KR20090103791A - 멀티 빔 반도체 레이저 - Google Patents

멀티 빔 반도체 레이저

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KR20090103791A
KR20090103791A KR1020090025849A KR20090025849A KR20090103791A KR 20090103791 A KR20090103791 A KR 20090103791A KR 1020090025849 A KR1020090025849 A KR 1020090025849A KR 20090025849 A KR20090025849 A KR 20090025849A KR 20090103791 A KR20090103791 A KR 20090103791A
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light emitting
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semiconductor laser
continuous
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사찌오 가리노
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소니 가부시끼 가이샤
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Abstract

단면 발광형의 멀티 빔 반도체 레이저는 병치된 N개(단, N≥2)의 스트라이프 형상의 발광부를 포함한다. 발광부와 발광부 사이에는, 발광부를 서로 전기적으로 분리하는 분리홈이 형성되어 있고, 제1 발광부의 외측에는, 일부가 불연속인 제1 오목부(161)가 형성되어 있고, 제N 발광부의 외측에는, 일부가 불연속인 제2 오목부(162)가 형성되어 있다.

Description

멀티 빔 반도체 레이저{MULTI-BEAM SEMICONDUCTOR LASER}
관련 출원의 교차 참조
본 발명은 2008년 3월 27일에 일본 특허청에 출원된 일본 특허 출원 JP 2008-082709와 관련된 기술 내용을 포함하며, 그 전체 내용은 이하 참조된다.
본 발명은, 적어도 2개의 병치된(juxtaposed) 발광부를 갖는 멀티 빔 반도체 레이저에 관한 것이다.
복수의 병치된 발광부를 갖는 멀티 빔 반도체 레이저가, 여러 가지의 분야에서 사용되고 있다. 예를 들면, 일본 특허 공개 2002-324944에는, SDH(Separated Double Heterojunction) 구조를 갖는 멀티 빔 반도체 레이저(이하, SDH형 멀티 빔 반도체 레이저라고 부름)가 개시되어 있다. 그리고, 이 특허 공개 공보에는, 정션 다운 방식(junction-down method)으로 SDH형 멀티 빔 반도체 레이저를 히트 싱크 등에 땜납 등을 이용해서 마운트하였을 때의 문제점이 거론되어 있다. 즉, 이하의 문제점이 지시되었다. 정션 다운 방식으로 SDH형 멀티 빔 반도체 레이저를 마운트하면, 각 발광부(화합물 반도체층의 적층 구조)에 왜곡이 발생하고, 응력이 각 발광부에서 발생한다. 그리고, 그 결과, 응력에 의해 광 탄성 효과를 통한 굴절률의 변화가 발생하고, 각 발광부로부터 출사된 레이저 빔의 편광의 상태가 상이한, 즉, 레이저 빔의 편광이 각회전한다고 하는 문제가 지적되고 있다. 그리고, 이러한 편광이 각회전하면, 레이저 빔이 통과하는 편광 광학계에서 투과율이나 반사율이 각 발광부마다 서로 다르게 된다고 하는 큰 문제가 발생한다.
이러한 레이저 빔의 편광이 각회전한다고 하는 문제는, 종래의 정션 업 방식(junction-up-type)의 SDH형 멀티 빔 반도체 레이저에서는, 응력으로부터 자유롭기 때문에, 발생하기 어려운 문제였다. 여기서, 정션 업 방식의 반도체 레이저란, 제1 도전형을 갖는 제1 화합물 반도체층, 제1 화합물 반도체층 상에 형성된 활성층, 및 활성층 상에 형성되고, 제1 도전형과는 상이한 제2 도전형을 갖는 제2 화합물 반도체층의 적층 구조를 갖는 발광부에서, 제1 화합물 반도체층의 두께가 제2 화합물 반도체층의 두께보다도 충분히 두꺼운 구조를 갖는 반도체 레이저이다. 더구나, 종래의 SDH형 멀티 빔 반도체 레이저에서는, 병치된 발광부의 피치가 적어도 100㎛ 정도로 넓다. 따라서, 병치된 발광부의 상호의 영향이 적어, 각 발광부(화합물 반도체층의 적층 구조)에 왜곡이 발생하기 어렵다. 그 때문에, 레이저 빔의 편광이 각회전한다고 하는 문제는 발생하기 어려웠다(도 3의 그래프에서의 「참고예」 참조). 또한, 종래의 2개의 발광부를 갖는 SDH형 멀티 빔 반도체 레이저의 모식적인 평면도를 도 16a에 도시한다. 도 16a의 화살표 XVIB-XIVB를 따른 모식적인 단면도를 도 16b에 도시한다. 2개의 발광부는, 발광부를 전기적으로 분리하기 위해서, 분리홈에 의해 분리된다.
병치된 발광부의 피치가 100㎛인 경우, 2개의 발광부로부터 출사된 레이저 빔간의 편광의 회전차는 6도 정도이다. 그런데, 병치된 발광부의 피치가 30㎛으로 좁아지면, 2개의 발광부로부터 출사된 레이저 빔간의 편광의 각회전의 차(회전차라고 부름)가 50도에나 달하는 것이 본 발명자의 측정에 의해 판명되었다(도 3의 그래프에서의 「비교예 1」 참조). 그 때문에, 병치된 발광부의 피치가 30㎛ 정도까지 좁아지면, 2개의 발광부로부터 출사된 레이저 빔간의 편광의 회전차를 적게 하는 기술이 필요하다.
따라서, 본 발명의 목적은, 복수의 병치된 발광부의 피치가 좁아지는 경우에도, 발광부로부터 출사되는 레이저 빔의 편광의 회전차를 적게 할 수 있는 구성, 구조를 갖는 단면 발광형(edge-emitting)의 멀티 빔 반도체 레이저를 제공하는데 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 단면 발광형의 멀티 빔 반도체 레이저는, 병치된 N개(단, N≥2)의 스트라이프 형상의 발광부를 가지며,
각 발광부는,
(A) 제1 도전형을 갖는 제1 화합물 반도체층,
(B) 제1 화합물 반도체층 상에 형성된 활성층,
(C) 활성층 상에 형성되고, 제1 도전형과는 상이한 제2 도전형을 갖는 제2 화합물 반도체층,
(D) 제1 화합물 반도체층에 전기적으로 접속된 제1 전극,
(E) 제2 화합물 반도체층 상에 형성된 제2 전극, 및
(F) 제2 전극으로부터 연장하는 제2 전극 연장부를 포함하고,
N개의 발광부에서의 제1 전극은, N개의 발광부에서 공통으로 제공되고,
발광부와 발광부 사이에는, 발광부를 서로 전기적으로 분리하는 분리홈이 형성되어 있고,
제1 발광부의 외측에는, 일부가 불연속인 제1 오목부가 형성되어 있고,
제N 발광부의 외측에는, 일부가 불연속인 제2 오목부가 형성되어 있고,
제1 발광부에서의 제2 전극 연장부는, 제1 오목부의 연속된 부분을 통해서 제1 발광부의 외측의 제1 영역으로 연장되어 있고,
제N 발광부에서의 제2 전극 연장부는, 제2 오목부의 연속된 부분을 통해서 제N 발광부의 외측의 제2 영역으로 연장되어 있고,
제n 발광부(단, 2≤ n ≤ (N-1))에서의 제2 전극 연장부는, 적어도 하나의 불연속 분리홈 중 한 분리홈에서의 연속된 부분 및 제1 오목부의 연속된 부분을 통해서, 제1 발광부의 외측의 제1 영역으로 연장되거나, 또는, 적어도 하나의 불연속 분리홈 중 한 분리홈에서의 연속된 부분 및 제2 오목부의 연속된 부분을 통해서, 제N 발광부의 외측의 제2 영역으로 연장된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 단면 발광형의 멀티 빔 반도체 레이저는, SDH 구조를 가질 수도 있다.
SDH 구조를 갖는 본 발명의 일 실시예에 따른 단면 발광형의 멀티 빔 반도체 레이저에서는,
각 발광부의 외측에는, 전류 블록층이 형성될 수 있으며,
분리홈 및 제1 오목부 및 제2 오목부는, 전류 블록층을 관통할 수 있고,
N = 2 이며,
제1 오목부 및 제2 오목부의 연속된 부분은, 전류 블록층으로 이루어질 수도 있다. 또한, 이러한 구성을, 편의상, "제1A 구성"이라고 부른다.
혹은, SDH 구조를 갖는 본 발명의 일 실시예에 따른 단면 발광형의 멀티 빔 반도체 레이저에서는,
각 발광부의 외측에는, 전류 블록층이 형성될 수도 있고,
분리홈 및 제1 오목부 및 제2 오목부는, 전류 블록층을 관통할 수 있으며,
N = 2 이고,
제1 오목부 및 제2 오목부의 연속된 부분은, 절연 재료층으로 이루어질 수 있다. 또한, 이러한 구성을, 편의상, "제1B 구성"이라고 부른다.
혹은, SDH 구조를 갖는 본 발명의 일 실시예에 따른 단면 발광형의 멀티 빔 반도체 레이저에서는,
각 발광부의 외측에는, 전류 블록층이 형성될 수도 있으며,
분리홈 및 제1 오목부 및 제2 오목부는, 전류 블록층을 관통할 수도 있고,
N ≥ 3 이며,
제1 오목부 및 제2 오목부의 연속된 부분 및 분리홈의 연속된 부분은, 전류 블록층으로 이루어질 수도 있다. 또한, 이러한 구성을, 편의상, "제1C 구성"이라고 부른다.
혹은, SDH 구조를 갖는 본 발명의 일 실시예에 따른 단면 발광형의 멀티 빔 반도체 레이저에서는,
각 발광부의 외측에는, 전류 블록층이 형성될 수도 있으며,
분리홈 및 제1 오목부 및 제2 오목부는, 전류 블록층을 관통할 수도 있고,
N ≥ 3 이며,
제1 오목부 및 제2 오목부의 연속된 부분 및 분리홈의 연속된 부분은, 절연 재료층으로 이루어질 수도 있다. 또한, 이러한 구성을, 편의상, "제1D 구성"이라고 부른다.
이상으로 설명한 제1A 구성~제1D 구성에서는, 분리홈 및 제1 오목부 및 제2 오목부는, 전류 블록층을 관통하고, 나아가서는, 전류 블록층 아래에 위치하는 층까지 연장될 수도 있다. 또한, 전류 블록층 상에 화합물 반도체층이 형성되어 있는 경우에는, 분리홈 및 제1 오목부 및 제2 오목부는, 이러한 화합물 반도체층을 관통하고, 제1 오목부 및 제2 오목부의 연속된 부분은, 이러한 화합물 반도체층 및 전류 블록층으로 이루어진다.
