KR20090130256A - Ⅲ족 질화물 반도체 레이저 - Google Patents

Ⅲ족 질화물 반도체 레이저 Download PDF

Info

Publication number
KR20090130256A
KR20090130256A KR1020097024481A KR20097024481A KR20090130256A KR 20090130256 A KR20090130256 A KR 20090130256A KR 1020097024481 A KR1020097024481 A KR 1020097024481A KR 20097024481 A KR20097024481 A KR 20097024481A KR 20090130256 A KR20090130256 A KR 20090130256A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
layer
ingan
light guide
region
iii nitride
Prior art date
Application number
KR1020097024481A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101179319B1 (ko
Inventor
다카시 교노
가츠시 아키타
유스케 요시즈미
Original Assignee
스미토모덴키고교가부시키가이샤
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 스미토모덴키고교가부시키가이샤 filed Critical 스미토모덴키고교가부시키가이샤
Publication of KR20090130256A publication Critical patent/KR20090130256A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101179319B1 publication Critical patent/KR101179319B1/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
    • H01S5/30—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region
    • H01S5/34—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising quantum well or superlattice structures, e.g. single quantum well [SQW] lasers, multiple quantum well [MQW] lasers or graded index separate confinement heterostructure [GRINSCH] lasers
    • H01S5/343—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising quantum well or superlattice structures, e.g. single quantum well [SQW] lasers, multiple quantum well [MQW] lasers or graded index separate confinement heterostructure [GRINSCH] lasers in AIIIBV compounds, e.g. AlGaAs-laser, InP-based laser
    • 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
    • H01S5/30—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region
    • H01S5/34—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising quantum well or superlattice structures, e.g. single quantum well [SQW] lasers, multiple quantum well [MQW] lasers or graded index separate confinement heterostructure [GRINSCH] lasers
    • H01S5/343—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising quantum well or superlattice structures, e.g. single quantum well [SQW] lasers, multiple quantum well [MQW] lasers or graded index separate confinement heterostructure [GRINSCH] lasers in AIIIBV compounds, e.g. AlGaAs-laser, InP-based laser
    • H01S5/34333—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising quantum well or superlattice structures, e.g. single quantum well [SQW] lasers, multiple quantum well [MQW] lasers or graded index separate confinement heterostructure [GRINSCH] lasers in AIIIBV compounds, e.g. AlGaAs-laser, InP-based laser with a well layer based on Ga(In)N or Ga(In)P, e.g. blue laser
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82—NANOTECHNOLOGY
    • B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y20/00—Nanooptics, e.g. quantum optics or photonic crystals
    • 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
    • H01S5/30—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region
    • H01S5/32—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising PN junctions, e.g. hetero- or double- heterostructures
    • H01S5/3202—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising PN junctions, e.g. hetero- or double- heterostructures grown on specifically orientated substrates, or using orientation dependent growth
    • H01S5/320275—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising PN junctions, e.g. hetero- or double- heterostructures grown on specifically orientated substrates, or using orientation dependent growth semi-polar orientation
    • 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
    • H01S2304/00—Special growth methods for semiconductor lasers
    • H01S2304/04—MOCVD or MOVPE
    • 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
    • H01S5/30—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region
    • H01S5/32—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising PN junctions, e.g. hetero- or double- heterostructures
    • H01S5/3211—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising PN junctions, e.g. hetero- or double- heterostructures characterised by special cladding layers, e.g. details on band-discontinuities
    • 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
    • H01S5/30—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region
    • H01S5/32—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising PN junctions, e.g. hetero- or double- heterostructures
    • H01S5/3211—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising PN junctions, e.g. hetero- or double- heterostructures characterised by special cladding layers, e.g. details on band-discontinuities
    • H01S5/3215—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising PN junctions, e.g. hetero- or double- heterostructures characterised by special cladding layers, e.g. details on band-discontinuities graded composition cladding layers
    • 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
    • H01S5/30—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region
    • H01S5/34—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising quantum well or superlattice structures, e.g. single quantum well [SQW] lasers, multiple quantum well [MQW] lasers or graded index separate confinement heterostructure [GRINSCH] lasers
    • H01S5/3407—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising quantum well or superlattice structures, e.g. single quantum well [SQW] lasers, multiple quantum well [MQW] lasers or graded index separate confinement heterostructure [GRINSCH] lasers characterised by special barrier layers

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Semiconductor Lasers (AREA)

Abstract

양호한 광 가둠 성능과 양호한 결정 품질의 InGaN 우물층을 모두 갖는 III족 질화물 반도체 레이저를 제공한다. 활성층(19)은 제1 광 가이드층(21)과 제2 광 가이드층(23) 사이에 설치된다. 활성층(19)은 우물층(27a, 27b, 27c)을 포함할 수 있고, 이들 우물층 사이에 설치된 하나 이상의 제1 장벽층(29a)을 갖는다. 제1 및 제2 광 가이드층(21, 23)이 제1 장벽층(29a)의 밴드갭 E29보다 작은 제1 및 제2 InGaN 영역(21a, 23a)을 포함하기 때문에, 제1 및 제2 광 가이드층(21, 23)의 평균 굴절률(nGUIDE)을 제1 장벽층(29a)의 굴절률 n29보다 크게 할 수 있다. 이로 인해, 광 가둠이 양호해진다. 또한 제1 장벽층(29a)의 밴드갭 E29는 제1 및 제2 InGaN 영역(21a, 23a)의 밴드갭 E21, E23보다 크다.
Figure P1020097024481
III족 질화물 반도체 레이저

