KR20050087025A - Laser diode and method of manufacturing the same - Google Patents

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KR20050087025A
KR20050087025A KR1020040012215A KR20040012215A KR20050087025A KR 20050087025 A KR20050087025 A KR 20050087025A KR 1020040012215 A KR1020040012215 A KR 1020040012215A KR 20040012215 A KR20040012215 A KR 20040012215A KR 20050087025 A KR20050087025 A KR 20050087025A
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최윤호
전지나
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엘지전자 주식회사
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Abstract

본 발명은 레이저 다이오드 및 그의 제조 방법에 관한 것으로, 리지(Ridge)의 양측면에 트렌치(Trench)를 형성하여 레이저 다이오드의 표면을 리지와 같은 높이로 평탄화시킴으로써, 제조 공정중에 발생하는 기계적 충격 및 압력을 분산하여 리지의 손상을 최소화시킬 수 있는 효과가 있다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a laser diode and a method of manufacturing the same, wherein trenches are formed on both sides of the ridge to planarize the surface of the laser diode to the same height as the ridge, thereby reducing the mechanical shock and pressure generated during the manufacturing process. Dispersion has the effect of minimizing damage to ridges.

또한, 리지를 보호할 수 있어, 소자의 성능 및 수율을 향상시킬 수 있으며, 효과적인 조립공정을 가능하게 할 수 있는 효과가 있다.In addition, the ridge can be protected, and the performance and yield of the device can be improved, and an effective assembly process can be enabled.

더불어, 조립이 더 넓은 면적에 균일하게 이루어져 열을 효과적으로 방출할 수 있어 소자의 수명을 개선할 수 있는 효과도 있다.In addition, assembling is uniformly made over a larger area, it is possible to effectively dissipate heat, thereby improving the life of the device.

Description

레이저 다이오드 및 그의 제조 방법 {Laser diode and method of manufacturing the same}Laser diode and its manufacturing method {Laser diode and method of manufacturing the same}

본 발명은 레이저 다이오드 및 그의 제조 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 리지(Ridge)의 양측면에 트렌치(Trench)를 형성하여 레이저 다이오드의 표면을 리지와 같은 높이로 평탄화시켜 리지를 보호함으로써, 제조 공정중에 발생하는 기계적 충격 및 압력을 분산하여 리지의 손상을 최소화시킬 수 있는 레이저 다이오드 및 그의 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a laser diode and a method of manufacturing the same, and more particularly, by forming trenches on both sides of the ridge to planarize the surface of the laser diode to the same height as the ridge to protect the ridge, The present invention relates to a laser diode and a method of manufacturing the same, which can minimize damage to ridges by dispersing mechanical shock and pressure generated in the air.

최근, 질화물(Nitride) 반도체와 관련된 기술의 발전에 따라 응용분야가 다양해되고, 이에 해당하는 시장이 급속히 증가하고 있다.Recently, with the development of technologies related to nitride semiconductors, application fields are diversified, and corresponding markets are rapidly increasing.

질화물 반도체를 기반으로 하는 대표적인 소자 중 하나인 청색 레이저 다이오드는 대용량 정보저장 장치와 고해상도 레이저 프린터용 광원으로 개발되고 있다.One of the representative devices based on nitride semiconductors, a blue laser diode is being developed as a light source for a large capacity data storage device and a high resolution laser printer.

이 청색 레이저 다이오드는 발광 다이오드와 더불어 지난 몇 년 동안 활발한 연구개발 활동을 통해 상당한 기술적 발전을 이루었으나, 아직도 소자 특성의 균일성이 떨어지고, 수율이 낮아 생산하는 기업이 없는 상황이다This blue laser diode has made significant technological advancements through active R & D activities over the past several years with light emitting diodes, but there are still no companies producing low uniformity of device characteristics and low yield.

