KR20050041121A - 스트레인 보상 다층양자우물을 이용하는 단일모드형 레이저 다이오드 및 그 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 스트레인 보상 다층양자우물을 이용하는 단일모드형 레이저 다이오드 및 그 제조 방법에 관한 것으로서, 다수의 압축 스트레인 우물층과 다수의 긴장 스트레인 장벽층으로 이루어진 스트레인 보상 다층양자우물을 갖는 에피 구조를 이용함으로써, 다층양자우물에서의 오제 재결합 발생 확률을 감소시키고, 다층양자우물의 온도 안정성을 더욱 향상시켜 양자 효율을 증가시키며, 최대 광출력 및 단일모드 광출력을 증가시킬 수 있는 단일모드형 레이저 다이오드 및 그 제조 방법을 제공한다.

Description

스트레인 보상 다층양자우물을 이용하는 단일모드형 레이저 다이오드 및 그 제조 방법{SINGLE MODE LASER DIDOE USING STRAIN COMPENSATED MULTI-QUANTUM-WELLS AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME}
본 발명은 레이저 다이오드에 관한 것으로서, 특히 다수의 압축 스트레인 우물층과 다수의 긴장 스트레인 장벽층으로 이루어진 스트레인 보상 다층양자우물을 이용하는 단일모드형 레이저 다이오드 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
레이저 다이오드는 상호 접합(junction)된 p형 반도체와 n형 반도체에 전류를 주입시킴으로써, 에너지 밴드(energy band)의 전도대(conduction band)에 존재하는 n형 반도체의 전자와 가전자대(valence band)에 존재하는 p형 반도체의 정공이 재결합하면서 에너지 밴드갭(energy bandgap)에 해당하는 에너지를 광(optic)의 형태로 방출시키는 반도체 발광 소자이다. 특히, 레이저 다이오드는 에너지 밴드갭이 큰 반도체 물질 사이에 형성되는 낮은 에너지 밴드갭을 갖는 박막층인 활성층(active layer)내에서 유도방출(stimulated emission)된 광을 이용한다. 따라서, 광의 가간섭성(coherence)을 증가시키는 발진(oscillation)이 발생하면, 활성층에서 방출되는 모든 광은 동일한 방향과 위상을 가지면서 증폭됨으로써, 레이저 다이오드는 매우 높은 광출력을 얻는다.
일반적으로, 레이저 다이오드의 활성층으로는 GaAs/AlGaAs 또는 InGaAsP/InGaAsP 등의 반도체 물질들로부터 형성된 양자우물(quantum well) 구조가 이용된다. 양자우물 구조의 활성층에서는 전도대의 전자와 가전자대의 정공이 양자우물에 갇히게 된다. 그 결과, 양자우물내 캐리어(carrier)의 상태 밀도(density of states)가 높아짐으로써 전자와 정공의 발광 재결합 효율이 효과적으로 증가한다. 또한, 양자우물의 굴절률은 양자우물을 둘러싼 바깥쪽 반도체 물질의 굴절률보다 크기 때문에, 양자우물에서 발생된 광자(photon)들도 양자우물 근처에 공간적으로 갇히는 효과가 발생한다. 특히, 레이저 다이오드의 활성층으로 이용되는 다층양자우물 구조는 캐리어와 광자를 동시에 광 도파로(optical waveguide)의 중심부에 구속시킴으로써, 레이저 다이오드의 문턱 전류(threshole current)를 수십 배정도 줄일 수 있으며, 레이저 다이오드를 상온 연속 동작시킬 수 있는 온도 안정성을 향상시킨다.
한편, 고출력 레이저 다이오드는 발생되는 파장 및 광출력에 따라 그 응용 분야가 다양해진다. 예를 들어, 1.5㎛ 파장 대역의 고출력 레이저 다이오드는 어븀 첨가 광섬유 증폭기(Erbium-Doped Fiber Amplifier), 라만 증폭기(Raman Amplifier), 자유공간 통신용 광원, 레이저 레이더 등의 분야에 이용된다. 1.5㎛ 파장 대역에서 상용화된 단일모드형 고출력 레이저 다이오드에는 일본 Furukawa 전기 및 미국 SDL에서 개발한 500㎽ 정도의 광출력을 공급하는 리지(이하 "ridge"로 표현함)형 레이저 다이오드가 있지만, ridge형 레이저 다이오드는 1W급 이상의 고출력을 만들 수 없다는 문제점이 있었다. 또한, 대면적(large area) 레이저 다이오드는 수 W급의 광출력을 공급할 수는 있지만, 필라멘테이션(filamentation) 현상이 발생하기 때문에 가우시안 분포(Gaussian distribution) 형태의 단일모드 광출력 특성을 나타내지 못한다는 문제점이 있었다.
