KR20180040005A - Electro-absorption modulator and optical module including the same - Google Patents

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Abstract

An embodiment discloses an optical modulator and an optical module including the same. The optical modulator includes a first conductivity type semiconductor layer; a second conductivity type semiconductor layer; and a light absorption layer disposed between the first conductivity type semiconductor layer and the second conductivity type semiconductor layer. The first conductivity type semiconductor layer includes a plurality of intermediate layers. The refractive index of the intermediate layer is higher than the refractive index of the first conductivity type semiconductor layer. It is possible to improve optical power.

Description

광변조기 및 이를 포함하는 광모듈{ELECTRO-ABSORPTION MODULATOR AND OPTICAL MODULE INCLUDING THE SAME}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to an optical modulator and an optical module including the optical modulator.

실시 예는 광변조기 및 이를 포함하는 광모듈을 개시한다.An embodiment discloses an optical modulator and an optical module including the optical modulator.

GaN, AlGaN 등의 화합물을 포함하는 반도체 소자는 넓고 조정이 용이한 밴드 갭 에너지를 가지는 등의 많은 장점을 가져서 발광 소자, 수광 소자 및 각종 다이오드 등으로 다양하게 사용될 수 있다.Semiconductor devices including compounds such as GaN and AlGaN have many merits such as wide and easy bandgap energy, and can be used variously as light emitting devices, light receiving devices, and various diodes.

특히, 반도체의 3-5족 또는 2-6족 화합물 반도체 물질을 이용한 발광 다이오드(Light Emitting Diode)나 레이저 다이오드(Laser Diode)와 같은 발광소자는 박막 성장 기술 및 소자 재료의 개발로 적색, 녹색, 청색 및 자외선 등 다양한 색을 구현할 수 있으며, 형광 물질을 이용하거나 색을 조합함으로써 효율이 좋은 백색 광선도 구현이 가능하며, 형광등, 백열등 등 기존의 광원에 비해 저소비전력, 반영구적인 수명, 빠른 응답속도, 안전성, 환경 친화성의 장점을 가진다. Particularly, a light emitting device such as a light emitting diode or a laser diode using a semiconductor material of Group 3-5 or 2-6 group semiconductors can be applied to various devices such as a red, Blue, and ultraviolet rays. By using fluorescent materials or combining colors, it is possible to realize a white light beam with high efficiency. Also, compared to conventional light sources such as fluorescent lamps and incandescent lamps, low power consumption, , Safety, and environmental friendliness.

뿐만 아니라, 광검출기나 태양 전지와 같은 수광 소자도 반도체의 3-5족 또는 2-6족 화합물 반도체 물질을 이용하여 제작하는 경우 소자 재료의 개발로 다양한 파장 영역의 빛을 흡수하여 광 전류를 생성함으로써 감마선부터 라디오 파장 영역까지 다양한 파장 영역의 빛을 이용할 수 있다. 또한 빠른 응답속도, 안전성, 환경 친화성 및 소자 재료의 용이한 조절의 장점을 가져 전력 제어 또는 초고주파 회로나 통신용 모듈에도 용이하게 이용할 수 있다.In addition, when a light-receiving element such as a photodetector or a solar cell is manufactured using a semiconductor material of Group 3-5 or Group 2-6 compound semiconductor, development of a device material absorbs light of various wavelength regions to generate a photocurrent , It is possible to use light in various wavelength ranges from the gamma ray to the radio wave region. It also has advantages of fast response speed, safety, environmental friendliness and easy control of device materials, so it can be easily used for power control or microwave circuit or communication module.