Description

Ⅲ족 질화물 반도체 레이저{GROUP-Ⅲ NITRIDE SEMICONDUCTOR LASER}
본 발명은, III족 질화물 반도체 레이저에 관한 것이다.
비특허문헌 1에는, 비극성 m면 질화갈륨 기판 위에 형성된 청색 레이저 다이오드가 기재되어 있다. 발진 파장은 451.8 ㎚이고, 임계값 전류는 134 ㎃이다. 레이저 다이오드는 InGaN 양자우물 구조와, p형의 GaN 또는 InGaN 광 가이드층과, n형의 GaN 또는 InGaN 광 가이드층과, Al 함유의 클래드층을 포함한다.
특허문헌 1에는 AlGaInN계 단부면 발광형 반도체 레이저 소자가 기재되어 있다. 반도체 레이저 소자는 사파이어 기판 위에 제작되어 있다. GaInN-ELO 구조층이 사파이어 기판 위에 형성되어 있고, 이 구조층 위에 MOCVD법에 의해 적층 구조를 성장시키고 있다. 적층 구조는 n-GaInN 콘택트층, n-AlGaInN 클래드층, n-GaN 광 가이드층, GaInN 활성층, p-GaN 광 가이드층, p-(GaN: Mg/AlGaInN) 클래드층, 및 p-GaInN 콘택트층으로 이루어진다.
특허문헌 2에는 사파이어 기판을 이용한 발광 소자가 기재되어 있다. 발광 소자는 In0.08Ga0.92N으로 이루어지는 제1 중간층, In0.15Ga0.85N으로 이루어지는 제2 중간층, 및 In0.20Ga0.80N으로 이루어지는 발광층을 포함한다.
특허문헌 3에는 III족 질화물계 화합물 반도체 발광 소자가 기재되어 있다. 이 발광 소자는 In0.03Ga0.97N 중간층, n형 클래드층, 및 발광층을 포함한다. n형 클래드층은 중간층과 발광층 사이에 위치한다. 발광층은 GaN 배리어층 및 In0.20Ga0.80N 우물층을 포함한다.
비특허문헌 1: JJAP, vol.46, No.35, 2007, p.L820 - L822
특허문헌 1: 일본 특허 공개 제2003-332697호 공보
특허문헌 2: 일본 특허 공개 평9-266327호 공보
특허문헌 3: 일본 특허 공개 제2000-286448호 공보
(발명의 개시)
(발명이 해결하고자 하는 과제)
특허문헌 1의 발광 소자는 GaN 광 가이드층을 이용한다. 특허문헌 2 및 특허문헌 3의 발광 소자는 광 가이드층을 이용하지 않는다. 비특허문헌 1에서는 m면 GaN 기판 위에 발진 파장 450 ㎚의 반도체 레이저가 제작되어 있다. 보다 긴 발진 파장을 얻도록 활성층을 제작할 때, 클래드층과 가이드층의 굴절률차가 작아진다. 이것을 방지하기 위해, GaN 가이드층 대신에 InGaN 가이드층을 이용한다. 이것에 의해서, 광 가둠 성능을 향상시키고 있다. 또한, 특허문헌 1에서는 InGaN 우물층 및 InGaN 장벽층이 이용되고 있고, 광 가이드층은 GaN으로 이루어진다.
GaN 광 가이드층 대신에 InGaN 광 가이드층을 이용할 때, 활성층 및 이것에 인접하는 광 가이드층의 굴절률을 클래드층의 굴절률에 비해 상대적으로 높게 할 수 있다. 이로 인해 광 가둠 성능이 향상된다.
그러나, n형 클래드층과 p형 클래드층 사이에는 수 퍼센트의 인듐 조성의 다수의 InGaN층이 성장된다. InGaN의 성장 온도는 GaN이나 AlGaN의 성장 온도에 비해 낮다. 이로 인해 InGaN의 성장에서는 GaN이나 AlGaN의 성장에 비해 3차원 성장의 발생 가능성이 높다. 두꺼운 InGaN의 성장에서는 InGaN의 두께가 늘어남에 따라서 그 결정 품질이 좋지 않게 된다. 또한 InGaN층의 인듐 조성이 높아짐에 따라서, 그 성장 온도는 보다 낮춰야 한다. 낮은 성장 온도에서는 InGaN의 결정 품질이 좋지 않게 된다. 따라서, InGaN 우물층의 결정 품질도 좋지 않게 된다.
본 발명은, 이러한 사정을 감안하여 이루어진 것이며, 양호한 광 가둠 성능과 양호한 결정 품질의 InGaN 우물층을 모두 갖는 III족 질화물 반도체 레이저를 제공하는 것을 목적으로 한다.
(과제를 해결하기 위한 수단)
본 발명의 일측면에 따른 III족 질화물 반도체 레이저는 (a) 주요면을 갖는 기판과, (b) 상기 기판 위에 설치되고 III족 질화물 반도체로 이루어지는 n형 클래드층과, (c) 상기 기판 위에 설치되고 III족 질화물 반도체로 이루어지는 p형 클래드층과, (d) 상기 n형 클래드층과 상기 p형 클래드층 사이에 설치된 활성층과, (e) 상기 n형 클래드층과 상기 활성층 사이에 설치된 제1 광 가이드층과, (f) 상기 p형 클래드층과 상기 활성층 사이에 설치된 제2 광 가이드층을 포함한다. 상기 활성층은 복수의 우물층과, 상기 우물층 사이에 설치된 하나 이상의 제1 장벽층을 포함하고, 상기 제1 광 가이드층은, 상기 제1 장벽층의 밴드갭보다 작으며 상기 우물층의 밴드갭보다 큰 밴드갭을 갖는 InGaN으로 이루어지는 제1 InGaN 영역을 포함하며, 상기 제2 광 가이드층은 InGaN으로 이루어지는 제2 InGaN 영역을 포함하고, 상기 활성층의 상기 우물층 중 상기 제1 광 가이드층에 가장 가까운 우물층은 제1 우물층이며, 상기 활성층의 상기 우물층 중 상기 제2 광 가이드층에 가장 가까운 우물층은 제2 우물층이고, 상기 활성층은, 상기 제1 우물층과 상기 제1 광 가이드층 사이에 설치된 제2 장벽층과, 상기 제2 우물층과 상기 제2 광 가이드층 사이에 설치된 제3 장벽층을 포함한다.
이 III족 질화물 반도체 레이저에 의하면, 제1 광 가이드층이 제1 장벽층의 밴드갭보다 작은 제1 InGaN 영역을 포함하기 때문에, 제1 광 가이드층의 평균 굴절률을 제1 장벽층의 굴절률보다 크게 할 수 있다. 이로 인해 광 가둠이 양호해진다. 또한 제1 장벽층의 밴드갭이 제1 InGaN 영역의 밴드갭보다 크다. 이 때문에 제1 장벽층의 성장 온도를 제1 광 가이드층의 성장 온도보다 높게 할 수 있기 때문에, 제1 장벽층의 결정 품질을 양호하게 할 수 있다. 이로 인해 제1 장벽층 위의 우물층은 양호한 결정 품질을 갖는다.
또한, 본 발명에 따른 III족 질화물 반도체 레이저에서, 상기 제2 InGaN 영역은, 상기 제1 장벽층의 밴드갭보다 작고 상기 제1 및 제2 우물층의 밴드갭보다 큰 밴드갭을 갖는 것이 바람직하다. 이 III족 질화물 반도체 레이저에 의하면 제2 광 가이드층이 제1 장벽층의 밴드갭보다 작은 제2 InGaN 영역을 포함하기 때문에, 제2 광 가이드층의 평균 굴절률을 제1 장벽층의 굴절률보다 크게 할 수 있다. 이로 인해 광 가둠이 양호해진다.
또한, 본 발명에 따른 III족 질화물 반도체 레이저에서, 상기 제2 장벽층은, 상기 제1 InGaN 영역의 밴드갭보다 큰 밴드갭을 갖는 부분을 포함하고, 상기 제3 장벽층은, 상기 제2 InGaN 영역의 밴드갭보다 큰 밴드갭을 갖는 부분을 포함할 수 있다. 이 III족 질화물 반도체 레이저에 의하면 제1∼제3 장벽층의 밴드갭이 제1 및 제2 InGaN 영역의 밴드갭보다 크기 때문에, 제1∼제3 장벽층의 성장 온도를 제1및 제2 InGaN 영역의 성장 온도보다 높게 할 수 있기 때문에, 제1∼제3 장벽층의 결정 품질을 양호하게 할 수 있다. 이 때문에 제1∼제3 장벽층 위의 우물층은 양호한 결정 품질을 갖는다.
본 발명에 따른 III족 질화물 반도체 레이저에서, 상기 제2 및 제3 장벽층은, 상기 제1 장벽층과 동일한 질화갈륨계 반도체로 이루어질 수 있다.
이 III족 질화물 반도체 레이저에 의하면, 제2 및 제3 장벽층의 밴드갭이 제1 장벽층의 밴드갭과 동일하기 때문에, 제2 및 제3 장벽층은 양호한 결정 품질을 갖는다. 큰 인듐 조성의 InGaN을 광 가이드층에 이용하지만, 장벽층의 성장으로도 결정 품질을 개선할 수 있다.
본 발명에 따른 III족 질화물 반도체 레이저에서, 상기 제2 광 가이드층은, 상기 제3 장벽층과 상기 제2 InGaN 영역 사이에 설치된 제3 InGaN 영역을 포함하고, 상기 제3 InGaN 영역의 인듐 조성은, 상기 제3 장벽층으로부터 상기 제2 InGaN 영역으로의 방향으로 증가될 수 있다.
이 III족 질화물 반도체 레이저에 의하면, 제2 광 가이드층에 정공이 축적되는 것을 저감할 수 있다.
본 발명에 따른 III족 질화물 반도체 레이저에서, 상기 제3 장벽층은 InGaN 영역을 갖고 있고, 상기 제3 장벽층의 상기 InGaN 영역의 인듐 조성은, 상기 제2 우물층으로부터 상기 제2 InGaN 영역으로의 방향으로 증가될 수 있다.
이 III족 질화물 반도체 레이저에 의하면, 제3 장벽층의 적어도 일부분은 조성 경사져 있다. 이 때문에 제2 광 가이드층으로부터 우물층으로 흐르는 정공에의 계단 형상의 포텐셜 장벽이 저감된다.
본 발명에 따른 III족 질화물 반도체 레이저에서, 상기 제2 광 가이드층은, 상기 제2 InGaN 영역과 상기 p형 클래드층 사이에 설치된 제4 InGaN 영역을 포함하고, 상기 제4 InGaN 영역의 인듐 조성은 상기 제2 InGaN 영역으로부터 상기 p형 클래드층을 향해 감소될 수 있다.
이 III족 질화물 반도체 레이저에 의하면, 광 가이드층의 제4 InGaN 영역은 클래드층에 가깝기 때문에, 제4 InGaN 영역의 인듐 조성을 낮춰도 광 가둠 성능의 저하는 작다. 한편, 제4 InGaN 영역의 인듐 조성을 낮추는 것에 의해, 광 가이드층의 결정 품질의 저하를 작게 할 수 있다.
본 발명에 따른 III족 질화물 반도체 레이저에서, 상기 제1 광 가이드층은, 상기 제2 장벽층과 상기 제1 InGaN 영역 사이에 설치된 제5 InGaN 영역을 포함하고, 상기 제5 InGaN 영역의 인듐 조성은, 상기 제2 장벽층으로부터 상기 제1 InGaN 영역으로의 방향으로 증가될 수 있다.
이 III족 질화물 반도체 레이저에 의하면, 제1 광 가이드층에 전자가 축적되는 것을 저감시킬 수 있다.
본 발명에 따른 III족 질화물 반도체 레이저에서, 상기 제2 장벽층은 InGaN 영역을 갖고 있고, 상기 제2 장벽층의 상기 InGaN 영역의 인듐 조성은, 상기 제1 우물층으로부터 상기 제1 InGaN 영역으로의 방향으로 증가할 수 있다.
이 III족 질화물 반도체 레이저에 의하면, 제2 장벽층 중 적어도 일부분은 조성 경사져 있다. 이 때문에, 제1 광 가이드층으로부터 우물층으로 흐르는 전자에 대한 계단 형상의 포텐셜 장벽이 저감된다.
본 발명에 따른 III족 질화물 반도체 레이저에서, 상기 제1 광 가이드층은, 상기 제1 InGaN 영역과 상기 n형 클래드층 사이에 설치된 제6 InGaN 영역을 포함하고, 상기 제6 InGaN 영역의 인듐 조성은, 상기 제1 InGaN 영역으로부터 상기 n형 클래드층으로의 방향으로 감소할 수 있다.
이 III족 질화물 반도체 레이저에 의하면, 광 가이드층의 제6 InGaN 영역은 클래드층에 가깝기 때문에, 제6 InGaN 영역의 인듐 조성을 낮춰도 광 가둠 성능의 저하는 작다. 한편 제6 InGaN 영역의 인듐 조성을 낮추는 것에 의해, 광 가이드층의 결정 품질의 저하를 작게 할 수 있다.
본 발명에 따른 III족 질화물 반도체 레이저에서, 상기 제2 장벽층은, 상기 제1 InGaN 영역의 밴드갭보다 작은 밴드갭을 갖는 부분을 포함하고, 상기 제3 장벽층은, 상기 제2 InGaN 영역의 밴드갭보다 작은 밴드갭을 갖는 부분을 포함한다.
이 III족 질화물 반도체 레이저에 의하면, 광 가이드층으로부터 우물층으로 캐리어가 원활하게 흐르게 된다.
본 발명에 따른 III족 질화물 반도체 레이저에서, 상기 제2 광 가이드층은, 상기 제2 InGaN 영역과 상기 p형 클래드층 사이에 설치된 제7 InGaN 영역을 포함하고, 상기 제7 InGaN 영역의 인듐 조성은 상기 제2 InGaN 영역으로부터 상기 p형 클래드층을 향해 감소될 수 있다.
이 III족 질화물 반도체 레이저에 의하면, 광 가이드층의 제7 InGaN 영역은 클래드층에 가깝기 때문에, 제7 InGaN 영역의 인듐 조성을 낮춰도 광 가둠 성능의 저하는 작다. 한편, 제7 InGaN 영역의 인듐 조성을 낮추는 것에 의해, 광 가이드층의 결정 품질의 저하를 작게 할 수 있다.