상술한 고출력의 광출력 및 단일모드 광출력을 공급하는 레이저 다이오드를 제작하기 위하여, 테이퍼(taper) 레이저 다이오드, MOPA(Master Oscillator Power Amplifier), Angled-Grating Distributed Feedback Lasers 등이 개발되었으며, 제조 공정의 용이함과 가격의 저렴화를 고려할 때 테이퍼 레이저 다이오드가 주로 이용되고 있다.
도 1은 테이퍼 레이저 다이오드의 개념도를 나타낸 것이다. 도 1에 도시한 바와 같이, 테이퍼 레이저 다이오드(1)는 단일모드 특성의 광을 공급하는 ridge 영역(3)과 충분한 광이득을 얻기 위한 테이퍼 이득 영역(5)으로 구분된다. ridge 영역(3)에서 공급된 광이 테이퍼 이득 영역(5)에서 증폭됨으로써, 테이퍼 레이저 다이오드는 고출력의 단일모드 광을 공급한다[D.F. Welch et al., Electron. Lett. vol.28, p.2011, 1992].
도 1을 참조하여 설명한 테이퍼 레이저 다이오드의 개념을 적용하여 미국의 SDL은 InGaAsP/InP 기반의 압축(compressive) 스트레인(strain) 다층양자우물을 이용하여 연속발진(CW : Continuous Wave)하는 최고 광출력 2.35W, 단일모드 광출력 CW 1.8W를 공급하는 1.5㎛ 파장 대역의 단일모드형 테이퍼 레이저 다이오드를 개발하였고[A. Mathur et al., Electron. Lett. vol.35, p.983, 1999], 프랑스의 Alcatel은 InGaAsP/InP 기반의 압축 스트레인 다층양자우물을 이용하여 최대 광출력 CW 1.5W, 단일모드 광출력 CW 1.2W를 공급하는 1.5㎛ 파장 대역의 단일모드형 테이퍼 레이저 다이오드를 개발하였다[S. Delepine et al., Electron. Lett. vol.36, p.221, 2000]. 또한, 미국 MIT Lincoln Lab.은 InGaAsP/InP 기반의 압축 스트레인 다층양자우물을 이용하여 최대 광출력 CW 1.0W, 단일모드 광출력 CW 0.8W를 공급하는 1.5㎛ 파장 대역의 단일모드형 테이퍼 레이저 다이오드를 개발하였고[J.P. Donnelly et al., IEEE Photon. Technol. Lett. vol.10, p.1377, 1998], 한국에서는 KIST에서 고농도의 p-도핑(doping) 및 InGaAsP/InGaAs/InP 기반의 압축 스트레인 다층양자우물을 이용하여 최대 광출력 CW 0.8W, 단일모드 광출력 CW 0.56W를 공급하는 1.5㎛ 파장 대역의 단일모드형 테이퍼 레이저 다이오드를 개발하였다[I.K. Han et al., J. Kor. Phys. Soc. vol.38. p.177, 2001]. 그러나, 상술한 단일모드형 테이퍼 레이저 다이오드의 압축 스트레인 다층양자우물 구조에서는 정공이 다층양자우물내에 불균일하게 분포하기 때문에, 정공의 농도가 높은 에너지대에서 오제 재결합(Auger recombination)이 발생할 확률이 높다는 단점이 있다. 전자 또는 정공의 3제곱에 비례하는 비발광(non-radiative) 재결합인 오제 재결합이 증가할 경우, 다층양자우물내의 열 에너지가 증가되어 레이저 다이오드의 양자 효율 및 광출력을 감소시킨다는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 다수의 압축 스트레인 우물층과 다수의 긴장(tensile) 스트레인 장벽층으로 이루어진 스트레인 보상 다층양자우물을 갖는 에피 구조를 이용하여 다층양자우물에서의 오제 재결합 발생 확률을 감소시키고, 다층양자우물의 온도 안정성을 더욱 향상시킴으로써 최대 광출력 및 단일모드 광출력을 증가시킬 수 있는 단일모드형 레이저 다이오드 및 그 제조 방법을 제공하는데 목적이 있다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 