KR20030050851A - Optical communication device, method for manufacturing the same and module of the optical communication device - Google Patents

Optical communication device, method for manufacturing the same and module of the optical communication device Download PDF

Info

Publication number
KR20030050851A
KR20030050851A KR1020010081386A KR20010081386A KR20030050851A KR 20030050851 A KR20030050851 A KR 20030050851A KR 1020010081386 A KR1020010081386 A KR 1020010081386A KR 20010081386 A KR20010081386 A KR 20010081386A KR 20030050851 A KR20030050851 A KR 20030050851A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
layer
wave guide
communication device
optical communication
contact layer
Prior art date
Application number
KR1020010081386A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR100453963B1 (en
Inventor
임시종
Original Assignee
엘지전자 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 엘지전자 주식회사 filed Critical 엘지전자 주식회사
Priority to KR10-2001-0081386A priority Critical patent/KR100453963B1/en
Publication of KR20030050851A publication Critical patent/KR20030050851A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR100453963B1 publication Critical patent/KR100453963B1/en

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01SDEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00Semiconductor lasers
    • H01S5/30Structure or shape of the active region; Materials used for the active region

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Optical Couplings Of Light Guides (AREA)
  • Semiconductor Lasers (AREA)

Abstract

PURPOSE: An optical communication device, a method for manufacturing the same and a module for the same are provided to reduce the manufacturing cost by simplifying the structure thereof, to maintain the optical intensity distribution uniformly, to have an excellent polarization characteristics and to reduce the optical loss. CONSTITUTION: An optical communication device includes an N-contact layer(51) formed on the top of the compound semiconductor substrate(50), an N-wave guide layer(52) formed on the top of the N-contact layer(51), an activation layer(53) for emitting the light by forming on the top of the N-wave guide layer(52), a P-wave guide layer(54) formed on the top of the activation layer(53), a P-contact layer(55) formed on the top of the P-wave guide layer(55), a P-metal layer formed on the top of the P-contact layer(55) and an N-metal layer(60) formed on the bottom of the compound semiconductor substrate(50).

Description

광통신 소자와 제조 방법 및 그의 모듈{Optical communication device, method for manufacturing the same and module of the optical communication device}Optical communication device, method for manufacturing the same and module thereof

본 발명은 광통신 소자와 제조 방법 및 그의 모듈에 관한 것으로, 보다 상세하게는 구조를 단순화하여 제조 경비를 낮출 수 있고, 광손실을 저하시키고, 편광성이 우수하고, 광량분포가 일정하게 유지할 수 있으며, 섬유 커플링을 용이하게 함과 동시에 경박단소화 및 저가격화를 실현할 수 있는 광통신 소자와 제조 방법 및 그의 모듈에 관한 것이다.The present invention relates to an optical communication device, a manufacturing method, and a module thereof, and more particularly, to simplify the structure, to lower the manufacturing cost, to reduce light loss, to have excellent polarization, and to maintain a constant light quantity distribution. The present invention relates to an optical communication device, a manufacturing method, and a module thereof, which can facilitate fiber coupling, and at the same time realize light weight, short weight, and low cost.

일반적으로 광통신을 위한 광통신망은 송신단, 광전송선과 수신단으로 분류할 수 있다.In general, an optical communication network for optical communication may be classified into a transmitter, an optical transmission line, and a receiver.

송신단은 원하는 광신호를 발생시켜 광전송선에 전달하는 기능을 수행하고, 전송선은 송신단에서 전송한 광신호의 손실, 왜곡 및 누화의 발생을 억제하면서 수신단에 전달하는 기능을 수행한다.The transmitting end generates a desired optical signal and transmits it to the optical transmission line, and the transmission line performs a function of transmitting to the receiving end while suppressing occurrence of loss, distortion and crosstalk of the optical signal transmitted from the transmitting end.

그리고, 수신단은 송신단에서 송신한 광신호를 전송선을 통하여 수신하여, 원래의 광신호로 복구하는 기능을 수행한다.The receiving end performs a function of receiving the optical signal transmitted from the transmitting end through the transmission line and restoring the original optical signal.

이러한 송신단 측에서 전송되는 광신호를 발생하는 광원은 광통신을 하기 위한 가장 중요한 요소이다.The light source generating the optical signal transmitted from the transmitter is the most important element for optical communication.

종래의 광원은 전송거리 및 전송속도에 따라 1.55㎛, 1.3㎛, 850㎚와 650㎚ 파장대의 광을 방출할 수 있는 LD(Laser diode)와 LED(Light emitting diode)를 주로 이용하였다.Conventional light sources mainly used LD (Laser diode) and LED (Light emitting diode) which can emit light in the wavelength range of 1.55㎛, 1.3㎛, 850nm and 650nm depending on the transmission distance and transmission speed.