본 발명에 따른 III족 질화물 반도체 레이저에서, 상기 제1 광 가이드층은, 상기 제1 InGaN 영역과 상기 n형 클래드층 사이에 설치된 제8 InGaN 영역을 포함하고, 상기 제8 InGaN 영역의 인듐 조성은, 상기 제1 InGaN 영역으로부터 상기 n형 클래드층으로의 방향으로 감소될 수 있다.
이 III족 질화물 반도체 레이저에 의하면, 광 가이드층의 제8 InGaN 영역은 클래드층에 가깝기 때문에, 제8 InGaN 영역의 인듐 조성을 낮춰도 광 가둠 성능의 저하는 작다. 한편, 제8 InGaN 영역의 인듐 조성을 낮추는 것에 의해, 광 가이드층의 결정 품질의 저하를 작게 할 수 있다.
본 발명에 따른 III족 질화물 반도체 레이저에서, 상기 활성층은, 이 III족 질화물 반도체 레이저의 발광 파장이 430 ㎚ 이상의 파장 영역 내에 있도록 설치된 다중 양자 우물 구조를 가질 수 있다.
이 III족 질화물 반도체 레이저에서는, 큰 인듐 조성의 재료를 우물층으로 이용하는 장파장의 반도체 레이저에 적합하다.
본 발명에 따른 III족 질화물 반도체 레이저에서, 상기 제1 광 가이드층의 두께는 150 ㎚ 이하이고, 상기 제2 광 가이드층의 두께는 150 ㎚ 이하일 수 있다. 이 III족 질화물 반도체 레이저에 의하면, 큰 인듐 조성을 이용하는 광 가이드층의 두께가 150 ㎚보다 클 때, 활성층의 성장에서의 결정 품질의 회복이 충분히 얻어지지 않고, 그 결과, 활성층의 결정 품질이 저하된다.
본 발명에 따른 III족 질화물 반도체 레이저에서, 상기 제1 광 가이드층의 제1 InGaN 영역의 인듐 조성은 0.03 이상일 수 있다. 이 III족 질화물 반도체 레이저에 의하면 0.03 이상의 인듐 조성의 InGaN 영역은 광 가이드층에 고굴절률을 부여할 수 있다. 또한, 상기 제2 광 가이드층의 제2 InGaN 영역의 인듐 조성은 0.03 이상일 수 있다. 이 III족 질화물 반도체 레이저에 의하면 0.03 이상의 인듐 조성의 InGaN 영역은 광 가이드층에 고굴절률을 부여할 수 있다.
본 발명에 따른 III족 질화물 반도체 레이저에서, 상기 제1 광 가이드층의 인듐 조성은 0.12 이하일 수 있다. 이 III족 질화물 반도체 레이저에 의하면, 0.12를 초과하는 인듐 조성의 InGaN 영역은 광 가이드층의 결정 품질을 저하시킨다.
본 발명에 따른 III족 질화물 반도체 레이저에서, 상기 제2 광 가이드층의 인듐 조성은 0.12 이하일 수 있다. 이 III족 질화물 반도체 레이저에 의하면 0.12를 초과하는 인듐 조성의 InGaN 영역은 광 가이드층의 결정 품질을 저하시킨다.
본 발명에 따른 III족 질화물 반도체 레이저에서, 상기 기판은 III족 질화물 반도체로 이루어지고, 상기 기판의 상기 주요면은, 상기 III족 질화물 반도체의 c면에 대하여 1도 이상의 각도로 경사져 있으며, 상기 기판의 상기 주요면은, 상기 III족 질화물 반도체의 c면에 대하여 50도 이하의 각도로 경사져 있을 수 있다. 이 III족 질화물 반도체 레이저에 의하면 c면으로부터 경사진 표면은 높은 인듐 조성의 InGaN을 성장시키는 것에 적합하다.
본 발명에 따른 III족 질화물 반도체 레이저에서, 상기 주요면의 경사 방향은, 상기 III족 질화물 반도체의 a축 방향일 수 있다. 이 III족 질화물 반도체 레이저에 의하면 m면 벽개를 이용하여 공진기를 제작할 수 있다.
본 발명에 따른 III족 질화물 반도체 레이저에서, 상기 기판은 GaN으로 이루어질 수 있다. 이 III족 질화물 반도체 레이저에 의하면, 고품질의 GaN 웨이퍼를 이용하여 반도체 레이저를 제작할 수 있다.
본 발명에 따른 III족 질화물 반도체 레이저에서, 상기 기판은 InGaN으로 이루어질 수 있다. 이 III족 질화물 반도체 레이저에 의하면, 큰 인듐 조성의 광 가이드층과 기판 사이의 격자 부정합을 작게 할 수 있다.
본 발명에 따른 III족 질화물 반도체 레이저를 제작하는 방법은, (a) 제1 도전형 클래드층 위에, 제1 온도로 제1 InGaN 광 가이드층을 성장시키는 공정과, (b) 상기 제1 InGaN 광 가이드층을 성장시킨 후에, 장벽층을 성장시키는 공정과, (c) 상기 장벽층을 성장시킨 후에, InGaN 우물층을 성장시키는 공정과, (d) 상기 InGaN 우물층을 성장시킨 후에, 제2 온도로 다른 장벽층을 성장시키는 공정과, (e) 상기 다른 장벽층을 성장시킨 후에, 다른 InGaN 우물층을 성장시키는 공정과, (f) 상기 다른 InGaN 우물층을 성장시킨 후에, 또 다른 장벽층을 성장시키는 공정과, (g) 상기 또 다른 장벽층을 성장시킨 후에, 제3 온도로 제2 InGaN 광 가이드층을 성장시키는 공정을 포함한다. 상기 제2 온도는, 상기 제1 및 제3 온도보다 높다.
이 방법에 의하면, 제2 온도는 제1 및 제3 온도보다 높기 때문에, 다른 장벽층의 성장시에, 결정 품질이 향상된다. 따라서, 이 다른 장벽층 위에 성장되는 우물층의 결정 품질의 저하를 방지할 수 있다.
본 발명의 상기 목적 및 다른 목적, 특징, 및 이점은 첨부 도면을 참조하여 진행되는 본 발명의 적합한 실시형태의 이하의 상세한 기술로부터, 보다 용이하게 명백해진다.
(발명의 효과)
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 양호한 광 가둠 성능과 양호한 결정 품질의 InGaN 우물층을 모두 갖는 III족 질화물 반도체 레이저가 제공된다.
도 1은 본 실시형태에 따른 III족 질화물 반도체 레이저의 구성을 개략적으로 도시하는 도면이다.
도 2는 본 실시형태에 따른 III족 질화물 반도체 레이저의 구성을 개략적으로 도시하는 도면이다.
도 3a는 본 실시형태에 따른 실시예의 반도체 레이저의 구조를 도시하는 도면이다.
도 3b는 본 실시형태에 따른 실시예의 반도체 레이저의 구조를 도시하는 도 면이다.
도 3c는 본 실시형태에 따른 실시예의 반도체 레이저의 구조를 도시하는 도면면이다.
도 4a는 반도체 레이저의 밴드 다이어그램을 도시하는 도면이다.
도 4b는 반도체 레이저의 밴드 다이어그램을 도시하는 도면이다.
도 4c는 반도체 레이저의 밴드 다이어그램을 도시하는 도면이다.
도 4d는 반도체 레이저의 밴드 다이어그램을 도시하는 도면이다.
도 5는 실시예에 따른 공정 흐름을 나타내는 도면이다.
도 6a는 전기 루미네선스의 측정 결과를 도시하는 도면이다.
도 6b는 전기 루미네선스의 측정 결과를 도시하는 도면이다.
도 7은 본 실시형태에 따른 III족 질화물 반도체 레이저의 구성을 개략적으로 도시하는 도면이다.
도 8은 캐소드 루미네선스를 측정하기 위한 에피텍시얼 웨이퍼의 구조를 도시하는 도면이다.
도 9a는 캐소드 루미네선스상을 도시하는 도면이다.
도 9b는 캐소드 루미네선스상을 도시하는 도면이다.
<부호의 설명>
11, 11a, 11b: III족 질화물 반도체 레이저 13: 기판
13a: 기판 주요면 13b: 기판 이면
15: n형 클래드층 17: p형 클래드층
19: 활성층 21: 제1 광 가이드층
21a: 제1 InGaN 영역 21b: 제5 InGaN 영역
21c: 제6 InGaN 영역 23: 제2 광 가이드층
23a: 제2 InGaN 영역 23b: 제3 InGaN 영역
23c: 제4 InGaN 영역 27a, 27b, 27c: 우물층
29a: 제1 장벽층 31: 전자 블록층
33: p형 콘택트층 35: 절연막
37a, 37b: 전극 39a, 39b: 제2 장벽층
40a: 제2 장벽층의 제1 부분 40b: 제2 장벽층의 제2 부분
41a, 41b: 제3 장벽층 42a: 제3 장벽층의 제1 부분
42b: 제3 장벽층의 제2 부분 G: 전자
H: 정공
본 발명의 지견은, 예시로서 도시된 첨부 도면을 참조하여 이하의 상술한 기술을 고려하는 것에 의해 용이하게 이해할 수 있다. 계속해서, 첨부 도면을 참조하면서, 본 발명의 III족 질화물 반도체 레이저에 따른 실시형태를 설명한다. 가능한 경우에는, 동일한 부분에는 동일한 부호를 붙인다.
도 1은 본 실시형태에 따른 III족 질화물 반도체 레이저의 구성을 개략적으로 도시하는 도면이다. III족 질화물 반도체 레이저(11)는 기판(13)과, n형 클래드층(15)과, p형 클래드층(17)과, 활성층(19)과, 제1 광 가이드층(21)과, 제2 광 가이드층(23)을 구비한다. 기판(13)은 주요면(13a) 및 이면(13b)을 갖는다. 기판(13)은, 예컨대 질화갈륨계 반도체로 이루어질 수 있다. n형 클래드층(15)은 기판(13)의 주요면(13a) 위에 설치되고, 또한 III족 질화물 반도체로 이루어진다. p형 클래드층(17)은 기판(13)의 주요면(13a) 위에 설치되고, III족 질화물 반도체로 이루어진다. 활성층(19)은 n형 클래드층(15)과 p형 클래드층(17) 사이에 설치되어 있다. 제1 광 가이드층(21)은 n형 클래드층(15)과 활성층(19) 사이에 설치되어 있다. 제2 광 가이드층(23)은 p형 클래드층(17)과 활성층(19) 사이에 설치되어 있다. 활성층(19)은 제1 광 가이드층(21)과 제2 광 가이드층(23) 사이에 설치되어 있다. 활성층(19)은 복수의 우물층(예컨대, 27a, 27b, 27c)을 포함할 수 있고, 이들 우물층 사이에 설치된 하나 이상의 제1 장벽층(29a)을 갖는다. 제1 광 가이드층(21)은 제1 InGaN 영역(21a)을 포함하고, 제1 InGaN 영역(21a)은 InYGa1-YN(0<Y<1)으로 이루어지며, 또한 밴드갭 E21을 갖는다. 밴드갭 E21은 제1 장벽층(29a)의 밴드갭 E29보다 작고, 우물층(예컨대, 27a, 27b, 27c)의 밴드갭(EW)보다 크다. 제2 광 가이드층(23)은 제2 InGaN 영역(23a)을 포함하고, 제2 InGaN 영역(23a)은 InZGa1-ZN(0<Z<1)로 이루어지며, 밴드갭 E23을 갖는다. 밴드갭 E23은 제1 장벽층(29a)의 밴드갭 E29보다 작고, 우물층(예컨대, 27a, 27b, 27c)의 밴드갭(EW)보다 크다.
이 III족 질화물 반도체 레이저(11)에 의하면, 제1 및 제2 광 가이드층(21, 23)이, 제1 장벽층(29a)의 밴드갭 E29보다 작은 제1 및 제2 InGaN 영역(21a, 23a)을 포함하기 때문에, 제1 및 제2 광 가이드층(21, 23)의 평균 굴절률(nGUIDE)을 제1 장벽층(29a)의 굴절률 n29보다 크게 할 수 있다. 그래서, 광 가둠이 양호해진다. 또한 제1 장벽층(29a)의 밴드갭 E29이 제1 및 제2 InGaN 영역(21a, 23a)의 밴드갭 E21, E23보다 크기 때문에, 제1 장벽층(29a)의 성장 온도를 제1 및 제2 InGaN 영역(21a, 23a)의 성장 온도보다 높게 할 수 있다. 이 때문에 제1 장벽층(29a)의 결정 품질을 양호하게 할 수 있다. 이것으로부터, 제1 장벽층(29a) 위의 우물층은 양호한 결정 품질을 갖는다. 또한 제1 및 제2 광 가이드층(21, 23) 중 어느 한 쪽에서의 인듐 조성을 제1 장벽층(29a)보다 크게 할 수있다.
n형 클래드층(15)은, 예컨대 AlGaN, GaN, InAlGaN 등으로 이루어질 수 있다. 또한 p형 클래드층(17)은, 예컨대 AlGaN, GaN, InAlGaN 등으로 이루어질 수 있다. 장벽층(29a)은 예컨대 InGaN, GaN, AlGaN 등으로 이루어질 수 있다. 우물층(27a)은 예컨대 InGaN으로 이루어질 수 있다. 제1 광 가이드층(21)은 언도프 InGaN 영역을 포함할 수 있고, 제2 광 가이드층(23)은 언도프 InGaN 영역을 포함할 수 있다. 언도프 반도체에 의해, 캐리어에 의한 광 흡수를 저감할 수 있다.