단일모드형 레이저 다이오드로서, 기판, 사전설정된 파장 대역의 광을 발생시키기 위한 다층양자우물, 기판 위에 형성되며 다층양자우물내 광의 손실을 방지하기 위한 n형 클래딩층, n형 클래딩층 위에 형성되며 다층양자우물내 광을 구속하기 위한 n형 SCH층, 다층양자우물 위에 형성되며 다층양자우물내 광을 구속하기 위한 p형 SCH층, p형 SCH층 위에 형성되며 다층양자우물내 광의 손실을 방지하기 위한 p형 클래딩층, p형 클래딩층 위에 형성되며 옴접촉을 조절하기 위한 오믹층, 및 광을 발생시키기 위하여 전류를 주입하기 위한 전극을 포함하며, 다층양자우물은 사전설정된 적층 주기로 교번하여 형성된 다수의 압축 스트레인 우물층 및 다수의 긴장 스트레인 장벽층에 의해 스트레인 보상되는 단일모드형 레이저 다이오드가 제공된다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 특징에 따르면, 단일모드형 레이저 다이오드 제조 방법으로서, 기판을 마련하는 단계, 다층양자우물내 광의 손실을 방지하기 위하여 기판 위에 n형 클래딩층을 형성하는 단계, 다층양자우물내 광을 구속하기 위하여 n형 클래딩층 위에 n형 SCH층을 형성하는 단계, 사전설정된 파장 대역의 광을 발생시키는 다층양자우물을 n형 SCH층 위에 형성하는 단계, 다층양자우물내 광을 구속하기 위하여 다층양자우물 위에 p형 SCH층을 형성하는 단계, 다층양자우물내 광의 손실을 방지하기 위하여 p형 SCH층 위에 p형 클래딩층을 형성하는 단계, 옴접촉을 조절하기 위하여 p형 클래딩층 위에 오믹층을 형성하는 단계, 및 광을 발생시키기 위하여 전류를 주입하기 위한 전극을 형성하는 단계를 포함하며, 다층양자우물은 사전설정된 적층 주기로 교번하여 형성된 다수의 압축 스트레인 우물층 및 다수의 긴장 스트레인 장벽층에 의해 스트레인 보상되는 단일모드형 레이저 다이오드 제조 방법이 제공된다.
이하에서는 도 2 내지 도 7을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 단일모드형 테이퍼 레이저 다이오드에 이용되는 스트레인 보상 다층양자우물을 갖는 에피 구조의 에너지 밴드 및 도핑 농도를 나타낸 것이다. 도 2에 도시한 바와 같이, 에피 구조는 5 ×1017/㎤ 도핑 농도의 n형 클래딩층(cladding layer)(32), n형 SCH(Separate Confinement Heterostructure)층(33), 다층양자우물(34), 1 ×1017/㎤ ~ 2 ×1018/㎤ 도핑 농도의 p형 SCH층(37) 및 5 ×1017/㎤ ~ 2 ×1018/㎤ 도핑 농도의 p형 클래딩층(38)을 구비하며, 도 3을 참조하여 에피 구조에 대하여 보다 상세하게 설명한다.
도 3에 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 이용되는 에피 구조(30)는, 기판(substrate)(31), n형 클래딩층(32), n형 SCH층(33), 우물층(35a-35f), 장벽층(36a-36e), p형 SCH층(37), p형 클래딩층(38) 및 오믹층(ohmic layer)(39)을 구비하며, MOCVD(Metal Organic Chemical Vapor Deposition), GSMBE(Gas Source Molecular Beam Epitaxy), CBE(Chemical Beam Epitaxy) 등의 반도체 에피 성장 기법에 의해 형성된다.
먼저, n+형 기판(31)으로는 350㎛ 두께로 성장시킨 InP 반도체가 이용되며, n+형 기판(31) 위에 Si을 5 ×1017/㎤의 농도로 도핑한 InP 반도체를 1㎛ 두께로 성장시킴으로써 n형 클래딩층(32)이 형성된다. n형 클래딩층(32)은 후술되는 p형 클래딩층(38)과 함께 얇은 두께의 다층양자우물(34)내에 존재하는 광의 손실을 방지하는 역할을 한다.
