KR20040073812A - Waveguide type semiconductor laser diode - Google Patents
Waveguide type semiconductor laser diode Download PDFInfo
- Publication number
- KR20040073812A KR20040073812A KR1020030009532A KR20030009532A KR20040073812A KR 20040073812 A KR20040073812 A KR 20040073812A KR 1020030009532 A KR1020030009532 A KR 1020030009532A KR 20030009532 A KR20030009532 A KR 20030009532A KR 20040073812 A KR20040073812 A KR 20040073812A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- layer
- wave guide
- semiconductor laser
- laser diode
- type semiconductor
- Prior art date
Links
Classifications
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D05—SEWING; EMBROIDERING; TUFTING
- D05B—SEWING
- D05B27/00—Work-feeding means
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D05—SEWING; EMBROIDERING; TUFTING
- D05B—SEWING
- D05B33/00—Devices incorporated in sewing machines for supplying or removing the work
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D05—SEWING; EMBROIDERING; TUFTING
- D05B—SEWING
- D05B35/00—Work-feeding or -handling elements not otherwise provided for
- D05B35/02—Work-feeding or -handling elements not otherwise provided for for facilitating seaming; Hem-turning elements; Hemmers
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Textile Engineering (AREA)
- Semiconductor Lasers (AREA)
Abstract
Description
본 발명은 웨이브 가이드형 반도체 레이저 다이오드에 관한 것으로, 보다 상세하게는 알루미늄 조성이 증가되거나 감소되는 이중장벽으로 웨이브 가이드층을 형성하여 캐리어들의 이동을 원활히 하고, 활성층에 구속력을 증대시켜 광전특성을향상시킬 수 있는 웨이브 가이드형 반도체 레이저 다이오드에 관한 것이다.The present invention relates to a wave guide type semiconductor laser diode, and more particularly, to form a wave guide layer with a double barrier in which the aluminum composition is increased or decreased, thereby facilitating the movement of carriers and increasing the binding force on the active layer to improve photoelectric characteristics. The present invention relates to a waveguide semiconductor laser diode.
일반적으로 CD-RW 혹은 DVD-RAM 등의 대용량 고속 저장장치의 픽업(Pick up)용으로 사용되는 고출력 반도체 레이저 다이오드(780nm LD 혹은 650nm LD)의 경우에, 데이터 저장 속도의 고배속화에 따른 반도체 레이저 다이오드가 고출력화가 진행 중에 있다.In the case of a high power semiconductor laser diode (780 nm LD or 650 nm LD), which is generally used for picking up high-capacity high-speed storage devices such as CD-RW or DVD-RAM, semiconductor lasers due to high data storage speeds Diodes are getting higher power.
이와 동시에 소자의 수직 방사각은 줄이고, 수평 방사각은 증가시켜, 방사각이 원형 빔에 근접하여야 소자는 광학계를 사용하는 시스템의 요구 사항을 만족시킬 수 있다At the same time, the vertical radiation angle of the device is reduced and the horizontal radiation angle is increased so that the radiation angle is close to the circular beam so that the device can meet the requirements of the system using optics.
특히, CD-RW 나 DVD-RAM 시스템은 반도체 레이저 다이오드의 고출력화는 물론, 낮은 수직 방사각과 높은 수평 방사각이 요구된다.In particular, CD-RW or DVD-RAM systems require high output power of semiconductor laser diodes, as well as low vertical and high horizontal radiation angles.
이는 광학계를 사용하는 시스템에서 광학계로부터 광 손실을 줄일 수 있게 되므로, 시스템의 배속을 증가시키는 효과를 가져온다.This makes it possible to reduce the light loss from the optical system in the system using the optical system, thereby increasing the system's double speed.
따라서, 이러한 고배속용 시스템의 경우, 동일한 출력이라 할지라도, 방사각의 개선만으로도, 시스템의 배속을 올릴 수 있다.Therefore, in the case of such a high speed system, even with the same output, it is possible to increase the system speed even by improving the radiation angle.