III족 질화물 반도체 레이저(11)는 p형 클래드층(17) 위에 설치된 p형 콘택트층(33)을 포함하고, p형 콘택트층(33)은 절연막(35)의 개구를 통해 전극(37a)(예컨대, 애노드)에 접속된다. 기판(13)이 도전성을 나타낼 때는, 기판(13)의 이면(13b) 위에 전극(37b)(예컨대, 캐소드)이 형성된다.
본 실시형태에서는 III족 질화물 반도체 레이저(11)는 광 가이드층(23)과 p 형 클래드층(17) 사이에 전자 블록층(31)을 포함할 수 있고, 전자 블록층(31)은 클래드층(17)보다 큰 밴드갭을 갖는다. 전자 블록층(31)은, 예컨대 AlGaN, InAlGaN 등으로 이루어질 수 있다. 콘택트층(33)은 예컨대 GaN, AlGaN, InGaN, InAlGaN 등으로 이루어질 수 있다.
III족 질화물 반도체 레이저(11)에서는, 제1 우물층(27a)은 활성층(19)의 우물층(27a, 27b, 27c) 중 제1 광 가이드층(21)에 가장 가깝다. 또한 제2 우물층(27c)은 활성층(19)의 우물층(27a, 27b, 27c) 중 제2 광 가이드층(23)에 가장 가깝다. 활성층(19)은 제2 장벽층(39a) 및 제3 장벽층(41a)을 포함한다. 제2 장벽층(39a)은 제1 우물층(27a)과 제1 광 가이드층(21) 사이에 설치되어 있고, 제3 장벽층(41a)은 제2 우물층(27c)과 제2 광 가이드층(23) 사이에 설치되어 있다. 제2 장벽층(39a)의 밴드갭 E39a는 제1 InGaN 영역(21a)의 밴드갭 E21보다 크다. 제3 장벽층(41a)의 밴드갭 E41a는 제2 InGaN 영역(23a)의 밴드갭 E23보다 크다.
이 III족 질화물 반도체 레이저(11)에 의하면, 제1∼제3 장벽층(29a, 39a, 41a)의 밴드갭이 제1 및 제2 InGaN 영역(21a, 23a)의 밴드갭보다 크기 때문에, 제1∼제3 장벽층(29a, 39a, 41a)의 성장 온도를 제1 및 제2 InGaN 영역(21a, 23a)의 성장 온도보다 높게 할 수 있다. 그래서, 제1∼제3 장벽층(29a, 39a, 41a)의 결정 품질을 양호하게 할 수 있다. 따라서 제1∼제3 장벽층(29a, 39a, 41a) 위의 우물층은 양호한 결정 품질을 갖는다.
n형 클래드층(15)으로부터의 전자(G)가 광 가이드층(21)을 통해 활성층(19) 에 제공된다. p형 클래드층으로부터의 정공(H)은 광 가이드층(23)을 통해서 활성층(19)에 제공된다. 전자 및 정공은 활성층(19)에서 재결합하여, 광을 생성한다. 생성된 광은 도파 영역(21, 19, 23)에 가둬진다. InGaN 영역(21a, 23a)의 밴드갭 E21, E23이 장벽층(29a)의 밴드갭 E29보다 작기 때문에, 클래드층(15, 17)의 굴절률과 광 가이드층(21, 23)의 굴절률 사이의 차를 크게 하여, 원하는 굴절률차를 얻을 수 있다. InGaN 영역(21a, 23a)의 인듐 조성은 크기 때문에, InGaN 영역(21a, 23a)의 결정 품질을 양호하게 유지하는 것은 용이하지 않다. 그러나 InGaN 영역(21a, 23a)의 성장 온도보다 높은 온도로, InGaN 영역을 성장한 후에 장벽층(29a)을 성장할 수 있기 때문에, 활성층(19)의 결정 품질을 InGaN 영역(21a, 23a)에 비해 양호하게 할 수 있다.
또한, III족 질화물 반도체 레이저(11)에서 제2 및 제3 장벽층(39a, 41a)은 제1 장벽층(29a)과 실질적으로 동일한 질화갈륨계 반도체로 이루어질 수 있다. 제2 및 제3 장벽층(39a, 41a)의 밴드갭 E39a, E41a이 제1 장벽층(29a)의 밴드갭 E29와 동일하기 때문에, 제2 및 제3 장벽층(39a, 41a)은 양호한 결정 품질을 갖는다. 큰 인듐 조성의 InGaN을 광 가이드층(21, 23)에 이용하지만, 장벽층(29a, 39a, 41a)의 성장으로 결정 품질을 개선시킬 수 있다.
도 2는 본 실시형태에 따른 III족 질화물 반도체 레이저의 구성을 개략적으로 도시하는 도면이다. III족 질화물 반도체 레이저(11a)에서, 활성층(19)은 제2 장벽층(39b) 및 제3 장벽층(41b)을 포함한다. 제2 장벽층(39b)은 제1 우물층(27a) 과 제1 광 가이드층(21) 사이에 설치되어 있고, 제3 장벽층(41b)은 제2 우물층(27c)과 제2 광 가이드층(23) 사이에 설치되어 있다.
III족 질화물 반도체 레이저(11a)에서, 제2 광 가이드층(23b)은 제3 InGaN 영역(23b)을 포함하고, 제3 InGaN 영역(23b)은 제3 장벽층(41b)과 제2 InGaN 영역(23a) 사이에 설치되어 있다. 제3 InGaN 영역(23b)의 인듐 조성은 제3 장벽층(41b)으로부터 제2 InGaN 영역(23a)에 대한 방향으로 증가할 수 있다. p형 클래드층(17)으로부터의 정공(H)은 제2 광 가이드층(23)을 통해 활성층(19a)에 제공된다. 이 구조에 의하면 제2 광 가이드층(23)에 축적되는 정공(H)을 저감시킬 수 있다. 캐리어의 축적량을 저감시킴으로써 캐리어 주입 효율의 향상과 광 도파로를 전파하는 광의 흡수를 저감할 수 있다.
또한 제3 장벽층(41b)의 적어도 일부분은 조성 경사져 있을 수 있다. 제3 장벽층(41b)은 InGaN 영역을 갖는다. 제3 장벽층(41b)은 예컨대 제1 및 제2 부분(42a, 42b)을 포함하고 있고, 제1 및 제2 부분(42a, 42b)은 제2 우물층(27c)으로부터 제2 광 가이드층(23)을 향하는 방향으로 순서대로 배치되어 있다. 제2 부분(42b)은, 예컨대 InGaN으로 이루어질 수 있고, 제1 부분(42a)은 제1 장벽층(29a)과 동일한 배리어를 갖는 것이 바람직하다. 제2 부분(42b)의 인듐 조성은 제2 우물층(27c)으로부터 제2 InGaN 영역(23a)으로의 방향으로 증가할 수 있다. 이 구조에 의하면 제3 장벽층(41b)의 적어도 일부분이 조성 경사져 있기 때문에, 광 가이드층(23)으로부터 우물층(27a, 27b, 27c)에 흐르는 정공(H)에 대한 계단 형상의 포텐셜 장벽이 저감된다. 또한 제2 부분(42b)은 제1 부분(42a)의 인듐 조성보다 많 은 InGaN으로 이루어질 수 있다.
또한, 필요한 경우에는 III족 질화물 반도체 레이저(11a)에서, 제2 광 가이드층(23)은 제4 InGaN 영역(23c)을 포함할 수 있다. 이것에 의해서, 광 가이드층에서의 굴절률의 변화를 원하는 원(遠)시야상에 맞춰 변경시킬 수 있다.
III족 질화물 반도체 레이저(11a)에서, 제1 광 가이드층(21)은 제5 InGaN 영역(21b)을 포함할 수 있고, 제5 InGaN 영역(21b)은 제2 장벽층(39b)과 제1 InGaN 영역(21a) 사이에 설치되어 있다. 제5 InGaN 영역(21b)의 인듐 조성은 제2 장벽층(39b)으로부터 제1 InGaN 영역(21a)에 대한 방향으로 증가될 수 있다. n형 클래드층(15)으로부터의 전자(G)는 제1 광 가이드층(21)을 통해 활성층(19a)에 제공된다. 이 구조에 의하면 제1 광 가이드층(21)에 축적되는 전자(G)를 저감시킬 수 있다. 캐리어의 축적량을 저감시킴으로써 캐리어 주입 효율의 향상과 광 도파로를 전파하는 광의 흡수를 저감시킬 수 있다.
또한, III족 질화물 반도체 레이저(11a)에서, 제2 장벽층(39b)의 적어도 일부분은 조성 경사져 있을 수 있다. 제2 장벽층(39b)은 InGaN 영역을 갖는다. 제2 장벽층(39b)은 예컨대 제1 및 제2 부분(40a, 40b)을 포함하고 있고, 제1 및 제2 부분(40a, 40b)은 제1 우물층(27a)으로부터 광 가이드층(21)을 향하는 방향으로 순서대로 배치되어 있다. 제2 부분(40b)은 예컨대 InGaN으로 이루어질 수 있고, 제1 부분(40a)은 제1 장벽층(29a)과 동일한 배리어를 갖는 것이 바람직하다. 제2 부분(40b)의 인듐 조성은 제1 우물층(27a)으로부터 제1 InGaN 영역(21a)으로의 방향으로 증가될 수 있다. 이 구조에 의하면 제2 장벽층(39b)의 적어도 일부분이 조성 경사져 있기 때문에, 광 가이드층(21)으로부터 우물층(27a, 27b, 27c)에 흐르는 전자(G)에 대한 계단 형상의 포텐셜 장벽이 저감된다. 또한 제2 부분(40b)은 제1 부분(40a)의 인듐 조성보다 많은 InGaN으로 이루어질 수 있다.
또한 III족 질화물 반도체 레이저(11a)에서, 제1 광 가이드층(21)은 제6 InGaN 영역(21c)을 포함할 수 있다. 제6 InGaN 영역(21c)은 제1 InGaN 영역(21a)과 n형 클래드층(15) 사이에 설치되어 있다. 제6 InGaN 영역(21c)의 인듐 조성은 제1 InGaN 영역(21a)으로부터 n형 클래드층(15)으로의 방향으로 감소한다.
이 III족 질화물 반도체 레이저(11a)에 의하면, 광 가이드층(21)의 제6 InGaN 영역(21c)은 클래드층(15)에 가깝기 때문에, 제6 InGaN 영역(21c)의 인듐 조성을 낮춰도 광 가둠 성능의 저하는 작다. 한편 제6 InGaN 영역(21c)의 인듐 조성을 낮추는 것에 의해, 광 가이드층(21)의 결정 품질의 저하를 작게 할 수 있다.
이 구조에서는 제2 광 가이드층(23)은 제4 InGaN 영역(23c)을 포함하는 것이 바람직하다. 제2 광 가이드층(23)의 굴절률 분포를 제1 광 가이드층(21)의 굴절률 분포에 맞출 수 있다. 또한 제2 광 가이드층(23)에서 제4 InGaN 영역(23c)의 인듐 조성은 제2 InGaN 영역(23a)으로부터 p형 클래드층(17)을 향해 감소한다. 이 구조에 의하면 광 가이드층의 제4 InGaN 영역은 클래드층에 가깝기 때문에, 제4 InGaN 영역의 인듐 조성을 낮춰도 광 가둠 성능의 저하는 작다. 한편 제4 InGaN 영역의 인듐 조성의 저감에 의해 광 가이드층의 결정 품질의 저하를 작게 할 수 있다.
III족 질화물 반도체 레이저(11a)에서, 제2 광 가이드층(23)은 원하는 원시야상 및 전기적 특성을 얻을 수 있도록, 제3 및 제4 InGaN 영역(23b, 23c) 중 어느 하나를 이용할 수 있다. 또한, 제1 광 가이드층(21)은 원하는 원시야상 및 전기적 특성를 얻을 수 있도록, 제5 및 제6 InGaN 영역(21b, 21c) 중 어느 하나를 이용할 수 있다. 또한 원하는 원시야상 및 전기적 특성을 얻기 위해 제3 장벽층(41b)은 그 일부 또는 전부에 걸쳐 인듐 조성 경사 영역일 수 있다. 또한 원하는 원시야상 및 전기적 특성을 얻기 위해, 제2 장벽층(39b)은 그 일부 또는 전부에 걸쳐 인듐 조성 경사 영역일 수 있다.
(실시예 1)
도 3a∼도 3c는 본 실시형태에 따른 실시예의 반도체 레이저의 구조를 도시하는 도면이다. 도 4a∼도 4c는 도 3에 도시된 반도체 레이저의 밴드 다이어그램을 도시하는 도면이다.
도 5는 반도체 레이저 LD1의 제작을 위한 주요한 공정 흐름을 도시하는 도면이다. 도 3a에 도시된 반도체 레이저 LD1의 제작을 도 5를 참조하면서 설명한다. 반도체 레이저 LD1는 유기 금속 기상 성장법에 의해 제작되었다. 원료에는 트리메틸갈륨(TMG), 트리메틸알루미늄(T㎃), 트리메틸인듐(TMI), 암모니아(NH3), 실란(SiH4), 비스시클로펜타디에닐마그네슘(CP2Mg)을 이용하였다. 공정 흐름(100)중 공정 S101에서는 GaN 웨이퍼를 준비한다. GaN 웨이퍼는 n형 GaN으로 이루어지며, 오프각 0.3도의 주요면을 갖는다. GaN 웨이퍼를 유기 금속 기상 성장로(이하, 성장로로서 참조함)에 배치하였다. 성장로에 암모니아 및 수소를 공급하고, 이들 가스를 포함하는 분위기중, 섭씨 1050도의 온도로, GaN 웨이퍼의 열처리 공정을 행하 였다. 공정 S102에서는 섭씨 1150도의 온도로, GaN 웨이퍼 위에 AlGaN 클래드층을 성장시켰다. AlGaN 클래드층은 예컨대 두께 2 ㎛의 n형 Al0.04Ga0.96N이다.