장거리 고속전송을 하기 위해서는 유리 섬유(Glass fiber)를 사용하여 1.55㎛와 1.3㎛대의 광원을 이용하였고, 근거리 저속전송을 하기 위해서는 플라스틱 섬유(Plastic fiber)를 사용한 850㎚와 650㎚ 파장대의 광원을 이용하였다.For long-distance high speed transmission, glass fiber used 1.55㎛ and 1.3㎛ light sources. For short distance low speed transmission, 850nm and 650nm wavelength light sources using plastic fiber were used. It was.

최근에, 근거리 통신에서는, 반도체 수직 동공 표면 발광 레이저(Vertical Cavity Surface Emitting Laser, 이하 'VCSEL'이라 칭함) 구조를 적용하여 이용되고 있다.Recently, in short-range communication, a semiconductor vertical cavity surface emitting laser (hereinafter referred to as 'VCSEL') has been applied.

도 1은 종래의 근거리 통신에 사용되는 VCSEL 구조를 도시한 도면으로써, GaAs, GaInAs, InP와 InGaPAs 등의 화합물 반도체 기판(20)의 상부에 다수 쌍의 반도체 층이 스택으로 이루어진 분산형 브래그 반사경(Distributed Bragg Reflector, 이하 'DBR'이라 칭함)구조를 갖는 하부 미러 스택(18)이 형성되어 있고, 그 하부 미러 스택(18)의 상부에 N-GaAs층(17)과 P-GaAs층(15)이 적층되어 N-GaAs층(17)과 P-GaAs층(15)의 사이에는 활성층(16)이 형성되고, P-GaAs층(15)의 상부에 분산형 브래그 반사경 구조를 갖는 상부 미러 스택(10)이 형성되어 있다.FIG. 1 is a diagram illustrating a VCSEL structure used in conventional short-range communication, and includes a distributed Bragg reflector in which a plurality of pairs of semiconductor layers are stacked on top of a compound semiconductor substrate 20 such as GaAs, GaInAs, InP, and InGaPAs. A lower mirror stack 18 having a distributed bragg reflector (hereinafter referred to as 'DBR') structure is formed, and an N-GaAs layer 17 and a P-GaAs layer 15 are formed on the lower mirror stack 18. The stack is stacked to form an active layer 16 between the N-GaAs layer 17 and the P-GaAs layer 15, and an upper mirror stack having a distributed Bragg reflector structure on the P-GaAs layer 15 ( 10) is formed.

이렇게 구성된 VCSEL 구조에서는 활성층(16)으로부터 발생된 레이저광을 상부 미러 스택(10)을 통하여 화합물 반도체의 수직방향으로 방출된다.In the VCSEL structure configured as described above, the laser light generated from the active layer 16 is emitted in the vertical direction of the compound semiconductor through the upper mirror stack 10.

이러한, VCSEL 구조는 조립이 용이하고 저 전력으로 구동되며, 온도 민감성이 상대적으로 작고 DBR구조를 AlAs와 GaAs층을 얇게 하여 구현할 수 있어, 850㎚ 파장대의 광원으로는 이용되고 있으나, 650㎚ 파장대의 경우, 굴절율의 차이가 많이 나는 물질이 없어, DBR 구조를 형성하기가 난이하여 650㎚의 광원으로는 이용되고 있지 않다.The VCSEL structure is easy to assemble and is driven at low power, has a relatively low temperature sensitivity, and can implement a DBR structure by thinning the AlAs and GaAs layers, but is used as a light source in the 850 nm wavelength range, but is used in the 650 nm wavelength range. In this case, there is no material having a large difference in refractive index, and it is difficult to form a DBR structure and thus it is not used as a light source of 650 nm.

한편, 650㎚ 파장대의 광을 방출하기 위하여, 레이저 다이오드(Laser Diode, LD)를 사용할 수 있으나, 레이저 다이오드는 제조 경비가 많이 소요된다.On the other hand, in order to emit light of the 650nm wavelength, a laser diode (LD) may be used, but the laser diode requires a lot of manufacturing cost.

특히, 레이저 다이오드는 광섬유와의 커플링(Coupling) 문제가 심각하여 조립 수율이 낮아서, 850㎚ 파장대 광원으로만 이용되고 있다.In particular, the laser diode has a low coupling yield due to serious coupling problems with the optical fiber, and thus is only used as a light source in the 850 nm wavelength band.

이러한, 근거리 저속전송용 광원에서, 850㎚ 파장대 광원을 사용하면 플라스틱 섬유에서 광손실이 크고, 650㎚ 파장대 광원을 사용하려할 때는 제조 경비가 많이 소요되고 성능 구현에 문제가 발생하게 된다.In such a light source for short-range low-speed transmission, using a light source of 850nm wavelength band has a large light loss in plastic fibers, and when using a light source of 650nm wavelength band, manufacturing cost is high and performance is problematic.