도 1은 일반적인 청색 레이저 다이오드의 개략적인 구조를 도시한 단면도로서, 사파이어 기판(10) 상부에 버퍼층(11), N-GaN층(12), N-AlGaN 클래드층(13), N-GaN 웨이브 가이드층(14), InGaN 활성층(15), P-GaN 웨이브 가이드층(16)과 P-AlGaN 클래드층(17)이 순차적으로 적층되어 있고; 상기 P-AlGaN 클래드층(17)에서 상기 N-GaN층(12)의 일부까지 메사(Mesa) 식각되어, 상기 N-GaN층(12)의 일부가 노출되어 있고; 상기 P-AlGaN 클래드층(17)의 상부 일부가 제거되어, 제거된 P-AlGaN 클래드층 상면으로부터 돌출된 리지(Ridge)(17a)가 형성되어 있고; 상기 리지의 상부에 P-GaN층(18)이 형성되어 있고; 상기 리지 상부에 형성된 P-GaN층 상부와 상기 N-GaN층(12)의 일부 상면을 노출시키도록, 전면에 유전막(19)이 형성되어 있고; 상기 노출된 P-GaN층 상부를 감싸는 P-전극(22)이 형성되어 있고; 상기 노출된 N-GaN층(12) 상부를 감싸는 N-전극(21)이 형성되어 있다.FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating a schematic structure of a general blue laser diode, and includes a buffer layer 11, an N-GaN layer 12, an N-AlGaN cladding layer 13, and an N-GaN wave on the sapphire substrate 10. The guide layer 14, the InGaN active layer 15, the P-GaN wave guide layer 16 and the P-AlGaN cladding layer 17 are sequentially stacked; Mesa etching is performed from the P-AlGaN cladding layer 17 to a part of the N-GaN layer 12 so that a part of the N-GaN layer 12 is exposed; A portion of the upper portion of the P-AlGaN cladding layer 17 is removed to form a ridge 17a protruding from the upper surface of the removed P-AlGaN cladding layer; A P-GaN layer 18 is formed on top of the ridge; A dielectric film (19) is formed on the entire surface of the P-GaN layer formed on the ridge to expose the upper surface of the N-GaN layer (12); A P-electrode 22 is formed surrounding the exposed P-GaN layer; An N-electrode 21 is formed to surround the exposed N-GaN layer 12.

이 때, 상기 유전막(19)은 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 P-AlGaN 클래드층(17) 상부, 상기 N-GaN층(12) 상부와, 상기 메사 식각된 측면에도 형성된다.In this case, the dielectric layer 19 is formed on the P-AlGaN cladding layer 17, the N-GaN layer 12, and the mesa etched side, as shown in FIG. 1.

상기 유전막은 누설전류 제거를 위한 패시베이션(Passivation)과 트랜스버스 모드(Transverse Mode)제어 용도로 적용된다. The dielectric film is applied for passivation and transverse mode control for leakage current removal.

이러한 종래의 레이저 다이오드는 리지가 돌출된 구조로 형성되어 제조하는 공정에 리지에 많은 충격이 가해지게 되고, 이로 인해 리지가 손상되어 문턱전류 (Ith)가 증가하든지, 레이징(Lasing)을 못할 수도 있다.Such a conventional laser diode is formed in a structure in which the ridge is protruded, and a lot of impact is applied to the ridge manufacturing process, which causes the ridge to be damaged, thereby increasing the threshold current (I th ) or lasing. It may be.

특히, 도 2에 도시된 바와 같이, 벽개면 형성 또는 칩 분리하는 스크라이빙 공정에서는 레이저 다이오드가 제조된 웨이퍼(50)를 뒤집어서 스크라이빙 팁(61)으로 가공을 하게 되는데, 모든 기계적 압력이 돌출된 리지(51)에 집중되어 리지(51)가 쉽게 손상된다.In particular, as shown in Fig. 2, in the scribing process of cleavage formation or chip separation, the wafer 50 on which the laser diode is manufactured is inverted and processed into the scribing tip 61, and all mechanical pressures protrude. The ridge 51 is easily damaged by concentrating on the ridge 51.