이상으로 설명한 각종 바람직한 구성을 포함하는 SDH 구조를 갖는 본 발명의 일 실시예에 따른 단면 발광형의 멀티 빔 반도체 레이저에서는, 제1 영역 및 제2 영역은 전류 블록층으로 이루어질 수도 있다.
혹은, 본 발명의 일 실시예에 따른 단면 발광형의 멀티 빔 반도체 레이저에서는,
각 발광부의 외측에는, 적어도 제2 화합물 반도체층으로 구성된 비도통 영역이 형성될 수도 있으며,
분리홈 및 제1 오목부 및 제2 오목부는, 비도통 영역으로 형성될 수도 있고,
N = 2 이며,
제1 오목부 및 제2 오목부의 연속된 부분은, 비도통 영역으로 이루어질 수도 있다. 또한, 이러한 구성을, 편의상, "제2A 구성"이라고 부른다.
혹은, 본 발명의 일 실시예에 따른 단면 발광형의 멀티 빔 반도체 레이저에서는,
각 발광부의 외측에는, 적어도 제2 화합물 반도체층으로 구성된 비도통 영역이 형성될 수도 있으며,
분리홈 및 제1 오목부 및 제2 오목부는, 비도통 영역에 형성될 수도 있고,
N = 2 이며,
제1 오목부 및 제2 오목부의 연속된 부분은, 절연 재료층으로 이루어질 수도 있다. 또한, 이러한 구성을, 편의상, "제2B 구성"이라고 부른다.
혹은, 본 발명의 일 실시예에 따른 단면 발광형의 멀티 빔 반도체 레이저에서는,
발광부의 외측에는, 적어도 제2 화합물 반도체층으로 구성된 비도통 영역이 형성될 수도 있으며,
분리홈 및 제1 오목부 및 제2 오목부는, 비도통 영역에 형성될 수도 있고,
N ≥ 3 이며,
제1 오목부 및 제2 오목부의 연속된 부분 및 분리홈의 연속된 부분은, 비도통 영역으로 이루어질 수도 있다. 또한, 이러한 구성을, 편의상, "제2C 구성"이라고 부른다.
혹은, 본 발명의 일 실시예에 따른 단면 발광형의 멀티 빔 반도체 레이저에서는,
각 발광부의 외측에는, 적어도 제2 화합물 반도체층으로 구성된 비도통 영역이 형성될 수도 있으며,
분리홈 및 제1 오목부 및 제2 오목부는, 비도통 영역에 형성될 수도 있고,
N ≥ 3이며,
제1 오목부 및 제2 오목부의 연속된 부분 및 분리홈의 연속된 부분은, 절연 재료층으로 이루어질 수도 있다. 또한, 이러한 구성을, 편의상, "제2D 구성"이라고 부른다.
이상으로 설명한 제2A 구성~제2D 구성에서, 비도통 영역은 적어도 제2 화합물 반도체층으로 구성된다. 비도통 영역은, 제2 화합물 반도체층의 두께 방향을 따라서 일부분으로 연장하도록 형성될 수도 있고, 제2 화합물 반도체층의 두께 방향을 따라서 모두로 연장하도록 형성될 수도 있다. 혹은, 비도통 영역은, 활성층 및 제1 화합물 반도체층으로 연장하도록 형성될 수도 있다． 또한, 분리홈 및 제1 오목부 및 제2 오목부는, 비도통 영역을 구성하는 활성층의 부분을 관통하고, 나아가서는, 제1 화합물 반도체층의 일부에까지 연장할 수도 있다.
또한, 이상으로 설명한 제2A 구성~제2D 구성에서는, 제1 영역 및 제2 영역은, 적어도 제2 화합물 반도체층으로 구성된 비도통 영역으로 이루어질 수도 있다.
또한, 이상으로 설명한 바람직한 각종 형태 및 구성을 포함하는 단면 발광형의 멀티 빔 반도체 레이저에서는, 멀티 빔 반도체 레이저에 요구되는 사양에도 좌우되지만, 발광부의 단면으로부터 출사되는 광 성분(구체적으로는, 레이저 빔)의 편광의 회전량의 차는, 최대 20도인 것이 바람직하다. 발광부로부터 출사된 광을 회전하는 편광판을 통과시켰을 때, 편광판을 통과한 광의 광 강도가 변화한다. 이 때의 최대 광 강도가 얻어지는 편광판의 기준 각도에 대한 각도를 회전각으로 하면, 편광의 회전량의 차는, 최대 회전각으로부터 최소 회전각을 감한 값이다.
또한, 이상으로 설명한 바람직한 각종 형태 및 구성을 포함하는 단면 발광형의 멀티 빔 반도체 레이저에서, 병치된 발광부의 피치는, 바람직하게는 최대 90㎛, 보다 바람직하게는 최대 50㎛, 보다 더 바람직하게는 최대 30㎛ 이다. 병치된 발광부의 피치의 최소값은, 멀티 빔 반도체 레이저에 요구되는 사양에 의존해서 결정될 수 있다.
제1A 구성 혹은 제2A 구성의 단면 발광형의 멀티 빔 반도체 레이저는, 이하의 방법으로 제조할 수 있다. 즉, 병치된 N개(단, N = 2)의 스트라이프 형상의 발광부를 갖고,
각 발광부는,
(A) 제1 도전형을 갖는 제1 화합물 반도체층,
(B) 제1 화합물 반도체층 상에 형성된 활성층,
(C) 활성층 상에 형성되고, 제1 도전형과는 상이한 제2 도전형을 갖는 제2 화합물 반도체층,
(D) 제1 화합물 반도체층에 전기적으로 접속된 제1 전극,
(E) 제2 화합물 반도체층 상에 형성된 제2 전극, 및
(F) 제2 전극으로부터 연장하는 제2 전극 연장부를 포함하고,
N개의 발광부에서의 제1 전극은, N개의 발광부에서 공통으로 제공되고,
발광부와 발광부 사이에는, 발광부를 서로 전기적으로 분리하는 적어도 하나의 분리홈이 형성되어 있고,
제1 발광부의 외측에는, 일부가 불연속인 제1 오목부가 형성되어 있고,
제N 발광부의 외측에는, 일부가 불연속인 제2 오목부가 형성되어 있고,
제1 발광부에서의 제2 전극 연장부는, 제1 오목부의 연속된 부분을 통해서 제1 발광부의 외측의 제1 영역으로 연장되어 있고,
제N 발광부에서의 제2 전극 연장부는, 제2 오목부의 연속된 부분을 통해서 제N 발광부의 외측의 제2 영역으로 연장되어 있는 단면 발광형의 멀티 빔 반도체 레이저의 제조 방법은,
(a) 기판 상에, 제1 도전형을 갖는 제1 화합물 반도체층, 활성층 및 제1 도전형과는 상이한 제2 도전형을 갖는 제2 화합물 반도체층을 순차적으로 형성하는 스텝과,
(b) 전류 블록층을 형성하거나, 또는, 적어도 제2 화합물 반도체층으로 구성된 비도통 영역을 형성하는 스텝과,
(c) 제2 화합물 반도체층, 및 전류 블록층 또는 비도통 영역 상에, 제2 전극층을 형성하는 스텝과,
(d) 제2 전극층을 패터닝함으로써, 제2 전극 및 제2 전극 연장부를 형성하는 스텝과,
(e) 전류 블록층 또는 비도통 영역에, 분리홈 및 제1 오목부 및 제2 오목부를 형성함으로써, 발광부를 형성하는 스텝과,
(f) 제1 화합물 반도체층에 전기적으로 접속된 제1 전극을 형성하는 스텝을 포함한다.
또한, 스텝 (c), (d), (e), (f)의 실행 순서로서,
[1] (c)→(d)→(e)→(f)
[2] (e)→(c)→(d)→(f)
[3] (c)→(e)→(d)→(f)
[4] (f)→(c)→(d)→(e)
[5] (f)→(e)→(c)→(d)
[6] (f)→(c)→(e)→(d)
를 예시할 수 있지만, 이것에 한정되는 것은 아니다.
이상으로 설명한 바람직한 각종 형태 및 구성을 포함하는 단면 발광형의 멀티 빔 반도체 레이저(이하, 이들을 총칭하여, 간단히, "본 발명의 일 실시예에 따른 멀티 빔 반도체 레이저"라고 할 수 있음)에서, 제1 도전형을 n형으로 하는 경우, 제2 도전형은 p형이고, 제1 도전형을 p형으로 하는 경우, 제2 도전형은 n형이다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티 빔 반도체 레이저에서, N의 값이 4 이상의 짝수인 경우, 제2 발광부로부터 제(N/2) 발광부까지는, 각 발광부에서의 제2 전극 연장부는, 불연속 분리홈의 연속된 부분 및 제1 오목부의 연속된 부분을 통해서, 제1 발광부의 외측의 제1 영역으로 연장할 수 있고, 제{(N/2)+1} 발광부로부터 제(N-1) 발광부까지는, 각 발광부에서의 제2 전극 연장부는, 불연속 분리홈의 연속된 부분 및 제2 오목부의 연속된 부분을 통해서, 제N 발광부의 외측의 제2 영역으로 연장할 수도 있다. 이 경우, 제(N/2) 발광부와 제{(N/2)+1} 발광부 사이의 분리홈에는, 경우에 따라서, 연속된 부분을 설치하지 않아도 된다.
