KR20060128332A - 전기적으로 펌핑되는 고출력 수직공진형 표면발광 레이저 - Google Patents

전기적으로 펌핑되는 고출력 수직공진형 표면발광 레이저 Download PDF

Info

Publication number
KR20060128332A
KR20060128332A KR1020050049689A KR20050049689A KR20060128332A KR 20060128332 A KR20060128332 A KR 20060128332A KR 1020050049689 A KR1020050049689 A KR 1020050049689A KR 20050049689 A KR20050049689 A KR 20050049689A KR 20060128332 A KR20060128332 A KR 20060128332A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
layer
carrier
dbr mirror
carriers
refractive index
Prior art date
Application number
KR1020050049689A
Other languages
English (en)
Inventor
김준연
Original Assignee
삼성전자주식회사
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 삼성전자주식회사 filed Critical 삼성전자주식회사
Priority to KR1020050049689A priority Critical patent/KR20060128332A/ko
Publication of KR20060128332A publication Critical patent/KR20060128332A/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES 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
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/06—Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium
    • H01S5/062—Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium by varying the potential of the electrodes
    • H01S5/0625—Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium by varying the potential of the electrodes in multi-section lasers
    • H01S5/06255—Controlling the frequency of the radiation
    • H01S5/06256—Controlling the frequency of the radiation with DBR-structure
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES 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
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/10—Construction or shape of the optical resonator, e.g. extended or external cavity, coupled cavities, bent-guide, varying width, thickness or composition of the active region
    • H01S5/18—Surface-emitting [SE] lasers, e.g. having both horizontal and vertical cavities
    • H01S5/183—Surface-emitting [SE] lasers, e.g. having both horizontal and vertical cavities having only vertical cavities, e.g. vertical cavity surface-emitting lasers [VCSEL]
    • H01S5/18361—Structure of the reflectors, e.g. hybrid mirrors
    • H01S5/18363—Structure of the reflectors, e.g. hybrid mirrors comprising air layers
    • H01S5/18366—Membrane DBR, i.e. a movable DBR on top of the VCSEL
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES 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
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/10—Construction or shape of the optical resonator, e.g. extended or external cavity, coupled cavities, bent-guide, varying width, thickness or composition of the active region
    • H01S5/18—Surface-emitting [SE] lasers, e.g. having both horizontal and vertical cavities
    • H01S5/183—Surface-emitting [SE] lasers, e.g. having both horizontal and vertical cavities having only vertical cavities, e.g. vertical cavity surface-emitting lasers [VCSEL]
    • H01S5/18397—Plurality of active layers vertically stacked in a cavity for multi-wavelength emission

Abstract

주입되는 캐리어들이 균일하게 분포될 수 있도록 그 구조가 개선된 수직공진형 표면발광 레이저 소자가 개시된다. 본 발명에 따른 수직공진형 표면발광 레이저는 제1 DBR미러, 상기 제1 DBR미러 위에 형성된 활성층, 상기 활성층 위에 형성된 제2 DBR미러 및 상기 제2 DBR미러 위에 형성된 캡핑층을 포함하며, 여기에서, 상기 제2 DBR미러는 n(n≥2인 정수)개의 저굴절율층, 상기 저굴절율층들의 층간에 개재되는 것으로 상기 저굴절율층 보다 상대적으로 더 높은 굴절율을 가지는 고굴절율층 및 상기 저굴절률층과 그 위에 적층된 고굴절률층 사이에 개재되는 것으로 그 내부로 유입되는 캐리어들을 균일하게 분포시키는 캐리어퍼짐층(carrier spreading layer)을 포함한다.