이에 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 구조를 단순화하여 제조 경비를 낮출 수 있는 광통신 소자를 제공하는 데 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention has been made to solve the problems described above, and an object thereof is to provide an optical communication device that can reduce the manufacturing cost by simplifying the structure.

본 발명의 다른 목적은 플라스틱 섬유를 사용함으로써 발생하는 광손실을 저하시키고, 편광성이 우수하고, 광량분포가 일정한 광통신 소자의 제조방법을 제공하는 데 있다.Another object of the present invention is to provide a method for manufacturing an optical communication device which reduces the light loss generated by using plastic fibers, is excellent in polarization and has a constant light amount distribution.

본 발명의 또 다른 목적은 실리콘 광학 벤치(Si Optical Bench, SiOB)의 상부면의 일부를 제거하여 형성된 절단면이 형성되고, 그 절단면에 그루브가 형성되고, 그 그루브에 이웃하는 실리콘 광학 벤치의 상부면에 광통신 소자가 실장되고, 상기 그루브에 광섬유가 삽입되어, 상기 광통신 소자와 상기 광섬유가 정렬됨으로써, 섬유 커플링을 용이함과 동시에 경박단소화 및 저가격화할 수 있는 광통신 소자의 모듈을 제공하는 데 있다.Another object of the present invention is to form a cut surface formed by removing a portion of the upper surface of the silicon optical bench (Si Optical Bench, SiOB), the groove is formed on the cut surface, the upper surface of the silicon optical bench adjacent to the groove An optical communication device is mounted on the optical fiber, and an optical fiber is inserted into the groove to align the optical communication device with the optical fiber, thereby providing a module of the optical communication device that can be easily coupled with the fiber and can be reduced in size and cost.

상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 바람직한 양태(樣態)는, 화합물반도체 기판의 상부에 형성된 N-컨택층과;A preferred aspect for achieving the above object of the present invention is an N-contact layer formed on the compound semiconductor substrate;

상기 N-컨택층의 상부에 형성된 N-웨이브 가이드층과;An N-wave guide layer formed on the N-contact layer;

상기 N-웨이브 가이드층의 상부에 형성되어 광을 방출하는 활성층과;An active layer formed on the N-wave guide layer and emitting light;

상기 활성층의 상부에 형성된 P-웨이브 가이드층과;A P-wave guide layer formed on the active layer;

상기 P-웨이브 가이드층의 상부에 형성된 P-컨택층과;A P-contact layer formed on the P-wave guide layer;

상기 P-컨택층의 상부에 형성된 P-금속층과;A P-metal layer formed on the P-contact layer;

상기 화합물반도체 기판의 하부에 형성된 N-금속층로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 광통신 소자가 제공된다.There is provided an optical communication device comprising an N-metal layer formed under the compound semiconductor substrate.

상기한 본 발명의 다른 목적을 달성하기 위한 바람직한 양태(樣態)는, 화합물반도체 기판의 상부에 형성된 N-컨택층, N-웨이브 가이드층, 활성층, P-웨이브 가이드층, P-컨택층을 순차적으로 적층하는 단계와;According to another aspect of the present invention, there is provided a N-contact layer, an N-wave guide layer, an active layer, a P-wave guide layer, and a P-contact layer formed on an upper surface of a compound semiconductor substrate. Sequentially stacking;

상기 P-컨택층의 상부에는 P-금속층을 형성하고, 상기 화합물반도체 기판의 하부에는 N-금속층을 형성하는 단계로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 광통신소자의 제조 방법이 제공된다.A P-metal layer is formed on the upper portion of the P-contact layer, and an N-metal layer is formed on the lower portion of the compound semiconductor substrate.

상기한 본 발명의 또 다른 목적을 달성하기 위한 바람직한 양태(樣態)는, 상부면의 일부를 제거하여 절단면이 형성된 광학 벤치와;According to another aspect of the present invention, there is provided a preferred embodiment comprising: an optical bench having a cut surface formed by removing a portion of an upper surface thereof;

상기 절단면상의 그루브와;Grooves on the cut surface;

상기 그루브에 삽입된 광섬유와;An optical fiber inserted into the groove;

상기 그루브와 이웃하는 광학 벤치의 상부면에 상기 광섬유와 정렬되어 형성된 광통신소자로 구성된 것을 특징으로 하는 광통신 소자의 모듈이 제공된다.A module of an optical communication device is provided, comprising an optical communication device formed in alignment with the optical fiber on an upper surface of an optical bench neighboring the groove.

도 1은 종래의 근거리 통신에 사용되는 VCSEL 구조를 도시한 도면이다.1 is a diagram illustrating a VCSEL structure used in conventional short-range communication.