한편, N의 값이 5 이상의 홀수인 경우, 제2 발광부로부터 제{(N-1)/2)} 발광부까지는, 각 발광부의 제2 전극 연장부는, 불연속 분리홈의 연속된 부분 및 제1 오목부의 연속된 부분을 통해서, 제1 발광부의 외측의 제1 영역으로 연장되어 있고, 제{(N+1)/2+1} 발광부로부터 제(N-1) 발광부까지는, 각 발광부의 제2 전극 연장부는, 불연속 분리홈에서의 연속된 부분 및 제2 오목부의 연속된 부분을 통해서, 제N 발광부의 외측의 제2 영역으로 연장할 수도 있고, 제{(N+1)/2} 발광부의 제2 전극 연장부는, 불연속 분리홈의 연속된 부분 및 제1 오목부의 연속된 부분을 통해서, 제1 발광부의 외측의 제1 영역으로 연장하거나, 또는 불연속 분리홈의 연속된 부분 및 제2 오목부의 연속된 부분을 통해서, 제N 발광부의 외측의 제2 영역으로 연장할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 멀티 빔 반도체 레이저에서는, 제1 오목부, 제2 오목부, 분리홈의 연속된 부분의 길이는, 짧으면 짧을수록, 바람직하다. 제2 전극 연장부로부터 제2 전극으로, 또는, 제2 전극으로부터 제2 전극 연장부로, 전류가 충분히 흐를 수 있는 길이이면 된다. 단면에서의 응력의 완화라고 하는 관점에서 볼 때, 멀티 빔 반도체 레이저가 광을 출사하는 단면까지, 제1 오목부, 제2 오목부, 및 분리홈이 연장되어 있는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 실시예에 따른 멀티 빔 반도체 레이저에서, 절연 재료층을 구성하는 재료의 예는, SiO2와 폴리이미드 수지의 조합, SiN과 폴리이미드 수지의 조합, SiON과 폴리이미드 수지의 조합, AlN과 폴리이미드 수지의 조합 등을 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 멀티 빔 반도체 레이저에서, 제1 도전형을 n형, 제2 도전형을 p형으로 하는 경우, 제1 전극은 n측 전극이며, 제2 전극 연장부를 포함하는 제2 전극은 p측 전극이다. 한편, 제1 도전형을 p형, 제2 도전형을 n형으로 하는 경우, 제1 전극은 p측 전극이며, 제2 전극 연장부를 포함하는 제2 전극은 n측 전극이다. 여기서, p측 전극의 구성 예는, Au/AuZn, Au/Pt/Ti(/Au)/AuZn, Au/Pt/TiW(/Ti)(/Au)/AuZn, Au/AuPd, Au/Pt/Ti(/Au)/AuPd, Au/Pt/TiW(/Ti) (/Au)/AuPd, Au/Pt/Ti, Au/Pt/TiW(/Ti), 및 Au/Pt/TiW/Pd/TiW(/Ti)를 포함한다. 또한, n측 전극의 구성 예는, Au/Ni/AuGe, Au/Pt/Ti(/Au)/Ni/AuGe, 및Au/Pt/TiW(/Ti)/Ni/AuGe를 포함한다. 이상의 구성 예에서, 「/」 앞의 층일수록, 활성층으로부터 전기적으로 보다 더 떨어진 부분에 위치함을 주지하자. 혹은, 제1 전극을, ITO, IZO, ZnO:Al, 또는 ZnO:B라고 하는 투명 도전 재료로 구성할 수도 있다. 투명 도전 재료로 이루어지는 층을 전류 확산층으로서 이용해서, 제1 전극을 n측 전극으로 하는 경우, 제1 전극을 p측 전극으로 하는 경우에 예로 든 금속 적층 구조를 조합해도 된다.
또한, 제1 전극이나 제2 전극 연장부 상에, 필요에 따라서, 예를 들면, Ti층/Pt층/Au층 등과 같은 [접착층(Ti층이나 Cr층 등)]/[배리어 메탈층(Pt층, Ni층, TiW층이나 Mo층 등)]/[실장에 대하여 융화성이 좋은 금속층(예를 들면 Au층)]과 같은 적층 구성을 갖는 다층 메탈층으로 이루어지는 컨택트부(패드부)를 형성할 수도 있다. 제1 전극이나, 제2 전극 연장부를 포함하는 제2 전극, 및 컨택트부(패드부)는, 예를 들면, 진공 증착법이나 스퍼터링법과 같은 각종 PVD(physical vapor deposition)법, CVD(chemical vapor deposition)법, 또는 도금법에 의해 형성될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티 빔 반도체 레이저에서 사용되는 기판의 예는, GaAs 기판, GaP 기판, AlN 기판, AlP 기판, InN 기판, InP 기판, AlGaInN 기판, AlGaN 기판, AlInN 기판, GaInN 기판, AlGaInP 기판, AlGaP 기판, AlInP 기판, GaInP 기판, ZnS 기판, 사파이어 기판, SiC 기판, 알루미나 기판, ZnO 기판, LiMgO 기판, LiGaO2 기판, MgAl2O4 기판, Si 기판, Ge 기판, 이들 기판의 어느 하나의 표면(주면)에 기초층이나 버퍼층이 형성된 기판을 포함한다. 또한, 본 발명의 일 실시예에서, 멀티 빔 반도체 레이저가, 우선, 기판 상에 형성된다. 그러나, 멀티 빔 반도체 레이저의 최종 형태는, 멀티 빔 반도체 레이저가 기판 상에 형성되어 있는 형태이거나, 또는 기판이 제거되어 있는 형태일 수 있다. 멀티 빔 반도체 레이저는, 정션 업 방식으로 실장(마운트)될 수 있다.
활성층을 포함하는 화합물 반도체층의 예는, GaN계 화합물 반도체(AlGaN 혼정, AlGaInN 혼정, 및 GaInN 혼정을 포함함), GaInNAs계 화합물 반도체(GaInAs 혼정 혹은 GaNAs 혼정을 포함함), AlGaInP계 화합물 반도체, AlAs계 화합물 반도체, AlGaInAs계 화합물 반도체, AlGaAs계 화합물 반도체, GaInAs계 화합물 반도체, GaInAsP계 화합물 반도체, GaInP계 화합물 반도체, GaP계 화합물 반도체, InP계 화합물 반도체, InN계 화합물 반도체, AlN계 화합물 반도체를 포함한다. 화합물 반도체층에 첨가되는 n형 불순물의 예는, 규소(Si), 셀레늄(Se), 게르마늄(Ge), 주석(Sn), 탄소(C), 티탄(Ti)을 포함한다. 화합물 반도체층에 첨가되는 p형 불순물의 예는, 아연(Zn)이나, 마그네슘(Mg), 베릴륨(Be), 카드뮴(Cd), 칼슘(Ca), 바륨(Ba), 산소(O)를 포함한다. 활성층은, 단일의 화합물 반도체층으로 구성될 수도 있다. 혹은, 활성층은, 단일 양자 웰 구조[QW 구조] 혹은 다중 양자 웰 구조[MQW 구조]를 가질 수도 있다. 활성층을 포함하는 화합물 반도체층의 형성 방법(성막 방법)의 예는, MOCVD(metal-organic vapor deposition)법, MOVPE(metal-organic vapor phase epitaxy)법이나 MOMBE(metal-organic molecular beam epitaxy)법, 할로겐이 수송 혹은 반응에 기여하는 HVPE(hydride vapor phase epitaxy)법을 포함한다.
제2A 구성~제2D 구성에서의 비도통 영역의 형성 방법의 예는, 붕소 이온이나 수소 이온을 이온 주입하는 방법, 에피택셜 성장법으로 매립하는 방법을 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 단면 발광형의 멀티 빔 반도체 레이저에서, 각 발광부는, 분리홈에 의해 사이에 끼워져 있거나, 혹은, 분리홈 및 제1 오목부에 의해 사이에 끼워져 있거나, 혹은, 분리홈 및 제2 오목부에 의해 사이에 끼워져 있다. 따라서, 1개의 발광부로부터 멀티 빔 반도체 레이저를 보았을 때, 발광부의 양측에는, 대칭으로, 분리홈, 제1 오목부, 제2 오목부가 존재하고 있으므로, 각 발광부(화합물 반도체층의 적층 구조)에 왜곡이 발생하기 어렵다. 그 결과, 발광부로부터 출사된 레이저 빔의 편광의 상태의 차이를 작게 할 수 있다. 즉, 레이저 빔의 편광의 각회전의 회전차를 작게 할 수 있는 결과, 높은 성능을 갖는 단면 발광형의 멀티 빔 반도체 레이저를 제공할 수 있다.
도 1a는, 실시예 1의 단면 발광형의 멀티 빔 반도체 레이저의 모식적인 평면도.
도 1b는, 도 1a의 화살표 IB-IB를 따른 모식적인 일부 단면도.
도 1c는, 도 1a의 화살표 IC-IC를 따른 모식적인 일부 단면도.
도 2a는, SDH 구조를 갖는 단면 발광형의 멀티 빔 반도체 레이저에서의 발광부 등의 모식적인 일부 단면도.
도 2b는, SDH 구조를 갖는 단면 발광형의 멀티 빔 반도체 레이저에서의 발광부 등의 확대된 모식적인 일부 단면도.
도 3은, 일부가 불연속인 제1 오목부 및 제2 오목부에서의 연속된 부분의 길이와, 2개의 발광부로부터 출사된 레이저 빔간의 편광의 회전차의 관계를 측정한 결과 등을 도시하는 그래프.
도 4a 및 도 4b는, 실시예 1의 단면 발광형의 멀티 빔 반도체 레이저의 제조 방법을 설명하기 위한 기판 등의 모식적인 일부 단면도.
도 5는, 실시예 1의 단면 발광형의 멀티 빔 반도체 레이저의 제조 방법을 설명하기 위한 기판 등의 모식적인 일부 단면도.
도 6은, 실시예 1의 단면 발광형의 멀티 빔 반도체 레이저의 제조 방법을 설명하기 위한 모식적인 부분적 평면도.
도 7a는, 실시예 2의 단면 발광형의 멀티 빔 반도체 레이저의 모식적인 평면도.
도 7b는, 도 7a의 화살표 VIIB-VIIB를 따른 모식적인 일부 단면도.
도 7c는, 도 7a의 화살표 VIIC-VIIC를 따른 모식적인 일부 단면도.
도 8a 및 도 8b는, 실시예 2의 단면 발광형의 멀티 빔 반도체 레이저의 제조 방법을 설명하기 위한 모식적인 부분적 평면도.
도 9a는, 도 11b의 화살표 IXA-IXA를 따른 실시예 3의 단면 발광형의 멀티 빔 반도체 레이저의 모식적인 일부 단면도.
도 9b는, 도 11b의 화살표 IXB-IXB를 따른 실시예 3의 단면 발광형의 멀티 빔 반도체 레이저의 모식적인 일부 단면도.
도 9c는, 도 11b의 화살표 IXC-IXC를 따른 실시예 3의 단면 발광형의 멀티 빔 반도체 레이저의 모식적인 일부 단면도.
도 10a 및 도 10b는, 실시예 3의 단면 발광형의 멀티 빔 반도체 레이저의 제조 방법을 설명하기 위한 모식적인 부분적 평면도.