Description

전기적으로 펌핑되는 고출력 수직공진형 표면발광 레이저{Electrically-pumped high power vertical cavity surface emitting laser}
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 수직공진형 표면발광 레이저의 개략적인 단면도이다.
도 2는 본 발명의 제2 실시예에 따른 수직공진형 표면발광 레이저의 개략적인 단면도이다.
도 3은 본 발명의 제3 실시예에 따른 수직공진형 표면발광 레이저의 개략적인 단면도이다.
도 4는 본 발명의 제4 실시예에 따른 수직공진형 표면발광 레이저의 개략적인 단면도이다.
< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >
10:기판 20:제1 DBR미러
30:활성층 40:제2 DBR미러
41:저굴절율층 42:캐리어퍼짐층
42a:배리어층 42b:캐리어확산층
43:고굴절율층 50:캐리어분배층
50a:캐리어차단층 50b:캐리어확산층
50c:배리어층 60:전류제한층
60a:전류통과영역 60b:전류차단영역
70:캡핑층 80:전극
90:외부 공진미러
본 발명은 수직공진형 표면발광 레이저에 관한 것으로, 보다 상세하게는 주입되는 캐리어들이 균일하게 분포되어 광출력이 향상될 수 있도록 그 구조가 개선된 수직공진형 표면발광 레이저 소자에 관한 것이다.
수직 공진기형 면발광 레이저(VCSEL : Vertical Cavity Surface Emitting Laser)는 매우 좁은 스펙트럼의 단일 종모드(Single Longitudinal) 발진을 할 뿐 아니라 빔의 방사각(Projection Angle)이 작아 접속효율(Coupling Efficiency)이 높고 면발광의 구조상 다른 장치의 집적(Monolithic Intergration)이 용이한 특징이 있어, 펌핑용 광원(Pump LD)에 적합하다.
그러나, 종래의 VCSEL은 단일 횡모드 발진이 측면 발광 레이저 다이오드(Edge Emitting LD)에 비해 매우 어렵고, 통상의 단일 횡모드 동작을 위해서는 발진 영역의 면적이 10㎛ 이하이어야 하며, 이러한 경우조차 광출력의 증가에 따른 열적 렌즈 효과(Thermal Lens Effect) 등의 영향으로 인해 다중 모드 상태로 바뀌게 되기 때문에, 단일 횡모드 출력의 한계는 일반적으로 5mW 이상을 넘지 못한다.
상술한 VCSEL의 장점을 살리고 동시에 고출력 동작을 구현하기 위하여 제시된 새로운 장치가 VECSEL(Vertical External Cavity Surface Emitting Laser)이다. 상기 VECSEL은 VCSEL의 상부 반사층(Upper DBR)을 외부반사장치(External Mirror)로 대체하여 이득(Gain)영역을 증가시킴으로써 100mW 이상의 출력을 얻을 수 있다.