도 3은 종래 기술에 따른 레이저 다이오드가 조립된 상태를 도시한 단면도로서, 레이저 다이오드(55)를 조립하기 위해서는 열 방출 매체인 히트 싱크(70)에 솔더(31,32)를 이용하여 N 전극(21)과 P-전극(22)을 본딩하는데, 이 때, 히트 싱크와의 본딩이 전 전극 면적과 고르게 이루어지지 않고, 돌출된 리지 부위만 결합될 수 있다.3 is a cross-sectional view showing a state in which a laser diode according to the related art is assembled. In order to assemble the laser diode 55, an N electrode (using solders 31 and 32 to a heat sink 70 that is a heat radiating medium) is used. 21) and the P-electrode 22, where the bonding with the heat sink is not evenly made with the entire electrode area, and only the protruding ridge portion may be combined.

따라서, 소자 내에서 발생한 모든 열이 전 표면을 통해 효과적으로 방출이 안되고, 오직 좁은 리지만을 통해 방출하게 되어 소자 신뢰성이 저하될 수 있다. Therefore, all the heat generated in the device is not effectively released through the entire surface, but only through the narrow ribs, which may lower device reliability.

본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 리지(Ridge)의 양측면에 트렌치(Trench)를 형성하여 레이저 다이오드의 표면을 리지와 같은 높이로 평탄화시켜 리지를 보호함으로써, 제조 공정중에 발생하는 기계적 충격 및 압력을 분산하여 리지의 손상을 최소화시킬 수 있는 레이저 다이오드 및 그의 제조 방법을 제공하는 데 목적이 있다.The present invention is to solve the problems described above, by forming trenches on both sides of the ridge (Ridge) to planarize the surface of the laser diode to the same height as the ridge to protect the ridge, the mechanical generated during the manufacturing process It is an object of the present invention to provide a laser diode and a method of manufacturing the same, which can minimize damage to the ridge by dispersing impact and pressure.

본 발명의 다른 목적은 리지를 트렌치들 사이에서 돌출시켜, 리지를 보호할 수 있고, 소자의 성능 및 수율을 향상시킬 수 있고, 효과적인 조립공정을 가능하게 할 수 있으며, 조립이 더 넓은 면적에 균일하게 이루어져 열을 효과적으로 방출할 수 있어 소자의 수명을 개선할 수 있는 레이저 다이오드 및 그의 제조 방법을 제공하는 데 있다. Another object of the present invention is to project the ridges between the trenches, to protect the ridges, to improve the performance and yield of the device, to enable an effective assembly process, the assembly is uniform in a larger area The present invention provides a laser diode and a method of manufacturing the same, which can effectively emit heat to improve the life of the device.

상기한 본 발명의 목적들을 달성하기 위한 바람직한 양태(樣態)는, 기판 상부에 N-GaN층, N-클래드층, N-웨이브 가이드층, 활성층, P-웨이브 가이드층, P-클래드층과 P-GaN층이 순차적으로 적층되어 있어, 상기 N-GaN층에 연결된 N-전극 및 P-GaN층에 연결된 P-전극으로 주입된 전류에 의해 활성층에서 광이 방출되는 레이저 다이오드에 있어서,In order to achieve the above object of the present invention, a preferred embodiment includes an N-GaN layer, an N-clad layer, an N-wave guide layer, an active layer, a P-wave guide layer, and a P-clad layer on a substrate. In a laser diode in which P-GaN layers are sequentially stacked, and light is emitted from an active layer by current injected into an N-electrode connected to the N-GaN layer and a P-electrode connected to the P-GaN layer,

상기 P-GaN층과 P-클래드층이 제거되어, 상호 이격된 한 쌍의 트렌치(Trench)들이 형성되어 있고, The P-GaN layer and the P-clad layer are removed to form a pair of trenches spaced apart from each other.

상기 트렌치들의 사이에 리지(Ridge)가 형성되어 있고,Ridge is formed between the trenches,

상기 리지의 일부 상면이 노출되도록, 상기 트렌치들과 P-GaN층 전면에 유전막이 형성되어 있으며,A dielectric film is formed over the trenches and the entire surface of the P-GaN layer to expose a portion of the ridge.