공정 S103에서는, 성막 온도 TG1로, AlGaN 클래드층 위에 InGaN 광 가이드층을 성장시켰다. 성막 온도 TG1은 예컨대 섭씨 840도의 온도이다. InGaN 광 가이드층은, 예컨대 두께 100 ㎚의 언도프 In0.04Ga0.96N이다. 이 InGaN 광 가이드층의 인듐 조성은, 나중에 성장되는 InGaN 장벽층의 인듐 조성보다 크다. 공정 S104에서는 성막 온도 TB2로, InGaN 광 가이드층 위에 InGaN 장벽층을 성장시켰다. 성막 온도 TB2는 본 실시예에서 성막 온도 TG1 보다 높고, 예컨대 섭씨 860도의 온도이다. InGaN 장벽층은, 예컨대 두께 15 ㎚의 언도프 In0.02Ga0.98N이다. 공정 S105에서는 섭씨 800도의 온도로, InGaN 장벽층 위에 InGaN 우물층을 성장시켰다. InGaN 우물층은, 예컨대 두께 3 ㎚의 언도프 In0.18Ga0.82N이다. 공정 S106에서는 성막 온도 TB1로, InGaN 광 가이드층 위에 InGaN 장벽층을 성장시켰다. 성막 온도 TB1은 성막 온도 TG1보다 높고, 또한 본 실시예에서는 성막 온도 TB2와 동일하며, 예컨대 섭씨 860도의 온도이다. InGaN 장벽층은, 예컨대 두께 15 ㎚의 언도프 In0.02Ga0.98N이다. 이어서, 공정 S105와 마찬가지로, 섭씨 800도의 온도로, InGaN 장벽층 위에 InGaN 우물층을 성장시켰다. 이후에 공정 S106과 마찬가지로, 성막 온도 TB1로, InGaN 우 물층 위에 InGaN 장벽층을 성장하였다. 그리고 공정 S105와 마찬가지로, 섭씨 800도의 온도로, InGaN 장벽층 위에 InGaN 우물층을 성장시켰다. 이와 같이, 공정 S105 및 S106을 원하는 횟수(예컨대, 2회) 반복한 후에, 공정 S107에서는 성막 온도 TB3로, InGaN 우물층 위에 InGaN 장벽층을 성장시켰다. 성막 온도 TB3은 본 실시예에서 성막 온도 TG1보다 높고, 예컨대 섭씨 860도의 온도이다. InGaN 장벽층은, 예컨대 두께 15 ㎚의 언도프 In0.02Ga0.98N이다. 이것에 의해서, 3층의 우물층을 포함하는 InGaN 활성층이 제작되었다.
공정 S108에서는 온도 TB2보다 낮은 성막 온도 TG2의 온도로, InGaN 활성층 위에 InGaN 광 가이드층을 성장시켰다. 성막 온도 TG2는 예컨대 섭씨 840도이다. InGaN 광 가이드층은, 예컨대 두께 100 ㎚의 언도프 In0.04Ga0.96N이다. 이 InGaN 광 가이드층의 인듐 조성은 InGaN 장벽층의 인듐 조성보다 크다. 광 도파 영역의 형성에서, 인듐 조성이 높을수록 성장 온도는 낮다. 광 가이드층의 성장 온도(예컨대, 섭씨 840도)보다 장벽층의 성장 온도(예컨대, 섭씨 860도)가 높기 때문에, 장벽층의 형성시에 결정 품질을 회복할 수 있게 된다. 회복된 결정 품질의 장벽층 위에 우물층을 형성하기 때문에, 우물층의 결정 품질도 양호해진다.
본 실시예에서의 InGaN 광 가이드층의 성장 온도는 섭씨 760도 이상인 것이 바람직하다. InGaN 광 가이드층의 성장 온도는 섭씨 880도 이하인 것이 바람직하다. 또한 본 실시예에서의 InGaN 우물층의 성장 온도는 섭씨 700도 이상인 것이 바람직하다. 또한 InGaN 우물층의 성장 온도는 섭씨 840도 이하인 것이 바람직하다. 또한 본 실시예에서의 장벽층의 성장 온도는 섭씨 800도 이상인 것이 바람직하다. 장벽층의 성장 온도는 섭씨 920도 이하인 것이 바람직하다. 장벽층의 성장 온도는 광 가이드층의 성장 온도보다 크고, 광 가이드층의 성장 온도는 우물층의 성장 온도보다 크다.
공정 S109에서, 섭씨 1100도의 온도로, InGaN 광 가이드층 위에 AlGaN 전자 블록층을 성장시켰다. AlGaN 전자 블록층은, 예컨대 두께 20 ㎚의 p형 Al0.12Ga0.88N이다. 공정 S110에서는 섭씨 1100도의 온도로, AlGaN 전자 블록층 위에 AlGaN 클래드층을 성장시켰다. AlGaN 클래드층은, 예컨대 두께 400 ㎚의 p형 Al0.04Ga0.96N이다. 공정 S111에서는 섭씨 1100도의 온도로, AlGaN 클래드층 위에 GaN 콘택트층을 성장시켰다. GaN 콘택트층의 두께는, 예컨대 50 ㎚이다. 이것에 의해 에피텍시얼 웨이퍼가 제작되었다. 성장로로부터 에피텍시얼 웨이퍼를 취출한 후에, 공정 S112에서는 콘택트층 위에 절연막을 성장시켰다. 절연막은, 예컨대 CVD법으로 성장된 실리콘 산화물로 이루어진다. 폭 10 μm 접촉창을 형성하였다.
공정 S113에서는, 접촉창 및 절연막 위에 애노드 전극을 형성하였다. 애노드 전극(A)은, 예컨대 증착에 의해 형성된 Ni/Au로 이루어진다. 이어서, 애노드 전극에 접속된 패드 전극을 형성하였다. 패드 전극은, 예컨대 증착에 의해 형성된 Ti/Au로 이루어진다. 또한, 기판의 이면을 연삭한 후에, 공정 S113에서는 연삭된 이면 위에 캐소드 전극을 형성하였다. 캐소드 전극(K)은, 예컨대 증착에 의해 형 성된 Ti/Al로 이루어진다. 이어서, 캐소드 전극에 접속된 패드 전극을 형성하였다. 패드 전극은, 예컨대 증착에 의해 형성된 Ti/Au로 이루어진다. 이것에 의해 기판 생산물이 제작되었다.
공정 S114에서는 기판 생산물을 벽개하여 레이저 바를 제작하였다. 레이저 바는 벽개면(CL1, CL2)을 갖고 있고, 공진기 길이는 800 ㎛이다. 그리고, 공정 S115에서는 레이저 바로부터, 게인(gain) 가이드형 반도체 레이저를 제작하였다.
다음에 반도체 레이저 LD2, LD3의 제작을 설명한다. 반도체 레이저 LD1과 동일한 종류의 기판을 준비하였다. 반도체 레이저 LD2에서 광 가이드층은 In0.02Ga0.98N으로 이루어지고, 장벽층도 In0.02Ga0.98N으로 이루어진다. 광 가이드층 및 장벽층의 성장에 있어서, 성장 온도는 섭씨 860도였다. 또한, 반도체 레이저 LD3에서는 광 가이드층은 In0.04Ga0.96N으로 이루어지고, 장벽층도 In0.04Ga0.96N으로 이루어진다. 광 가이드층 및 장벽층의 성장에 있어서, 성장 온도는 섭씨 840도였다. 광 가이드층 및 장벽층의 성장 조건 이외는 변경되어 있지 않다.
반도체 레이저(LD1, LD2, LD3)에 통전하였다. 어느 반도체 레이저나 430 ㎚ 이상 440 ㎚의 범위에서 레이저 발진하였다.
LD1 LD2 LD3
가이드층의 In 조성 0.04 0.02 0.04
장벽층의 In 조성 0.02 0.02 0.04
임계값 550 ㎃ 900 ㎃ 600 ㎃
실시예의 반도체 레이저 LD1이 가장 양호한 특성을 나타내었다.
원시야상(FFP) 평가에 의해 광 가둠을 비교하였다. 반도체 레이저 LD2가 다른 2개(LD1, LD3)에 비해 뒤떨어져 있었다. 그 이유는 반도체 레이저 LD2의 광 가이드층과 장벽층의 In 조성이 낮기 때문이라고 생각된다. 또한 이 광 가둠 성능이 낮기 때문에, 임계값 전류가 크다고 생각된다. 반도체 레이저 LD3의 광 가둠 성능은 양호하지만, 임계값 전류는 높다. 반도체 레이저 LD3의 장벽층의 In 조성이 높기 때문에, 우물층의 결정 품질이 저하되었기 때문이라고 생각된다. 반도체 레이저 LD1은 장벽층의 In 조성을 내려 발광층의 결정 품질을 향상시시키고, 높은 In 조성의 InGaN 가이드층을 이용하여, 충분한 광 가둠 성능을 얻고 있기 때문에, 임계값이 낮다고 생각된다. 가장 높은 In 조성의 InGaN 우물층의 성장 후에 결정 품질이 악화될 가능성이 높지만, 장벽층의 In 조성을 낮게 하여 장벽층의 성장 온도를 높게 한 것이, 결정 품질의 회복에 도움이 되고 있다고 생각된다.
(실시예 2)
도 4d에 도시되는 밴드 다이어그램을 갖는 반도체 레이저 LD4를 제작하였다. 반도체 레이저 LD4에서는 광 가이드층과 장벽층의 경계 부근에서, In 조성을 경사지게 하였다. 이 조성 경사는 성장 온도를 연속적으로 변화시키는 것에 의해 실현되고 있고, 광 가이드층과 장벽층의 경계로부터 양측에 각각 10 ㎚(합계 20 ㎚)의 영역에서 조성 경사를 형성하였다.
실시예 1과 마찬가지로 반도체 레이저 LD4를 제작하였다. 또한, 반도체 레이저 LD4를 통전시켰다. 레이저 발진 파장은 431 ㎚였다.
LD1 LD4(조성 경사)
가이드층의 In 조성 0.04 0.04
장벽층의 In 조성 0.02 0.02
임계값 550 ㎃ 500 ㎃.
반도체 레이저 LD4의 경계값은 반도체 레이저 LD1보다 작다. 이 조성 경사에 의해 활성층에 대한 캐리어의 주입 효율이 개선되었다고 생각된다.
반도체 레이저 LD1, LD4의 기판 생산물에 있어서, 전기 루미네선스(EL) 스펙트럼을 측정하였다. 도 6a 및 도 6b는 EL 스펙트럼의 측정 결과를 도시하는 도면이다. 도 6a를 참조하면, 반도체 레이저 LD1의 기판 생산물에서는 파장 380 ㎚ 부근 및 420 ㎚ 부근에 2개의 EL 피크가 관찰되었다. 도 6b를 참조하면 반도체 레이저 LD4의 기판 생산물에서는 파장 430 ㎚ 부근에 단독의 EL 피크가 관찰되었다. EL 스펙트럼에서의 2개의 피크는 반도체 레이저 LD1에서는 가이드층에 캐리어가 축적되는 것을 도시하고 있다고 생각된다. EL 스펙트럼에서의 단독 피크는 반도체 레이저 LD4에서는 가이드층으로부터 활성층으로의 캐리어 주입 효율이 향상된 것을 도시하고 있다고 생각된다.
도 7은 본 실시형태에 따른 III족 질화물 반도체 레이저의 구성을 개략적으로 도시하는 도면이다. III족 질화물 반도체 레이저(11b)에서, 활성층(19b)은 제2 및 제3 장벽층(39c, 41c)을 포함한다.
제2 장벽층(39c)은 제1 InGaN 영역(21a)의 밴드갭보다 작은 밴드갭을 갖는 부분을 포함한다. 이 실시예에서는 제2 장벽층(39c) 전체에 걸쳐, 제2 장벽 층(39c)의 인듐 조성은 제1 InGaN 영역(21a)의 인듐 조성보다 작다. 이 III족 질화물 반도체 레이저에 의하면 광 가이드층(21)으로부터 우물층(27a)으로 캐리어가 원활하게 흐르게 된다.
또한, 제3 장벽층(41c)은 제2 InGaN 영역(23a)의 밴드갭보다 작은 밴드갭을 갖는 부분을 포함한다. 이 실시예에서는 제3 장벽층(41c) 전체에 걸쳐, 제3 장벽층(41c)의 인듐 조성은 제2 InGaN 영역(23a)의 인듐 조성보다 작다. 이 III족 질화물 반도체 레이저에 의하면 광 가이드층(23)으로부터 우물층(27c)으로 캐리어가 원활하게 흐르게 된다.
필요한 경우에, III족 질화물 반도체 레이저(11b)에서는, 제1 광 가이드층(21)은 III족 질화물 반도체 레이저(11a)와 유사한 제8 InGaN 영역(21c)을 포함할 수 있다.
제8 InGaN 영역(21c)은 제1 InGaN 영역(21a)과 n형 클래드층(15) 사이에 설치되어 있다. 제8 InGaN 영역(21c)의 인듐 조성은 제1 InGaN 영역(21a)으로부터 n형 클래드층(15)으로의 방향으로 감소한다. 이 제8 InGaN 영역(21c)은 클래드층(15)에 가깝기 때문에, 제8 InGaN 영역(21c)의 인듐 조성을 낮춰도 광 가둠 성능의 저하는 작다. 한편, 제8 InGaN 영역(21c)의 인듐 조성을 낮추는 것에 의해, 광 가이드층(21)의 결정 품질의 저하를 작게 할 수 있다.
이 구조에서, 제2 광 가이드층(23)은 III족 질화물 반도체 레이저(11a)와 유사한 제7 InGaN 영역(23c)을 포함하는 것이 바람직하다. 제2 광 가이드층(23)의 굴절률 분포를 제1 광 가이드층(21)의 굴절률 분포에 맞출 수 있다. 또한 제2 광 가이드층(23)에서 제7 InGaN 영역(23c)의 인듐 조성은 제2 InGaN 영역(23a)으로부터 p형 클래드층(17)을 향해 감소한다. 제7 InGaN 영역이 클래드층에 가깝기 때문에, 제7 InGaN 영역의 인듐 조성을 낮춰도 광 가둠 성능의 저하는 작다.
(실시예 3)
