KR20050020502A - Method of depositing reflection layer of semiconductor laser diode - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 반도체 레이저 다이오드의 반사막 증착 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 반도체 레이저 다이오드의 기판보다 작은 굴절률을 갖는 반사막과 반도체 레이저 다이오드의 기판보다 큰 굴절률을 갖는 반사막을 교대로 적층하여 반사막을 증착함으로써, 소자의 광집속 및 광효율을 증대시킬 수 있는 반도체 레이저 다이오드의 반사막 증착방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method of depositing a reflective film of a semiconductor laser diode, and more particularly, by depositing a reflective film by alternately stacking a reflective film having a smaller refractive index than a substrate of a semiconductor laser diode and a reflective film having a larger refractive index than a substrate of the semiconductor laser diode. In addition, the present invention relates to a method of depositing a reflective film of a semiconductor laser diode capable of increasing the light focusing and light efficiency of the device.
최근, CD(Compact disk)-RW(Rewritable) 혹은 DVD(Digital Versatile Disk)-RAM(Random Access Memory)등의 대용량 고속 저장장치의 픽업(Pick up)용으로 사용되는 레이저 다이오드의 경우에, 데이터 저장 속도의 고배속화에 따른 레이저 다이오드가 고출력화가 진행 중에 있다.Recently, in the case of laser diodes used for pick-up of high-capacity high-speed storage devices such as CD (Compact disk) -RW (Rewritable) or DVD (Digital Versatile Disk) -RAM (Random Access Memory), data storage Higher speed laser diodes are in progress.
도 1은 일반적인 반도체 레이저 다이오드의 사시도로서, 반도체 레이저 다이오드(20)는 GaAs 기판(2)의 상부에 레이저광을 방출하는 활성층(3)을 포함하는 적층구조의 디바이스층(4)이 형성되어 있고, 상기 디바이스층(4)의 상부에 리지(6)와 그 리지(6)의 양 측면에 전류방지층(5)이 형성되어 있고, 리지(6)와 전류방지층(5)의 상부에 P-GaAs(7)와, P-메탈층(11)이 형성되어 있으며, 상기 GaAs 기판(2)의 하부에는 N-메탈층(10)이 형성되어 구성된다.1 is a perspective view of a general semiconductor laser diode, in which the semiconductor laser diode 20 has a device layer 4 having a laminated structure including an active layer 3 emitting laser light on top of a GaAs substrate 2. The ridge 6 and the current blocking layer 5 are formed on both sides of the ridge 6 on the device layer 4, and the P-GaAs on the ridge 6 and the current blocking layer 5. (7) and a P-metal layer 11 are formed, and an N-metal layer 10 is formed below the GaAs substrate 2.
기본적으로 상기 P-메탈층(11)에서 리지(6)를 통하여 전류가 주입되면, 활성층(3)에서는 레이저광을 방출하게 된다.Basically, when a current is injected through the ridge 6 in the P-metal layer 11, the active layer 3 emits laser light.
이러한 반도체 레이저 다이오드에는 다이오드의 프론트(Front) 벽개면으로만 레이저광이 방출되도록, 백 벽개면에는 HR(High Reflection)막(9)을 형성하여, 레이저광을 반사시키고, 프론트 벽개면에는 AR(Anti Reflection)막(8)을 형성하여, 레이저광을 비반사시킴으로서 레이저 다이오드의 광 출력을 향상시켰다. In such a semiconductor laser diode, a high reflection (HR) film 9 is formed on the back cleaved surface so that the laser light is emitted only to the front cleaved surface of the diode, thereby reflecting the laser light, and AR (Anti Reflection) on the front cleaved surface. The film 8 was formed to improve the light output of the laser diode by nonreflecting the laser light.
도 2는 종래 기술에 따른 반도체 레이저 다이오드에 반사막이 증착된 상태를 도시한 측단면도로서, 반도체 레이저 다이오드(100)의 광출력면의 반대면에 반사막(110)이 증착되어 있다. 2 is a side cross-sectional view illustrating a state in which a reflective film is deposited on a semiconductor laser diode according to the related art, in which a reflective film 110 is deposited on an opposite surface of a light output surface of the semiconductor laser diode 100.
한편, 반도체 레이저 다이오드의 기판 재질에 따라 굴절률이 상이하여, 반사막에서 반사되는 광량도 다르다.On the other hand, the refractive index is different depending on the substrate material of the semiconductor laser diode, and the amount of light reflected by the reflective film is also different.