상기 P-전극은 노출된 리지 상면과 유전막의 일부를 감싸며 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 레이저 다이오드가 제공된다.The P-electrode is provided to surround the exposed ridge top surface and a portion of the dielectric film is provided a laser diode.

상기한 본 발명의 목적들을 달성하기 위한 바람직한 다른 양태(樣態)는, 기판 상부에 버퍼층, N-GaN층, N-AlGaN 클래드층, N-GaN 웨이브 가이드층, InGaN 활성층, P-GaN 웨이브 가이드층, P-AlGaN 클래드층과 P-GaN층을 순차적으로 적층하는 단계와;Another preferred aspect for achieving the above objects of the present invention is a buffer layer, an N-GaN layer, an N-AlGaN cladding layer, an N-GaN waveguide layer, an InGaN active layer, a P-GaN waveguide on the substrate. Sequentially laminating a layer, a P-AlGaN cladding layer and a P-GaN layer;

상기 P-GaN층과 P-AlGaN 클래드층을 제거하여, 상호 이격된 한 쌍의 트렌치(Trench)들을 형성하고, 그 트렌치들의 사이에 리지(Ridge)를 형성하는 단계와;Removing the P-GaN layer and the P-AlGaN cladding layer to form a pair of trenches spaced apart from each other, and forming a ridge between the trenches;

상기 P-AlGaN 클래드층에서 상기 N-GaN층의 일부까지 메사(Mesa) 식각하여, 상기 N-GaN층의 일부를 노출시키는 단계와; Mesa etching from the P-AlGaN cladding layer to a portion of the N-GaN layer to expose a portion of the N-GaN layer;

상기 리지의 상면과 상기 메사식각된 N-GaN층의 일부 상면이 노출되도록, 전면에 유전막을 형성하는 단계와;Forming a dielectric film on an entire surface of the ridge to expose a top surface of the ridge and a part of the mesa-etched N-GaN layer;

상기 노출된 리지 상면과 유전막의 일부를 감싸는 P-전극을 형성하고, 상기 노출된 N-GaN층의 상면을 감싸는 N-전극을 형성하는 단계로 구성된 다이오드의 제조 방법이 제공된다.A method of manufacturing a diode is provided, which includes forming a P-electrode surrounding a portion of the exposed ridge top surface and a dielectric layer and forming an N-electrode surrounding the exposed top surface of the N-GaN layer.

상기한 본 발명의 목적들을 달성하기 위한 바람직한 또 다른 양태(樣態)는, 전도성 기판에 레이저 다이오드 에피 구조를 성장하는 단계와;Another preferred aspect for achieving the above objects of the present invention comprises the steps of: growing a laser diode epitaxial structure on a conductive substrate;

상기 레이저 다이오드 에피 구조에 상호 이격된 한 쌍의 트렌치들을 형성하고, 그 트렌치들 사이에 리지(Ridge)를 형성하는 단계와;Forming a pair of trenches spaced apart from each other in the laser diode epitaxial structure, and forming a ridge between the trenches;

상기 리지의 상면이 노출되도록, 전면에 유전막을 형성하는 단계와;Forming a dielectric film over the entire surface of the ridge to expose the upper surface of the ridge;

상기 노출된 리지 상면과 트렌치들을 감싸는 P-전극을 형성하고, 상기 전도성 기판의 하면에 N-전극을 형성하는 단계로 구성된 레이저 다이오드의 제조 방법이 제공된다.A method of manufacturing a laser diode is provided, which includes forming a P-electrode surrounding the exposed ridge top and trenches, and forming an N-electrode on the bottom of the conductive substrate.