반도체 레이저 LD5를 실시예 1과 유사한 방법으로 형성하였다. 제1 및 제2 광 가이드층의 인듐 조성은 0.04이고, 제2 및 제3 장벽층의 인듐 조성은 0.05였다. 제2 및 제3 장벽층의 두께는 15 ㎚, 그 성장 온도는 섭씨 830도였다. 반도체 레이저 LD5의 경계값은 실시예 2와 대략 동등한 낮은 값이었다. 또한 EL 스펙트럼의 측정 결과에 의하면 광 가이드층에 유래하는 피크는 매우 작았다. 반도체 레이저 LD5는 실시예 2의 반도체 레이저와 같이, 광 가이드층에 캐리어에 대한 축적을 방지할 수 있다. 그리고, 캐리어 주입 효율이 향상된다. 또한, 반도체 레이저 LD5의 발광 특성은 반도체 레이저(LD2, LD3)의 발광 특성보다 양호하다. 이러한 이유로서, 내측 2개의 장벽층의 In 조성이 작기 때문에, 이들 장벽층의 성장 온도를 올릴 수 있고, 이 결과, 결정 품질의 회복이 행해졌다고 생각된다.
III족 질화물 반도체 레이저(11b)에서는, 제2 장벽층(39c)의 In 조성이 광 가이드층(21)으로부터 우물층(27a)으로의 방향으로 서서히 커지도록 경사져 있어도 좋다. 또한 제2 장벽층(39c) 및 광 가이드층(21)의 In 조성이 n형 클래드층(15)으로부터 우물층(27a)으로의 방향으로 서서히 커지도록 경사져 있어도 좋다. 또한 제3 장벽층(41c)의 In 조성이 광 가이드층(23)으로부터 우물층(27c)으로의 방향으로 서서히 커지도록 경사져 있어도 좋다. 또한 제3 장벽층(41c) 및 광 가이드 층(23)의 In 조성이 p형 클래드층(17)으로부터 우물층(27c)으로의 방향으로 서서히 커지도록 경사져 있어도 좋다.
발명자 등의 실험에 의하면, 제1 광 가이드층(21)에서는 0.03 이상의 인듐 조성의 InGaN 영역(21a)은 광 가이드층(21)에 고굴절률을 부여할 수 있다. 0.12를 초과하는 인듐 조성의 InGaN 영역(21a)은 광 가이드층(21)의 결정 품질을 저하시킨다. 또한, 제2 광 가이드층(23)에서는 0.03 이상의 인듐 조성의 InGaN 영역(23a)은 광 가이드층(23)에 고굴절률을 부여할 수 있다. 0.12를 초과하는 인듐 조성의 InGaN 영역(23a)은 광 가이드층(23)의 결정 품질을 저하시킨다.
제1 광 가이드층(21)의 두께는 150 ㎚ 이하인 것이 바람직하다. 큰 인듐 조성을 이용하는 광 가이드층(21)의 두께가 150 ㎚보다 클 때, 활성층(19)의 성장에서의 결정 품질의 회복을 충분히 얻을 수 없고, 이 결과, 활성층(19)의 결정 품질이 저하된다. 또한 제2 광 가이드층(23)의 두께는 150 ㎚ 이하인 것이 바람직하다. 양호한 광 가둠을 행하기 위해, 제1 광 가이드층(21)의 두께는 25 ㎚ 이상인 것이 바람직하다. 또한, 양호한 광 가둠을 행하기 위해 제2 광 가이드층(23)의 두께는 25 ㎚ 이상인 것이 바람직하다. 제1 광 가이드층(21) 및 제2 광 가이드층(23)의 두께 조정에 의해, 반도체 레이저의 원시야상을 조정할 수 있다.
도 8은 캐소드 루미네선스를 측정하기 위한 에피텍시얼 웨이퍼의 구조를 도시하는 도면이다. 전자선을 이용하여 발광층의 전자선상을 얻기 위해서는 에피텍시얼 웨이퍼(E)는 실시예 1, 2 등의 에피텍시얼 웨이퍼와 상이하고, p측 InGaN 광 가이드층 및 p형 클래드층을 포함하지 않는다. a축 방향으로 2도 오프된 주요면의 GaN 웨이퍼와, c면에 정확하게 맞는 주요면을 갖는 GaN 웨이퍼를 준비하여, 이들 웨이퍼 위에 에피텍시얼 성장을 행하였다. 도 9a 및 도 9b는 캐소드 루미네선스(CL)상을 도시하는 도면이다. 도 9a를 참조하면 섬형상의 CL상(像)이 관찰되었다. 이 상은 다중양자우물 구조가 섬형상으로 성장된 것을 도시하고 있다. 도 9b를 참조하면 줄무늬형상의 CL상(像)이 관찰되었다. 이 상은, 다중양자우물 구조가 스텝 플로우 성장에 의해 형성된 것을 도시하고 있다. 오프 각도가 커짐에 따라서, 단차 밀도가 높아진다. 이 때문에 섬형상 성장이 억제된다. 발명자 등의 실험에 의하면 GaN, InGaN이라고 하는 III족 질화물 반도체로 이루어지는 웨이퍼 주요면의 오프각은 III족 질화물 반도체의 c면에 대하여 1도 이상의 각도로 경사져 있는 것이 바람직하고, III족 질화물 반도체의 c면에 대하여 50도 이하의 각도로 경사져 있는 것이 바람직하다. 이 III족 질화물 반도체 레이저에 의하면 c면으로부터 경사진 표면은 높은 인듐 조성의 InGaN을 성장시키는 것에 적합하다. 또한 오프각은 10도 이상일 때, 피에조 전계를 저감시킬 수 있다고 하는 이점이 있다.
웨이퍼 주요면의 경사 방향은 III족 질화물 반도체의 a축 방향일 수 있다. m면 벽개를 이용하여 공진기를 제작할 수 있다.
(실시예 4)
a축 방향에 2도, 20도, 40도의 오프각을 갖는 GaN 웨이퍼를 준비하였다. 이들 GaN 웨이퍼 위에 실시예 1과 동일한 레이저 구조를 제작하였다. 레이저 도파로를 m축 방향으로 형성하였다. 전극을 형성한 후에, m면에서 벽개하여 레이저 바를 제작하였다.
오프각 임계값 전류
0.3도 550 ㎃(실시예 1)
2도 500 ㎃
20도 550 ㎃
40도 550 ㎃
2도 오프된 GaN 웨이퍼 위에 제작된 반도체 레이저의 경계값 전류는 약 500 ㎃이고, 실시예 1에 비해 낮아졌다. 스텝 플로우 성장으로 결정 품질이나 표면 평탄성이 개선된 것이 효과라고 생각된다. 20도, 40도의 오프각의 GaN 웨이퍼 위에 제작된 반도체 레이저의 경계값 전류는 실시예 1과 동등 또는 약간 높았다. 오프각이 커지면 InGaN층의 성장에서 인듐이 잘 취입되지 않게 된다. 이 때문에 InGaN의 성장 온도를 내리는 것이 필요했다. 그러나 임계값 전류가 실시예 1과 대략 동등한 것은 한층 더 개선이 가능하다고 생각된다. 이들 오프각의 웨이퍼에서는 피에조 전계가 작기 때문에, 실시예 1에 비해 레이저 발진까지의 블루 시프트가 작다.
III족 질화물 반도체 레이저(11, 11a, 11b)는 관통 전위 밀도 106 ㎝-2 이하의 고품질의 GaN 웨이퍼를 이용하여 제작될 수 있다. 45 ㎜ 이상의 직경을 갖는 GaN 웨이퍼를 이용하여 반도체 레이저를 제작할 수 있다.
III족 질화물 반도체 레이저(11, 11a, 11b)를 위한 기판은 InGaN으로 이루어질 수 있다. 큰 인듐 조성의 광 가이드층과 기판 사이의 격자 부정합을 작게 할 수 있다.
(실시예 6)
a축 방향에 2도의 오프각을 갖는 InGaN 기판을 준비하였다. InGaN 기판은 In0.05Ga0.95N으로 이루어진다. 이 InGaN 기판 위에, 레이저 구조를 위한 에피텍시얼 웨이퍼를 이하와 같이 제작하였다. InGaN 기판을 성장로에 배치하였다. 성장로에 질소를 공급하면서, InGaN 기판의 온도를 섭씨 800도로 상승시켰다. InGaN 기판 위에, AlGaN층을 성장시켰다. AlGaN층은 n형 Al0.02Ga0.98N으로 이루어지고, 그 두께는 예컨대 10 ㎚이다. AlGaN의 성장 온도는, 예컨대 섭씨 800도이다. 이어서 AlGaN층 위에 n형 클래드층을 성장시켰다. n형 클래드층은, 예컨대 Si 첨가 GaN으로 이루어지고, 그 두께는 예컨대 2 ㎛이다. GaN의 성장 온도는 예컨대 섭씨 1100도이다. 성장로의 온도를 섭씨 800도로 내린 후에, 광 가이드층을 n형 클래드층 위에 성장시켰다. 광 가이드층은, 예컨대 언도프 In0.08Ga0.92N으로 이루어지고, 그 두께는 예컨대 100 ㎚ 이다.
다음에, 활성층을 성장시켰다. 활성층은, 예컨대 InGaN으로 이루어지는 우물층과 InGaN으로 이루어지는 장벽층을 포함한다. 예컨대 우물층은 In0.30Ga0.70N으로 이루어지고, 그 두께는 2 ㎚이다. 예컨대 장벽층은 In0.05Ga0.95N으로 이루어지고, 그 두께는 15 ㎚이다. 활성층은 3개의 우물층을 포함한다. 우물층의 성장 온도는, 예컨대 섭씨 770도이고, 장벽층의 성장 온도는 예컨대 섭씨 830도이다.
활성층 위에 광 가이드층을 성장시켰다. 광 가이드층은, 예컨대 언도프 In0.08Ga0.92N으로 이루어지고, 그 두께는 예컨대 100 ㎚이다. 광 가이드층의 성장 온도는, 예컨대 섭씨 800도이다. 광 가이드층 위에 전자 블록층을 성장시켰다. 전자 블록층은, 예컨대 Mg 첨가의 p형 Al0.10Ga0.90N으로 이루어지고, 그 두께는 예컨대 20 ㎚이다. 전자 블록층의 성장 온도는, 예컨대 섭씨 1100도이다. 전자 블록층 위에 p형 클래드층을 성장시켰다. p형 클래드층은, 예컨대 Mg 첨가 Al0.02Ga0.98N으로 이루어지고, 그 두께는 예컨대 400 ㎚ 이다. GaN의 성장 온도는, 예컨대 섭씨 1100도이다. p형 클래드층 위에 p형 콘택트층을 성장시켰다. p형 콘택트층은, 예컨대 Mg 첨가 GaN으로 이루어지고, 그 두께는 예컨대 50 ㎚이다. GaN의 성장 온도는, 예컨대 섭씨 1100도이다. 이들 공정에 의해 에피텍시얼 웨이퍼가 제작되었다. 이 에피텍시얼 웨이퍼를 이용하여, 반도체 레이저 LD6을 제작하였다.
또한, 2도의 오프각을 갖는 GaN 기판 위에, 반도체 레이저 LD6와 유사한 레이저 구조를 제작하여 에피텍시얼 웨이퍼를 제작하였다. 이 에피텍시얼 웨이퍼를 이용하여, 반도체 레이저 LD7를 제작하였다.
반도체 레이저 LD6, LD7은 모두 레이저 발진하였다. 발진 파장은 470 ㎚∼480 ㎚였다. 반도체 레이저 LD6, LD7의 경계값은 각각, 약 1500 ㎃, 1700 ㎃였다. 반도체 레이저 LD6은 InGaN 기판 위에 제작되어 있기 때문에, 수 퍼센트의 In 조성을 갖는 InGaN 후막(厚膜)을 성장시켜도, 기판과 에피텍시얼막 사이의 격자 부정합에 기인하는 왜곡이나 결함이 잘 생기지 않고, 임계값을 낮출 수 있었다고 생각된 다.
적합한 실시형태에서 본 발명의 원리를 도시하여 설명하였만, 본 발명은, 그와 같은 원리로부터 일탈하지 않고 배치 및 세부사항에 있어서 변경될 수 있는 것은 당업자에 의해 인식된다. 본 발명은, 본 실시형태에 개시된 특정 구성에 한정되는 것이 아니다. 따라서, 특허청구범위 및 그 정신의 범위에서 오는 모든 수정 및 변경에 권리를 청구한다.
발진 파장 430 ㎚ 이상의 긴 파장으로 발광하는 질화물 반도체 레이저 다이오드가 구해지고 있다. 이 레이저 다이오드에서는 도파하는 광의 파장이 길어지면 클래드층과 가이드층의 굴절률차가 작아진다. Blu-ray나 HD-DVD에 이용되는 청자색 레이저(파장 405 ㎚ 정도)에 비해 광 가둠을 강하게 하는 고안이 필요하다. 광 가둠을 강하게 하기 위해 장벽층 및 가이드층의 재료에 InGaN을 이용하고, 이들 층의 In 조성을 높게 하고 있다.
반도체 레이저의 에피텍시얼 웨이퍼는, 다층의 에피텍시얼막으로 이루어진다. 본건의 질화물 반도체 레이저 다이오드에서는, 이 다층 구조에서 InGaN의 비율이 커진다. 이로 인하여, 에피텍시얼막의 결정 품질이 저하된다. 결정 품질의 저하는 높은 In 조성의 우물층을 성장시킨 후에 생기기 쉽다.
결정 품질의 저하를 방지하기 위해, 우물층을 사이에 두는 장벽층의 In 조성을 저감시킨다. 이 저감에 의해, 도파로의 평균 굴절률이 저하된다. 이 저하를 억제하기 위해, 예컨대 광 가이드층의 In 조성을 증가시킨다. 광 가둠을 유지할 수 있고, 다중 양자 우물 구조의 결정 품질을 개선시킬 수. In 조성이 낮은 장벽층을 성장시킬 때에 결정 품질이 회복된다. 광 가이드층의 고굴절률에 의해, 원하는 광 가둠이 제공된다.
또한, 광 가이드층의 일부에서 In 조성을 경사지게 한다. 높은 In 조성의 광 가이드층을 이용하여도, 캐리어 주입 효율의 저하를 방지할 수 있다. 광 가이드층의 In 조성의 경사에 의해 높은 In 조성의 광 가이드층에 캐리어의 축적을 방지할 수 있다.
또한, 오프각을 갖는 자립 GaN 웨이퍼를 이용한다. InGaN 영역이 두꺼워져도, 결정 품질의 저하가 잘 생기지 않는다. InGaN 영역이 두꺼워지면 섬형의 표면 모르폴로지가 생기기 쉽다. 큰 오프각의 GaN 기판의 사용에 의해, 기판 주요면의 단차 밀도가 많아진다.
이 때문에, 섬 형상의 표면 모르폴로지가 억제된다.