그러나, 수직 방사각을 키우기 위해서는 수직 방향으로의 광학적인 구속(Optical confinement)을 줄여야만 한다.However, in order to increase the vertical emission angle, the optical confinement in the vertical direction must be reduced.
이를 위해, 빔의 근접장(Near field)이 활성층 내부에만 모이는 것이 아니라 외부로 퍼지도록 하는 이중 장벽(Double barrier, DB)층을 이용한 웨이브 가이드(Waveguide)구조가 최근 반도체 레이저 다이오드에 적용되고 있다.To this end, a waveguide structure using a double barrier (DB) layer in which a near field of a beam does not gather only inside an active layer but spreads to the outside has been recently applied to a semiconductor laser diode.
도 1은 일반적인 웨이브 가이드형 반도체 레이저 다이오드의 에너지 밴드 다이어그램과 광분포도로서, 제 1과 2 클래드층은 Al0.55GaAs로 형성되어 있고, 제 1과 2 웨이브 가이드층은 Al0.6GaAs로 형성되어 있으며, 활성층은 Al0.35GaAs와 Al0.1GaAs가 교대로 적층되어 형성된다.1 is an energy band diagram and a light distribution diagram of a general wave guide type semiconductor laser diode, wherein the first and second clad layers are formed of Al 0.55 GaAs, and the first and second wave guide layers are formed of Al 0.6 GaAs. The active layer is formed by alternately stacking Al 0.35 GaAs and Al 0.1 GaAs.
그러므로, 도 1에 도시된 바와 같이, Al0.6GaAs의 이중 장벽층의 제 1과 2 웨이브 가이드층을 활성층과 클래드층의 사이에 배치시킴으로써, 이중 장벽의 웨이브 가이드층이 형성된 광분포(A)는 웨이브 가이드층이 존재하지 않는 광분포(B)에 비해서 활성층 외부로 많이 퍼지게 되어, 수직 방사각을 줄일 수 있다.Therefore, as shown in FIG. 1, by disposing the first and second wave guide layers of the double barrier layer of Al 0.6 GaAs between the active layer and the clad layer, the light distribution A in which the double barrier wave guide layer is formed is Compared to the light distribution B in which the wave guide layer does not exist, the wave guide layer spreads much outside the active layer, thereby reducing the vertical emission angle.
그러나, 이러한 이중 장벽의 웨이브 가이드층은 클래드층에서 활성층으로의 전기적인 캐리어의 이동에 있어서 장벽으로서 역할을 수행하게 됨으로, 전기적 특성을 저해시키는 문제가 발생되었다.However, this double barrier wave guide layer acts as a barrier in the movement of the electrical carrier from the clad layer to the active layer, thereby causing a problem of inhibiting electrical characteristics.
이에 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 알루미늄 조성이 증가되거나 감소되는 이중장벽으로 웨이브 가이드층을 형성하여 캐리어들의 이동을 원활히 하고, 활성층에 구속력을 증대시켜 광전특성을 향상시킬 수 있는 웨이브 가이드형 반도체 레이저 다이오드를 제공하는 데 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention has been made to solve the above problems, to form a wave guide layer with a double barrier to increase or decrease the aluminum composition to facilitate the movement of the carriers, increase the binding force in the active layer to improve the photoelectric characteristics It is an object of the present invention to provide a wave guide type semiconductor laser diode.
상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 바람직한 양태(樣態)는, 제 1 클래드층과;A preferred aspect for achieving the above object of the present invention is a first cladding layer;
상기 제 1 클래드층의 상부에, Al조성을 점차 증가시키면서 형성된 제 1 웨이브 가이드층과;A first wave guide layer formed on top of the first cladding layer while gradually increasing Al composition;
상기 제 1 웨이브 가이드층의 상부에 형성된 활성층과;An active layer formed on the first wave guide layer;
상기 활성층 상부에, Al조성을 점차 감소시키면서 형성된 제 2 웨이브 가이드층과;A second wave guide layer formed on the active layer while gradually decreasing Al composition;
상기 제 2 웨이브 가이드층의 상부에 형성된 제 2 클래드층이 포함되도록 구성된 웨이브 가이드형 반도체 레이저 다이오드가 제공된다.A wave guide type semiconductor laser diode configured to include a second clad layer formed on the second wave guide layer is provided.