도 2a와 2b는 본 발명에 따른 광통신 소자의 제조 공정 순서도이다.2A and 2B are flowcharts of a manufacturing process of an optical communication device according to the present invention.

도 3a와 3b는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 P-메탈층이 형성되는 크기를 달리하여 광이 방출되는 면을 조절하는 상태를 도시한 도면이다.3A and 3B are views illustrating a state in which light is emitted by varying the size of forming the P-metal layer according to the first embodiment of the present invention.

도 4는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 광통신 소자의 한 측면으로만 광이 방출되는 상태를 도시한 사시도이다.4 is a perspective view showing a state in which light is emitted only to one side of the optical communication device according to the second embodiment of the present invention.

도 5는 본 발명에 따른 광통신 소자를 모듈에 패키징하는 상태를 도시한 도면이다.5 is a diagram illustrating a state in which an optical communication device according to the present invention is packaged in a module.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

50 : 화합물 반도체 기판 51 : N-컨택층50 compound semiconductor substrate 51 N-contact layer

52 : N-웨이브 가이드층 53 : 활성층52: N-wave guide layer 53: active layer

54 : P-웨이브 가이드층 55 : P-컨택층54: P-wave guide layer 55: P-contact layer

60 : N-금속층 61 : P-금속층60: N-metal layer 61: P-metal layer

100 : 실리콘 광학 벤치 110 : 계단면100: silicon optical bench 110: step surface

120 : 그루브 200 : 광통신 소자120: groove 200: optical communication element

300 : 광섬유300: optical fiber

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 2a와 2b는 본 발명에 따른 광통신 소자의 제조 공정 순서도로써, 화합물반도체 기판(50)의 상부에 금속 유기 화학 증착(MOCVD, Metal Organic Chemical Vapor Deposition)공정, 분자 빔 에피텍시(MBE, Molecular Beam Epitaxy)공정과 액상 에피텍시(LPE, Liquid Phase Epitaxy)공정 중 어느 공정을 사용하여, N-컨택층(51)을 형성하고(도 2a), 상기 N-컨택층(51)의 상부에 N-웨이브 가이드층(52), 활성층(53), P-웨이브 가이드층(54)과 P-컨택층(55)을 순차적으로 형성한다.(도 2b)Figure 2a and 2b is a manufacturing process flow chart of the optical communication device according to the present invention, the metal organic chemical vapor deposition (MOCVD) process, the molecular beam epitaxy (MBE, Molecular) on the compound semiconductor substrate 50 The N-contact layer 51 is formed using any one of a beam epitaxy (LPE) process and a liquid phase epitaxy (LPE) process (FIG. 2A), and is formed on top of the N-contact layer 51. The N-wave guide layer 52, the active layer 53, the P-wave guide layer 54 and the P-contact layer 55 are sequentially formed (FIG. 2B).

여기서, 상기 화합물 반도체 기판(50)은 GaAs, GaInAs, InP와 InGaPAs 중 선택된 어느 하나의 화합물 반도체를 적용하여 광통신 소자를 제조할 수 있고, 가장바람직하게는 GaAs 화합물 반도체를 적용하는 것이다.Here, the compound semiconductor substrate 50 may be manufactured by applying any one compound semiconductor selected from GaAs, GaInAs, InP, and InGaPAs to manufacture an optical communication device, and most preferably, apply a GaAs compound semiconductor.

그리고, 상기 N-웨이브 가이드층(52)과 P-웨이브 가이드층(54)은 AlGaInP로 형성하는 것이 바람직하다.In addition, the N-wave guide layer 52 and the P-wave guide layer 54 may be formed of AlGaInP.

특히, 상기 N-웨이브 가이드층(52)과 P-웨이브 가이드층(54)은 상기 활성층(53)의 물질보다 에너지 밴드갭이 큰 물질로 구현하는 것이 좋다.In particular, the N-wave guide layer 52 and the P-wave guide layer 54 may be formed of a material having a larger energy band gap than the material of the active layer 53.

그리고, 상기 활성층(53)은 AlGaInP 또는 GaInP로 적용하는 것이 바람직하고, 상기 N-컨택층(51)과 P-컨택층(55)은 기판과 동일한 화합물 반도체로 형성하는 것이 바람직하다.The active layer 53 is preferably AlGaInP or GaInP, and the N-contact layer 51 and the P-contact layer 55 are preferably formed of the same compound semiconductor as the substrate.