그러므로, 상이한 재질의 기판에서 제조된 각각의 반도체 레이저 다이오드는 광집속과 광효율이 다르게 된다.Therefore, each of the semiconductor laser diodes manufactured on substrates of different materials has different light focusing and light efficiency.
따라서, 반도체 레이저 다이오드의 반사막은 기판의 재질에 따라 다른 구조를 적용하여 반도체 레이저 다이오드에 증착되어야 하는데, 종래의 기술에서는 획일적으로 반도체 레이저 다이오드의 광출력면의 반대면에 반사막을 증착함으로써, 경우에 따라 광집속과 광효율이 저하될 수 있는 문제점이 있었다.Therefore, the reflective film of the semiconductor laser diode must be deposited on the semiconductor laser diode by applying a different structure depending on the material of the substrate. In the conventional technology, the reflective film is uniformly deposited on the opposite side of the light output surface of the semiconductor laser diode. Accordingly, there was a problem that the light focusing and light efficiency may be reduced.
이에 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 반도체 레이저 다이오드의 기판보다 작은 굴절률을 갖는 반사막과 반도체 레이저 다이오드의 기판보다 큰 굴절률을 갖는 반사막을 교대로 적층하여 반사막을 증착함으로써, 소자의 광집속 및 광효율을 증대시킬 수 있는 반도체 레이저 다이오드의 반사막 증착방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention has been made to solve the above problems, by depositing a reflective film by alternately stacking a reflective film having a smaller refractive index than the substrate of the semiconductor laser diode and a reflective film having a larger refractive index than the substrate of the semiconductor laser diode, It is an object of the present invention to provide a method for depositing a reflective film of a semiconductor laser diode capable of increasing the light focusing and light efficiency of the device.
상기한 본 발명의 다른 목적을 달성하기 위한 바람직한 양태(樣態)는, 반도체 레이저 다이오드의 반사막 증착방법에 있어서, In another aspect of the present invention, there is provided a method of depositing a reflective film of a semiconductor laser diode,
상기 반사막은 반도체 레이저 다이오드의 기판보다 작은 굴절률을 갖는 반사막과 반도체 레이저 다이오드의 기판보다 큰 굴절률을 갖는 반사막을 교대로 증착하여 형성하는 것을 특징으로 하는 반도체 레이저 다이오드의 반사막 증착방법이 제공된다.The reflective film is provided by alternately depositing a reflective film having a smaller refractive index than a substrate of a semiconductor laser diode and a reflective film having a larger refractive index than a substrate of the semiconductor laser diode.
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 3은 본 발명에 따른 반도체 레이저 다이오드에 반사막이 증착된 상태를 도시한 측단면도로서, 반도체 레이저 다이오드(100)의 광출력면의 반대면에 반사막(120)이 증착되어 있다. 3 is a side cross-sectional view showing a state in which a reflective film is deposited on a semiconductor laser diode according to the present invention, in which a reflective film 120 is deposited on an opposite surface of the light output surface of the semiconductor laser diode 100.
본 발명에서는 상기 반사막(120)을 반도체 레이저 다이오드(100)의 기판보다 작은 굴절률을 갖는 반사막과 반도체 레이저 다이오드(100)의 기판보다 큰 굴절률을 갖는 반사막을 교대로 증착하여 형성하는 것을 특징으로 한다.In the present invention, the reflective film 120 is formed by alternately depositing a reflective film having a smaller refractive index than the substrate of the semiconductor laser diode 100 and a reflective film having a larger refractive index than the substrate of the semiconductor laser diode 100.
그러므로, 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 반사막은 반도체 레이저 다이오드(100)의 광출력면의 반대면에 제 1 내지 제 6 반사막(121,122,123,124,125,126)을 순차적으로 증착하는 것이다.Therefore, as shown in FIG. 3, the reflective film according to the present invention sequentially deposits the first to sixth reflective films 121, 122, 123, 124, 125, and 126 on the opposite surface of the light output surface of the semiconductor laser diode 100.
이 때, 상기 제 1, 3, 5 반사막(121,123,125)은 반도체 레이저 다이오드(100)의 기판보다 작은 굴절률을 갖는 반사막이고, 상기 제 2, 4, 6 반사막(122,124,126)은 반도체 레이저 다이오드(100)의 기판보다 큰 굴절률을 갖는 반사막이다.In this case, the first, third, and fifth reflective films 121, 123, and 125 are reflective films having a refractive index smaller than that of the substrate of the semiconductor laser diode 100, and the second, fourth, and sixth reflective films 122, 124, and 126 are reflective films of the semiconductor laser diode 100. It is a reflecting film which has a refractive index larger than a board | substrate.