도 1은 일반적인 웨이브 가이드형 반도체 레이저 다이오드의 에너지 밴드 다이어그램과 광분포도이다.1 is an energy band diagram and a light distribution diagram of a typical waveguide semiconductor laser diode.
도 2는 본 발명에 따른 웨이브 가이드형 반도체 레이저 다이오드의 단면도이다.2 is a cross-sectional view of a wave guide type semiconductor laser diode according to the present invention.
도 3은 본 발명과 종래 기술에 따른 웨이브 가이드형 반도체 레이저 다이오드의 에너지 밴드 다이어그램이다.3 is an energy band diagram of a waveguide semiconductor laser diode according to the present invention and the prior art.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
10,14 : 클래드층 11,13 : 웨이브 가이드층10,14 cladding layer 11,13 wave guide layer
12 : 활성층12: active layer
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 2는 본 발명에 따른 웨이브 가이드형 반도체 레이저 다이오드의 단면도로서, 제 1 클래드층(10)과; 상기 제 1 클래드층(10)의 상부에, Al조성이 점차 증가되도록 형성된 제 1 웨이브 가이드층(11)과; 상기 제 1 웨이브 가이드층(11)의 상부에 형성된 활성층(12)과; 상기 활성층(12) 상부에, Al조성이 점차 감소되도록 형성된 제 2 웨이브 가이드층(13)과; 상기 제 2 웨이브 가이드층(13)의 상부에 형성된 제 2 클래드층(14)이 포함되도록 구성된다.2 is a cross-sectional view of a wave guide type semiconductor laser diode according to the present invention, including a first cladding layer 10; A first wave guide layer 11 formed on the first clad layer 10 so that Al composition is gradually increased; An active layer 12 formed on the first wave guide layer 11; A second wave guide layer 13 formed on the active layer 12 to gradually reduce Al composition; It is configured to include a second cladding layer 14 formed on the second wave guide layer 13.
여기서, 상기 제 1 클래드층(10)과 제 1 웨이브 가이드층(11)에는 n타입 불순물이 도핑되어 있고, 상기 제 2 웨이브 가이드층(13)과 제 2 클래드층(14)에는 p타입 불순물이 도핑되어 있다.The n-type impurity is doped in the first cladding layer 10 and the first wave guide layer 11, and the p-type impurity is formed in the second waveguide layer 13 and the second cladding layer 14. It is doped.
따라서, 상기 제 1 클래드층(10)은 n타입 Al0.55GaAs로 형성하는 것이 바람직하고, 상기 제 2 클래드층(14)은 p타입 Al0.55GaAs로 형성하는 것이 바람직하다.Therefore, the first cladding layer 10 is preferably formed of n-type Al 0.55 GaAs, and the second cladding layer 14 is preferably formed of p-type Al 0.55 GaAs.
그러므로, 상기 제 1 웨이브 가이드층(11)은 상기 제 1 클래드층(10)에 접촉된 면에서 Al조성이 0.55보다 크거나 동일하며, 상기 활성층(12)에 접촉된 면에서는 Al조성이 0.6으로 조성하여, 상기 제 1 클래드층(10)에서 활성층(12)까지 점차적으로 Al조성이 증가되는 제 1 웨이브 가이드층(11)을 형성하는 것이 바람직하다.Therefore, Al composition is greater than or equal to 0.55 in the surface of the first wave guide layer 11 in contact with the first cladding layer 10, and Al composition is 0.6 in the surface of the first wave guide layer 11 in contact with the active layer 12. It is preferable to form the first wave guide layer 11 in which Al composition is gradually increased from the first cladding layer 10 to the active layer 12.