도 3a와 3b는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 P-메탈층이 형성되는 크기를 달리하여 광이 방출되는 면을 조절하는 상태를 도시한 도면으로써, 도 2에 도시된 제조 공정으로, 화합물반도체 기판(50)의 상부에 형성된 N-컨택층(51)과; 상기 N-컨택층(51)의 상부에 형성된 N-웨이브 가이드층(52)과; 상기 N-웨이브 가이드층(52)의 상부에 형성되어 광을 방출하는 활성층(53)과; 상기 활성층(53)의 상부에 형성된 P-웨이브 가이드층(54)과; 상기 P-웨이브 가이드층(54)의 상부에 형성된 P-컨택층(55)으로 구성된 적층 구조를 형성하고, 여기에, 상기 P-컨택층(55)의 상부에 P-금속층(61)을 형성하고, 상기 화합물반도체 기판(50)의 하부에 N-금속층(60)을 형성(도 3a)하면, 상기 활성층(53)에서 발생한 광은 사각기둥 형태를 갖는 광통신 소자의 측면으로 방출된다.3A and 3B are diagrams illustrating a state in which light is emitted by varying a size of forming a P-metal layer according to a first embodiment of the present invention. An N-contact layer 51 formed on the semiconductor substrate 50; An N-wave guide layer 52 formed on the N-contact layer 51; An active layer 53 formed on the N-wave guide layer 52 and emitting light; A P-wave guide layer 54 formed on the active layer 53; A stack structure formed of a P-contact layer 55 formed on the P-wave guide layer 54 is formed, and a P-metal layer 61 is formed on the P-contact layer 55. When the N-metal layer 60 is formed below the compound semiconductor substrate 50 (FIG. 3A), the light generated in the active layer 53 is emitted to the side of the optical communication device having a square pillar shape.

이러한 본 발명의 광통신 소자는 LED의 형태로 구현되어, 광의 편광성이 우수하고, 광량분포가 일정한 장점이 있다.Such an optical communication device of the present invention is implemented in the form of LED, has the advantage of excellent polarization of light, constant light distribution.

그리고, 도 3b에 도시된 바와 같이, 상기 P-금속층(61)을 상기 P-컨택층의 상부 일부분에만 형성하면, 활성층(53)에서 발생한 광이 광통신 소자의 측면뿐만 아니라 상부 면으로도 방출된다.As shown in FIG. 3B, when the P-metal layer 61 is formed only on the upper portion of the P-contact layer, light generated in the active layer 53 is emitted to the upper surface as well as the side of the optical communication device. .

도 4는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 광통신 소자의 한 측면으로만 광이 방출되는 상태를 도시한 사시도로써, 웨이퍼 레벨에서 제조되어 절단된 광통신 소자의 일측면으로 광이 방출되는 상태를 도시하고 있다.4 is a perspective view illustrating a state in which light is emitted only to one side of an optical communication device according to a second exemplary embodiment of the present invention, in which light is emitted to one side of the optical communication device manufactured and cut at the wafer level. Doing.

여기서, 광통신 소자의 한 측면으로만 광을 방출하는 측면 방출형 발광 다이오드(Edge emitted LED)를 구현하기 위해서는, 광이 방출되지 않는 측면에 95%이상의 고반사 거울면 코팅(High-Reflection mirror facet coating, 이하 'HR 코팅'이라 칭함)을 수행하여 HR 코팅 반사막(70)을 형성하면, 도 4에 도시된 바와 같이, 활성층이 노출된 측면으로만 광이 방출된다.Here, in order to implement an edge emitted LED emitting light only to one side of the optical communication device, at least 95% of high-reflection mirror facet coating on the side where no light is emitted. When the HR coating reflecting film 70 is formed by performing a 'HR coating', the light is emitted only to the side where the active layer is exposed, as shown in FIG. 4.

그리고, 광이 방출되는 면을 보호하고자, 선택적으로 광 방출면에도 10%이하의 비반사 거울면 코팅(Anti-Reflection mirror facet coating, 이하 AR 코팅'이라 칭함)을 수행하여 AR 코팅 비반사막을 형성할 수도 있다.In order to protect the light emitting surface, an anti-reflection mirror facet coating (hereinafter referred to as an AR coating) of 10% or less may be selectively performed on the light emitting surface to form an AR coated antireflective film. You may.

여기서, HR 코팅 반사막(70)은 실리콘 질화막(SiN) 또는 티타늄 산화막(TiO2), AR 코팅 비반사막은 실리콘 산화막(SiO2)과 같은 절연체로 형성한다.Here, the HR coating reflective film 70 is formed of an insulator such as a silicon nitride film (SiN) or a titanium oxide film (TiO 2 ), and the AR coating non-reflective film is a silicon oxide film (SiO 2 ).