도 11a 및 도 11b는, 실시예 3의 단면 발광형의 멀티 빔 반도체 레이저의 제조 방법을 설명하기 위한 모식적인 부분적 평면도.
도 12a는, 도 14b의 화살표 XIIA-XIIA를 따른 실시예 4의 단면 발광형의 멀티 빔 반도체 레이저의 모식적인 일부 단면도.
도 12b는, 도 14b의 화살표 XIIB-XIIB를 따른 실시예 4의 단면 발광형의 멀티 빔 반도체 레이저의 모식적인 일부 단면도.
도 12c는, 도 14b의 화살표 XIIC-XIIC를 따른 실시예 4의 단면 발광형의 멀티 빔 반도체 레이저의 모식적인 일부 단면도.
도 13a 및 도 13b는, 실시예 4의 단면 발광형의 멀티 빔 반도체 레이저의 제조 방법을 설명하기 위한 모식적인 부분적 평면도.
도 14a 및 도 14b는, 실시예 4의 단면 발광형의 멀티 빔 반도체 레이저의 제조 방법을 설명하기 위한 모식적인 부분적 평면도.
도 15a는, 도 1a의 화살표 IB-IB를 따른 도면과 유사한 실시예 5의 단면 발광형의 멀티 빔 반도체 레이저의 모식적인 일부 단면도.
도 15b는, 도 1a의 화살표 IC-IC를 따른 도면과 유사한 실시예 5의 단면 발광형의 멀티 빔 반도체 레이저의 모식적인 일부 단면도.
도 16a는, 종래의 2개의 발광부를 갖는 SDH형 멀티 빔 반도체 레이저의 모식적인 평면도.
도 16b는, 종래의 2개의 발광부를 갖는 SDH형 멀티 빔 반도체 레이저의 모식적인 단면도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10, 101, 102, 103, 104, 5101, 5102 : 발광부
510A : 비도통 영역
11, 511 : 제1 영역
12, 512 : 제2 영역
20, 520 : 제1 화합물 반도체
20A : 발광부 형성 영역
20B : 버퍼층
21, 521 : 제1 화합물 반도체층
22, 522 : 제2 화합물 반도체층
23, 523 : 활성층
30 : 전류 블록 구조체
31 : 전류 블록층 위치 조정층
32 : 전류 블록층
33 : p형 화합물 반도체층
34 : n형 화합물 반도체층
35 : 매립층
36 : 컨택트층(캡층)
40, 540 : 제1 전극
150, 1501, 1502, 2501, 2502, 3501, 3502, 3503, 3504, 4501, 4502, 4503, 4504, 5501, 5502 : 제2 전극
150A : 제2 전극층
51, 52, 151, 152, 251, 252, 3511, 3512, 3521, 3522, 4511, 4512, 4521, 4522, 551, 552 : 제2 전극 연장부
160, 260, 3601, 3602, 3603, 4601, 4602, 4603, 560 : 분리홈
360A, 360B, 460A, 460B : 분리홈의 연속된 부분
161, 261, 361, 461, 561 : 제1 오목부
161A, 261A, 361A, 361a, 461A, 461a, 561A : 제1 오목부의 연속된 부분
162, 262, 362, 461, 562 : 제2 오목부
162A, 262A, 362A, 362a, 462A, 462a, 562A : 제2 오목부의 연속된 부분
363 : 고저항 영역 혹은 절연 영역
271, 371, 471 : SiO2층
272, 472 : 폴리이미드 수지층
이하, 도면을 참조하여, 본 발명의 실시예를 설명한다.
<실시예 1>
실시예 1은, 본 발명의 일 실시예에 따른 단면 발광형의 멀티 빔 반도체 레이저(이하, 간단히, "멀티 빔 반도체 레이저"라고 부름)에 관한 것이다. 보다 구체적으로는, 실시예 1의 멀티 빔 반도체 레이저는, SDH 구조를 갖고, 또한, 제1A 구성을 갖는다.
실시예 1의 멀티 빔 반도체 레이저의 모식적인 평면도를 도 1a에 도시하고, 도 1a의 화살표 IB-IB를 따른 모식적인 일부 단면도를 도 1b에 도시하고, 도 1a의 화살표 IC-IC를 따른 모식적인 일부 단면도를 도 1c에 도시한다. 또한, SDH 구조를 갖는 멀티 빔 반도체 레이저에서의 발광부 등의 모식적인 일부 단면도를 도 2a에 도시하고, 그 확대된 모식적인 일부 단면도를 도 2b에 도시한다. 도 1a에서, 제2 전극 연장부를 명확하게 하기 위해서, 제2 전극 연장부에 개략적인 해칭을 실시한다. 제2 전극을 명확하게 하기 위해서, 제2 전극에 미세한 해칭을 실시한다. 분리홈을 명확하게 하기 위해서, 분리홈에 개략적인 크로스 해칭을 실시한다. 제1 오목부와 제2 오목부를 명확하게 하기 위해서, 상기 오목부에 미세한 크로스 해칭을 실시한다.
실시예 1 혹은 후술하는 실시예 2~실시예 5에서는, 병치된 N개(단, N은 2 이상의 정수임)의 스트라이프 형상의 발광부를 갖는다. 여기서, 각 발광부(10)는, 레이저 공진기 구조를 갖는다. 실시예 1에서는, N = 2 로 하였다. 그리고, 실시예 1에서, 각 발광부(10)(101, 102)는,
(A) 제1 도전형(실시예 1 혹은 후술하는 실시예 2~실시예 5에서는, n형)을 갖는 제1 화합물 반도체층(21),
(B) 제1 화합물 반도체층(21) 상에 형성된 활성층(23),
(C) 활성층(23) 상에 형성되고, 제1 도전형과는 상이한 제2 도전형(실시예 1 혹은 후술하는 실시예 2~실시예 5에서는, p형)을 갖는 제2 화합물 반도체층(22),
(D) 제1 화합물 반도체층(21)에 전기적으로 접속된 제1 전극(40),
(E) 제2 화합물 반도체층(22) 상에 형성된 제2 전극(150)(1501 또는 1502), 및
(F) 제2 전극(1501 또는 1502)으로부터 연장하는 제2 전극 연장부(151 또는 152)를 구비하고 있다.
나아가서는, 실시예 1에서는, N개의 발광부(10)에서의 제1 전극(40)은, N개의 발광부(10)에서 공통으로 되어 있다. 여기서, 발광부(10)(101, 102)는, 기판(20)의 표면(주면)에 형성되어 있고, 제1 전극(40)은 기판(20)의 이면에 형성되어 있다. 또한, 발광부(10)와 발광부(10) 사이에는, 발광부(10)를 서로 전기적으로 분리하는 분리홈(160)이 형성되어 있다. 또한, 제1 발광부(101)의 외측에는, 일부가 불연속인 제1 오목부(161)가 형성되어 있다. 제N 발광부(10N)(구체적으로는, 실시예 1에서는, 발광부(102))의 외측에는, 일부가 불연속인 제2 오목부(162)가 형성되어 있다. 그리고, 제1 발광부(101)에서의 제2 전극 연장부(151)는, 제1 오목부(161)의 연속된 부분(161A)을 통해서 제1 발광부(101)의 외측의 제1 영역(11)으로 연장되어 있다. 제N 발광부(10N)(구체적으로는, 실시예 1에서는, 발광부(102))에서의 제2 전극 연장부(152)는, 제2 오목부(162)의 연속된 부분(162A)을 통해서 제N 발광부(10N)(발광부(102))의 외측의 제2 영역(12)으로 연장되어 있다. 또한, 멀티 빔 반도체 레이저가 광을 출사하는 단면까지, 제1 오목부(161), 제2 오목부(162), 분리홈(160)은 연장되어 있음을 주지하자.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티 빔 반도체 레이저에서는, 제n 발광부(단, 2≤n≤(N-1))에서의 제2 전극 연장부는, 불연속 분리홈의 연속된 부분 및 제1 오목부(161)의 연속된 부분(161A)을 통해서, 제1 발광부(101)의 외측의 제1 영역(11)으로 연장되어 있거나, 또는 불연속 분리홈의 연속된 부분 및 제2 오목부(162)의 연속된 부분(162A)을 통해서, 제N 발광부(10N)의 외측의 제2 영역(12)으로 연장되어 있다. 단, 실시예 1에서는, N = 2 이므로, 이러한 제n 발광부(10n)는 존재하지 않는다.
그리고, 실시예 1의 멀티 빔 반도체 레이저에서는, 상술한 바와 같이, N = 2 이며, 발광부(10)의 외측에는, 전류 블록층(32)을 포함하는 전류 블록 구조체(30)가 형성되어 있다. 분리홈(160) 및 제1 오목부(161) 및 제2 오목부(162)는, 전류 블록층(32)을 포함하는 전류 블록 구조체(30)에 형성되어 있다. 여기서, 제1 오목부(161) 및 제2 오목부(162)의 연속된 부분(161A, 162A)은, 전류 블록층(32)을 포함하는 전류 블록 구조체(30)로 이루어진다. 또한, 전류 블록 구조체(30)는, 보다 구체적으로는, 전류 블록층 위치 조정층(31), 전류 블록층(32)(p형 화합물 반도체층(33) 및 n형 화합물 반도체층(34)으로 이루어짐), 매립층(35)을 포함하는 적층 구조를 갖는다. 또한, 컨택트층(캡층)(36)이 전류 블록 구조체(30) 상에 형성되어 있다. 제1 영역(11) 및 제2 영역(12)은, 전류 블록층(32)을 포함하는 전류 블록 구조체(30)로 구성되어 있다.
이하, 도 4a, 도 4b, 도 5, 및 도 6을 참조하여, 실시예 1의 멀티 빔 반도체 레이저의 제조 방법을 설명한다. 도 4a, 도 4b, 도 5에서는, 1개의 발광부만을 모식적으로 도시하였다.
[스텝-100]
우선, 기판(20) 상에, 제1 도전형을 갖는 제1 화합물 반도체층(21), 활성층(23), 및 제1 도전형과는 상이한 제2 도전형을 갖는 제2 화합물 반도체층(22)을 순차적으로 형성한다.