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 4a 내지 4e는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 레이저 다이오드의 제조 공정도로서, 먼저, 도 4a에 도시된 바와 같이, 기판(110) 상부에 버퍼층(111), N-GaN층(112), N-AlGaN 클래드층(113), N-GaN 웨이브 가이드층(114), InGaN 활성층(115), P-GaN 웨이브 가이드층(116), P-AlGaN 클래드층(117)과 P-GaN층(118)을 순차적으로 적층한다.4A to 4E are diagrams illustrating a process of manufacturing a laser diode according to a first embodiment of the present invention. First, as shown in FIG. 4A, a buffer layer 111, an N-GaN layer 112, and an upper portion of the substrate 110 are provided. N-AlGaN cladding layer 113, N-GaN waveguide layer 114, InGaN active layer 115, P-GaN waveguide layer 116, P-AlGaN cladding layer 117 and P-GaN layer 118 ) Are stacked sequentially.

그 다음, 상기 P-GaN층(118)과 P-AlGaN 클래드층(117)을 제거하여, 상호 이격된 한 쌍의 트렌치(Trench)들(121,122)을 형성하고, 그 트렌치들(121,122)의 사이에 리지(Ridge)(125)를 형성한다.(도 4b)Next, the P-GaN layer 118 and the P-AlGaN cladding layer 117 are removed to form a pair of trenches 121 and 122 spaced apart from each other, and between the trenches 121 and 122. An ridge 125 is formed (FIG. 4B).

여기서, 상기 트렌치들(121,122)의 깊이 'd' 는, 0.1㎛ ≤d ≤5㎛를 만족하는 것이 바람직하다.Herein, the depths 'd' of the trenches 121 and 122 may satisfy 0.1 μm ≦ d ≦ 5 μm.

그리고, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 트렌치들(121,122)은 직사각형 형상이며, 트렌치들(121,122)의 폭 'W' 는, 1㎛ ≤W ≤500㎛를 만족하는 것이 바람직하고, 길이 'L'는, 100㎛ ≤L ≤1000㎛를 만족하는 것이 바람직하다.6, the trenches 121 and 122 have a rectangular shape, and the width 'W' of the trenches 121 and 122 satisfies 1 μm ≦ W ≦ 500 μm, and the length 'L' 'Satisfies 100 µm ≤ L ≤ 1000 µm.

연이어, 상기 P-AlGaN 클래드층(117)에서 상기 N-GaN층(112)의 일부까지 메사(Mesa) 식각하여, 상기 N-GaN층(112)의 일부를 노출시킨다.(도 4c) Subsequently, Mesa is etched from the P-AlGaN cladding layer 117 to a portion of the N-GaN layer 112 to expose a portion of the N-GaN layer 112 (FIG. 4C).

그 후, 상기 리지(125)의 상면과 상기 메사식각된 N-GaN층(112)의 일부 상면이 노출되도록, 전면에 유전막(130)을 형성한다.(도 4d)Thereafter, a dielectric film 130 is formed over the entire surface of the ridge 125 to expose the upper surface of the ridge 125 and a part of the mesa-etched N-GaN layer 112 (FIG. 4D).

마지막으로, 상기 노출된 리지(125) 상면과 유전막(130)의 일부를 감싸는 P-전극(151)을 형성하고, 상기 노출된 N-GaN층(112)의 상면을 감싸는 N-전극(152)을 형성한다.(도 4e)Finally, the P-electrode 151 is formed to surround the exposed top surface of the ridge 125 and the dielectric layer 130, and the N-electrode 152 surrounding the top surface of the exposed N-GaN layer 112. (Fig. 4e).