n형 SCH층(33)은 반도체 물질들의 조성에 의해 n형 제 1 및 제 2 SCH층(33a,33b)으로 구분된다. n형 제 2 SCH층(33b)은 에너지 밴드갭에 해당하는 광의 파장이 1.1㎛인 InGaAsP 반도체를 n형 클래딩층(32) 위에 700㎚ 두께로 성장시킴으로써 형성된다. 이러한 n형 제 2 SCH층(33b) 및 후술되는 p형 제 2 SCH층(37b)은 얇은 두께의 다층양자우물(34)로부터 방출되는 특정 파장 대역의 광을 구속하여 단일모드 발진을 발생시키기 위한 광 도파로의 역할을 한다. 일반적으로, n형 및 p형 SCH층은 140㎚ 정도의 두께로 성장되지만, 본 발명의 실시예에서는 700㎚ 이상의 두께로 성장시킴으로써 다층양자우물(34)로부터 방출되는 광을 더욱 효과적으로 구속시킨다. 이와 같이, n형 및 p형 SCH층(33,37)을 형성하는 반도체 물질들의 조성, n형 및 p형 SCH층(33,37)의 성장 두께 등을 변경함으로써 다층양자우물(34)로부터 수직 방향으로 방출되는 광 분포를 제어할 수 있다.
n형 제 1 SCH층(33a)은 에너지 밴드갭에 해당하는 광의 파장이 1.25㎛인 InGaAsP 반도체를 n형 제 2 SCH층(33b) 위에 10㎚ 두께로 성장시킴으로써 형성되며, 후술되는 p형 제 1 SCH층(37a)과 함께 스트레인 보상 다층양자우물(34)의 장벽층으로서의 역할을 한다.
다층양자우물(34)을 형성하는 제 1 우물층(35a)은 n형 제 1 SCH층(33a) 위에 에너지 밴드갭에 해당하는 광의 파장이 1.6㎛인 InGaAsP 반도체를 6.5㎚ 두께로 성장시킴으로써 형성된다. 또한, 다층양자우물(34)을 형성하는 제 1 장벽층(36a)은 제 1 우물층(35a) 위에 에너지 밴드갭에 해당하는 광의 파장이 1.25㎛인 InGaAsP 반도체를 10㎚ 두께로 성장시킴으로써 형성된다. 도 3에 도시한 바와 같이, 사전설정된 적층 주기로 교번하여 성장되는 제 2 내지 제 6 우물층(35b-35f) 및 제 2 내지 제 5 장벽층(36b-36e)은 상술한 바와 동일한 공정으로 형성되기 때문에, 이하에서 그 자세한 설명은 생략하기로 한다.
n형 제 1 SCH층(33a), 우물층(35a-35f), 장벽층(36a-36e) 및 후술되는 p형 제 1 SCH층(37a)에 의해 1.5㎛ 파장 대역의 광을 방출하는 다층양자우물(34)이 형성된다. 이때, 우물층 및 장벽층을 형성하는 InGaAsP 반도체 물질들의 조성 변화에 의해 우물층(35a-35f)의 두께는 0.8% 정도 압축되고, 장벽층(36a-36e)의 두께는 0.5% 정도 긴장됨으로써, 다층양자우물(34)의 스트레인이 보상된다. 그 결과, 다층양자우물(34)의 가전자대에서 우물층(35a-35f)과 장벽층(36a-36e) 사이의 에너지 차이인 밴드갭 오프셋(bandgap offset)이 감소되어 다층양자우물(34) 내부에 정공이 균일하게 분포됨으로써, 오제 재결합이 발생될 확률이 감소되고 다층양자우물(34) 내부에서의 열 에너지 발생이 더욱 효과적으로 억제되어 양자 효율이 향상된다. 이러한 스트레인 보상 다층양자우물(34)은 우물층(35a-35f) 및 장벽층(36a-36e)을 형성하는 반도체 물질들의 조성을 변경함으로써 스트레인 보상 정도를 제어할 수 있다.
p형 SCH층(37)은 반도체 물질들의 조성에 의해 p형 제 1 및 제 2 SCH층(37a,37b)으로 구분된다. 먼저, p형 제 1 SCH층(37a)은 다층양자우물(34)을 형성하는 제 6 우물층(35f) 위에 에너지 밴드갭에 해당하는 광의 파장이 1.25㎛인 InGaAsP 반도체를 10㎚ 두께로 성장시킴으로써 형성되며, n형 제 1 SCH층(33a)과 함께 스트레인 보상 다층양자우물(34)의 장벽층으로서의 역할을 한다.