도 5는 본 발명에 따른 광통신 소자를 패키징하는 상태를 도시한 도면으로써, 실리콘 광학 벤치(Si Optical Bench, SiOB)(100) 상부면(105)의 일부를 제거하여 절단면(110)을 형성하고, 그 절단면(110)에 그루브(120)를 형성하고, 그그루브(120)에 이웃하는 실리콘 광학 벤치(100) 상부면(105)에는 본 발명의 제 2 실시예에서 전술된, 측면 방출형 발광 다이오드(Edge emitted LED) 형태의 광통신 소자(200)를 실장한다.5 is a view showing a state of packaging an optical communication device according to the present invention, a portion of the upper surface 105 of the silicon optical bench (Si Optical Bench, SiOB) 100 is removed to form a cut surface 110, A groove 120 is formed on the cut surface 110, and the upper surface 105 of the silicon optical bench 100 adjacent to the groove 120 has the side emission type light emitting diode described above in the second embodiment of the present invention. An optical communication device 200 of the type (Edge emitted LED) is mounted.

그리고, 상기 그루브(120)에 광섬유(300)를 삽입하고, 광전송을 위하여, 상기 광통신 소자(200)와 광섬유(300)를 정렬함으로써, 광섬유 커플링을 용이하게 하고, 이와 동시에 경박단소화 및 저가격화할 수 있는 광통신 소자의 모듈을 제작할 수 있다.Then, the optical fiber 300 is inserted into the groove 120, and the optical communication device 200 and the optical fiber 300 are aligned for optical transmission, thereby facilitating optical fiber coupling, and at the same time, reducing the size and cost of the optical fiber. The module of the optical communication element which can be harmonized can be manufactured.

여기서 상기 실리콘 광학 벤치(100)는 GaAs 또는 InP로 이루어진 광학 벤치를 적용하는 것도 가능하다.Here, the silicon optical bench 100 may also apply an optical bench made of GaAs or InP.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명의 광통신 소자는 단순화하여 제조 경비를 낮출 수 있고, 광손실을 저하시키고, 편광성이 우수하고, 광량분포가 일정하게 유지할 수 있는 효과가 있고, 광통신 소자의 모듈은 섬유 커플링을 용이함과 동시에 경박단소화 및 저가격화할 수 있는 효과가 있다.As described in detail above, the optical communication device of the present invention can simplify the manufacturing cost, reduce light loss, have excellent polarization, and maintain a constant amount of light distribution. At the same time, the fiber coupling can be easily reduced in thickness and cost.

본 발명은 구체적인 예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.Although the invention has been described in detail only with respect to specific examples, it will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations are possible within the spirit of the invention, and such modifications and variations belong to the appended claims.

Claims (15)