도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 레이저 다이오드의 단면도로서, 전도성 기판(210) 상부에, 버퍼층(211), N-GaN층(212), N-AlGaN 클래드층(213), N-GaN 웨이브 가이드층(214), InGaN 활성층(215), P-GaN 웨이브 가이드층(216), P-AlGaN 클래드층(217)과 P-GaN층(218)이 순차적으로 적층되어 있고; 상기 P-GaN층(218)과 P-AlGaN 클래드층(217)이 제거되어, 상호 이격된 한 쌍의 트렌치(trench)들(221,222)이 형성되며, 상기 트렌치들(221,222)의 사이에 리지(Ridge)(225)가 형성되어 있고; 상기 리지(225)의 상면이 노출되도록, 전면에 유전막(230)이 형성되어 있고; 상기 노출된 리지(225) 상면과 유전막(230)의 일부를 감싸는 P-전극(251)이 형성되어 있고; 상기 전도성 기판(210)의 하면에 N-전극(252)이 형성되어 구성된다.5 is a cross-sectional view of a laser diode according to a second embodiment of the present invention, wherein a buffer layer 211, an N-GaN layer 212, an N-AlGaN cladding layer 213, and N− are formed on a conductive substrate 210. A GaN wave guide layer 214, an InGaN active layer 215, a P-GaN wave guide layer 216, a P-AlGaN cladding layer 217, and a P-GaN layer 218 are sequentially stacked; The P-GaN layer 218 and the P-AlGaN cladding layer 217 are removed to form a pair of trenches 221 and 222 spaced apart from each other, and a ridge between the trenches 221 and 222. Ridge) 225 is formed; A dielectric film 230 is formed over the entire surface of the ridge 225 to expose the top surface of the ridge 225; A P-electrode 251 is formed around the exposed ridge 225 and a portion of the dielectric film 230; The N-electrode 252 is formed on the bottom surface of the conductive substrate 210.

따라서, 본 발명의 제 2 실시예는 전도성 기판에 레이저 다이오드 에피 구조를 성장하고, 상기 레이저 다이오드 에피 구조에 상호 이격된 한 쌍의 트렌치들을 형성하고, 그 트렌치들 내부에 리지(Ridge)를 형성한다.Thus, the second embodiment of the present invention grows a laser diode epi structure on a conductive substrate, forms a pair of trenches spaced apart from each other, and forms a ridge inside the trenches. .

그 후, 상기 리지의 상면이 노출되도록, 전면에 유전막을 형성하고, 상기 노출된 리지 상면과 트렌치들을 감싸는 P-전극을 형성하고, 상기 전도성 기판의 하면에 N-전극을 형성하여 레이저 다이오드를 제조하는 것이다.Thereafter, a dielectric film is formed on the front surface of the ridge to expose the top surface of the ridge, a P-electrode is formed around the exposed ridge top surface and the trenches, and an N-electrode is formed on the bottom surface of the conductive substrate to manufacture a laser diode. It is.

이상 상술한 바와 같이, 본 발명은 리지(Ridge)의 양측면에 트렌치(Trench)를 형성하여 레이저 다이오드의 표면을 리지와 같은 높이로 평탄화시켜 리지를 보호함으로써, 제조 공정중에 발생하는 기계적 충격 및 압력을 분산하여 리지의 손상을 최소화시킬 수 있는 효과가 있다.As described above, the present invention forms trenches on both sides of the ridge to planarize the surface of the laser diode to the same height as the ridge to protect the ridge, thereby preventing mechanical shock and pressure generated during the manufacturing process. Dispersion has the effect of minimizing damage to ridges.

또한, 리지를 보호할 수 있어, 소자의 성능 및 수율을 향상시킬 수 있으며, 효과적인 조립공정을 가능하게 할 수 있는 효과가 있다. In addition, the ridge can be protected, and the performance and yield of the device can be improved, and an effective assembly process can be enabled.

더불어, 조립이 더 넓은 면적에 균일하게 이루어져 열을 효과적으로 방출할 수 있어 소자의 수명을 개선할 수 있는 효과도 있다.In addition, assembling is uniformly made over a larger area, it is possible to effectively dissipate heat, thereby improving the life of the device.

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 청색 레이저 다이오드의 개략적인 구조를 도시한 단면도1 is a cross-sectional view showing a schematic structure of a typical blue laser diode

도 2는 종래 기술에 따른 레이저 다이오드가 제조된 웨이퍼에 스크라이빙 공정을 수행하는 상태를 도시한 개략적인 단면도2 is a schematic cross-sectional view showing a state in which a scribing process is performed on a wafer on which a laser diode according to the prior art is manufactured.