p형 제 2 SCH층(37b)은 p형 제 1 SCH층(37a) 위에 에너지 밴드갭에 해당하는 광의 파장이 1.1㎛이며, Zn이 도핑된 InGaAsP 반도체를 성장시킴으로써 형성된다. 이때, Zn이 2 ×1018/㎤의 농도로 도핑된 InGaAsP 반도체를 20㎚ 두께(37c)로 성장시키고, Zn이 1 ×1017/㎤의 농도로 도핑된 InGaAsP 반도체를 680㎚ 두께(37d)로 한 번 더 성장시킴으로써 p형 제 2 SCH층(37b)이 형성된다. 특히, p형 제 2 SCH층(37b)에 도핑된 2 ×1018/㎤ 농도의 Zn은 다층양자우물(34)의 전자대에서 전자에 의한 누설 전류(leakage current)를 억제시키는 역할을 한다. 본 발명의 실시예에서는 p형 제 1 SCH층(37a) 바로 위에 성장되는 반도체 물질에 고농도의 Zn을 도핑하였지만, Zn의 도핑 위치 및 도핑 농도는 변경될 수 있다. 이와 같이, p형 제 2 SCH층(37b)에 불순물이 도핑되는 위치 및 도핑 농도를 변경하여 다층양자우물(34)의 누설 전류를 억제시킴으로써, 단일모드형 테이퍼 레이저 다이오드의 문턱 전류 및 양자 효율 등이 조절된다.
p형 클래딩층(38)은 p형 제 2 SCH층(37b) 위에 Zn을 2 ×1018/㎤의 농도로 도핑한 InP 반도체를 20㎚ 두께(38a)로 성장시키고, Zn이 5 ×1017/㎤ ~ 1 ×1018/㎤의 농도로 도핑된 InP 반도체를 1.2㎛ 두께(38b)로 한 번 더 성장시킴으로써 형성된다. p형 클래딩층(38b) 위에 Zn을 1.5 ×1019/㎤ 이상의 농도로 도핑한 Ga0.47In0.53As 반도체를 200㎚ 두께로 성장시킴으로써 옴접촉(ohmic contact)을 조절할 수 있는 p+형 오믹층(39)이 형성된다. 지금까지 설명한 에피 구조(30)는 InP 기반의 에피 구조에 통상적으로 이용되는 MOCVD 기법에 의해 형성된다.
도 4는 도 3에 도시한 에피 구조를 이용하여 단일모드형 테이퍼 레이저 다이오드의 전극을 형성하기 위한 공정을 간략하게 나타낸다. 먼저, H3PO4, H2O 2 및 H2O를 1:1:8의 비율로 혼합하여 도 3에 도시한 에피 구조의 오믹층(39)을 도 4(a)에 도시한 구조가 형성되도록 에칭(etching)한다. 다음으로, 도 4에서 점면적으로 표시한 형태의 마스크(40)를 형성시킨 후, HCl 및 H3PO4를 1:1의 비율로 혼합하여 p형 클래딩층(38)을 에칭(도 4(b))하고, RIE(Reactive Ion Etching) 기법을 적용하여 단일모드 발진 조건이 만족될 때까지 p형 제 2 SCH층(37b)을 약 300㎚의 깊이로 에칭함으로써 단일모드형 테이퍼 레이저 다이오드의 ridge 부분을 형성한다(도 4(c)). 그 다음, 마스크를 제거하여 깊은 그루브(deep groove)(41a,41b)를 에칭(도 4(d))하고, SOG(spin-on-glass)를 이용하여 절연막(insulation film)(43)을 형성(도 4(e))하며, 포토리소그래피(photolithography) 기법으로 테이퍼 및 ridge 부분을 오프닝(opening)한 후 RIE 기법을 이용하여 오프닝된 SOG(45,46)를 에칭한다(도 4(f)). 오프닝 공정(도 4(f)) 후에는 테이퍼 및 ridge 부분에 p-금속을 증착하고 열처리함으로써 반도체 물질에 전류를 주입할 수 있는 전극이 형성되며, 기판 세밀화(thinning) 공정, n-금속 증착 및 열처리 공정이 연속적으로 수행되는데, 오프닝 공정 후의 제조 공정은 통상적인 레이저 다이오드의 전극 형성 공정과 동일하므로 그 자세한 설명을 생략하기로 한다.