화합물반도체 기판의 상부에 형성된 N-컨택층과;An N-contact layer formed on the compound semiconductor substrate; 상기 N-컨택층의 상부에 형성된 N-웨이브 가이드층과;An N-wave guide layer formed on the N-contact layer; 상기 N-웨이브 가이드층의 상부에 형성되어 광을 방출하는 활성층과;An active layer formed on the N-wave guide layer and emitting light; 상기 활성층의 상부에 형성된 P-웨이브 가이드층과;A P-wave guide layer formed on the active layer; 상기 P-웨이브 가이드층의 상부에 형성된 P-컨택층과;A P-contact layer formed on the P-wave guide layer; 상기 P-컨택층의 상부에 형성된 P-금속층과;A P-metal layer formed on the P-contact layer; 상기 화합물반도체 기판의 하부에 형성된 N-금속층으로 이루어진 것을 특징으로 하는 광통신 소자.Optical communication device, characterized in that consisting of the N-metal layer formed on the lower portion of the compound semiconductor substrate. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 P-금속층은 상기 P-컨택층의 상부의 일부분에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 광통신 소자.And the P-metal layer is formed on a portion of an upper portion of the P-contact layer. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 N-컨택층과 P-컨택층은 기판과 동일한 화합물 반도체인 것을 특징으로 하는 광통신 소자.The N-contact layer and the P-contact layer is an optical communication device, characterized in that the same compound semiconductor as the substrate. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 N-웨이브 가이드층과 P-웨이브 가이드층은 AlGaInP인 화합물 반도체인 것을 특징으로 하는 광통신 소자.And the N-wave guide layer and the P-wave guide layer are compound semiconductors of AlGaInP. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 N-웨이브 가이드층과 P-웨이브 가이드층은 상기 활성층의 물질보다 에너지 밴드갭이 큰 물질로 이루어진 것을 특징으로 광통신 소자.And the N-wave guide layer and the P-wave guide layer are formed of a material having a larger energy band gap than the material of the active layer. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 활성층은 AlGaInP 또는 GaInP 인 것을 특징으로 하는 광통신 소자.The active layer is an optical communication device, characterized in that AlGaInP or GaInP. 제 1 항 또는 제 3 항에 있어서,The method according to claim 1 or 3, 상기 화합물 반도체는 GaAs, GaInAs, InP와 InGaPAs 중 선택된 어느 하나 인것을 특징으로 하는 광통신 소자.The compound semiconductor is an optical communication device, characterized in that any one selected from GaAs, GaInAs, InP and InGaPAs. 사각기둥 형상으로된 GaAs 기판의 상부에 형성된 GaAs N-컨택층과;A GaAs N-contact layer formed on the GaAs substrate having a rectangular pillar shape; 상기 N-컨택층의 상부에 형성된 AlGaInP N-웨이브 가이드층과;An AlGaInP N-wave guide layer formed on the N-contact layer; 상기 N-웨이브 가이드층의 상부에 형성되어 광을 방출하는 상기 N-웨이브 가이드층보다 에너지 밴드갭이 큰 AlGaInP 활성층과;An AlGaInP active layer formed on top of the N-wave guide layer and having an energy band gap larger than that of the N-wave guide layer emitting light; 상기 활성층의 상부에 형성된 AlGaInP P-웨이브 가이드층과;An AlGaInP P-wave guide layer formed on the active layer; 상기 P-웨이브 가이드층의 상부에 형성된 GaAs P-컨택층과;A GaAs P-contact layer formed on the P-wave guide layer; 상기 P-컨택층의 상부에 형성된 P-금속층과;A P-metal layer formed on the P-contact layer; 상기 GaAs 기판의 하부에 형성된 N-금속층으로 구성하되,N-metal layer formed on the lower portion of the GaAs substrate, 상기 사각기둥의 소자의 측면으로만 광을 방출하기 위하여, 하나의 측면만 제외하고, 다른 측면들에 HR 코팅 반사막이 코팅되어 있는 것을 특징으로 광통신 소자.In order to emit light only to the side of the element of the square pillar, except for one side, HR coating reflective film is coated on the other side except for one side. 제 8 항에 있어서,The method of claim 8, 상기 활성층은 상기 N-웨이브 가이드층과 P-웨이브 가이드층의 물질보다 에너지 밴드갭이 큰 물질로 이루어진 것을 특징으로 광통신 소자.The active layer is an optical communication device, characterized in that made of a material having a larger energy band gap than the material of the N-wave guide layer and the P-wave guide layer. 제 8 항에 있어서,The method of claim 8, 상기 활성층은 AlGaInP 또는 GaInP 인 것을 특징으로 하는 광통신 소자.The active layer is an optical communication device, characterized in that AlGaInP or GaInP. 제 8 항에 있어서,The method of claim 8, 상기 HR 코팅 반사막이 코팅되어 있지 않은 광통신 소자의 측면에는 AR 코팅 비반사막이 코팅되어 있는 것을 특징으로 하는 광통신 소자.Optical communication device, characterized in that the AR coating non-reflective film is coated on the side of the optical communication device is not coated with the HR coating reflective film. 화합물반도체 기판의 상부에 형성된 N-컨택층, N-웨이브 가이드층, 활성층, P-웨이브 가이드층, P-컨택층을 순차적으로 적층하는 단계와;Sequentially stacking an N-contact layer, an N-wave guide layer, an active layer, a P-wave guide layer, and a P-contact layer formed on the compound semiconductor substrate; 상기 P-컨택층의 상부에는 P-금속층을 형성하고, 상기 화합물반도체 기판의하부에는 N-금속층을 형성하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 광통신 소자의 제조 방법.Forming a P-metal layer on an upper portion of the P-contact layer and an N-metal layer on a lower portion of the compound semiconductor substrate. 제 12 항에 있어서,The method of claim 12, 상기 화합물 반도체는 GaAs, GaInAs, InP와 InGaPAs 중 선택된 어느 하나 이며;The compound semiconductor is any one selected from GaAs, GaInAs, InP, and InGaPAs; 상기 N-웨이브 가이드층과 P-웨이브 가이드층은 AlGaInP인 화합물 반도체이며;The N-wave guide layer and the P-wave guide layer are AlGaInP compound semiconductors; 상기 활성층은 AlGaInP 또는 GaInP 이며;The active layer is AlGaInP or GaInP; 상기 N-컨택층과 P-컨택층은 상기 화합물 반도체와 동일한 물질인 것을 특징으로 하는 광통신 소자의 제조 방법.The N-contact layer and the P-contact layer is a manufacturing method of the optical communication device, characterized in that the same material as the compound semiconductor. 상부면의 일부를 제거하여 절단면이 형성된 광학 벤치와;An optical bench having a cut surface formed by removing a portion of the upper surface; 상기 절단면상의 그루브와;Grooves on the cut surface; 상기 그루브에 삽입된 광섬유와;An optical fiber inserted into the groove; 상기 그루브와 이웃하는 광학 벤치의 상부면에 상기 광섬유와 정렬되어 형성된 광통신소자로 구성된 것을 특징으로 하는 광통신 소자의 모듈.And an optical communication element formed in alignment with the optical fiber on an upper surface of the optical bench neighboring the groove. 제 14 항에 있어서,The method of claim 14, 상기 광학 벤치는 Si, GaAs와 InP 중 선택된 어느 하나의 물질로 이루어진것을 특징으로 하는 광통신 소자의 모듈.The optical bench module of the optical communication device, characterized in that made of any one material selected from Si, GaAs and InP.
KR10-2001-0081386A 2001-12-19 2001-12-19 Optical communication device, method for manufacturing the same and module of the optical communication device KR100453963B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2001-0081386A KR100453963B1 (en) 2001-12-19 2001-12-19 Optical communication device, method for manufacturing the same and module of the optical communication device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2001-0081386A KR100453963B1 (en) 2001-12-19 2001-12-19 Optical communication device, method for manufacturing the same and module of the optical communication device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20030050851A true KR20030050851A (en) 2003-06-25
KR100453963B1 KR100453963B1 (en) 2004-10-20