[스텝-100A]
구체적으로는, 우선, n-GaAs로 이루어지는 기판(20)의 {100} 결정면, 예를 들면 (100) 결정면으로 이루어지는 주면 상에, 요구된 폭을 갖고, [011]A 방향으로 연장되는 스트라이프 형상의 에칭 마스크를 포토리소그래피 기술에 기초해서 형성한다. 이 에칭 마스크를 이용해서, 예를 들면, H2SO4와 H2O2와 H2O가 3:1:1의 비율로 혼합된 에칭액에 의해 주면을 웨트 에칭함으로써, [011]A 방향으로 연장되는 발광부 형성 영역(20A)을 형성한다. 발광부 형성 영역(20A)의 폭 방향은, [0-11]B 방향과 평행하다. 그 후, 에칭 마스크를 제거한다. 이와 같이 해서, 도 4a에 도시하는 구조를 얻을 수 있다. 발광부 형성 영역(20A)에는, {111}B 면으로 구성된 사면(측면)이 형성된다. 이 {111}B 면은 비성장면이다.
[스텝-100B]
다음으로, 통상의 MOCVD법, 즉, 유기 금속이나 수소 화합물을 원료 가스로 이용하는 MOCVD법에 기초해서, 볼록부면 및 오목부면 상에, 버퍼층(20B), 제1 화합물 반도체층(21), 활성층(23), 제2 화합물 반도체층(22)을 에피택셜 성장시킨다. 이들 층은, 예를 들면, AlGaAs계 화합물 반도체로 이루어진다. 이 때, 볼록부면의 화합물 반도체층의 사면(측면) 각각은 {111}B 면으로 구성되고, 상술한 바와 같이, {111}B 면은 비성장면이다. 따라서, 버퍼층(20B), 제1 화합물 반도체층(21), 활성층(23), 제2 화합물 반도체층(22)은, 볼록부면 상의 영역과, 오목부면 상의 영역에서는, 분단된 상태로 형성(적층)된다. 이와 같이 해서, 도 4b에 도시하는 구조를 얻을 수 있다.
[스텝-100C]
그 후, 제2 화합물 반도체층(22)의 형성에 연속해서, 전체면에, 전류 블록층 위치 조정층(31)을 MOCVD법에 기초해서 형성하고, 또한, 예를 들면, p형 화합물 반도체층(33) 및 n형 화합물 반도체층(34)으로 이루어지는 전류 블록층(32)을 순차적으로 MOCVD법에 기초해서 형성한다(도 5 참조). 전류 블록층(32)은, {111}B 면 상에서는 성장하지 않는다. 또한, 전류 블록층(32)의 단면이, 적어도 활성층(23)의 측면을 피복하도록, 전류 블록층(32)을 형성한다. 이러한 구성 및 구조는, 전류 블록층 위치 조정층(31)의 두께를 적절하게 선택함으로써 달성할 수 있다. 또한, 이들 층은, 예를 들면, AlGaAs계 화합물 반도체로 이루어진다.
[스텝-100D]
다음으로, 전체면에, AlGaAs계 화합물 반도체로 이루어지는 매립층(35) 및 GaAs계 화합물 반도체로 이루어지는 컨택트층(36)을 순차적으로 MOCVD법에 기초해서 형성한다. 즉, MOCVD를 계속하면, 오목부면으로부터 결정 성장하는 화합물 반도체로 이루어지는 매립층(35)이, 자기 성장 정지하고 있는 발광부(10)를 완전하게 다 메우게 된다.
발광부 형성 영역(20A)(볼록부면)의 폭과 깊이를 적절하게 선택하고, 나아가서는, 버퍼층(20B), 제1 화합물 반도체층(21), 활성층(23), 제2 화합물 반도체층(22)의 두께를 적절하게 선택함으로써, 발광부 형성 영역(20A)(볼록부면) 상에, 단면이 삼각형인 발광부(10)의 적층 구조를 얻을 수 있다.
[스텝-110]
다음으로, 컨택트층(36)의 평탄화 처리를 행한다. 제2 화합물 반도체층 상(실시예 1에서는, 보다 구체적으로는, 컨택트층(36) 상)에, Au/Pt/Ti(Au층이 상층이고, Ti층이 하층)로 이루어지는 제2 전극층(150A)을, 진공 증착법에 기초해서 형성한다. 이와 같이 해서, 도 2a 및 도 2b에 도시한 SDH 구조를 갖는 발광부(10)을 얻을 수 있다.
[스텝-120]
그 후, 기존 포토리소그래피 기술 및 에칭 기술에 기초해서, 제2 전극층(150A)을 패터닝함으로써, 제2 전극(1501, 1502) 및 제2 전극 연장부(151, 152)를 형성한다(도 6의 모식적인 부분적 평면도를 참조). 도 6에서, 제2 전극(1501, 1502) 및 제2 전극 연장부(151, 152)를 명확하게 하기 위해서, 이들에 사선을 그엇다.
[스텝-130]
다음으로, 기존 포토리소그래피 기술 및 에칭 기술에 기초해서, 컨택트층(36) 및 전류 블록 구조체(30)를 에칭해서, 분리홈(160) 및 제1 오목부(161) 및 제2 오목부(162)를 형성한다. 그 결과, 발광부(101, 102)가 형성된다. 전류 블록 구조체(30)의 에칭은, 구체적으로는, 컨택트층(36), 매립층(35), 전류 블록층(32)을 관통하고, 전류 블록층 위치 조정층(31)을 다시 관통하고, 제1 화합물 반도체층의 두께 방향의 도중까지 제거되도록 한다.
[스텝-140]
그 후, 기판(20)을 이면측으로부터 적절한 두께로 랩핑한다. Au/Ni/AuGe(Au층이 상층이며, AuGe층이 하층)로 이루어지는 제1 전극(40)을 진공 증착법에 기초해서 형성한다. 그 결과, 제1 화합물 반도체층(21)에 전기적으로 접속된 공통인 제1 전극(40)을 형성할 수 있다.
[스텝-150]
그 후, 멀티 빔 반도체 레이저를 서로 분리함으로써, 실시예 1의 멀티 빔 반도체 레이저를 얻을 수 있다. 최종적으로, 멀티 빔 반도체 레이저를 정션 업 방식으로 실장(마운트)한다．
도 3에, 일부가 불연속인 제1 오목부(161) 및 제2 오목부(162)에서의 연속된 부분(161A, 162A)의 길이와, 2개의 발광부(101, 102)로부터 출사된 레이저 빔간의 편광의 회전차의 관계를 측정한 결과를 도시한다. 여기서, 병치된 2개의 발광부(101, 102)의 피치를 30㎛으로 하였다. 도 3에 도시하는 「패턴1」, 「패턴2」, 「패턴3」 및 「패턴4」의 의미는, 이하와 같다. 또한, 일부가 불연속인 제1 오목부(161) 및 제2 오목부(162)에서의 연속된 부분(161A, 162A)의 길이(합계 길이)를 「L」로 한다. 또한, 일부가 불연속인 제1 오목부(161) 및 제2 오목부(162)에서의 연속된 부분(161A, 162A)의 수를 M으로 한다. 또한, 「비교예 1」은, 실시예 1의 멀티 빔 반도체 레이저에서, 제1 오목부, 제2 오목부를 설치하지 않는 것(단, 병치된 2개의 발광부의 피치는 30㎛이며, 도 16a 및 도 16b 참조)의 측정 결과이다. 또한, 「참고예」는, 실시예 1의 멀티 빔 반도체 레이저에서, 제1 오목부, 제2 오목부를 설치하지 않는 것(단, 병치된 2개의 발광부의 피치는 100㎛이며, 도 16a 및 도 16b 참조)의 멀티 빔 반도체 레이저의 측정 결과이다.
M　 L
패턴1 2 200㎛(=100㎛×2)
패턴2 1 100㎛(=100㎛×1)
패턴3 2 100㎛(= 50㎛×2)
패턴4 2 50㎛(= 25㎛×2)
도 3으로부터, L의 값이 작아질수록, 회전차의 값은 작아지는 것을 알 수 있다. 패턴 4에서는, 2개의 발광부(101, 102)로부터 출사된 레이저 빔간의 편광의 회전차는 약 4도였다. 한편, 비교예 1에서는, 2개의 발광부로부터 출사된 레이저 빔의 편광의 회전차가 50도에나 달해 있었다. 이와 같이, 실시예 1의 멀티 빔 반도체 레이저에서는, 발광부(101)는 분리홈(160) 및 제1 오목부(161)에 의해 사이에 끼워져 있고, 발광부(102)는 분리홈(160) 및 제2 오목부(162)에 의해 사이에 끼워져 있다. 따라서, 1개의 발광부로부터 멀티 빔 반도체 레이저를 보았을 때, 그 양측에는, 대칭으로, 분리홈(160), 제1 오목부(161), 제2 오목부(162)가 존재하고 있으므로, 각 발광부(101, 102)에 왜곡이 발생하기 어렵다. 그 결과, 각 발광부(101, 102)로부터 출사된 레이저 빔의 편광 상태의 차이를 작게 할 수 있다. 즉, 레이저 빔간의 편광의 각회전의 회전차를 작게 할 수 있다.
<실시예 2>
실시예 2는, 실시예 1의 변형로서, 제1B 구성에 관한 것이다.
실시예 2의 멀티 빔 반도체 레이저의 모식적인 평면도를 도 7a에 도시한다. 도 7a의 화살표 VIIB-VIIB를 따른 모식적인 일부 단면도를 도 7b에 도시한다. 도 7a의 화살표 VIIC-VIIC를 따른 모식적인 일부 단면도를 도 7c에 도시한다. SDH 구조를 갖는 멀티 빔 반도체 레이저에서의 발광부 등의 모식적인 일부 단면도 및 확대된 모식적인 일부 단면도는, 각각 도 2a 및 도 2b에 도시한다. 여기서, 도 7a에서, 제2 전극 연장부를 명확하게 하기 위해서, 제2 전극 연장부에 개략적인 해칭을 실시한다. 제2 전극 연장부 아래에 위치하는 제2 전극을 명확하게 하기 위해서, 제2 전극에 미세한 해칭을 실시한다. 분리홈을 명확하게 하기 위해서, 분리홈에 개략적인 크로스 해칭을 실시한다. 제1 오목부와 제2 오목부를 명확하게 하기 위해서, 이들에 미세한 크로스 해칭을 실시하고, 제1 오목부와 제2 오목부의 연속된 부분을 명확하게 하기 위해서, 제1 오목부와 제2 오목부의 연속된 부분에 가장 미세한 해칭을 실시하였다.