Claims (21)

  1. 주요면을 갖는 기판과,
    상기 기판 위에 설치되고 III족 질화물 반도체로 이루어지는 n형 클래드층과,
    상기 기판 위에 설치되고 III족 질화물 반도체로 이루어지는 p형 클래드층과,
    상기 n형 클래드층과 상기 p형 클래드층 사이에 설치된 활성층과,
    상기 n형 클래드층과 상기 활성층 사이에 설치된 제1 광 가이드층과,
    상기 p형 클래드층과 상기 활성층 사이에 설치된 제2 광 가이드층을 포함하고,
    상기 활성층은, 복수의 우물층과, 상기 우물층 사이에 설치된 하나 이상의 제1 장벽층을 포함하며,
    상기 제1 광 가이드층은, 상기 제1 장벽층의 밴드갭보다 작고 상기 우물층의 밴드갭보다 큰 밴드갭을 갖는 InGaN으로 이루어지는 제1 InGaN 영역을 포함하고,
    상기 제2 광 가이드층은, InGaN으로 이루어지는 제2 InGaN 영역을 포함하며,
    상기 활성층의 상기 우물층 중 상기 제1 광 가이드층에 가장 가까운 우물층은 제1 우물층이고,
    상기 활성층의 상기 우물층 중 상기 제2 광 가이드층에 가장 가까운 우물층은 제2 우물층이며,
    상기 활성층은, 상기 제1 우물층과 상기 제1 광 가이드층 사이에 설치된 제2 장벽층과, 상기 제2 우물층과 상기 제2 광 가이드층 사이에 설치된 제3 장벽층을 포함한 것을 특징으로 하는 III족 질화물 반도체 레이저.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제2 InGaN 영역은, 상기 제1 장벽층의 밴드갭보다 작고 상기 우물층의 밴드갭보다 큰 밴드갭을 갖는 InGaN으로 이루어지고,
    상기 제2 장벽층은, 상기 제1 InGaN 영역의 밴드갭보다 큰 밴드갭을 갖는 부분을 포함하며,
    상기 제3 장벽층은, 상기 제2 InGaN 영역의 밴드갭보다 큰 밴드갭을 갖는 부분을 포함한 것을 특징으로 하는 III족 질화물 반도체 레이저.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제2 및 제3 장벽층은, 상기 제1 장벽층과 동일한 질화갈륨계 반도체로 이루어지는 것을 특징으로 하는 III족 질화물 반도체 레이저.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제2 광 가이드층은, 상기 제3 장벽층과 상기 제2 InGaN 영역 사이에 설치된 제3 InGaN 영역을 포함하고,
    상기 제3 InGaN 영역의 인듐 조성은, 상기 제3 장벽층으로부터 상기 제2 InGaN 영역으로의 방향으로 증가하는 것을 특징으로 하는 III족 질화물 반도체 레이저.
  5. 제4항에 있어서, 상기 제3 장벽층은 InGaN 영역을 갖고 있고,
    상기 제3 장벽층의 상기 InGaN 영역의 인듐 조성은, 상기 제2 우물층으로부터 상기 제2 InGaN 영역으로의 방향으로 증가하는 것을 특징으로 하는 III족 질화물 반도체 레이저.
  6. 제1항, 제2항, 제4항 및 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제2 광 가이드층은, 상기 제2 InGaN 영역과 상기 p형 클래드층 사이에 설치된 제4 InGaN 영역을 포함하고,
    상기 제4 InGaN 영역의 인듐 조성은 상기 제2 InGaN 영역으로부터 상기 p형 클래드층을 향해 감소하는 것을 특징으로 하는 III족 질화물 반도체 레이저.
  7. 제1항, 제2항, 및 제4항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 광 가이드층은, 상기 제2 장벽층과 상기 제1 InGaN 영역 사이에 설치된 제5 InGaN 영역을 포함하고,
    상기 제5 InGaN 영역의 인듐 조성은, 상기 제2 장벽층으로부터 상기 제1 InGaN 영역으로의 방향으로 증가하는 것을 특징으로 하는 III족 질화물 반도체 레이저.
  8. 제7항에 있어서, 상기 제2 장벽층은 InGaN 영역을 갖고 있고,
    상기 제2 장벽층의 상기 InGaN 영역의 인듐 조성은, 상기 제1 우물층으로부터 상기 제1 InGaN 영역으로의 방향으로 증가하는 것을 특징으로 하는 III족 질화물 반도체 레이저.
  9. 제1항, 제2항, 및 제4항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 광 가이드층은, 상기 제1 InGaN 영역과 상기 n형 클래드층 사이에 설치된 제6 InGaN 영역을 포함하고,
    상기 제6 InGaN 영역의 인듐 조성은, 상기 제1 InGaN 영역으로부터 상기 n형 클래드층으로의 방향으로 감소하는 것을 특징으로 하는 III족 질화물 반도체 레이저.
  10. 제1항에 있어서, 상기 제2 장벽층은, 상기 제1 InGaN 영역의 밴드갭보다 작은 밴드갭을 갖는 부분을 포함하고,
    상기 제3 장벽층은, 상기 제2 InGaN 영역의 밴드갭보다 작은 밴드갭을 갖는 부분을 포함한 것을 특징으로 하는 III족 질화물 반도체 레이저.
  11. 제10항에 있어서, 상기 제2 광 가이드층은, 상기 제2 InGaN 영역과 상기 p형 클래드층 사이에 설치된 제7 InGaN 영역을 포함하고,
    상기 제7 InGaN 영역의 인듐 조성은 상기 제2 InGaN 영역으로부터 상기 p형 클래드층을 향해 감소하는 것을 특징으로 하는 III족 질화물 반도체 레이저.
  12. 제10항 또는 제11항에 있어서, 상기 제1 광 가이드층은, 상기 제1 InGaN 영역과 상기 n형 클래드층 사이에 설치된 제8 InGaN 영역을 포함하고,
    상기 제8 InGaN 영역의 인듐 조성은, 상기 제1 InGaN 영역으로부터 상기 n형 클래드층으로의 방향으로 감소하는 것을 특징으로 하는 III족 질화물 반도체 레이저.
  13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 활성층은, 상기 III족 질화물 반도체 레이저의 발광 파장이 430 ㎚ 이상의 파장 영역 내에 있도록 설치된 다중 양자 우물 구조를 포함하는 것을 특징으로 하는 III족 질화물 반도체 레이저.
  14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 광 가이드층의 두께는 150 ㎚ 이하이고,
    상기 제2 광 가이드층의 두께는 150 ㎚ 이하인 것을 특징으로 하는 III족 질화물 반도체 레이저.
  15. 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 광 가이드층의 제1 InGaN 영역의 인듐 조성은 0.03 이상이고,
    상기 제2 광 가이드층의 제2 InGaN 영역의 인듐 조성은 0.03 이상인 것을 특징으로 하는 III족 질화물 반도체 레이저.
  16. 제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 광 가이드층의 제1 InGaN 영역의 인듐 조성은 0.12 이하이고,
    상기 제2 광 가이드층의 제2 InGaN 영역의 인듐 조성은 0.12 이하인 것을 특징으로 하는 III족 질화물 반도체 레이저.
  17. 제1항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 기판은 III족 질화물 반도체로 이루어지고,
    상기 기판의 상기 주요면은, 상기 III족 질화물 반도체의 c면에 대하여 1도 이상의 각도로 경사져 있으며,
    상기 기판의 상기 주요면은, 상기 III족 질화물 반도체의 c면에 대하여 50도 이하의 각도로 경사져 있는 것을 특징으로 하는 III족 질화물 반도체 레이저.
  18. 제17항에 있어서, 상기 주요면의 경사 방향은, 상기 III족 질화물 반도체의 a축 방향인 것을 특징으로 하는 III족 질화물 반도체 레이저.
  19. 제1항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 기판은 GaN으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 III족 질화물 반도체 레이저.
  20. 제1항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 기판은 InGaN으로 이루어 지는 것을 특징으로 하는 III족 질화물 반도체 레이저.
  21. III족 질화물 반도체 레이저를 제작하는 방법으로서,
    제1 도전형 클래드층 위에, 제1 온도로 제1 InGaN 광 가이드층을 성장시키는 공정과,
    상기 제1 InGaN 광 가이드층을 성장시킨 후에, 장벽층을 성장시키는 공정과,
    상기 장벽층을 성장시킨 후에, InGaN 우물층을 성장시키는 공정과,
    상기 InGaN 우물층을 성장시킨 후에, 제2 온도로 다른 장벽층을 성장시키는 공정과,
    상기 다른 장벽층을 성장시킨 후에, 다른 InGaN 우물층을 성장시키는 공정과,
    상기 다른 InGaN 우물층을 성장시킨 후에, 또 다른 장벽층을 성장시키는 공정과,
    상기 또 다른 장벽층을 성장시킨 후에, 제3 온도로 제2 InGaN 광 가이드층을 성장시키는 공정을 포함하고,
    상기 제2 온도는, 상기 제1 및 제3 온도보다 높은 것을 특징으로 하는 III족 질화물 반도체 레이저의 제작 방법.
KR1020097024481A 2008-02-25 2009-02-17 Ⅲ족 질화물 반도체 레이저 KR101179319B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008043398A JP4720834B2 (ja) 2008-02-25 2008-02-25 Ｉｉｉ族窒化物半導体レーザ
JPJP-P-2008-043398 2008-02-25
PCT/JP2009/052681 WO2009107516A1 (ja) 2008-02-25 2009-02-17 Iii族窒化物半導体レーザ