Family

ID=29576540

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR10-2001-0081386A KR100453963B1 (en) 2001-12-19 2001-12-19 Optical communication device, method for manufacturing the same and module of the optical communication device

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100453963B1 (en)

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61185991A (en) * 1985-02-13 1986-08-19 Matsushita Electric Ind Co Ltd Optical coupling device
JP3658426B2 (en) * 1995-01-23 2005-06-08 株式会社日立製作所 Optical semiconductor device
JPH09270558A (en) * 1996-03-29 1997-10-14 Fuji Photo Film Co Ltd Semiconductor laser
KR19980067087A (en) * 1997-01-31 1998-10-15 김광호 Laser diode
KR19980084821A (en) * 1997-05-26 1998-12-05 윤종용 Blue semiconductor laser device and manufacturing method thereof
JP3317335B2 (en) * 1998-02-10 2002-08-26 富士写真フイルム株式会社 Semiconductor laser device
KR100271826B1 (en) * 1998-04-06 2000-12-01 권문구 Optical alignment between laser diode and optical fiber using inp v-groove
KR20000003744A (en) * 1998-06-29 2000-01-25 김영환 Method for manufacturing optic bench used for module of laser diode and photo-diode

Also Published As

Publication number Publication date
KR100453963B1 (en) 2004-10-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6661031B2 (en) Resonant-cavity light-emitting diode and optical transmission module using the light-emitting diode
US6959025B2 (en) Surface-emitting laser diode having reduced device resistance and capable of performing high output operation, surface-emitting laser diode array, electrophotographic system, surface-emitting laser diode module, optical telecommunication system, optical interconnection system using the surface-emitting laser diode, and method of fabricating the surface-emitting laser diode
US5914976A (en) VCSEL-based multi-wavelength transmitter and receiver modules for serial and parallel optical links
US8315287B1 (en) Surface-emitting semiconductor laser device in which an edge-emitting laser is integrated with a diffractive lens, and a method for making the device
US10461507B1 (en) Substrate emitting vertical-cavity surface-emitting laser
US6611544B1 (en) Method and apparatus for narrow bandwidth distributed bragg reflector semiconductor lasers
US20120195336A1 (en) Semiconductor laser device in which an edge-emitting laser is integrated with a reflector to form a surface-emitting semiconductor laser device
WO2001033678A1 (en) Method and apparatus for integrated optically pumped vertical cavity surface emitting lasers
US8582618B2 (en) Surface-emitting semiconductor laser device in which an edge-emitting laser is integrated with a diffractive or refractive lens on the semiconductor laser device
JP2007005594A (en) Semiconductor optical element and module using same
US5253263A (en) High-power surface-emitting semiconductor injection laser with etched internal 45 degree and 90 degree micromirrors
CA2242670A1 (en) Field modulated vertical cavity surface-emitting laser with internal optical pumping
US20020003824A1 (en) Surface-emitting laser devices with integrated beam-shaping optics and power-monitoring detectors
US6548824B2 (en) Semiconductor light emitting device for stably obtaining peak wave length of emission spectrum
EP1535377A2 (en) Single mode vcsel
JP5022015B2 (en) Semiconductor laser device and optical module using the same
JP2000066046A (en) Light transmission device
EP1227556A2 (en) Complex-coupled distributed feedback semiconductor laser device
KR100918400B1 (en) Long wavelength vertical cavity surface emitting laser device and method for fabricating the same
KR100453963B1 (en) Optical communication device, method for manufacturing the same and module of the optical communication device
JP2019087587A (en) Semiconductor light emitting device and optical device
Adachi et al. A 1.3-μm lens-integrated horizontal-cavity surface-emitting laser with direct and highly efficient coupling to optical fibers
US20030235227A1 (en) Spot-size-converted laser for unisolated transmission
CN113381294B (en) Monolithic integrated edge-emitting laser and preparation method thereof
KR20030045252A (en) Long wavelength vertical cavity surface emitting laser diode

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
N231 Notification of change of applicant
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20070918

Year of fee payment: 4

LAPS Lapse due to unpaid annual fee