한편, 단일모드형 테이퍼 레이저 다이오드의 전극 형성 공정을 단순화하기 위하여 그루브 에칭 공정(도 4(d))을 생략할 수도 있다. 이러한 경우, ridge 부분을 형성(도 4(c))한 후 규소질화막(SiNx)을 PECVD(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition) 기법으로 약 0.3㎛ 두께로 증착하여 절연막을 형성한다. 다음으로, 포토리소그래피 기법으로 테이퍼와 ridge 부분을 오프닝한 후 완충형(buffered) HF(Hydrofluoric acid) 용액으로 오프닝된 규소질화막을 에칭하며, 그 이후의 제조 공정은 상술한 바와 동일하다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 단일모드형 테이퍼 레이저 다이오드의 전류 주입에 대한 광출력을 나타낸 그래프이다. 도 5에 도시한 바와 같이, 15℃ 상온(room temperature)에서 스트레인 보상 다층양자우물을 이용한 단일모드형 테이퍼 레이저 다이오드의 최대 광출력은 CW 2.45W로 측정되었으며, 이는 압축 스트레인 다층양자우물 구조를 이용한 단일모드형 테이퍼 레이저 다이오드[I.K. Han et al., J. Kor. Phys. Soc. vol. 38. p. 177, 2001]의 최대 광출력 CW 0.8W보다 3배 정도 광출력이 증가하였음을 나타낸다. 또한, 단일모드형 테이퍼 레이저 다이오드에 주입되는 전류의 변화에 대한 광출력의 변화를 의미하는 기울기 효율(slope efficiency)은 18%에서 34%로 약 2배 정도 증가한 것으로 측정되었다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 단일모드형 테이퍼 레이저 다이오드의 파 필드(far-field)를 나타낸 그래프이다. 도 6에 도시한 실선은 단일모드형 테이퍼 레이저 다이오드에 3A의 전류를 인가하여 측정한 파 필드를 의미하며, 점선은 측정된 파 필드를 가우시안 분포의 형태로 근사화(fitting)한 것이다. 전체 면적의 약 90% 정도에 해당하는 점선 내부의 면적(50)은 단일모드 광출력을 의미하며, 전체 면적의 약 10% 정도에 해당하는 점선 및 실선 사이의 면적(60)은 필라멘테이션 현상에 의한 광출력을 의미한다. 일반적으로, 필라멘테이션 현상에 의한 광출력은 렌즈 또는 핀홀(pin-hole) 등을 이용하여 필터링된다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 단일모드형 테이퍼 레이저 다이오드에 주입되는 전류의 증가에 대한 단일모드 광출력을 나타낸 그래프이다. 주입 전류의 증가에 따른 파 필드를 측정한 후 단일모드 광출력만을 추출하여 측정한 결과, 5A의 주입 전류에 대하여 최대 단일모드 광출력은 CW 1W 이상의 광출력을 측정할 수 있었다. 이는, 압축 스트레인 다층양자우물을 이용한 단일모드형 테이퍼 레이저 다이오드의 최대 단일모드 광출력이 CW 0.56W[I.K. Han et al., J. Kor. Phys. Soc. vol. 38. p. 177, 2001]이었던 경우보다 약 2배 정도 증가하였음을 알 수 있다.
본 발명은 다수의 압축 스트레인 우물층 및 다수의 긴장 스트레인 장벽층으로 이루어진 스트레인 보상 다층양자우물을 갖는 에피 구조를 단일모드형 테이퍼 레이저 다이오드에 이용함으로써, 다층양자우물에서의 오제 재결합 발생 확률을 감소시키고, 다층양자우물의 온도 안정성을 더욱 향상시켜 양자 효율을 증가시키며, 단일모드형 테이퍼 레이저 다이오드의 최대 광출력 및 단일모드 광출력을 증가시킬 수 있다.
상술한 실시예는 본 발명의 원리를 응용한 다양한 실시예의 일부를 나타낸 것에 지나지 않음을 이해해야 한다. 본 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 본질로부터 벗어남이 없이 여러 가지 변형이 가능함을 명백히 알 수 있을 것이다.
도 1은 테이퍼 레이저 다이오드의 개념을 설명하기 위한 도면.
도 2는 스트레인 보상 다층양자우물을 갖는 에피 구조의 에너지 밴드 및 도핑 농도를 설명하기 위한 도면.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 단일모드형 테이퍼 레이저 다이오드의 스트레인 보상 다층양자우물을 갖는 에피 구조를 설명하기 위한 도면.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 단일모드형 테이퍼 레이저 다이오드의 전극을 형성하기 위한 공정을 개략적으로 설명하기 위한 도면.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 단일모드형 테이퍼 레이저 다이오드의 광출력을 나타내는 그래프.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 단일모드형 테이퍼 레이저 다이오드의 파 필드(far-field)를 가우시안 분포의 형태로 근사화(fitting)한 그래프.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 단일모드형 테이퍼 레이저 다이오드의 단일모드 광출력을 나타내는 그래프.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
33 : n형 SCH층
34 : 스트레인 보상 다층양자우물
35a~35f : 우물층
36a~36e : 장벽층
37 : p형 SCH층

Claims (10)

  1. 단일모드형 레이저 다이오드로서,
    기판,
    사전설정된 파장 대역의 광을 발생시키기 위한 다층양자우물,
    상기 기판 위에 형성되며 상기 다층양자우물내 광의 손실을 방지하기 위한 n형 클래딩층,
    상기 n형 클래딩층 위에 형성되며 상기 다층양자우물내 광을 구속하기 위한 n형 SCH층,
    상기 다층양자우물 위에 형성되며 상기 다층양자우물내 광을 구속하기 위한 p형 SCH층,
    상기 p형 SCH층 위에 형성되며 상기 다층양자우물내 광의 손실을 방지하기 위한 p형 클래딩층,
    상기 p형 클래딩층 위에 형성되며 옴접촉을 조절하기 위한 오믹층, 및
    상기 광을 발생시키기 위하여 전류를 주입하기 위한 전극
    을 포함하며,
    상기 다층양자우물은 사전설정된 적층 주기로 교번하여 형성된 다수의 압축 스트레인 우물층 및 다수의 긴장 스트레인 장벽층에 의해 스트레인 보상되는 단일모드형 레이저 다이오드.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 다층양자우물은 상기 다수의 우물층 및 상기 다수의 장벽층을 형성하는 반도체 물질들의 조성을 변경함으로써 스트레인 보상 정도를 조절하는 단일모드형 레이저 다이오드.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 n형 및 p형 SCH층 각각은 에너지 밴드갭에 해당하는 광의 파장이 서로 다른 반도체 물질들에 의해 구분되는 제 1 및 제 2 SCH층을 포함하고,
    상기 n형 제 1 SCH층은 상기 다층양자우물의 일 면에 형성되고 상기 p형 제 1 SCH층은 상기 다층양자우물의 다른 면에 형성됨으로써 긴장 스트레인되며,
    상기 n형 및 p형 제 1 SCH층을 둘러싸도록 형성된 상기 n형 및 p형 제 2 SCH층은 상기 다층양자우물로부터 발생되는 광이 단일모드 발진되도록 구속하는 단일모드형 레이저 다이오드.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 p형 제 2 SCH층을 형성하는 반도체 물질들에 도핑되는 불순물의 도핑 위치 및 도핑 농도를 변경함으로써 상기 다층양자우물의 누설 전류를 조절하는 단일모드형 레이저 다이오드.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 전극은 상기 다층양자우물로부터 발생되는 광을 단일모드 발진시키기 위한 리지 영역 및 상기 단일모드 광을 증폭시키기 위한 테이퍼 이득 영역을 포함하는 단일모드형 레이저 다이오드.
  6. 단일모드형 레이저 다이오드 제조 방법으로서,
    기판을 마련하는 단계,
    다층양자우물내 광의 손실을 방지하기 위하여 상기 기판 위에 n형 클래딩층을 형성하는 단계,
    상기 다층양자우물내 광을 구속하기 위하여 상기 n형 클래딩층 위에 n형 SCH층을 형성하는 단계,
    사전설정된 파장 대역의 상기 광을 발생시키는 상기 다층양자우물을 상기 n형 SCH층 위에 형성하는 단계,
    상기 다층양자우물내 광을 구속하기 위하여 상기 다층양자우물 위에 p형 SCH층을 형성하는 단계,
    상기 다층양자우물내 광의 손실을 방지하기 위하여 상기 p형 SCH층 위에 p형 클래딩층을 형성하는 단계,
    옴접촉을 조절하기 위하여 상기 p형 클래딩층 위에 오믹층을 형성하는 단계, 및
    상기 광을 발생시키기 위하여 전류를 주입하기 위한 전극을 형성하는 단계
    를 포함하며,
    상기 다층양자우물은 사전설정된 적층 주기로 교번하여 형성된 다수의 압축 스트레인 우물층 및 다수의 긴장 스트레인 장벽층에 의해 스트레인 보상되는 단일모드형 레이저 다이오드 제조 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 다층양자우물 형성 단계는 상기 다수의 우물층 및 상기 다수의 장벽층을 형성하는 반도체 물질들의 조성을 변경함으로써 스트레인 보상 정도를 조절하는 단계를 포함하는 단일모드형 레이저 다이오드 제조 방법.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 n형 및 p형 SCH층 각각을 형성하는 단계는 에너지 밴드갭에 해당하는 광의 파장이 서로 다른 반도체 물질들에 의해 구분되는 제 1 및 제 2 SCH층을 형성하는 단계를 포함하고,
    상기 n형 제 1 SCH층은 상기 다층양자우물의 일 면에 형성되고 상기 p형 제 1 SCH층은 상기 다층양자우물의 다른 면에 형성됨으로써 긴장 스트레인되며,
    상기 n형 및 p형 제 1 SCH층을 둘러싸도록 형성된 상기 n형 및 p형 제 2 SCH층은 상기 다층양자우물로부터 발생되는 광이 단일모드 발진되도록 구속하는 단일모드형 레이저 다이오드.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 p형 제 2 SCH층을 형성하는 반도체 물질들에 도핑되는 불순물의 도핑 위치 및 도핑 농도를 변경함으로써 상기 다층양자우물의 누설 전류를 조절하는 단일모드형 레이저 다이오드 제조 방법.