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20090130256A true KR20090130256A (ko) 2009-12-21
KR101179319B1 KR101179319B1 (ko) 2012-09-03

Family

ID=41015916

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020097024481A KR101179319B1 (ko) 2008-02-25 2009-02-17 Ⅲ족 질화물 반도체 레이저

Country Status (7)

Country Link
US (1) US7949026B2 (ko)
EP (1) EP2249445A1 (ko)
JP (1) JP4720834B2 (ko)
KR (1) KR101179319B1 (ko)
CN (2) CN102097747B (ko)
TW (1) TW200945712A (ko)
WO (1) WO2009107516A1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022197115A1 (ko) * 2021-03-17 2022-09-22 서울대학교산학협력단 광자결정 반도체 레이저 소자 및 그 제작 방법

Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4518209B1 (ja) * 2009-09-07 2010-08-04 住友電気工業株式会社 Ｉｉｉ族窒化物結晶基板、エピ層付ｉｉｉ族窒化物結晶基板、ならびに半導体デバイスおよびその製造方法
JP4277826B2 (ja) 2005-06-23 2009-06-10 住友電気工業株式会社 窒化物結晶、窒化物結晶基板、エピ層付窒化物結晶基板、ならびに半導体デバイスおよびその製造方法
US8771552B2 (en) 2005-06-23 2014-07-08 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Group III nitride crystal substrate, epilayer-containing group III nitride crystal substrate, semiconductor device and method of manufacturing the same
US9708735B2 (en) 2005-06-23 2017-07-18 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Group III nitride crystal substrate, epilayer-containing group III nitride crystal substrate, semiconductor device and method of manufacturing the same
US20110188528A1 (en) * 2010-02-04 2011-08-04 Ostendo Technologies, Inc. High Injection Efficiency Polar and Non-Polar III-Nitrides Light Emitters
US8897329B2 (en) * 2010-09-20 2014-11-25 Corning Incorporated Group III nitride-based green-laser diodes and waveguide structures thereof
KR101916020B1 (ko) 2011-07-11 2018-11-07 엘지이노텍 주식회사 발광소자, 발광 소자 제조방법 및 발광 소자 패키지
KR101990095B1 (ko) * 2011-07-11 2019-06-18 엘지이노텍 주식회사 발광소자, 발광 소자 제조방법 및 발광 소자 패키지
JP5351290B2 (ja) * 2012-01-05 2013-11-27 住友電気工業株式会社 窒化物半導体レーザ、及びエピタキシャル基板
US9124071B2 (en) 2012-11-27 2015-09-01 Nichia Corporation Nitride semiconductor laser element
KR102284535B1 (ko) * 2014-11-12 2021-08-02 서울바이오시스 주식회사 발광 소자 및 그 제조 방법
JP6225945B2 (ja) 2015-05-26 2017-11-08 日亜化学工業株式会社 半導体レーザ素子
KR102390624B1 (ko) 2015-06-05 2022-04-26 오스텐도 테크놀로지스 인코포레이티드 다수의 활성층들로 선택적으로 캐리어를 주입한 발광 구조체
US10396240B2 (en) 2015-10-08 2019-08-27 Ostendo Technologies, Inc. III-nitride semiconductor light emitting device having amber-to-red light emission (>600 nm) and a method for making same
JP6327323B2 (ja) 2015-11-30 2018-05-23 日亜化学工業株式会社 半導体レーザ素子及びその製造方法
JP6477642B2 (ja) * 2016-09-23 2019-03-06 日亜化学工業株式会社 発光素子
US20210184434A1 (en) * 2018-08-24 2021-06-17 Sony Semiconductor Solutions Corporation Light-emitting device
US20220085574A1 (en) * 2020-09-14 2022-03-17 Lumentum Japan, Inc. Optical semiconductor device

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07170022A (ja) * 1993-12-16 1995-07-04 Mitsubishi Electric Corp 半導体レーザ装置
US5959307A (en) * 1995-11-06 1999-09-28 Nichia Chemical Industries Ltd. Nitride semiconductor device
JP3341576B2 (ja) 1996-03-27 2002-11-05 豊田合成株式会社 ３族窒化物化合物半導体発光素子
TW412889B (en) * 1997-09-24 2000-11-21 Nippon Oxygen Co Ltd Semiconductor laser
JP2000236142A (ja) * 1998-12-15 2000-08-29 Nichia Chem Ind Ltd 窒化物半導体レーザ素子
JP2000286448A (ja) * 1999-03-31 2000-10-13 Toyoda Gosei Co Ltd Ｉｉｉ族窒化物系化合物半導体発光素子
US6586762B2 (en) * 2000-07-07 2003-07-01 Nichia Corporation Nitride semiconductor device with improved lifetime and high output power
KR100906760B1 (ko) * 2001-03-28 2009-07-09 니치아 카가쿠 고교 가부시키가이샤 질화물 반도체 소자
JP2003332697A (ja) 2002-05-09 2003-11-21 Sony Corp 窒化物半導体素子及びその製造方法
US7751455B2 (en) 2004-12-14 2010-07-06 Palo Alto Research Center Incorporated Blue and green laser diodes with gallium nitride or indium gallium nitride cladding laser structure

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022197115A1 (ko) * 2021-03-17 2022-09-22 서울대학교산학협력단 광자결정 반도체 레이저 소자 및 그 제작 방법
KR20220129823A (ko) * 2021-03-17 2022-09-26 서울대학교산학협력단 광자결정 반도체 레이저 소자 및 그 제작 방법

Also Published As

Publication number Publication date
CN101682172B (zh) 2011-06-01
CN101682172A (zh) 2010-03-24
CN102097747A (zh) 2011-06-15
CN102097747B (zh) 2013-01-02
JP2009200437A (ja) 2009-09-03
KR101179319B1 (ko) 2012-09-03
US20100189148A1 (en) 2010-07-29
WO2009107516A1 (ja) 2009-09-03
TW200945712A (en) 2009-11-01
US7949026B2 (en) 2011-05-24
JP4720834B2 (ja) 2011-07-13
EP2249445A1 (en) 2010-11-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101179319B1 (ko) Ⅲ족 질화물 반도체 레이저
JP5036617B2 (ja) 窒化物系半導体発光素子
WO2010029775A1 (ja) 窒化物系半導体光素子、窒化物系半導体光素子のためのエピタキシャルウエハ、及び半導体発光素子を製造する方法
JP4074290B2 (ja) 半導体発光素子及びその製造方法
KR101231427B1 (ko) 질화물계 반도체 발광 소자
JP4450112B2 (ja) 窒化物系半導体光素子
KR20130141709A (ko) Iii족 질화물 반도체 소자 및 iii족 질화물 반도체 소자의 제조 방법
KR20120024678A (ko) 질화물 반도체 발광 소자
US10141720B2 (en) Nitride semiconductor laser element
JP2008118049A (ja) ＧａＮ系半導体発光素子
KR20140031160A (ko) 질화갈륨계 반도체 레이저 소자 및 질화갈륨계 반도체 레이저 소자의 제조 방법
JP4821385B2 (ja) Ｉｉｉ族窒化物半導体光素子
JP4162560B2 (ja) 窒化物系半導体発光素子
WO2011007776A1 (ja) Iii族窒化物半導体素子、エピタキシャル基板、及びiii族窒化物半導体素子を作製する方法
US20060081860A1 (en) Group III nitride semiconductor light-emitting element and method of manufacturing the same
JP5332955B2 (ja) Ｉｉｉ族窒化物半導体レーザ
JP5332959B2 (ja) 窒化物系半導体光素子
JP2008177438A (ja) 窒化物半導体発光素子
JP2008118048A (ja) ＧａＮ系半導体発光素子
KR100742989B1 (ko) 질화갈륨계 발광 소자의 제조 방법
KR101161970B1 (ko) Ⅲ족 질화물 반도체 레이저 다이오드
JP5151139B2 (ja) 半導体発光素子
JP4404164B1 (ja) 半導体発光素子を製造する方法
JPWO2005022711A1 (ja) 窒化物半導体発光素子およびその製造方法
JP2012074740A (ja) 半導体発光素子

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E90F Notification of reason for final refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
LAPS Lapse due to unpaid annual fee