실시예 2의 멀티 빔 반도체 레이저에서는, 실시예 1과 마찬가지로, 발광부(101, 102)의 외측에는, 전류 블록층(32)이 형성되어 있고, 분리홈(260) 및 제1 오목부(261) 및 제2 오목부(262)는, 전류 블록층(32)에 형성되어 있고, N = 2 이다. 실시예 2가 실시예 1과 상이한 점은, 제1 오목부(261) 및 제2 오목부(262)의 연속된 부분(261A, 262A)이 절연 재료층으로 이루어지는 점에 있다. 여기서, 절연 재료층은, 구체적으로는, SiO2층(271) 및 폴리이미드 수지층(272)으로 구성되어 있다.
실시예 2의 멀티 빔 반도체 레이저는, 구체적으로는, 이하의 방법으로 제조할 수 있다.
[스텝-200]
우선, 실시예 1의 [스텝-100]~[스텝-110]과 마찬가지의 스텝을 실행한다.
[스텝-210]
다음으로, 실시예 1의 [스텝-120]과 마찬가지로 해서, 기존 포토리소그래피 기술 및 에칭 기술에 기초해서 제2 전극층을 패터닝함으로써, 제2 전극(2501, 2502)을 형성한다(도 8a의 모식적인 부분적 평면도를 참조). 실시예 1과 달리, 이 스텝에서는, 제2 전극 연장부(251, 252)는 형성하지 않는다.
[스텝-220]
그 후, 실시예 1의 [스텝-130]과 마찬가지로 해서, 기존 포토리소그래피 기술 및 에칭 기술에 기초해서, 컨택트층(36) 및 전류 블록 구조체(30)를 에칭해서, 분리홈(260) 및 제1 오목부(261) 및 제2 오목부(262)를 형성한다. 그 결과, 발광부(101, 102)를 형성한다. 또한, 실시예 2 혹은 후술하는 실시예 4에서는, 전류 블록 구조체(30)의 에칭을, 컨택트층(36), 매립층(35), 전류 블록층(32)을 관통하고, 전류 블록층 위치 조정층(31)의 두께 방향의 도중까지 제거되도록 할 수 있다.
[스텝-230]
다음으로, 예를 들면, CVD법에 기초해서 전체면에 SiO2층(271)을 형성한다. 기존 포토리소그래피 기술 및 에칭 기술에 기초해서, 제2 전극(2501, 2502) 상의 SiO2층(271)을 제거한다. 분리홈(260) 및 제1 오목부(261) 및 제2 오목부(262)에서는, SiO2층(271)을 이들의 측면과 저면에만 형성한다. 그 후, 전체면에 폴리이미드 수지층(272)을 형성하고, 분리홈(260) 및 제1 오목부(261) 및 제2 오목부(262)의 내부를 폴리이미드 수지층(272)으로 매립한다. 그리고, 분리홈(260)의 내부의 폴리이미드 수지층(272), 제1 오목부(261) 및 제2 오목부(262)의 내부의 불필요한 폴리이미드 수지층(272), 제2 전극(2501, 2502)이나 컨택트층(36) 상 혹은 상방의 불필요한 폴리이미드 수지층(272)을 제거한다. 그 결과, 일부에 연속된 부분(261A, 262A)을 갖는 불연속인 제1 오목부(261) 및 제2 오목부(262)를 각각 얻을 수 있다(도 8b의 모식적인 부분적 평면도를 참조). 도 8b에서는, 제1 오목부(261) 및 제2 오목부(262)의 연속된 부분(261A, 262A)을 구성하는 폴리이미드 수지층(272)을 명확하게 하기 위해서, 폴리이미드 수지층(272)에 사선을 그엇다.
[스텝-240]
그 후, 제2 전극(2501, 2502) 상, 제1 오목부(261) 및 제2 오목부(262)의 연속된 부분(261A, 262A) 상, 제1 영역(11), 제2 영역(12) 상에, Au/Pt/Ti(Au층이 상층이며, Ti층이 하층)로 이루어지는 제2 전극 연장부(251, 252)를, 각각, 포토리소그래피 기술, 스퍼터링 기술 및 에칭 기술에 기초해서 형성한다. 그 결과, 도 7a, 도 7b, 및 도 7c에 도시한 실시예 2의 멀티 빔 반도체 레이저를 얻을 수 있다.
[스텝-250]
다음으로, 실시예 1의 [스텝-140], [스텝-150]을 실행함으로써, 실시예 2의 멀티 빔 반도체 레이저를 얻는다. 최종적으로, 멀티 빔 반도체 레이저를 정션 업 방식으로 실장(마운트)한다.
실시예 2 혹은 후술하는 실시예 3~실시예 5에서의 멀티 빔 반도체 레이저에서도, 발광부의 피치를 30㎛으로 하였을 때, 발광부의 단면으로부터 출사되는 레이저 빔간의 편광의 회전량의 차를 20도 이하로 할 수 있었다.
<실시예 3>
실시예 3도, 실시예 1의 변형이며, 제1C 구성에 관한 것이다.
실시예 3의 멀티 빔 반도체 레이저의 모식적인 평면도를 도 11b에 도시한다. 도 11b의 화살표 IXA-IXA를 따른 모식적인 일부 단면도를 도 9a에 도시하고, 도 11b의 화살표 IXB-IXB를 따른 모식적인 일부 단면도를 도 9b에 도시하고, 도 11b의 화살표 IXC-IXC를 따른 모식적인 일부 단면도를 도 9c에 도시한다. SDH 구조를 갖는 멀티 빔 반도체 레이저에서의 발광부 등의 모식적인 일부 단면도 및 확대된 모식적인 일부 단면도는, 각각, 도 2a 및 도 2b에 도시한다.
실시예 3의 멀티 빔 반도체 레이저에서는, N ≥ 3(구체적으로는, N = 4)이다. 또한, 실시예 1과 마찬가지로, 발광부(10)(101, 102, 103, 104)의 외측에는, 전류 블록층(32)이 형성되어 있고, 3개(= N-1)의 분리홈(3601, 3602, 3603) 및 제1 오목부(361) 및 제2 오목부(362)는, 전류 블록층(32)에 형성되어 있다. 또한, 실시예 3에서는, 실시예 1과 마찬가지로, 제1 오목부(361) 및 제2 오목부(362)의 연속된 부분(361A, 362A, 361a, 362a) 및 분리홈(3601, 3603)의 연속된 부분(360A, 360B)은, 전류 블록층(32)으로 이루어진다. 또한, 제1 오목부(361) 및 제2 오목부(362)의 연속된 부분(361A, 362A, 361a, 362a) 및 분리홈(3601, 3603)의 연속된 부분(360A, 360B)은, 발광부를 서로 전기적으로 분리하기 위해서, 이온 주입법 등에 의해 고저항 영역 혹은 절연 영역(363)으로서 형성된다.
또한, 실시예 3의 멀티 빔 반도체 레이저에서는, 제n 발광부(단, 2≤n≤(N-1)이며, 구체적으로는, N = 2 및 3)에서의 제2 전극 연장부(3512, 3522)는, 불연속 분리홈(3601)의 연속된 부분(360A) 및 제1 오목부(361)의 연속된 부분(361a)을 통해서, 제1 발광부(101)의 외측의 제1 영역(11)으로 연장되거나, 또는 불연속 분리홈(3603)의 연속된 부분(360B) 및 제2 오목부(362)의 연속된 부분(362a)을 통해서, 제N 발광부(10N)의 외측의 제2 영역(12)으로 연장된다.
실시예 3의 멀티 빔 반도체 레이저는, 구체적으로는, 이하의 방법으로 제조할 수 있다.
[스텝-300]
즉, 우선, 실시예 1의 [스텝-100]~[스텝-110]과 마찬가지의 스텝을 실행한다.
[스텝-310]
다음으로, 실시예 1의 [스텝-120]과 마찬가지로 해서, 기존 포토리소그래피 기술 및 에칭 기술에 기초해서 제2 전극층을 패터닝함으로써, 제2 전극(3501, 3502, 3503, 3504)을 얻는다(도 10a의 모식적인 부분적 평면도를 참조). 실시예 1과 달리, 이 스텝에서는, 제2 전극 연장부(3511, 3512, 3521, 3522)는 형성하지 않는다.
[스텝-320]
그 후, 실시예 1의 [스텝-130]과 마찬가지로 해서, 기존 포토리소그래피 기술 및 에칭 기술에 기초해서, 컨택트층(36) 및 전류 블록 구조체(30)를 에칭해서, 분리홈(3601, 3602, 3603) 및 제1 오목부(361) 및 제2 오목부(362)를 형성한다. 그 결과, 발광부(101, 102, 103, 104)를 얻는다(도 10b의 모식적인 부분적 평면도를 참조). 또한, 제1 오목부(361)는, 일부에 연속된 부분(361A, 361a)을 갖고, 제2 오목부(362)는, 일부에 연속된 부분(362A, 362a)을 갖는다. 또한, 분리홈(3601)은, 일부에 연속된 부분(360A)을 갖고, 분리홈(3603)은, 일부에 연속된 부분(360B)을 갖는다.
[스텝-330]
다음으로, 포토리소그래피 기술에 기초해서, 불연속 분리홈(3601, 3603)의 연속된 부분(360A, 360B) 및 제1 오목부(361) 또는 제2 오목부(362)의 연속된 부분(361A, 361a, 362A, 362a)이 개구된 레지스트층(도시 생략)을 형성한다. 개구 내에 노출된 불연속 분리홈(3601, 3603)의 연속된 부분(360A, 360B) 및 제1 오목부(361) 및 제2 오목부(362)의 연속된 부분(361A, 361a, 362A, 362a)에, 붕소 이온이나 수소 이온을 주입한다. 이들 부분(360A, 360B, 361A, 361a, 362A, 362a)은 고저항 영역 혹은 절연 영역(363)으로 형성된다. 이온 주입의 깊이는, 발광부를 서로 전기적으로 확실하게 분리할 수 있는 깊이로 결정된다. 그 후, 레지스트층이 제거된다. 이와 같이 해서, 도 11a에 모식적인 부분적 평면도를 도시하는 구조를 얻을 수 있다.