여기서, 상기 기판보다 작은 굴절률을 갖는 반사막은 SiO2로 형성하는 것이 바람직하며, 상기 반도체 레이저 다이오드(100)의 기판보다 큰 굴절률을 갖는 반사막은 TiO2로 형성하는 것이 바람직하다.Here, the reflective film having a smaller refractive index than the substrate is preferably formed of SiO 2 , and the reflective film having a larger refractive index than the substrate of the semiconductor laser diode 100 is preferably formed of TiO 2 .
더불어, 상기 반도체 레이저 다이오드(100)의 기판보다 작은 굴절률을 갖는 반사막과 상기 반도체 레이저 다이오드(100)의 기판보다 큰 굴절률을 갖는 반사막은 λ/4n(λ : 방출되는 광의 파장, n : 반사막의 굴절률)의 두께로 형성하는 것이 바람직하다.In addition, a reflective film having a refractive index smaller than that of the substrate of the semiconductor laser diode 100 and a reflective film having a larger refractive index than the substrate of the semiconductor laser diode 100 may be λ / 4n (λ: wavelength of emitted light, n: refractive index of the reflective film). It is preferable to form in the thickness of ().
그러므로, 본 발명은 반도체 레이저 다이오드의 기판보다 작은 굴절률을 갖는 반사막에서는 소자의 활성층에서 발생된 광이 통과되고, 상기 반도체 레이저 다이오드의 기판보다 큰 굴절률을 갖는 반사막에서는 대부분 반사시키고, 통과된 일부의 광이 후단에 있는 다른 큰 굴절률을 갖는 반사막에서 반사를 시킴으로써, 소자의 광집속 및 광효율을 증대시킬 수 있는 장점이 있다.Therefore, in the present invention, the light generated in the active layer of the device passes through the reflective film having a refractive index smaller than that of the substrate of the semiconductor laser diode, and most of the reflected light passes through the reflective film having a larger refractive index than the substrate of the semiconductor laser diode. By reflecting from the reflective film having another large refractive index at the rear end, there is an advantage that the light focusing and the light efficiency of the device can be increased.
이상에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명은 반도체 레이저 다이오드의 기판보다 작은 굴절률을 갖는 반사막과 반도체 레이저 다이오드의 기판보다 큰 굴절률을 갖는 반사막을 교대로 적층하여 반사막을 증착함으로써, 소자의 광집속 및 광효율을 증대시킬 수 있는 효과가 있다.As described in detail above, the present invention increases the light focusing and light efficiency of the device by depositing a reflective film by alternately stacking a reflective film having a smaller refractive index than a substrate of a semiconductor laser diode and a reflective film having a larger refractive index than a substrate of the semiconductor laser diode. It can be effected.
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.
도 1은 일반적인 반도체 레이저 다이오드의 사시도1 is a perspective view of a typical semiconductor laser diode
도 2는 종래 기술에 따른 반도체 레이저 다이오드에 반사막이 증착된 상태를 도시한 측단면도2 is a side cross-sectional view showing a state in which a reflective film is deposited on a semiconductor laser diode according to the prior art;
도 3은 본 발명에 따른 반도체 레이저 다이오드에 반사막이 증착된 상태를 도시한 측단면도3 is a side cross-sectional view showing a state in which a reflective film is deposited on a semiconductor laser diode according to the present invention;
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
2 : GaAs 기판 3 : 활성층2: GaAs substrate 3: active layer
4 : 디바이스층 5 : 전류방지층4 device layer 5 current blocking layer
6 : 리지(Ridge) 7 : P-GaAs층6: Ridge 7: P-GaAs layer
8 : AR(Anti Reflection)막 9 : HR(High Reflection)막8: AR (Anti Reflection) film 9: HR (High Reflection) film
10 : N 메탈층 11 : P-메탈층10: N metal layer 11: P-metal layer
20,100 : 반도체 레이저 다이오드 110,120 : 반사막20,100: semiconductor laser diode 110,120: reflective film
121,122,123,124,125,126 : 제 1 내지 제 6 반사막121,122,123,124,125,126: first to sixth reflective films
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| US8431945B2 (en) | 2010-04-23 | 2013-04-30 | Lg Innotek Co., Ltd. | Light emitting device, light emitting device package, and lighting system |
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2003
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