  10. 제 6 항에 있어서, 상기 전극 형성 단계는,
    상기 다층양자우물로부터 발생되는 광을 단일모드 발진시키기 위한 리지 영역을 형성하는 단계, 및
    상기 단일모드 광을 증폭시키기 위한 테이퍼 이득 영역을 형성하는 단계
    를 포함하는 단일모드형 레이저 다이오드.
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TW093106849A TWI240470B (en) 2003-10-30 2004-03-15 Single-mode laser diode using strain-compensated multi-quantum-wells
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Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4872450B2 (ja) * 2006-05-12 2012-02-08 日立電線株式会社 窒化物半導体発光素子
DE102007026925A1 (de) * 2007-02-28 2008-09-04 Osram Opto Semiconductors Gmbh Integrierte Trapezlaseranordnung und Verfahren zu deren Herstellung
JP5374894B2 (ja) * 2008-03-18 2013-12-25 富士通株式会社 半導体光増幅器及びその製造方法並びに半導体光集積素子
GB201002391D0 (en) * 2010-02-12 2010-03-31 Ct For Integrated Photonics Th Semiconductor device
KR101773709B1 (ko) 2016-05-09 2017-08-31 대구가톨릭대학교산학협력단 AlN 위에 성장된 스트레인이 감소한 고효율 자외선 Bx1Aly1Ga1-x1-y1N/Bx2Aly2Ga1-x2-y2N 양자우물 발광다이오드
US11837838B1 (en) * 2020-01-31 2023-12-05 Freedom Photonics Llc Laser having tapered region

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5539571A (en) * 1992-09-21 1996-07-23 Sdl, Inc. Differentially pumped optical amplifer and mopa device
JP2778454B2 (ja) * 1994-03-07 1998-07-23 日本電気株式会社 半導体レーザ
JPH07249575A (ja) * 1994-03-09 1995-09-26 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 半導体光素子の製造方法
JP2669374B2 (ja) * 1995-01-18 1997-10-27 日本電気株式会社 半導体レーザ
JPH08340145A (ja) * 1995-06-12 1996-12-24 Sony Corp 化合物半導体発光素子とその製造方法
JPH09106946A (ja) * 1995-10-11 1997-04-22 Mitsubishi Electric Corp 半導体装置，及び半導体レーザ，並びに高電子移動度トランジスタ装置
US6181721B1 (en) * 1996-05-20 2001-01-30 Sdl, Inc. Visible wavelength, semiconductor optoelectronic device with a high power broad, significantly laterally uniform, diffraction limited output beam
JP2933051B2 (ja) * 1997-03-21 1999-08-09 日本電気株式会社 多重量子井戸構造光半導体装置およびその製造方法
JPH1197789A (ja) * 1997-09-17 1999-04-09 Fujitsu Ltd 半導体レーザ装置
US6330263B1 (en) * 1998-05-06 2001-12-11 Sarnoff Corporation Laser diode having separated, highly-strained quantum wells
JP3481458B2 (ja) * 1998-05-14 2003-12-22 アンリツ株式会社 半導体レーザ
US6542528B1 (en) * 1999-02-15 2003-04-01 Ricoh Company, Ltd. Light-emitting semiconductor device producing red wavelength optical radiation
JP2002009401A (ja) * 2000-06-16 2002-01-11 Furukawa Electric Co Ltd:The 半導体レーザ素子
US6710366B1 (en) * 2001-08-02 2004-03-23 Ultradots, Inc. Nanocomposite materials with engineered properties
US7123637B2 (en) * 2003-03-20 2006-10-17 Xerox Corporation Nitride-based laser diode with GaN waveguide/cladding layer

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