[스텝-340]
다음으로, 예를 들면, CVD법에 기초해서 전체면에 SiO2 층(371)을 형성한다. 그 후, 기존 포토리소그래피 기술 및 에칭 기술에 기초해서, 제2 전극(3501, 3502, 3503, 3504) 상의 SiO2층(371)을 제거한다. 분리홈(3601, 3602, 3603) 및 제1 오목부(361) 및 제2 오목부(362)에서는, SiO2층(371)을 이들 측면과 저면에만 형성한다. 그 후, 실시예 2의 [스텝-240]과 마찬가지로, 제2 전극(3501) 상으로부터 제1 오목부(361)의 연속된 부분(361A)을 통해서 제1 영역(11)으로 연장하도록, 제2 전극 연장부(3511)를 형성한다. 동시에, 실시예 2의 [스텝-240]과 마찬가지로, 제2 전극(3502) 상으로부터 분리홈(3601)의 연속된 부분(360A), 제2 전극(3501)의 상부, 제1 오목부(361)의 연속된 부분(361a)을 통해서 제1 영역(11)으로 연장하도록, 제2 전극 연장부(3512)를 형성한다. 동시에, 실시예 2의 [스텝-240]과 마찬가지로, 제2 전극(3503) 상으로부터 분리홈(3603)의 연속된 부분(360B), 제2 전극(3504)의 상부, 제2 오목부(362)의 연속된 부분(362a)을 통해서 제2 영역(12)으로 연장하도록, 제2 전극 연장부(3522)를 형성한다. 동시에, 실시예 2의 [스텝-240]과 마찬가지로, 제2 전극(3504) 상으로부터 제2 오목부(362)의 연속된 부분(362A)을 통해서 제2 영역(12)으로 연장하도록, 제2 전극 연장부(3521)를 형성한다. 이와 같이 해서, 도 11b에 모식적인 부분적 평면도에 도시되고, 도 9a, 도 9b, 도 9c에 모식적인 일부 단면도에 도시된 실시예 3의 멀티 빔 반도체 레이저를 얻을 수 있다.
[스텝-350]
다음으로, 실시예 1의 [스텝-140] 및 [스텝-150]을 실행함으로써, 실시예 3의 멀티 빔 반도체 레이저를 얻을 수 있다. 최종적으로, 멀티 빔 반도체 레이저를 정션 업 방식으로 실장(마운트)한다.
<실시예 4>
실시예 4도 또한 실시예 1의 변형이며, 제1D 구성에 관한 것이다.
실시예 4의 멀티 빔 반도체 레이저의 모식적인 평면도를 도 14b에 도시한다. 도 14b의 화살표 XIIA-XIIA를 따른 모식적인 일부 단면도를 도 12a에 도시하고, 도 14b의 화살표 XIIB-XIIB를 따른 모식적인 일부 단면도를 도 12b에 도시하고, 도 14b의 화살표 XIIC-XIIC를 따른 모식적인 일부 단면도를 도 12c에 도시한다. SDH 구조를 갖는 멀티 빔 반도체 레이저의 발광부 등의 모식적인 일부 단면도 및 확대된 모식적인 일부 단면도는, 도 2a 및 도 2b에 도시된다.
실시예 4의 멀티 빔 반도체 레이저에서도, N ≥ 3(구체적으로는, N = 4)이다. 또한, 실시예 1과 마찬가지로, 발광부(10)(101, 102, 103, 104)의 외측에는, 전류 블록층(32)이 형성되어 있고, 3개(= N-1)의 분리홈(4601, 4602, 4603) 및 제1 오목부(461) 및 제2 오목부(462)는, 전류 블록층(32)에 형성되어 있다. 또한, 실시예 4에서는, 실시예 2와 마찬가지로, 제1 오목부(461) 및 제2 오목부(462)의 연속된 부분(461A, 462A, 461a, 462a) 및 분리홈(4601, 4603)의 연속된 부분(460A, 460B)은, 절연 재료층으로 이루어진다. 여기서, 절연 재료층은, 구체적으로는, SiO2층(471) 및 폴리이미드 수지층(472)으로 구성되어 있다.
실시예 4의 멀티 빔 반도체 레이저는, 구체적으로는, 이하의 방법으로 제조할 수 있다.
[스텝-400]
우선, 실시예 1의 [스텝-100]~[스텝-110]과 동일한 스텝을 실행한다.
[스텝-410]
다음으로, 실시예 1의 [스텝-120]과 마찬가지로, 기존 포토리소그래피 기술 및 에칭 기술에 기초해서 제2 전극층을 패터닝함으로써, 제2 전극(4501, 4502, 4503, 4504)을 얻는다(도 13a의 모식적인 부분적 평면도를 참조). 실시예 1과 달리, 이 스텝에서는, 제2 전극 연장부(4511, 4512, 4521, 4522)는 형성하지 않는다.
[스텝-420]
그 후, 실시예 1의 [스텝-130]과 마찬가지로, 기존 포토리소그래피 기술 및 에칭 기술에 기초해서, 컨택트층(36) 및 전류 블록 구조체(30)를 에칭해서, 분리홈(4601, 4602, 4603) 및 제1 오목부(461) 및 제2 오목부(462)를 형성한다. 그 결과, 발광부(101, 102, 103, 104)를 얻는다 (도 13b의 모식적인 부분적 평면도를 참조).
[스텝-430]
다음으로, 예를 들면, CVD법에 기초해서 전체면에 SiO2 층(471)을 형성한다. 그 후, 기존 포토리소그래피 기술 및 에칭 기술에 기초해서, 제2 전극(4501, 4502, 4503, 4504) 상의 SiO2층(471)을 제거한다. 분리홈(4601, 4602, 4603) 및 제1 오목부(461) 및 제2 오목부(462)에서는, SiO2층(471)을 이들 측면과 저면에만 형성한다. 그 후, 전체면에 폴리이미드 수지층(472)을 형성해서, 분리홈(4601, 4602, 4603)의 내부 및 제1 오목부(461) 및 제2 오목부(462)의 내부를 폴리이미드 수지층(472)으로 채운한다. 그리고, 분리홈(4601, 4602, 4603)의 내부의 불필요한 폴리이미드 수지층(472), 제1 오목부(461) 및 제2 오목부(462)의 내부의 불필요한 폴리이미드 수지층(472), 제2 전극(4501, 4502, 4503, 4504)이나 컨택트층(36) 상 혹은 상방의 불필요한 폴리이미드 수지층(472)을 제거GKSE RM 결과, 일부에 연속된 부분(461A, 461a)을 갖는 불연속의 제1 오목부(461), 일부에 연속된 부분(462A, 462a)을 갖는 불연속의 제2 오목부(462), 일부에 연속된 부분(460A)을 갖는 분리홈(4601), 일부에 연속된 부분(460B)을 갖는 분리홈(4603)을 얻을 수 있다(도 14a의 모식적인 부분적 평면도를 참조). 도 14a에서는, 남겨진 폴리이미드 수지층(472)을 명확하게 하기 위해서, 이러한 폴리이미드 수지층(472)에 사선을 그엇다.
[스텝-440]
그 후, 실시예 2의 [스텝-240]과 마찬가지로, 제2 전극(4501) 상으로부터 제1 오목부(461)의 연속된 부분(461A)을 통해서 제1 영역(11)으로 연장하도록, 제2 전극 연장부(4511)를 형성한다. 동시에, 실시예 2의 [스텝-240]과 마찬가지로, 제2 전극(4502) 상으로부터 분리홈(4601)의 연속된 부분(460A), 제2 전극(4501)의 상부, 제1 오목부(461)의 연속된 부분(461a)을 통해서, 제1 영역(11)으로 연장하도록, 제2 전극 연장부(4512)를 형성한다. 동시에, 실시예 2의 [스텝-240]과 마찬가지로, 제2 전극(4503) 상으로부터 분리홈(4603)의 연속된 부분(460B), 제2 전극(4504)의 상부, 제2 오목부(462)의 연속된 부분(462a)을 통해서, 제2 영역(12)으로 연장하도록, 제2 전극 연장부(4522)를 형성한다. 동시에, 실시예 2의 [스텝-240]과 마찬가지로, 제2 전극(4504) 상으로부터 제2 오목부(462)의 연속된 부분(462A)을 통해서 제2 영역(12)으로 연장하도록, 제2 전극 연장부(4521)를 형성한다. 이와 같이 해서, 도 14b에 모식적인 부분적 평면도를 도시하고, 도 12a, 도 12b, 도 12c에 모식적인 일부 단면도에 도시된 실시예 4의 멀티 빔 반도체 레이저를 얻을 수 있다.
[스텝-450]
다음으로, 실시예 1의 [스텝-140] 및 [스텝-150]을 실행함으로써, 실시예 4의 멀티 빔 반도체 레이저를 얻을 수 있다. 최종적으로, 멀티 빔 반도체 레이저를 정션 업 방식으로 실장(마운트)한다.
<실시예 5>
실시예 5는, 실시예 1의 변형이며, 스트라이프 구조를 갖는다. 또한, 실시예 5는 제2A 구성을 갖는다. 실시예 5의 멀티 빔 반도체 레이저의 모식적인 일부 단면도를 도 15a 및 도 15b에 도시한다. 또한, 실시예 5의 멀티 빔 반도체 레이저의 모식적인 평면도는, 도 1a에 도시한 것과 마찬가지이다. 도 15a는, 도 1a의 화살표 IB-IB를 따른 것과 마찬가지인 모식적인 일부 단면도이며, 도 15b는, 도 1a의 화살표 IC-IC를 따른 것과 마찬가지인 모식적인 일부 단면도이다.
실시예 5의 멀티 빔 반도체 레이저에서는, N = 2 이다 발광부(5101, 5102)의 외측에는, 적어도 제2 화합물 반도체층(522)으로 구성된 비도통 영역(510A)이 형성되어 있다. 분리홈(560) 및 제1 오목부(561) 및 제2 오목부(562)는, 비도통 영역(510A)에 형성되어 있다. 또한, 제1 오목부(561) 및 제2 오목부(562)의 연속된 부분(561A, 562A)은, 비도통 영역(510A)으로 이루어진다. 또한, 제1 영역(511) 및 제2 영역(512)은, 적어도 제2 화합물 반도체층(522)으로 구성된 비도통 영역(510A)으로 이루어진다. 비도통 영역(510A)은, 예를 들면, 제2 화합물 반도체층(522)에 대하여 붕소 이온이나 수소 이온을 이온 주입하는 방법, 에피택셜 성장법으로 매립하는 방법을 적용함으로써 형성된다. 즉, 비도통 영역(510A)은, 활성층(523)에 흐르는 전류를 협착하기 위한 영역이기도 하다． 또한, 본 실시예의 멀티 빔 반도체 레이저는, 기판(520), 제1 화합물 반도체층(521), 제1 전극(540)을 포함한다. 또한, 멀티 빔 반도체 레이저는, 제2 전극(5501, 5502) 및 제2 전극 연장부(551, 552)를 포함한다.