도 3은 종래 기술에 따른 레이저 다이오드가 조립된 상태를 도시한 단면도3 is a cross-sectional view showing a state in which a laser diode according to the prior art is assembled.

도 4a 내지 4e는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 레이저 다이오드의 제조 공정도4A to 4E are manufacturing process diagrams of a laser diode according to the first embodiment of the present invention.

도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 레이저 다이오드의 단면도5 is a cross-sectional view of a laser diode according to a second embodiment of the present invention.

도 6은 본 발명에 따라 트렌치의 폭과 길이를 설명하기 위한 개략적인 상면도6 is a schematic top view for explaining the width and length of a trench in accordance with the present invention.

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

110 : 기판 111,211 : 버퍼층 110 substrate 111211 buffer layer

112,212 : N-GaN층 113,213 : N-AlGaN 클래드층 112,212: N-GaN layer 113,213: N-AlGaN cladding layer

114,214 : N-GaN 웨이브 가이드층 115,215 : InGaN 활성층 114,214: N-GaN waveguide layer 115,215: InGaN active layer

116,216 : P-GaN 웨이브 가이드층 117,217 : P-AlGaN 클래드층116,216 P-GaN wave guide layer 117,217 P-AlGaN cladding layer

118,218 : P-GaN층 121,122,221,222 : 트렌치(Trench) 118,218 P-GaN layer 121,122,221,222 Trench

125,225 : 리지(Ridge) 151,251 : P-전극125,225: Ridge 151,251: P-electrode

152,252 : N-전극 210 : 전도성 기판 152,252: N-electrode 210: conductive substrate

Claims (6)