그리고, 상기 제 2 웨이브 가이드층(13)은 상기 제 2 클래드층(14)에 접촉된 면에서 Al조성이 0.55보다 크거나 동일하며, 상기 활성층(12)에 접촉된 면에서는 Al조성이 0.6으로 조성하여, 상기 제 2 클래드층(14)에서 활성층(12)까지 점차적으로 Al조성이 감소되는 제 2 웨이브 가이드층(13)을 형성하는 것이 바람직하다.The second wave guide layer 13 has an Al composition greater than or equal to 0.55 at the surface in contact with the second cladding layer 14, and an Al composition of 0.6 at the surface in contact with the active layer 12. It is preferable to form the second wave guide layer 13 in which the Al composition is gradually reduced from the second cladding layer 14 to the active layer 12.
이렇게 구성된 웨이브 가이드형 반도체 레이저 다이오드는 제 1 클래드층(10)에 N전극이 형성되고, 제 2 클래드층(14)에 P전극이 형성되어, 주입된 전자와 정공이 활성층(12)에서 재결합하여 광을 방출하게 된다.In the waveguide semiconductor laser diode configured as described above, an N electrode is formed on the first cladding layer 10, and a P electrode is formed on the second cladding layer 14, and the injected electrons and holes are recombined in the active layer 12. It will emit light.
도 3은 본 발명과 종래 기술에 따른 웨이브 가이드형 반도체 레이저 다이오드의 에너지 밴드 다이어그램으로서, 본 발명은 Al조성이 점차 증가되도록 형성된 제 1 웨이브 가이드층(11)과 Al조성이 점차 감소되도록 형성된 제 2 웨이브 가이드층(13)이 형성되어, 클래드층에서 활성층까지의 밴드 옵셋(Band offset) 'C'는 일정한 Al조성으로 웨이브 가이드층이 형성된 종래 기술의 밴드 옵셋 'D'보다 증가하게 된다.3 is an energy band diagram of a wave guide type semiconductor laser diode according to the present invention and the prior art, the present invention is a first wave guide layer 11 formed to gradually increase the Al composition and the second formed so that the Al composition is gradually reduced The wave guide layer 13 is formed so that the band offset 'C' from the clad layer to the active layer is increased than the band offset 'D' of the prior art in which the wave guide layer is formed with a constant Al composition.
그러므로, 제 1 웨이브 가이드층의 에너지 밴드는 제 1 클래드층으로부터 경사져 있어 주입되는 정공이 활성층으로 진입하기 용이하고, 제 2 웨이브 가이드층의 에너지 밴드도 제 2 클래드층으로부터 경사져 있어 주입되는 전자가 활성층으로원활히 진입된다.Therefore, the energy band of the first wave guide layer is inclined from the first cladding layer, so that holes injected into the active layer easily enter the active layer, and the energy band of the second wave guide layer is also inclined from the second cladding layer, thereby injecting electrons into the active layer. Entering smoothly.
더불어, 활성층에 존재하는 전자와 정공은 높은 밴드 옵셋으로 인해 클래드층으로 이탈되지 않고, 활성층에 구속되어 광전 특성을 향상시키게 된다.In addition, electrons and holes present in the active layer do not leave the clad layer due to the high band offset, and are constrained by the active layer to improve photoelectric characteristics.
결과적으로, 본 발명은 평균 유효 굴절률에는 변화를 주지 않으면서, 전기적인 캐리어의 이동을 수월하게 하여 전기적 특성을 개선시키는 장점이 있다.As a result, the present invention has the advantage of improving the electrical properties by facilitating the movement of the electrical carrier without changing the average effective refractive index.
이상 설명한 바와 같이 본 발명은 알루미늄 조성이 증가되거나 감소되는 이중장벽으로 웨이브 가이드층을 형성하여 캐리어들의 이동을 원활히 하고, 활성층에 구속력을 증대시켜 광전특성을 향상시킬 수 있는 효과가 발생한다.As described above, the present invention forms an wave guide layer with a double barrier in which the aluminum composition is increased or decreased, thereby facilitating the movement of carriers, and increasing the restraint force on the active layer, thereby improving photoelectric characteristics.