또한, 실시예 5의 발광부(510) 이외의 구성 및 구조는, 실시예 1의 멀티 빔 반도체 레이저의 구성 및 구조와 동일할 수 있다. 따라서, 실시예 5의 멀티 빔 반도체 레이저의 상세한 설명은 생략한다. 최종적으로, 멀티 빔 반도체 레이저를 정션 업 방식으로 실장(마운트)한다.
혹은, 제2B 구성이 이하에 기술될 수 있다. 구체적으로, 제2B 구성에서, N = 2 이며, 발광부의 외측에는, 적어도 제2 화합물 반도체층으로 구성된 비도통 영역이 형성되어 있고, 분리홈 및 제1 오목부 및 제2 오목부는 비도통 영역에 형성되어 있고, 제1 오목부 및 제2 오목부의 연속된 부분은, 절연 재료층으로 이루어진다. 또한, 이러한 구성에서, 발광부 이외의 구성 및 구조가 실시예 2의 멀티 빔 반도체 레이저의 구성 및 구조와 동일할 수 있다. 따라서, 그에 대한 상세한 설명은 생략한다.
혹은, 제2C 구성이 이하에 기술될 수 있다. 구체적으로, 제2C 구성에서, N ≥ 3이며, 발광부의 외측에는 적어도 제2 화합물 반도체층으로 구성된 비도통 영역이 형성되어 있고, 분리홈 및 제1 오목부 및 제2 오목부는 비도통 영역에 형성되어 있고, 제1 오목부 및 제2 오목부의 연속된 부분 및 분리홈의 연속된 부분은 비도통 영역으로 이루어진다. 또한, 이러한 구성에서, 발광부 이외의 구성 및 구조가 실시예 3의 멀티 빔 반도체 레이저의 구성 및 구조와 동일할 수 있다. 따라서, 그에 대한 상세한 설명은 생략한다.
혹은, 제2D 구성이 이하에 기술될 수 있다. 구체적으로, 제2D 구성에서, N ≥ 3이며, 발광부의 외측에는 적어도 제2 화합물 반도체층으로 구성된 비도통 영역이 형성되어 있고, 분리홈 및 제1 오목부 및 제2 오목부는 비도통 영역에 형성되어 있고, 제1 오목부 및 제2 오목부의 연속된 부분 및 분리홈의 연속된 부분은 절연 재료층으로 이루어어진다. 또한, 이러한 구성에서, 발광부 이외의 구성 및 구조가 실시예 4의 멀티 빔 반도체 레이저의 구성 및 구조와 동일할 수 있다. 따라서, 그에 대한 상세한 설명은 생략한다.
이상, 본 발명을 바람직한 실시예에 기초해서 설명하였지만, 본 발명은 이들 실시예에 한정되는 것이 아니다. 실시예에서 설명한 멀티 빔 반도체 레이저의 구성, 구조, 멀티 빔 반도체 레이저를 구성하는 재료, 멀티 빔 반도체 레이저의 제조 조건이나 각종 수치는 예시이며, 적당히 변경할 수 있다. 예를 들면, 실시예에서 설명한 멀티 빔 반도체 레이저에서는, 멀티 빔 반도체 레이저의 최종 형태로서 기판 상에 형성되어 있는 형태를 들었다 대체적으로, 기판을 연마나 에칭함으로써 제거하고, 노출된 제1 화합물 반도체층(21)에 제1 전극(40)을 형성하는 구조로 할 수도 있다. 또한, 실시예에서는, 제1 도전형을 n형, 제2 도전형을 p형으로 하였다. 대안으로, 제1 도전형을 p형, 제2 도전형을 n형으로 해도 된다. 또한, 실시예 4나, 실시예 5에서의 실시예 4에 의거한 변형예에서는, 분리홈 및 오목부의 연속된 부분의 일부를 전류 블록층이나 비도통 영역으로 구성해도 된다.
당업자는, 첨부된 청구항들 또는 그 동등물의 범위 내에 속하는 한 설계 요구 사항 및 다른 요인들에 따라 다양한 변경, 조합, 부조합 및 변형이 발생할 수 있음을 알 것이다.

Claims (14)

  1. 병치된(juxtaposed) N개(단, N≥2)의 스트라이프 형상(stripe-shaped)의 발광부를 포함하고,
    각 발광부는,
    제1 도전형을 갖는 제1 화합물 반도체층과,
    제1 화합물 반도체층 상에 형성된 활성층과,
    활성층 상에 형성되고, 제1 도전형과는 상이한 제2 도전형을 갖는 제2 화합물 반도체층과,
    제1 화합물 반도체층에 전기적으로 접속된 제1 전극과,
    제2 화합물 반도체층 상에 형성된 제2 전극과,
    제2 전극으로부터 연장하는 제2 전극 연장부를 포함하고,
    N개의 발광부에서의 제1 전극은, N개의 발광부에서 공통으로 제공되고,
    발광부와 발광부 사이에는, 발광부를 서로 전기적으로 분리하는 적어도 하나의 분리홈이 형성되어 있고,
    제1 발광부의 외측에는, 일부가 불연속인 제1 오목부가 형성되어 있고,
    제N 발광부의 외측에는, 일부가 불연속인 제2 오목부가 형성되어 있고,
    제1 발광부에서의 제2 전극 연장부는, 제1 오목부의 연속된 부분을 통해서 제1 발광부의 외측의 제1 영역으로 연장되어 있고,
    제N 발광부에서의 제2 전극 연장부는, 제2 오목부의 연속된 부분을 통해서 제N 발광부의 외측의 제2 영역으로 연장되어 있고,
    제n 발광부(단, 2≤n≤(N-1))에서의 제2 전극 연장부는, 적어도 하나의 불연속 분리홈 중 한 분리홈의 연속된 부분 및 제1 오목부의 연속된 부분을 통해서, 제1 발광부의 외측의 제1 영역으로 연장되어 있거나, 또는 적어도 하나의 불연속 분리홈 중 한 분리홈의 연속된 부분 및 제2 오목부의 연속된 부분을 통해서, 제N 발광부의 외측의 제2 영역으로 연장되어 있는 단면 발광형의 멀티 빔 반도체 레이저.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 멀티 빔 반도체 레이저가 SDH(separated double heterojunction) 구조를 갖는 멀티 빔 반도체 레이저.
  3. 제2항에 있어서,
    각 발광부의 외측에는 전류 블록층이 형성되어 있고,
    분리홈 및 제1 오목부 및 제2 오목부는, 전류 블록층을 관통하고 있고,　
    N = 2 이며,
    제1 오목부 및 제2 오목부의 연속된 부분은 전류 블록층으로 이루어지는 멀티 빔 반도체 레이저.
  4. 제2항에 있어서,
    각 발광부의 외측에는 전류 블록층이 형성되어 있고,
    분리홈 및 제1 오목부 및 제2 오목부는 전류 블록층을 관통하고 있고,　
    N = 2 이며,
    제1 오목부 및 제2 오목부의 연속된 부분은 절연 재료층으로 이루어지는 멀티 빔 반도체 레이저.
  5. 제2항에 있어서,
    각 발광부의 외측에는 전류 블록층이 형성되어 있고,
    분리홈 및 제1 오목부 및 제2 오목부는 전류 블록층을 관통하고 있고,
    N ≥ 3이며,
    제1 오목부 및 제2 오목부의 연속된 부분 및 분리홈의 연속된 부분은 전류 블록층으로 이루어지는 멀티 빔 반도체 레이저.
  6. 제2항에 있어서,
    각 발광부의 외측에는 전류 블록층이 형성되어 있고,
    분리홈 및 제1 오목부 및 제2 오목부는 전류 블록층을 관통하고 있고,
    N ≥ 3이며,
    제1 오목부 및 제2 오목부의 연속된 부분 및 분리홈의 연속된 부분은 절연 재료층으로 이루어지는 멀티 빔 반도체 레이저.
  7. 제2항에 있어서,
    제1 영역 및 제2 영역은 전류 블록층으로 이루어지는 멀티 빔 반도체 레이저.
  8. 제1항에 있어서,
    각 발광부의 외측에는 적어도 제2 화합물 반도체층으로 구성된 비도통 영역이 형성되어 있고,
    분리홈 및 제1 오목부 및 제2 오목부는 비도통 영역에 형성되어 있고,
    N = 2 이며,
    제1 오목부 및 제2 오목부의 연속된 부분은 비도통 영역으로 이루어지는 멀티 빔 반도체 레이저.
  9. 제1항에 있어서,
    각 발광부의 외측에는 적어도 제2 화합물 반도체층으로 구성된 비도통 영역이 형성되어 있고,
    분리홈 및 제1 오목부 및 제2 오목부는 비도통 영역에 형성되어 있고,
    N = 2 이며,
    제1 오목부 및 제2 오목부의 연속된 부분은 절연 재료층으로 이루어지는 멀티 빔 반도체 레이저.
  10. 제1항에 있어서,
    각 발광부의 외측에는 적어도 제2 화합물 반도체층으로 구성된 비도통 영역이 형성되어 있고,
    분리홈 및 제1 오목부 및 제2 오목부는 비도통 영역에 형성되어 있고,　
    N ≥ 3이며,
    제1 오목부 및 제2 오목부의 연속된 부분 및 분리홈의 연속된 부분은 비도통 영역으로 이루어지는 멀티 빔 반도체 레이저.
  11. 제1항에 있어서,
    각 발광부의 외측에는 적어도 제2 화합물 반도체층으로 구성된 비도통 영역이 형성되어 있고,
    분리홈 및 제1 오목부 및 제2 오목부는 비도통 영역에 형성되어 있고,　
    N ≥ 3이며,
    제1 오목부 및 제2 오목부의 연속된 부분 및 분리홈의 연속된 부분은 절연 재료층으로 이루어지는 멀티 빔 반도체 레이저.
  12. 제8항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
    제1 영역 및 제2 영역은, 적어도 제2 화합물 반도체층으로 구성된 비도통 영역으로 이루어지는 멀티 빔 반도체 레이저.
  13. 제1항에 있어서,
    발광부의 단면으로부터 출사되는 광 성분(light components) 간의 편광의 회전량의 차는, 최대 20도인 멀티 빔 반도체 레이저.
  14. 제1항에 있어서,
    병치된 발광부의 피치는, 최대 90㎛인 멀티 빔 반도체 레이저.
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