기판 상부에 N-GaN층, N-클래드층, N-웨이브 가이드층, 활성층, P-웨이브 가이드층, P-클래드층과 P-GaN층이 순차적으로 적층되어 있어, 상기 N-GaN층에 연결된 N-전극 및 P-GaN층에 연결된 P-전극으로 주입된 전류에 의해 활성층에서 광이 방출되는 레이저 다이오드에 있어서,An N-GaN layer, an N-clad layer, an N-wave guide layer, an active layer, a P-wave guide layer, a P-clad layer, and a P-GaN layer are sequentially stacked on the substrate and connected to the N-GaN layer. A laser diode in which light is emitted from an active layer by a current injected into an N-electrode and a P-electrode connected to a P-GaN layer, 상기 P-GaN층과 P-클래드층이 제거되어, 상호 이격된 한 쌍의 트렌치들(Trench)이 형성되어 있고, The P-GaN layer and the P-clad layer are removed to form a pair of trenches spaced apart from each other. 상기 트렌치들의 사이에 리지(Ridge)가 형성되어 있고,Ridge is formed between the trenches, 상기 리지의 일부 상면이 노출되도록, 상기 트렌치들과 P-GaN층 전면에 유전막이 형성되어 있으며,A dielectric film is formed over the trenches and the entire surface of the P-GaN layer to expose a portion of the ridge. 상기 P-전극은 노출된 리지 상면과 유전막의 일부를 감싸며 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 레이저 다이오드.The P-electrode is formed around the exposed ridge top surface and a portion of the dielectric film laser diode. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 트렌치들의 깊이 'd' 는, 0.1㎛ ≤d ≤5㎛를 만족하는 것을 특징으로 하는 레이저 다이오드.And the depth 'd' of the trenches satisfies 0.1 μm ≦ d ≦ 5 μm. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, The method according to claim 1 or 2, 상기 트렌치들의 폭 'W' 는, 1㎛ ≤W ≤500㎛를 만족하고,The width 'W' of the trenches satisfies 1 μm ≦ W ≦ 500 μm, 길이 'L'는, 100㎛ ≤L ≤1000㎛를 만족하는 것을 특징으로 하는 레이저 다이오드.A length 'L' satisfies 100 µm ≤ L ≤ 1000 µm. 기판 상부에 버퍼층, N-GaN층, N-AlGaN 클래드층, N-GaN 웨이브 가이드층, InGaN 활성층, P-GaN 웨이브 가이드층, P-AlGaN 클래드층과 P-GaN층을 순차적으로 적층하는 단계와;Sequentially laminating a buffer layer, an N-GaN layer, an N-AlGaN clad layer, an N-GaN wave guide layer, an InGaN active layer, a P-GaN wave guide layer, a P-AlGaN cladding layer, and a P-GaN layer on the substrate; ; 상기 P-GaN층과 P-AlGaN 클래드층을 제거하여, 상호 이격된 한 쌍의 트렌치(Trench)들을 형성하고, 그 트렌치들의 사이에 리지(Ridge)를 형성하는 단계와;Removing the P-GaN layer and the P-AlGaN cladding layer to form a pair of trenches spaced apart from each other, and forming a ridge between the trenches; 상기 P-AlGaN 클래드층에서 상기 N-GaN층의 일부까지 메사(Mesa) 식각하여, 상기 N-GaN층의 일부를 노출시키는 단계와; Mesa etching from the P-AlGaN cladding layer to a portion of the N-GaN layer to expose a portion of the N-GaN layer; 상기 리지의 상면과 상기 메사식각된 N-GaN층의 일부 상면이 노출되도록, 전면에 유전막을 형성하는 단계와;Forming a dielectric film on an entire surface of the ridge to expose a top surface of the ridge and a part of the mesa-etched N-GaN layer; 상기 노출된 리지 상면과 유전막의 일부를 감싸는 P-전극을 형성하고, 상기 노출된 N-GaN층의 상면을 감싸는 N-전극을 형성하는 단계로 구성된 다이오드의 제조 방법.Forming a P-electrode surrounding the exposed top surface of the ridge and a portion of the dielectric layer, and forming an N-electrode surrounding the exposed top surface of the N-GaN layer. 전도성 기판에 레이저 다이오드 에피 구조를 성장하는 단계와;Growing a laser diode epi structure on the conductive substrate; 상기 레이저 다이오드 에피 구조에 상호 이격된 한 쌍의 트렌치들을 형성하고, 그 트렌치들 사이에 리지(Ridge)를 형성하는 단계와;Forming a pair of trenches spaced apart from each other in the laser diode epitaxial structure, and forming a ridge between the trenches; 상기 리지의 상면이 노출되도록, 전면에 유전막을 형성하는 단계와;Forming a dielectric film over the entire surface of the ridge to expose the upper surface of the ridge; 상기 노출된 리지 상면과 트렌치들을 감싸는 P-전극을 형성하고, 상기 전도성 기판의 하면에 N-전극을 형성하는 단계로 구성된 레이저 다이오드의 제조 방법.Forming a P-electrode surrounding the exposed ridge top surface and the trenches, and forming an N-electrode on the bottom surface of the conductive substrate. 제 5 항에 있어서, The method of claim 5, 상기 전도성 기판에 레이저 다이오드 에피 구조를 성장하는 단계는,Growing a laser diode epitaxial structure on the conductive substrate, 전도성 기판 상부에 버퍼층, N-GaN층, N-AlGaN 클래드층, N-GaN 웨이브 가이드층, InGaN 활성층, P-GaN 웨이브 가이드층, P-AlGaN 클래드층과 P-GaN층을 순차적으로 적층하는 이루어지는 것을 특징으로 하는 레이저 다이오드의 제조 방법.A buffer layer, an N-GaN layer, an N-AlGaN cladding layer, an N-GaN waveguide layer, an InGaN active layer, a P-GaN waveguide layer, a P-AlGaN cladding layer, and a P-GaN layer are sequentially stacked on the conductive substrate. Method for producing a laser diode, characterized in that.
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KR101111720B1 (en) * 2005-10-12 2012-02-15 삼성엘이디 주식회사 Edge emitting semiconductor laser diode with dielectric layer on active layer
US9705036B2 (en) 2015-01-29 2017-07-11 Lg Innotek Co., Ltd. Light emitting device and light emitting device package

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