따라서, 반도체 소자는 광 통신 수단의 송신 모듈, LCD(Liquid Crystal Display) 표시 장치의 백라이트를 구성하는 냉음극관(CCFL: Cold Cathode Fluorescence Lamp)을 대체하는 발광 다이오드 백라이트, 형광등이나 백열 전구를 대체할 수 있는 백색 발광 다이오드 조명 장치, 자동차 헤드 라이트 및 신호등 및 Gas나 화재를 감지하는 센서 등에까지 응용이 확대되고 있다. 또한, 반도체 소자는 고주파 응용 회로나 기타 전력 제어 장치, 통신용 모듈에까지 응용이 확대될 수 있다.Accordingly, the semiconductor device can be replaced with a transmission module of an optical communication means, a light emitting diode backlight replacing a cold cathode fluorescent lamp (CCFL) constituting a backlight of an LCD (Liquid Crystal Display) display device, White light emitting diodes (LEDs), automotive headlights, traffic lights, and gas and fire sensors. In addition, semiconductor devices can be applied to high frequency application circuits, other power control devices, and communication modules.

광 통신 수단을 사용하는 반도체 소자는 레이저 다이오드의 단파장을 이용한 전계 흡수 변조기(EAM)가 대표적이다. 그러나, 레이저 다이오드는 제조가 어려울 뿐만 아니라, 협소한 빔에 의해 광변조기와 레이저 다이오드의 얼라인이 어려운 문제가 있다. 따라서, 광출력이 떨어지는 문제가 있다.A semiconductor device using optical communication means is typically an electric field absorption modulator (EAM) using a short wavelength of a laser diode. However, the laser diode is not only difficult to manufacture, but also has a difficulty in aligning the optical modulator and the laser diode by a narrow beam. Therefore, there is a problem that the light output is lowered.

실시 예는 광출력이 향상된 광변조기 및 이를 포함하는 광모듈을 제공한다.An embodiment provides an optical modulator with improved optical output and an optical module including the optical modulator.

본 발명의 일 실시 예에 따른 광변조기는, 제1도전형 반도체층; 제2도전형 반도체층; 및 상기 제1도전형 반도체층과 제2도전형 반도체층 사이에 배치되는 광흡수층을 포함하고, 상기 제1도전형 반도체층은 내부에 배치되는 복수 개의 중간층을 포함하고, 상기 중간층의 굴절률은 제1도전형 반도체층의 굴절률보다 높다.An optical modulator according to an embodiment of the present invention includes: a first conductivity type semiconductor layer; A second conductivity type semiconductor layer; And a light absorbing layer disposed between the first conductivity type semiconductor layer and the second conductivity type semiconductor layer, wherein the first conductivity type semiconductor layer includes a plurality of intermediate layers disposed therein, 1 conductivity type semiconductor layer.

상기 복수 개의 중간층은 입사되는 광을 광흡수층으로 집광하는 역할을 수행할 수 있다.The plurality of intermediate layers may function to condense incident light into a light absorbing layer.

상기 제1도전형 반도체층은, 제1-1도전형 반도체층, 상기 제-1도전형 반도체층 상에 배치되는 복수 개의 중간층, 및 상기 복수 개의 중간층 상에 배치되는 제1-2도전형 반도체층을 포함할 수 있다.The first conductivity type semiconductor layer includes a first conductivity type semiconductor layer, a plurality of intermediate layers disposed on the first conductivity type semiconductor layer, and a first conductivity type semiconductor layer disposed on the plurality of intermediate layers, Layer.

상기 복수 개의 중간층 사이의 간격은 1.0㎛ 내지 30㎛일 수 있다.The spacing between the plurality of intermediate layers may be 1.0 탆 to 30 탆.

상기 복수 개의 중간층의 두께는 0.1㎛ 내지 2.0㎛일 수 있다.The thickness of the plurality of intermediate layers may be 0.1 탆 to 2.0 탆.

상기 복수 개의 중간층과 제1도전형 반도체층의 굴절률 차이는 0.3 내지 0.8일 수 있다.The refractive index difference between the plurality of intermediate layers and the first conductivity type semiconductor layer may be 0.3 to 0.8.