이와 같은 VCSEL 또는 VECSEL 소자의 고출력 동작을 구현하기 위해서, 소자에 주입되는 캐리어들이 균일하게 퍼질 수 있도록 그 구조가 개선되어야 한다는 것이 잘 알려져 있다. 종래 Novalux사에서 전류주입형 VESEL 소자가 개발된 바 있으나, 상기 Novalux VESEL 소자는 전극에서 생성된 전류가 균일하게 퍼지는 효과를 얻기 위하여 우수한 품질의 두꺼운 GaAs 기판을 이용하였다. 그러나, 이와 같은 경우, GaAs 기판의 품질이 우수해야 하기 때문에 제조단가가 커질 수 있으며, 특히 두꺼운 기판의 사용으로 기판에서의 광손실(optical loss)이 커질 수 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 상술한 종래기술의 문제점을 개선하기 위한 것으로, 주입되는 캐리어들이 균일하게 분포되어 광출력이 향상될 수 있도록 그 구조가 개선된 수직공진형 표면발광 레이저 소자를 제공함에 있다.
본 발명에 따른 수직공진형 표면발광 레이저는,
제1 DBR미러;
상기 제1 DBR미러 위에 형성된 활성층;
상기 활성층 위에 형성된 제2 DBR미러; 및
상기 제2 DBR미러 위에 형성된 캡핑층;을 포함하고,
상기 제2 DBR미러는,
n(n≥2인 정수)개의 저굴절율층;
상기 저굴절율층들의 층간에 개재되는 것으로 상기 저굴절율층 보다 상대적으로 더 높은 굴절율을 가지는 고굴절율층; 및
상기 저굴절률층과 그 위에 적층된 고굴절률층 사이에 개재되는 것으로 그 내부로 유입되는 캐리어들을 균일하게 분포시키는 캐리어퍼짐층(carrier spreading layer);을 포함한다.
여기에서, 상기 캐리어퍼짐층은 상기 저굴절률층 위에 적층되어 캐리어의 흐름에 저항성을 갖는 것으로 1018개/㎤ 이하의 카본(C)이 도핑된 배리어층; 및 상기 배리어층 위에 적층되어 층내에 유입되는 캐리어들을 균일하게 확산시키는 것으로 1019개/㎤ 이상의 카본이 도핑된 캐리어확산층;을 포함한다.
또한, 본 발명에 따른 수직공진형 표면발광 레이저는,
제1 DBR미러;
상기 제1 DBR미러 위에 형성된 활성층;
상기 활성층 위에 형성된 제2 DBR미러;
상기 제2 DBR미러 위에 형성되어 유입되는 캐리어들을 균일하게 분배시키는 캐리어분배층(carrier distribution layer); 및
상기 캐리어분배층 위에 형성된 캡핑층;을 포함하고,
상기 캐리어분배층은,
상호 소정간격을 유지하며 형성되는 것으로 캐리어의 흐름을 차단하는 다수의 캐리어차단층(carrier blocking layer);
상기 캐리어차단층 위에 형성되어 층내에 유입되는 캐리어들을 균일하게 확산시키는 것으로 1019개/㎤ 이상의 카본(C)이 도핑된 캐리어확산층; 및
상기 전류차단층 및 캐리어확산층을 매립하도록 적층되는 것으로 캐리어의 흐름에 저항성을 갖도록 1018개/㎤ 이하의 카본이 도핑된 배리어층;을 포함한다.
또한, 본 발명에 따른 수직공진형 표면발광 레이저는,
제1 DBR미러;
상기 제1 DBR미러 위에 형성된 활성층;
상기 활성층 위에 형성되어 유입되는 캐리어들을 균일하게 분배시키는 캐리어분배층(carrier distribution layer);
상기 캐리어분배층 위에 형성된 캡핑층; 및
상기 제1 DBR미러에 대향하여 외부에 설치되는 외부 공진미러(external cavity mirror);를 포함하고,
상기 캐리어분배층은,
상호 소정간격을 유지하며 형성되는 것으로 캐리어의 흐름을 차단하는 다수의 캐리어차단층(carrier blocking layer);
상기 캐리어차단층 위에 형성되어 층내에 유입되는 캐리어들을 균일하게 확 산시키는 것으로 1019개/㎤ 이상의 카본(C)이 도핑된 캐리어확산층; 및
상기 전류차단층 및 캐리어확산층을 매립하도록 적층되는 것으로 캐리어의 흐름에 저항성을 갖도록 1018개/㎤ 이하의 카본이 도핑된 배리어층;을 포함한다.
이와 같은 구조를 가지는 본 발명에 의하면, 주입되는 캐리어들이 균일하게 분포될 수 있도록 그 구조가 개선되어 광출력이 향상된 수직공진형 표면발광 레이저를 얻을 수 있다.
이하, 본 발명에 따른 수직공진형 표면발광 레이저의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 층이나 영역들의 두께는 명세서의 명확성을 위해 과장되게 도시된 것이다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 수직공진형 표면발광 레이저의 개략적인 단면도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 수직공진형 표면발광 레이저는 기판(10) 위에 순차적으로 적층된 제1 DBR미러(20), 활성층(30), 제2 DBR미러(40), 전류제한층(60) 및 캡핑층(70)을 포함한다. 그리고, 상기 캡핑층(70) 상면의 양측에 전극(80)이 형성되어 있다. 여기에서, 상기 전류제한층(60)은 전류통과영역(60a)과 전류차단영역(60b)을 가지는 산화개구(oxide aperture)이며, 이와 같은 산화개구의 구조 및 제조방법은 널리 알려져 있으므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다. 특히, 본 발명에서 이러한 전류제한층(60)은 반드시 필요한 구성요소는 아니며, 선택적으로 형성될 수 있다.
상기 제2 DBR미러(40)는 n(n≥2인 정수)개의 저굴절율층(41)과, 상기 저굴절율층(41)들의 층간에 개재된 고굴절율층(43), 그리고 상기 저굴절률층(41)과 그 위에 적층된 고굴절률층(43)의 사이에 개재된 캐리어퍼짐층(carrier spreading layer, 42)을 포함하는 것을 특징으로 한다. 구체적으로, 상기 캐리어퍼짐층(42)은 전기장 세기(Electric field intensity)가 0이 되는 위치, 즉 파복(antinode) 위치에 배치되어, 그 내부로 유입되는 캐리어들을 균일하게 분포시키는 역할을 한다. 이와 같은 상기 캐리어퍼짐층(42)은 캐리어의 흐름에 저항성을 갖는 배리어층(42a)과 상기 배리어층(42a) 위에 적층되어 층내에 유입되는 캐리어들을 균일하게 확산시키는 캐리어확산층(42b)으로 구성된다. 예를 들어, 상기 배리어층(42a)은 GaAs 물질로 형성되며, 여기에 1018개/㎤ 이하의 카본(C)이 도핑된다. 상기 캐리어확산층(42b)은 GaAs 물질로 형성되며, 여기에 1019개/㎤ 이상의 카본이 도핑된다. 이와 같은 불순물 농도차로 인하여, 캐리어확산층(42b)의 캐리어 수송능력이 배리어층(42a) 보다 상대적으로 더 우수하며, 상기 배리어층(42a)은 캐리어의 흐름에 대해 상대적으로 저항성을 가지게 된다. 따라서, 전극(80)으로부터 유입되는 캐리어들은 상기 캐리어퍼짐층(42)을 통과하여 활성층(30) 방향으로 진행하게 되는데, 여기에서 캐리어확산층(42b)에 도달한 캐리어들은 더 이상 배리어층(42a)으로 진행하지 못하고, 먼저 상기 캐리어확산층(42b) 내에서 확산하여 균일한 캐리어분포를 이루게 된다. 그러고나서, 상기 캐리어확산층(42b) 내에서 소정의 캐리어농도 이상이 되면, 상기 캐리어들은 배리어층(42a)으로 진행하여, 이후에 활성층(30)에 도달할 수 있다. 이같은 캐리어퍼짐층(42)은 다수로 형성되기 때문에, 캐리어들이 상기 캐리어퍼짐층(42)을 통과할 때마다, 균일하게 퍼질 수 있으므로, 균일한 캐리어 분포를 형성하게 된다. 바람직하게, 상기 배리어층(42a)은 1 내지 10nm 범위의 두께로 형성되며, 상기 캐리어확산층(42b)은 10nm 보다 큰 범위의 두께로 형성된다.
이와 같은 구조의 수직공진형 표면발광 레이저 소자는, 전극으로부터 주입된 캐리어들이 균일하게 분포될 수 있기 때문에, 기존의 레이저 소자 보다 더 우수한 광출력 특성을 가질 수 있다. 즉, 캐리어들을 균일하게 분포시킴으로써, 싱글모드(single mode)로 동작하는 고출력의 수직공진형 표면발광 레이저 소자가 구현될 수 있다. 특히, 본 발명에 따른 수직공진형 표면발광 레이저 소자의 구조는 간단하기 때문에, 단일성장(single growth)으로 용이하게 제조될 수 있다.
도 2는 본 발명의 제2 실시예에 따른 수직공진형 표면발광 레이저의 개략적인 단면도이다. 여기에서, 제1 실시예와 동일한 구성요소에 대하여는 중복되는 설명을 생략하기로 하며, 동일한 참조번호를 그대로 사용하기로 한다.
제2 실시예에 따른 수직공진형 표면발광 레이저는, 상기 제2 DBR미러(40)에 대향하여 외부에 설치되는 외부 공진미러(external cavity mirror, 90)를 더 구비하며, 이처럼 외부 공진미러를 더 채용하여 전기적으로 펌핑가능한 VECSEL(electrically-pumped vertical external cavity surface emitting laser)를 구현할 수 있다. 여기에서, 상기 외부 공진미러(90)는 제2 DBR미러(40)와 함께 상부 공진미러를 구성하게 된다.
도 3은 본 발명의 제3 실시예에 따른 수직공진형 표면발광 레이저의 개략적 인 단면도이다. 여기에서, 제1 실시예와 동일한 구성요소에 대하여는 중복되는 설명을 생략하기로 하며, 동일한 참조번호를 그대로 사용하기로 한다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 제3 실시예에 따른 수직공진형 표면발광 레이저는 기판(10) 위에 순차적으로 적층된 제1 DBR미러(20), 활성층(30), 제2 DBR미러(40), 캐리어분배층(carrier distribution layer, 50), 전류제한층(60) 및 캡핑층(70)을 포함한다. 그리고, 상기 캡핑층(70) 상면의 양측에 전극(80)이 형성되어 있다. 여기에서, 상기 전류제한층(60)은 전류통과영역(60a)과 전류차단영역(60b)을 가지는 산화개구(oxide aperture)이며, 이와 같은 산화개구의 구조 및 제조방법은 널리 알려져 있으므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다. 특히, 본 발명에서 이러한 전류제한층(60)은 반드시 필요한 구성요소는 아니며, 선택적으로 형성될 수 있다.
본 발명의 제3 실시예에 따른 수직공진형 표면발광 레이저는 상기 제2 DBR미러(40) 위에 형성되는 캐리어분배층(50)을 포함하는 것을 특징으로 한다. 구체적으로, 상기 캐리어분배층(50)은 제2 DBR미러(40)와 전류제한층(60)의 사이에 개재되어, 그 내부로 유입되는 캐리어들을 균일하게 분배시키는 역할을 한다.
이와 같은 상기 캐리어분배층(50)은, 상호 소정간격을 유지하며 형성되는 것으로 캐리어의 흐름을 차단하는 다수의 캐리어차단층(carrier blocking layer, 50a), 상기 캐리어차단층(50a) 위에 형성되어 층내에 유입되는 캐리어들을 균일하게 확산시키는 것으로 1019개/㎤ 이상의 카본(C)이 도핑된 캐리어확산층(50b) 및 상 기 캐리어차단층(50a) 및 캐리어확산층(50b)을 매립하도록 적층되는 것으로 캐리어의 흐름에 저항성을 갖도록 1018개/㎤ 이하의 카본이 도핑된 배리어층(50c)을 포함한다. 여기에서, 상기 캐리어차단층(50a)은 Al2O3 물질로 형성되며, 캐리어차단층(50a) 및 캐리어확산층(50b)은 AlxGa(1-x)As(0≤x<1) 물질로 형성될 수 있다.
상기 불순물 도핑농도 차이로 인하여, 캐리어들은 배리어층(50c) 보다 캐리어확산층(50b)을 통하여 더 용이하게 이동될 수 있다. 즉, 상기 캐리어확산층(50b)은 유입되는 캐리어들의 퍼짐경로(spreading path)를 제공하게 된다. 따라서, 전극(80)으로부터 유입되는 캐리어들은 상기 캐리어분배층(50)을 통과하여 활성층(30) 방향으로 진행하게 되는데, 여기에서 배리어층(50c)에 도달한 캐리어들은 캐리어차단층(50a)을 우회하여 진행하여야 한다. 이 때, 상기 캐리어확산층(50b)은 유입되는 캐리어들의 퍼짐경로를 제공하므로, 캐리어들은 캐리어차단층(50a)을 우회할 때마다 캐리어확산층(50b)을 통하여 측방향으로 용이하게 퍼져나갈 수 있다. 이와 같은 캐리어의 이동경로로 인하여, 균일한 캐리어분포를 이룰 수 있다. 그리고, 이같은 캐리어분배층(50)을 복수로 적층할 경우, 더욱 균일한 캐리어 분포를 형성할 수 있다.
도 4는 본 발명의 제4 실시예에 따른 수직공진형 표면발광 레이저의 개략적인 단면도이다. 여기에서, 제3 실시예와 동일한 구성요소에 대하여는 중복되는 설명을 생략하기로 하며, 동일한 참조번호를 그대로 사용하기로 한다.
제4 실시예에 따른 수직공진형 표면발광 레이저는, 상기 제1 DBR미러(20)에 대향하여 외부에 설치되는 외부 공진미러(external cavity mirror, 90)를 더 구비하며, 이처럼 외부 공진미러를 더 채용하여 전기적으로 펌핑가능한 VECSEL을 구현할 수 있다.
상기와 같은 구성을 가지는 본 발명에 따르면, 주입되는 캐리어들이 균일하게 분포될 수 있도록 그 구조가 개선된 수직공진형 표면발광 레이저 소자를 얻을 수 있다. 캐리어들을 균일하게 분포시킴으로써, 싱글모드(single mode)로 동작하는 고출력의 수직공진형 표면발광 레이저 소자가 구현될 수 있다. 특히, 본 발명에 따른 수직공진형 표면발광 레이저 소자의 구조는 간단하기 때문에, 단일성장(single growth)으로 용이하게 제조될 수 있다.
이러한 본원 발명의 이해를 돕기 위하여 몇몇의 모범적인 실시예가 설명되고 첨부된 도면에 도시되었으나, 이러한 실시예들은 단지 넓은 발명을 예시하고 이를 제한하지 않는다는 점이 이해되어야 할 것이며, 그리고 본 발명은 도시되고 설명된 구조와 배열에 국한되지 않는다는 점이 이해되어야 할 것이며, 이는 다양한 다른 수정이 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 일어날 수 있기 때문이다.

Claims (14)

  1. 제1 DBR미러;
    상기 제1 DBR미러 위에 형성된 활성층;
    상기 활성층 위에 형성된 제2 DBR미러; 및
    상기 제2 DBR미러 위에 형성된 캡핑층;을 포함하고,
    상기 제2 DBR미러는,
    n(n≥2인 정수)개의 저굴절율층;
    상기 저굴절율층들의 층간에 개재되는 것으로 상기 저굴절율층 보다 상대적으로 더 높은 굴절율을 가지는 고굴절율층; 및
    상기 저굴절률층과 그 위에 적층된 고굴절률층 사이에 개재되는 것으로 그 내부로 유입되는 캐리어들을 균일하게 분포시키는 캐리어퍼짐층(carrier spreading layer);을 포함하는 것을 특징으로 하는 수직공진형 표면발광 레이저.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 캐리어퍼짐층은,
    상기 저굴절률층 위에 적층되어 캐리어의 흐름에 저항성을 갖는 것으로 1018개/㎤ 이하의 카본(C)이 도핑된 배리어층; 및
    상기 배리어층 위에 적층되어 층내에 유입되는 캐리어들을 균일하게 확산시 키는 것으로 1019개/㎤ 이상의 카본이 도핑된 캐리어확산층;을 포함하는 것을 특징으로 하는 수직공진형 표면발광 레이저.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 배리어층 및 캐리어확산층은 GaAs 물질로 형성된 것을 특징으로 하는 수직공진형 표면발광 레이저.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 배리어층은 1 내지 10nm 범위의 두께를 가지는 것을 특징으로 하는 수직공진형 표면발광 레이저.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 캐리어확산층은 10nm 보다 큰 범위의 두께를 가지는 것을 특징으로 하는 수직공진형 표면발광 레이저.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 캐리어퍼짐층은 전기장 세기(Electric field intensity)가 0이 되는 위치에 배치되는 것을 특징으로 하는 수직공진형 표면발광 레이저.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 제2 DBR미러와 캡핑층 사이에 전류제한층이 더 개재된 것을 특징으로 하는 수직공진형 표면발광 레이저.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 제2 DBR미러에 대향하여 외부에 설치되는 것으로 상기 제2 DBR미러와 함께 상부 공진미러를 구성하는 외부 공진미러(external cavity mirror)를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 수직공진형 표면발광 레이저.
  9. 제1 DBR미러;
    상기 제1 DBR미러 위에 형성된 활성층;
    상기 활성층 위에 형성된 제2 DBR미러;
    상기 제2 DBR미러 위에 형성되어 유입되는 캐리어들을 균일하게 분배시키는 캐리어분배층(carrier distribution layer); 및
    상기 캐리어분배층 위에 형성된 캡핑층;을 포함하고,
    상기 캐리어분배층은,
    상호 소정간격을 유지하며 형성되는 것으로 캐리어의 흐름을 차단하는 다수의 캐리어차단층(carrier blocking layer);
    상기 캐리어차단층 위에 형성되어 층내에 유입되는 캐리어들을 균일하게 확 산시키는 것으로 1019개/㎤ 이상의 카본(C)이 도핑된 캐리어확산층; 및
    상기 캐리어차단층 및 캐리어확산층을 매립하도록 적층되는 것으로 캐리어의 흐름에 저항성을 갖도록 1018개/㎤ 이하의 카본이 도핑된 배리어층;을 포함하는 것을 특징으로 하는 수직공진형 표면발광 레이저.
  10. 제1 DBR미러;
    상기 제1 DBR미러 위에 형성된 활성층;
    상기 활성층 위에 형성되어 유입되는 캐리어들을 균일하게 분배시키는 캐리어분배층(carrier distribution layer);
    상기 캐리어분배층 위에 형성된 캡핑층; 및
    상기 제1 DBR미러에 대향하여 외부에 설치되는 외부 공진미러(external cavity mirror);를 포함하고,
    상기 캐리어분배층은,
    상호 소정간격을 유지하며 형성되는 것으로 캐리어의 흐름을 차단하는 다수의 캐리어차단층(carrier blocking layer);
    상기 캐리어차단층 위에 형성되어 층내에 유입되는 캐리어들을 균일하게 확산시키는 것으로 1019개/㎤ 이상의 카본(C)이 도핑된 캐리어확산층; 및
    상기 캐리어차단층 및 캐리어확산층을 매립하도록 적층되는 것으로 캐리어의 흐름에 저항성을 갖도록 1018개/㎤ 이하의 카본이 도핑된 배리어층;을 포함하는 것을 특징으로 하는 수직공진형 표면발광 레이저.
  11. 제 9 항 또는 제 10 항에 있어서,
    상기 캐리어차단층은 Al2O3 물질로 형성된 것을 특징으로 하는 수직공진형 표면발광 레이저.
  12. 제 9 항 또는 제 10 항에 있어서,
    상기 캐리어확산층 및 배리어층은 AlxGa(1-x)As(0≤x<1) 물질로 형성된 것을 특징으로 하는 수직공진형 표면발광 레이저.
  13. 제 9 항 또는 제 10 항에 있어서,
    상기 캐리어분배층이 복수로 적층된 것을 특징으로 하는 수직공진형 표면발광 레이저.
  14. 제 9 항 또는 제 10 항에 있어서,
    상기 캐리어분배층과 캡핑층 사이에 전류제한층이 더 개재된 것을 특징으로 하는 수직공진형 표면발광 레이저.
KR1020050049689A 2005-06-10 2005-06-10 전기적으로 펌핑되는 고출력 수직공진형 표면발광 레이저 KR20060128332A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020050049689A KR20060128332A (ko) 2005-06-10 2005-06-10 전기적으로 펌핑되는 고출력 수직공진형 표면발광 레이저

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020050049689A KR20060128332A (ko) 2005-06-10 2005-06-10 전기적으로 펌핑되는 고출력 수직공진형 표면발광 레이저

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20060128332A true KR20060128332A (ko) 2006-12-14

Family

ID=37731020

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020050049689A KR20060128332A (ko) 2005-06-10 2005-06-10 전기적으로 펌핑되는 고출력 수직공진형 표면발광 레이저

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20060128332A (ko)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018186668A1 (ko) * 2017-04-04 2018-10-11 주식회사 레이아이알 수직 공동 표면 방출 레이저 및 그 제조방법
CN108879324A (zh) * 2017-09-11 2018-11-23 雷伊株式会社 垂直腔面发射激光器
US10720756B2 (en) 2017-04-04 2020-07-21 Rayir, Co. Vertical cavity surface emitting laser and method for manufacturing same

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018186668A1 (ko) * 2017-04-04 2018-10-11 주식회사 레이아이알 수직 공동 표면 방출 레이저 및 그 제조방법
US10720756B2 (en) 2017-04-04 2020-07-21 Rayir, Co. Vertical cavity surface emitting laser and method for manufacturing same
CN108879324A (zh) * 2017-09-11 2018-11-23 雷伊株式会社 垂直腔面发射激光器
CN108879324B (zh) * 2017-09-11 2020-12-29 雷伊株式会社 垂直腔面发射激光器
CN112510485A (zh) * 2017-09-11 2021-03-16 雷伊株式会社 垂直腔面发射激光器

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6175582B1 (en) Semiconductor laser device
JP2004146833A (ja) 複数活性領域を備えた電気ポンピング式垂直共振器面発光レーザ
KR20040041730A (ko) 전류 제한 구조를 갖는 반도체 광소자
JPWO2009078482A1 (ja) 半導体発光素子
US7006545B2 (en) Semiconductor laser device and optical fiber amplifier using the same
US4280108A (en) Transverse junction array laser
GB2077484A (en) Semiconductor junction laser
KR101015501B1 (ko) 다수의 양자우물을 갖는 외부 공진기형 면발광 레이저 소자
US6973113B2 (en) Optically pumped semiconductor laser device
JPH077183A (ja) 半導体発光装置及びその製造方法
KR20070084630A (ko) 헤테로구조, 주입레이저, 반도체 증폭소자 및 반도체광증폭기 마지막단계
KR20060128332A (ko) 전기적으로 펌핑되는 고출력 수직공진형 표면발광 레이저
US6961358B2 (en) Semiconductor laser
KR20070005017A (ko) 광펌핑 반도체 장치
US7646797B1 (en) Use of current channeling in multiple node laser systems and methods thereof
KR100982421B1 (ko) 깔대기 형태의 전류주입영역을 구비하는 면발광 고출력레이저 소자
JP5367263B2 (ja) 半導体レーザ素子
JP2003324234A (ja) 面発光半導体レーザ素子およびその製造方法
CN111937260B (zh) 半导体激光器及其制造方法
CN107005027A (zh) 光半导体元件和激光装置组件
JPH02305487A (ja) 半導体レーザ
JP2683092B2 (ja) 半導体レーザ素子
JPS6355878B2 (ko)
KR100224881B1 (ko) 표면광 레이저
KR100224877B1 (ko) 표면광 레이저

Legal Events

Date Code Title Description
WITN Withdrawal due to no request for examination