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 (5)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020030009532A KR100540736B1 (en) | 2003-02-14 | 2003-02-14 | Waveguide type semiconductor laser diode |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020030009532A KR100540736B1 (en) | 2003-02-14 | 2003-02-14 | Waveguide type semiconductor laser diode |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20040073812A true KR20040073812A (en) | 2004-08-21 |
KR100540736B1 KR100540736B1 (en) | 2006-01-11 |
Family
ID=37360776
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020030009532A KR100540736B1 (en) | 2003-02-14 | 2003-02-14 | Waveguide type semiconductor laser diode |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR100540736B1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2024066412A1 (en) * | 2022-09-29 | 2024-04-04 | 厦门士兰明镓化合物半导体有限公司 | Infrared light-emitting diode and manufacturing method therefor |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5189679A (en) * | 1991-09-06 | 1993-02-23 | The Boeing Company | Strained quantum well laser for high temperature operation |
JP2849499B2 (en) * | 1992-03-03 | 1999-01-20 | シャープ株式会社 | Manufacturing method of semiconductor laser |
US6256333B1 (en) * | 1997-12-12 | 2001-07-03 | Honeywell Inc. | VCSEL structure insensitive to mobile hydrogen |
US6657300B2 (en) * | 1998-06-05 | 2003-12-02 | Lumileds Lighting U.S., Llc | Formation of ohmic contacts in III-nitride light emitting devices |
KR20000026711A (en) * | 1998-10-22 | 2000-05-15 | 구자홍 | Gan semiconductor laser diode and light emitting diode |
-
2003
- 2003-02-14 KR KR1020030009532A patent/KR100540736B1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2024066412A1 (en) * | 2022-09-29 | 2024-04-04 | 厦门士兰明镓化合物半导体有限公司 | Infrared light-emitting diode and manufacturing method therefor |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR100540736B1 (en) | 2006-01-11 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0920097B1 (en) | Semiconductor laser device | |
US10680406B2 (en) | Semiconductor laser, electronic apparatus, and method of driving semiconductor laser | |
US11646548B2 (en) | Multi-active-region cascaded semiconductor laser | |
KR920020697A (en) | Compound Semiconductor Device | |
US6522677B1 (en) | High power laser diode | |
WO2018037697A1 (en) | Semiconductor laser, electronic apparatus, and drive method for semiconductor laser | |
US7006545B2 (en) | Semiconductor laser device and optical fiber amplifier using the same | |
CN105914581A (en) | Surface-Emitting Semiconductor Laser, Surface-Emitting Semiconductor Laser Array, Surface-Emitting Semiconductor Laser Device, Optical Transmission Device, And Information Processing Device | |
US6724795B2 (en) | Semiconductor laser | |
CN103392275A (en) | Optical device, optical device manufacturing method, and laser module | |
KR100540736B1 (en) | Waveguide type semiconductor laser diode | |
JP2002151728A (en) | Semiconductor photodetector | |
KR20050110902A (en) | Semiconductor laser diode | |
KR101136161B1 (en) | Laser Diode | |
KR20080105818A (en) | Semiconductor laser device | |
US4937638A (en) | Edge emitting light emissive diode | |
CN218448910U (en) | Monolithic integration two-dimensional DFB array chip applied to laser radar | |
KR100427688B1 (en) | Semiconductor laser diode array having high photo electricity efficiency | |
KR100278626B1 (en) | Semiconductor laser diode | |
KR100540738B1 (en) | Semiconductor laser diode | |
KR100259003B1 (en) | Semiconductor laser diode | |
KR100991989B1 (en) | Asymmetric waveguide GaInNAs laser diodes | |
KR20030073206A (en) | Method for manufacturing semiconductor laser diode array | |
KR100421872B1 (en) | Manufacturing method for high-output semiconductor laser diode | |
JP2003332690A (en) | Semiconductor laser |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
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: 20121128 Year of fee payment: 8 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20131122 Year of fee payment: 9 |
|
LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |