KR20070020346A - Ｖｃｓｅｌ 및 ｖｃｓｅｌ의 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 측면에서, VCSEL은 제 1 광학적 반사기에 횡방향으로 인접한 수직 성장 부분 및 제 1 광학적 반사기의 적어도 일부분 상에 수직 방향으로 질화물 반도체 재료를 포함하는 횡방향 성장 부분을 갖는 기반 영역을 포함한다. 활성 영역은 기반 영역의 횡방향 성장 부분의 적어도 일부분 상에 수직 방향으로 질화물 반도체 양자 웰을 적어도 하나 갖고 제 1 전기 전도성 유형의 제 1 도펀트를 포함한다. 콘택트 영역은 활성 영역에 횡방향으로 인접한 질화물 반도체 재료 및 제 1 전기 전도성 유형에 반대되는 제 2 전기 전도성 유형의 제 2 도펀트를 포함한다. 제 2 광학적 반사기는 상기 활성 영역 상에 수직 방향으로, 제 1 광학적 반사기와 함께 상기 활성 영역의 적어도 하나의 양자 웰의 적어도 일부분에 수직 방향으로 겹치는 수직의 광학적 공동을 형성한다. VCSEL의 제조 방법 또한 기술된다.

Description

ＶＣＳＥＬ 및 ＶＣＳＥＬ의 제조 방법{NITRIDE SEMICONDUCTOR VERTICAL CAVITY SURFACE EMITTING LASER}
도 1은 본 발명에 따른 VCSEL(vertical cavity surface emitting laser)의 실시예의 개략적인 단면도.
도 2는 도 1에 도시된 VCSEL의 제조 방법에 대한 본 발명에 따른 실시예의 흐름도.
도 3 내지 도 10은 도 1에 도시된 본 발명에 따른 VCSEL의 실시예에 대한 도 2에 도시된 제조 방법의 서로 다른 단계에서의 개략적인 단면도.
도 11은 도 1의 VCSEL 실시예를 통과하는 전기적 전류 흐름을 도시한 도면.
도 12는 본 발명에 따른 VCSEL의 실시예의 개략적인 단면도.
VCSEL은 높은 반사율을 갖는 미러 스택(mirror stack)들의 쌍 사이에 샌드위치된 활성 반도체 영역으로부터 광학적으로 형성된 레이저 디바이스로서, 미러 스택들은 금속 재료, 유전체 재료 또는 에피택셜 성장된 반도체 재료의 층으로 형성 될 수 있다. 최근에, VCSEL 디바이스의 동작 파장을 200㎚ 내지 600㎚의 보다 짧은 파장 범위(즉, 가시 광선 스펙트럼의 보라색 내지 붉은색 영역)로 연장하기 위한 노력이 이어져 왔다. 다수의 질화물 반도체 재료들(예로서, GaN, AlGaN 및 AlInGaN과 같은 GaN 기반의 재료)은 이러한 파장 범위에 해당하는 밴드갭 에너지를 갖는다. 이러한 이유로, 이러한 파장 범위 내에 있는 광을 생성하는 질화물 반도체 발광 디바이스를 제조하기 위해 상당한 노력을 기울여왔다.
높은 성능의 질화물 반도체 VCSEL의 설계와 관련된 도전들 중 하나는 전형적으로 질화물 반도체 재료로 형성되는 높은 저항의 p-형 내부-공동 콘택트에 관한 것이다. 이러한 콘택트들은 강압 강하를 증가시키며 VCSEL 내의 열 발생을 증가시킨다. 다른 도전은 일정치 않은 펌핑 효과 때문에 수직 전류 주입 유형의 VCSEL 설계 내에 결합될 수 있는 제한된 양자 웰 수에 관한 것이다. 이것은 달성될 수 있는 광학적 이득 성능을 제한한다.
본 발명에 따르면, 질화물 반도체 VCSEL 내 p-형 콘택트 영역의 양자 웰의 수 및 p-형 콘택트 영역의 두께에 대한 제한을 완화시키도록 횡방향 전류 주입 접근법이 사용된다. 이것은 비교되는 수직 주입 유형의 질화물 반도체 VCSEL 구조에 비해 낮은 전압 강하, 낮은 열 발생 및 높은 광학적적 이득 성능을 가능하게 한다.
본 발명의 다른 특성들 및 장점들은 도면 및 청구 범위를 포함하는 후술될 설명으로부터 명확해질 것이다.
후술될 설명에서, 동일한 소자에 대해 동일한 참조 번호가 사용된다. 또한, 도면들은 예시적인 실시예의 주요한 특징들을 개략적으로 도시한다. 도면들은 실제 실시예의 모든 특징 또는 도시된 소자들의 상대적인 길이를 도시하지 않으며, 일정한 비례로 도시된 것이 아니다.
본 명세서에서 사용되는, "질화물 반도체 재료"라는 용어는 질소 함유 Ⅲ-Ⅴ 반도체 재료를 일컫는 것이다. 예시적인 질화물 반도체 재료는 GaN, InGaN, InN, AlGaN, AlN, AlInGaN, GaAsN, InGaAsN, AlGaAsN, GaPN, INGaPN 및 AlGaPN을 포함한다. 질소 함유 Ⅲ-Ⅴ 반도체 재료 계열의 예시적인 서브-셋(sub-set)은 혼합물 구성 AlxInyGa1 -x- yN로 정의되고 이때 0≤x,y≤1이고 0≤x＋y≤1이다.
"횡방향"이라는 용어는 실질적으로 VCSEL로부터 광이 방사되는 방향에 직교하는 방향을 일컫는다. "수직"이라는 용어는 실질적으로 VCSEL로부터 광이 방사되는 방향에 평행한 방향을 일컫는다.
도 1은 본 발명에 따른 VCSEL(10)의 실시예를 도시하며, 이것은 기판(12), 제 1 광학적 반사기(14), 기반 영역(16), 활성 영역(18), 콘택트 영역(20) 및 제 2 광학적 반사기(22)를 포함한다. VCSEL(10)은 또한 활성 영역(18) 상의 제 1 전극(24) 및 콘택트 영역(20) 상의 제 2 전극(26)을 포함한다. 제 1 및 제 2 광학적 반사기(14, 22)는 활성 영역(18)의 적어도 일부분에 겹쳐지는 수직의 광학적 공동(28)을 형성한다. 작동시에, 광(29)은 먼저 광학적 공동(28) 내 활성 영역(18)의 일부분에서 발생되어 수직 광선 축(31)을 따라 제 2 광학적 반사기(22)를 통하여 방사된다.
아래에 상세하게 기술된 바와 같이, VCSEL(10)은 질화물 반도체 VCSEL 내 p-형 콘택트 영역의 양자 웰의 수 및 p-형 콘택트 영역의 두께에 대한 제한을 완화시키기 위해 횡방향 전류 주입 접근법(a transverse current injection approach)을 사용한다. 이러한 방법으로, 본 발명에 따른 VCSEL(10)의 실시예는 질화물 반도체 VCSEL 설계들 중 비교되는 수직 주입 유형에 비해 낮은 전압 강하와, 적은 열의 발생, 높은 광학적 이득 성능(optical gain performance)을 가질 수 있다.
도 2 내지 도 10, 그 중 먼저 도 2, 3 및 도 4를 참조하여, 본 발명의 일부 실시예들에서, VCSEL(10)은 다음과 같이 제조된다.
제 1 광학적 반사기(14)는 기판(16) 상에 형성된다(도 2의 블록(30)). 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일부 실시예에서, 제 1 광학적 반사기(14)는 기판(12) 상에 서로 다른 굴절률 인덱스 재료들로 이루어진 교번의 층의 스택(stack)을 침착시키고(도 3), 교번의 층의 스택을 패터닝(patterning)함으로써 형성된다(도 4). 교번의 층의 스택은 다양한 포토리소그래픽 패터닝 방법 중 하나를 사용하여 패터닝된다.
일반적으로, 기판(12)은 구조체를 지지하는 어떠한 유형도 가능하며, 하나 이상의 층들을 포함할 수 있고(예로서, 반도체 층 및 절연체 층), 제 1 광학적 반사기(14) 및 기반 영역(16)이 그 위에 형성된다. 본 발명에 따른 일부 실시예에서, 기판(12)은 사파이어 기판이다. 본 발명에 따른 다른 실시예에서, 적어도 기판(12) 의 상부 표면은 전형적으로 실리콘, 갈륨, GaAs, SiC, GaN, AlN 및 InP 중 하나로 형성된다.
전형적으로, 제 1 광학적 반사기(14)는 VCSEL(10)의 동작 파장 범위(operating wavelength range)(예로서, 200㎚ 내지 600㎚) 내의 광에 대해 매우 반사적인 어떠한 유형의 구조체도 가능하다. 본 발명에 따른 도시된 실시예에서, 제 1 광학적 반사기(14)는 금속 재료, 유전체 재료 또는 에피택셜 성장된 반도체 재료의 층으로부터 형성될 수 있는, 매우 반사적인 미러 스택(mirror stack)을 포함하는 DBR(distributed Bragg reflector)이다. 이들 실시예에서, 제 1 광학적 반사기(14)는 서로 다른 굴절률 인덱스 재료들로 이루어진 교번의 층 시스템을 포함하며, 이때 교번의 층들 각각은 VCSEL(10)의 1/4(동작 파장)의 홀수배인 유효 광학적 두께(예로서, 층의 굴절률과 층의 두께를 곱)를 갖는다. 제 1 광학적 반사기(14)의 교번의 층을 형성하기에 적합한 유전체 재료는 TaO, Al2O3, HfO2, TiO2, SiO2, TiN 및 SiN을 포함한다. 제 1 광학적 반사기(14)의 교번의 층을 형성하기에 적합한 반도체 재료는 GaN, AlN 및 AlGaInN을 포함한다.
본 발명에 따른 일부 실시예에서, 제 1 반사기(14)는 활성 영역(18)으로의 전기적 전류의 흐름을 제한하는 것을 돕는 전기적으로 절연성의 유전체 상부 층을 포함한다. 제 1 광학적 반사기(14)의 유전체 상부 층은 교번의 반사성 층의 쌍들 중 일부 층들에 해당하거나 교번의 반사성 층의 쌍들에 부가하여 광학적 반사기(14)에 결합된 층들에 해당할 수도 있다. 본 발명에 따른 일부 실시예에서, 제 1 광학적 반사기(14)는 기반 영역(16)으로부터 질화물 반도체 재료의 에피택셜 횡방향 과성장을 촉진하는 상부 층을 포함한다. 이러한 일부 실시예들에서, 제 1 광학적 반사기(14)의 상부 층은 실리콘 다이옥사이드로 형성된다.
도 2 및 도 5를 참조하면, 제 1 광학적 반사기(14)가 형성된 후(도 2의 블록(30)), 기반 영역(16)이 형성된다(도 2의 블록(36)). 기반 영역(16)은 수직 성장 부분(38) 및 횡방향 성장 부분(40)을 포함한다. 기반 영역(16)은 처음에 기판(12)의 노출된 표면 상에 선택적으로 성장하는 질화물 반도체 재료로 형성되며, 제 1 광학적 반사기(14)의 상부 표면 상에서는 성장하지 않는다. 노출된 기판 표면과 질화물 반도체 재료 사이의 격자 정합(lattice match)이 적절하지 않기 때문에, 기반 영역(16)의 수직 부분(38)은 전형적으로 수직으로 연장된 높은 밀도의 결함을 포함한다. 기반 영역(16)의 횡방향 부분(40)은 수직 부분(38)의 두께가 제 1 광학적 반사기(14)의 두께를 초과하기 시작할 때 성장을 시작한다. 횡방향 부분(40)에 대한 성장 파라미터는 수직 성장 비율에 비해 높은 횡방향 성장 비율을 획득하도록 선택된다. 기반 영역(16)의 횡방향 부분(40)은 수직 부분(38)의 한 측면으로부터 이방성으로 성장된다. 그 결과, 기반 영역(16)의 횡방향 부분(40)은 실질적으로 격자 부정합 스트레인-유도된 전위(lattice mismatch strain-induced dislocation)가 없는 높은 품질의 에피택셜 질화물 반도체 재료로 형성된다. 본 발명에 따른 일부 실시예에서, 기반 영역(16)의 상부 표면은 전술된 양만큼 얇아진다.
도 2, 6, 7 및 8을 참조하면, 기반 영역(16)이 형성된 후(도 2의 블록(36)), 활성 영역(18)이 형성된다(도 2의 블록(42)). 활성 영역(18)은 각각의 배리어 층의 쌍 사이에 샌드위치된 하나 이상의 양자 웰 층들 또는 하나 이상의 양자점 층들을 포함하는, 하나 이상의 질화물 반도체 층들을 포함한다. 활성 영역(18)의 구성 층은 기반 층(16)의 노출된 상부 및 측면 영역 위에 침착된다(도 6). 활성 영역(18)에 대한 성장 파라미터는 수직의 성장 비율에 대한 낮은 횡방향 성장 비율을 달성하도록 선택된다. 기반 영역(16)의 횡방향 부분(40)의 높은 결정 품질은 활성 영역(18)을 덮는 부분이 높은 결정 품질로 성장할 수 있도록 하는 반면, 기반 영역(16)의 수직 부분(38)의 낮은 결정 품질은 활성 영역(18)을 덮는 부분이 낮은 결정 품질을 갖는 성장을 유발한다(예로서, 높은 밀도의 전위 결함).
기반 영역(16) 상에 활성 영역 층이 침착된 후, 활성 영역(18) 상에 에치 마스크 층(50)(예를 들어, 실리콘 다이옥사이드와 같은 유전체 물질 층)이 형성되며(도 7), 활성 영역(18)의 마스크되지 않은 측벽 영역(unmasked sidewell regions)은 에칭에 의해 제거된다(도 8). 다양한 액체 또는 가스 에칭 수단 중 어느 것도 활성 영역(18)의 측벽 영역을 에칭하는 데에 사용될 수 있다.
도 1에 도시된 본 발명에 따른 실시예에서, 각각의 배리어 층의 쌍 사이에 위치된 각각의 양자 웰 층들로 이루어진 세 세트의 양자 웰 활성 영역(44, 46, 48)을 포함한다. 일반적으로, 각각의 양자 웰 층들 및 배리어 층들은 각각의 질화물 반도체 재료로 형성되며, 이때 양자 웰 층들은 배리어 층들 중 인접한 층들의 밴드갭 에너지보다 낮은 밴드갭 에너지를 갖는다. 본 발명에 따른 일부 실시예에서, 양자 웰 층들은 InGaN으로 형성되며 배리어 층들은 GaN 또는 낮은 인듐 합금 구성의 InGaN으로 형성된다. 양자 웰(44, 46, 48)의 위치는 제 1 및 제 2 반사기(14, 22) 의 사이에 형성되는 광학적 공동(28) 내 VCSEL(10)의 동작 발광 파장을 갖는 광학적 정상파의 각각의 전기장의 최대값들과 실질적으로 동일하다. 이러한 특성은 활성 영역(18)의 광학적 이득 성능을 향상시킨다.
활성 영역(18)의 하나 이상의 구성 층들은 제 1 전기적 전도성 유형의 제 1도펀트를 포함한다. 본 발명에 따른 일부 실시예에서, 양자 웰(44, 46, 48)의 배리어 층들은 n-형 도펀트(예로서, 실리콘)로 도핑된다. 이러한 일부 실시예에서, 양자 웰(44, 46, 48)의 양자 웰 층들도 또한 n-형 도펀트로 도핑된다. 본 발명에 따른 일부 실시예에서, 활성 영역(18)은 제 1 전극(24)과의 저항 접촉의 형성을 촉진시키도록 제 1 도펀트를 사용하여 강하게 도핑된(예로서, 1×1017cm-3 내지 1×1020cm-3의 범위로 도핑) 상부 층을 포함한다.
도 2 및 도 9를 참조하면, 활성 영역(18)이 형성된 후(도 2의 블록(42)), 콘택트 영역(20)이 형성된다(도 2의 블록(52)). 콘택트 영역(20)은 질화물 반도체 재료로부터의 에피택셜 횡방향 과성장에 의해 활성 영역(18)의 노출된 측벽 및 기반 영역(16)의 횡방향 성장 부분(40)을 따라 형성된다. 콘택트 영역(20)에 대한 성장 파라미터는 수직의 성장 비율에 비해 높은 횡방향 성장 비율을 달성하도록 선택된다. 콘택트 영역(20)은 활성 영역(18) 내에 제 1 도펀트의 전도성 유형에 반대되는 제 2 전기적 전도성 유형의 제 2 도펀트를 포함한다. 본 발명의 일부 실시예에서, 제 2 도펀트는 p-형 도펀트(예로서, 마그네슘 또는 아연)이다. 도핑 농도는 제 2 전극(26)과 저항 콘택트의 형성을 촉진하도록 상대적으로 높다(예로서, 1×1017cm-3 내지 1×1020cm-3의 범위로 도핑).
콘택트 영역(20) 및 활성 영역(18)에 의해 형성된 횡방향 구조의 p-n 접합은 콘택트 영역(20)이 상대적으로 두껍게 제조되도록 하며, 콘택트 영역(20)에서의 전기적 저항을 감소시킨다. 횡방향의 접합 구조는 또한 수직의 전류 주입 유형의 VCSEL에서 일어나는 불균일한 펌핑 문제를 일으키지 않고 활성 영역(18) 내에서 다수의 양자 웰들이 결합될 수 있도록 한다. 이러한 방법으로, 횡방향의 접합 구조는 VCSEL(10)의 광학적 이득 성능의 향상을 가능케 한다.
도 2 및 도 10을 참조하면, 콘택트 영역(20)이 형성된 후(도 2의 블록(52)), 제 2 광학적 반사기(22)가 형성된다(도 2의 블록(54)). 도시된 본 발명에 따른 실시예에서, 제 2 광학적 반사기(22)가 형성되기 전에 에치 마스크 층(50)이 (예로서, 선택적인 에칭에 의해) 제거된다. 제 2 광학적 반사기(22)는 콘택트 영역(20) 및 활성 영역(18)의 노출된 표면 상에 바로 형성될 수도 있으며 또는 콘택트 영역(20) 및 활성 영역(18) 위에 침착된 하나 이상의 중간 층 상에 형성될 수도 있다. 제 2 광학적 반사기(22)는 제 1 광학적 반사기(14)와 동일한 또는 유사한 방법으로 형성될 수 있다. 앞서 기술된 바와 같이, 제 1 및 제 2 광학적 반사기(14, 22)는 적어도 일부분의 활성 영역(18)에 겹치는 수직의 광학적 공동(28)을 형성하도록 설계 및 배열된다.
도 2 및 도 11을 참조하면, 본 발명에 따른 일부 실시예에서, 제 2 광학적 반사기가 형성된 후(도 2의 블록(54)), 제 1 및 제 2 전극(24, 26)이 강하게 도핑 된 활성 영역(18)의 상부 위 및 강하게 도핑된 콘택트 영역(20)의 위에 각각 형성된다. 제 1 및 제 2 전극(24, 26)으로는 아래에 배치된 활성 영역(18) 및 콘택트 영역(20)의 재료 층과 저항 접촉을 형성하는 어떠한 유형의 전기적 전도성 재료도 가능하다. 본 발명에 따른 일부 실시예에서, 제 1 및 제 2 전기 콘택트(24, 26)는 Pd-Ni-Au 및 Ti-Pt-Au에서 선택된 금속 증착 및 금속 합금의 어닐링(annealing)을 통해 형성된다.
도 11을 참조하면, 작동시에 순방향 전압(VF )은 화살표로 표시된 전류 흐름 라인(56)과 같이, 콘택트 영역(20)에서 활성 영역(18)을 향해 횡방향으로 전류를 주입하기 위해 제 2 및 제 1 전극(26, 24) 사이에 인가된다. 제 1 및 제 2 광학적 반사기(14, 22)의 상대적으로 높은 전기적 저항으로 인해 캐리어의 구속이 유발된다. 이렇게 저항이 높은 영역으로 인해 전기적 전류가 우선적으로 콘택트 영역(20) 및 활성 영역(18)을 횡방향으로 통과하여 흐르도록 한다. 본 발명에 따른 일부 실시예에서, 높은 밴드갭 에너지의 질화물 반도체 재료는 활성 영역(18) 내의 양자 웰(44, 46, 48)을 분리시킨다. 높은 밴드갭 재료는 대부분의 전기적 전류가 낮은 밴드갭 양자 웰 층의 질화물 반도체 재료를 통하여 우선적으로 흐르도록 하고, 상대적으로 적은 양의 전기적 전류가 높은 밴드갭의 질화물 반도체 재료를 통해 흐른다. VCSEL(10)은 추가적으로 전기적 전류를 제한하고 도 11에 도시된 평면에 수직인 횡방향 길이로 광 도파관을 제공하는 하나 이상의 트렌치를 포함할 수 있다. 제 1 및 제 2 광학적 반사기(14, 22)는 광학적으로 수직의 광학적 공동(28) 내의 광을 속박한다. 또한 열적 렌징(thermal lensing) 및 주입된 캐리어의 분포에 의해 유도된 굴절률의 변화로 인해 추가적인 광학적 구속이 유발된다. 캐리어와 광학적 횡방향 구속은 수직의 광학적 공동(28)에 겹쳐진 활성 영역(18)의 일부분 내의 캐리어들 및 광자들의 밀도를 증가시키고, 그에 따라, 광(29)은 활성 영역(18) 내에서 발생되어 VCSEL(10)으로부터 수직의 광선 축(31)을 따라 방사되는 효율성을 향상시킨다.
전술된 바와 같이, VCSEL(10)은 질화물 반도체 VCSEL 내 p-형 콘택트 영역의 양자 웰의 수 및 두께에 대한 제한을 완화하는 횡방향 전류 주입 유형의 접근법을 사용한다. 이러한 방법에서, 본 발명에 따른 실시예들은 비교되는 수직 주입 유형의 질화물 반도체 VCSEL 구조에 비해 낮은 전압 강하, 낮은 열 발생 및 높은 광학적 이득 성능을 가질 수 있다.
다른 실시예들은 특허청구범위의 범위 내에 있다.
예로서, 도 12는 활성 영역(18) 대신 기반 영역(16)과 저항 접촉을 형성하는 제 1 전극(24)을 포함하는 본 발명에 따른 실시예를 도시한다. 이 실시예에서, 제 1 전극(24)은 기반 영역(16)을 통해 간접적으로 활성 영역(18)에 전기적으로 접속된다. 본 발명에 따른 일부 실시예에서, 기반 영역(16)의 상부는 기반 영역 내에서 강하게 도핑된 층(예로서, 강하게 도핑된 n++ 층)에 닿을 때까지 에칭될 수 있으며, 제 1 전극(24)은 노출된 강하게 도핑된 층 상에 형성될 수도 있다. 본 발명에 따른 다른 실시예들에서, 도 12에 도시된 제 1 전극(24)은 활성 영역(18)의 측면을 향해 연장될 수 있다. 이러한 일부 실시예들에서, 제 1 전극(24)은 활성 영역(18) 의 측면 전체와 상부 표면의 일부분을 덮을 수 있다.
본 발명에 따른 다른 실시예들은 도 1에 도시된 바와 같이 활성 영역의 상부 표면이 아닌 기판(12)의 하단 표면 상에 제 1 전극을 포함할 수도 있다. 이러한 실시예들에서, 제 1 전극은 기판(12)과 기반 영역(16)을 통해 간접적으로 활성 영역(18)에 전기적으로 접속된다.
본 발명에 따른 VCSEL은 수직 주입 유형에 비해 더 낮은 전압 강하와, 더 적은 열의 발생, 더 높은 광학적적 이득 성능을 가질 수 있다.

Claims (21)

  1. 제 1 광학적 반사기와,
    상기 제 1 광학적 반사기에 횡방향으로 인접한 수직 성장 부분 및 상기 제 1 광학적 반사기의 적어도 일부분 상에 수직 방향으로 질화물 반도체 재료를 포함하는 횡방향 성장 부분을 갖는 기반 영역과,
    상기 기반 영역의 상기 횡방향 성장 부분의 적어도 일부분 상에 수직 방향으로 질화물 반도체 양자 웰을 적어도 하나 갖는 활성 영역- 상기 활성 영역은 제 1 전기 전도성 유형의 제 1 도펀트를 포함함 -과,
    상기 활성 영역에 횡방향으로 인접한 질화물 반도체 재료 및 상기 제 1 전기 전도성 유형에 반대되는 제 2 전기 전도성 유형의 제 2 도펀트를 포함하는 콘택트 영역과,
    상기 활성 영역 상에 수직 방향으로 제 2 광학적 반사기- 상기 제 2 광학적 반사기는 제 1 광학적 반사기와 함께 상기 활성 영역의 적어도 하나의 양자 웰의 적어도 일부분에 수직 방향으로 겹치는 수직의 광학적 공동을 형성함- 를 포함하는
    수직 공진 표면 광 레이저(VCSEL;vertical cavity surface emitting laser).
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 기반 영역은 AlxInyGa1 -x- yN으로 형성되고, 이때 0≤x,y≤1이고 0≤x＋y≤1인
    VCSEL.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 기반 영역은 GaN으로 형성되는
    VCSEL.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 콘택트 영역은 AlxInyGa1 -x- yN으로 형성되고 이때 0≤x,y≤1이고 0≤x＋y≤1인,
    VCSEL.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 콘택트 영역은 GaN으로 형성되는
    VCSEL.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 도펀트는 n-형 도펀트이며, 상기 제 2 도펀트는 p-형 도펀트인
    VCSEL.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 활성 영역은 배리어 층들의 쌍 사이의 양자 웰 층을 포함하되,
    각 양자 웰 및 배리어 층들은 각각 AlxInyGa1 -x- yN으로부터 선택된 질화물 반도체 재료로 형성되고, 이때 0≤x,y≤1이고 0≤x＋y≤1인,
    VCSEL.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 배리어 층들은 GaN으로 형성되며, 상기 양자 웰 층은 InGaN으로 형성되는
    VCSEL.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 배리어 층들은 상기 제 1 도펀트로 도핑된
    VCSEL.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 양자 웰 층은 상기 제 1 도펀트로 도핑된
    VCSEL.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 콘택트 영역과 저항 접촉을 형성하는 제 1 전극을 더 포함하는
    VCSEL.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 활성 영역과 저항 접촉을 형성하는 제 2 전극을 더 포함하는
    VCSEL.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 기반 영역을 통하여 상기 활성 영역에 전기적으로 접속되는 제 2 전극을 더 포함하는
    VCSEL.
  14. 제 1 항에 있어서,
    상기 양자 웰 중 적어도 하나는 수직의 광학적 공동 내 특정한 광학적 파장을 갖는 광학적 정상파의 최고점과 실질적으로 일치하는
    VCSEL.
  15. 제 1 DBR(distributed Bragg reflector)과,
    제 1 광학적 반사기에 횡방향으로 인접한 수직 성장 부분 및 상기 제 1 광학적 반사기의 적어도 일부분 상에 수직 방향으로 횡방향 성장 부분을 갖는 GaN 기반 영역과,
    상기 기반 영역의 상기 횡방향 성장 부분의 적어도 일부분 상에 수직 방향으로 n-형 도펀트를 포함하는 활성 영역- 여기서, 상기 활성 영역은 배리어 층들의 쌍 사이의 양자 웰 층을 포함하며, 각 양자 웰 및 배리어 층들은 각각 AlxInyGa1 -x- yN으로부터 선택된 질화물 반도체 재료로 형성되고, 이때 0≤x,y≤1이고 0≤x＋y≤1임 -과,
    상기 활성 영역과 수직 방향으로 인접하여 p-형 도펀트를 포함하는 GaN 콘택트 영역과,
    상기 활성 영역 상에 수직 방향으로 상기 제 1 광학적 반사기와 함께 상기 활성 영역 내 적어도 하나의 양자 웰의 적어도 일부분에 겹치는 수직의 광학적 공동을 정의하는 제 2 DBR을 포함하는
    VCSEL.
  16. 제 1 광학적 반사기를 형성하는 단계와,
    상기 제 1 광학적 반사기에 횡방향으로 인접한 수직 성장 부분 및 상기 제 1 광학적 반사기의 적어도 일부분 상에 수직 방향으로 질화물 반도체 재료를 포함하는 횡방향 성장 부분을 갖는 기반 영역을 형성하는 단계와,
    상기 기반 영역의 상기 횡방향 성장 부분의 적어도 일부분 상에 수직 방향으로 적어도 하나의 질화물 반도체 양자 웰을 포함하는 활성 영역- 상기 활성 영역은 제 1 전기 전도성 유형의 제 1 도펀트를 포함함 -을 형성하는 단계와,
    상기 활성 영역에 횡방향으로 인접한 질화물 반도체 재료 및 상기 제 1 전기 전도성 유형에 반대되는 제 2 전기 전도성 유형의 제 2 도펀트를 포함하는 콘택트 영역을 형성하는 단계와,
    상기 활성 영역 상에 제 2 광학적 반사기- 상기 제 1 및 제 2 광학적 반사기는 함께 상기 활성 영역의 상기 적어도 하나의 양자 웰의 적어도 일부분에 수직 방향으로 겹치는 수직의 광학적 공동을 형성함- 를 형성하는 단계를 포함하는
    VCSEL의 제조 방법.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 기반 영역은 AlxInyGa1 -x- yN으로 형성되고 이때 0≤x,y≤1이고 0≤x＋y≤1인
    VCSEL의 제조 방법.
  18. 제 16 항에 있어서,
    상기 콘택트 영역은 AlxInyGa1 -x- yN으로 형성되고 이때 0≤x,y≤1이고 0≤x＋y≤1인
    VCSEL의 제조 방법.
  19. 제 16 항에 있어서,
    상기 제 1 도펀트는 n-형 도펀트이고, 상기 제 2 도펀트는 p-형 도펀트인
    VCSEL의 제조 방법.
  20. 제 16 항에 있어서,
    상기 활성 영역은 배리어 층들의 쌍 사이의 양자 웰 층을 포함하되,
    상기 각 양자 웰 및 배리어 층들은 각각 AlxInyGa1 -x- yN으로부터 선택된 질화물 반도체 재료로 형성되고 이때 0≤x,y≤1이고 0≤x＋y≤1인,
    VCSEL의 제조 방법.
  21. 제 16 항에 있어서,
    상기 콘택트 영역을 형성하는 단계는 상기 활성 영역으로부터의 질화물 반도체 재료를 횡방향으로 에피택셜 성장시키는 단계를 포함하는
    VCSEL의 제조 방법.
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