본 발명의 일 실시 예에 따른 광모듈은, 기판; 상기 기판의 일측에 배치되는 광원부; 및 상기 기판의 타측에 배치되는 광변조부를 포함하고, 상기 광변조부는, 제1도전형 반도체층; 제2도전형 반도체층; 및 상기 제1도전형 반도체층과 제2도전형 반도체층 사이에 배치되는 광흡수층을 포함하고, 상기 제1도전형 반도체층은, 내부에 배치되는 복수 개의 중간층을 포함하고, 상기 중간층의 굴절률은 제1도전형 반도체층의 굴절률보다 높다.An optical module according to an embodiment of the present invention includes: a substrate; A light source unit disposed on one side of the substrate; And a light modulator disposed on the other side of the substrate, wherein the light modulator comprises: a first conductivity type semiconductor layer; A second conductivity type semiconductor layer; And a light absorbing layer disposed between the first conductivity type semiconductor layer and the second conductivity type semiconductor layer, wherein the first conductivity type semiconductor layer includes a plurality of intermediate layers disposed therein, and the refractive index of the intermediate layer is Is higher than the refractive index of the first conductivity type semiconductor layer.

상기 복수 개의 중간층은 광원부에서 방출된 광을 광흡수층으로 집광하는 역할을 수행할 수 있다.The plurality of intermediate layers may function to condense light emitted from the light source unit into a light absorbing layer.

상기 제1도전형 반도체층은, 제1-1도전형 반도체층, 상기 제-1도전형 반도체층 상에 배치되는 복수 개의 중간층, 및 상기 복수 개의 중간층 상에 배치되는 제1-2도전형 반도체층을 포함할 수 있다.The first conductivity type semiconductor layer includes a first conductivity type semiconductor layer, a plurality of intermediate layers disposed on the first conductivity type semiconductor layer, and a first conductivity type semiconductor layer disposed on the plurality of intermediate layers, Layer.

상기 광원부는, 제1반도체층, 제2반도체층, 및 상기 제1반도체층과 제2반도체층 사이에 배치되는 활성층을 포함할 수 있다.The light source portion may include a first semiconductor layer, a second semiconductor layer, and an active layer disposed between the first semiconductor layer and the second semiconductor layer.

복수 개의 중간층 사이의 간격은 1.0㎛ 내지 30㎛일 수 있다.The spacing between the plurality of intermediate layers may be 1.0 탆 to 30 탆.

실시 예에 따르면, 광변조기의 광출력 레벨이 향상될 수 있다.According to the embodiment, the optical output level of the optical modulator can be improved.

본 발명의 다양하면서도 유익한 장점과 효과는 상술한 내용에 한정되지 않으며, 본 발명의 구체적인 실시형태를 설명하는 과정에서 보다 쉽게 이해될 수 있을 것이다.The various and advantageous advantages and effects of the present invention are not limited to the above description, and can be more easily understood in the course of describing a specific embodiment of the present invention.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 광통신 시스템의 개념도이고,
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 광모듈의 개념도이고,
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 광모듈의 평면도이고,
도 4는 도 3의 A-A 방향 단면도이고,
도 5는 광 경로가 시프트되는 구성을 설명하기 위한 도면이고,
도 6a 내지 도 6d는 광변조기의 제조방법을 보여주는 도면이고,
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 광송신모듈의 개념도이다.1 is a conceptual diagram of an optical communication system according to an embodiment of the present invention,
2 is a conceptual diagram of an optical module according to an embodiment of the present invention,
3 is a plan view of an optical module according to an embodiment of the present invention,
Fig. 4 is a sectional view in the AA direction of Fig. 3,
5 is a view for explaining a configuration in which an optical path is shifted,
6A to 6D are views showing a manufacturing method of an optical modulator,
7 is a conceptual diagram of an optical transmission module according to an embodiment of the present invention.

본 실시 예들은 다른 형태로 변형되거나 여러 실시 예가 서로 조합될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 각각의 실시 예로 한정되는 것은 아니다. The embodiments may be modified in other forms or various embodiments may be combined with each other, and the scope of the present invention is not limited to each embodiment described below.

특정 실시 예에서 설명된 사항이 다른 실시 예에서 설명되어 있지 않더라도, 다른 실시 예에서 그 사항과 반대되거나 모순되는 설명이 없는 한, 다른 실시 예에 관련된 설명으로 이해될 수 있다. Although not described in the context of another embodiment, unless otherwise described or contradicted by the description in another embodiment, the description in relation to another embodiment may be understood.

예를 들어, 특정 실시 예에서 구성 A에 대한 특징을 설명하고 다른 실시 예에서 구성 B에 대한 특징을 설명하였다면, 구성 A와 구성 B가 결합된 실시 예가 명시적으로 기재되지 않더라도 반대되거나 모순되는 설명이 없는 한, 본 발명의 권리범위에 속하는 것으로 이해되어야 한다.For example, if the features of configuration A are described in a particular embodiment, and the features of configuration B are described in another embodiment, even if the embodiment in which configuration A and configuration B are combined is not explicitly described, It is to be understood that they fall within the scope of the present invention.

이하의 목적을 구체적으로 실현할 수 있는 본 발명의 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Fig. 1 is a block diagram showing the configuration of a mobile terminal according to a first embodiment of the present invention; Fig.

본 발명에 따른 실시예의 설명에 있어서, 각 element의 " 상(위) 또는 하(아래)(on or under)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, 상(위) 또는 하(아래)(on or under)는 두 개의 element가 서로 직접(directly)접촉되거나 하나 이상의 다른 element가 두 element사이에 배치되어(indirectly) 형성되는 것을 모두 포함한다. 또한 "상(위) 또는 하(아래)(on or under)"으로 표현되는 경우 하나의 element를 기준으로 위쪽 방향뿐만 아니라 아래쪽 방향의 의미도 포함할 수 있다.In the description of the embodiment according to the present invention, in the case of being described as being formed "on or under" of each element, the upper (upper) or lower (lower) or under are all such that two elements are in direct contact with each other or one or more other elements are indirectly formed between two elements. Also, when expressed as "on or under", it may include not only an upward direction but also a downward direction with respect to one element.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 광통신 시스템의 개념도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 광모듈의 개념도이다.FIG. 1 is a conceptual diagram of an optical communication system according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a conceptual diagram of an optical module according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참고하면, 실시 예에 따른 광통신 모듈은 제1호스트(1)와 통신하는 제1광트랜시버(3)와, 제2호스트(2)와 통신하는 제2광트랜시버(4), 및 제1광트랜시버(3)와 제2광트랜시버(4) 사이에 연결된 채널을 포함한다.1, an optical communication module according to an embodiment includes a first optical transceiver 3 communicating with a first host 1, a second optical transceiver 4 communicating with a second host 2, 1 channel between the optical transceiver 3 and the second optical transceiver 4.

제1호스트(1)와 제2호스트(2)는 통신 가능한 전자 디바이스이면 특별히 제한되지 않는다. 예시적으로 제1호스트(1)는 서버이고, 제2호스트(2)는 퍼스널 컴퓨터일 수 있다.The first host 1 and the second host 2 are not particularly limited as long as they are electronic devices capable of communicating with each other. Illustratively, the first host 1 may be a server and the second host 2 may be a personal computer.

제1광트랜시버(3)와 제2광트랜시버(4)는 각각 송신모듈(5)과 수신모듈(6)을 포함하는 양방향 통신 모듈일 수 있으나, 본 발명의 실시 예는 반드시 이에 한정하지 않는다. 예시적으로 제1광트랜시버(3)는 광 송신모듈일 수 있고 제2광트랜시버(4)는 광 수신모듈일 수도 있다. 이하에서는 양방향 통신방법을 설명한다.The first optical transceiver 3 and the second optical transceiver 4 may be bidirectional communication modules each including a transmitting module 5 and a receiving module 6, but the embodiment of the present invention is not limited thereto. Illustratively, the first optical transceiver 3 may be an optical transmission module and the second optical transceiver 4 may be a light receiving module. Hereinafter, a bidirectional communication method will be described.

제1광트랜시버(3)의 송신모듈(5)은 제2광트랜시버(4)의 수신모듈(6)과 제1광섬유(8)에 의해 연결될 수 있다. 송신모듈(5)은 호스트의 전기신호를 광신호로 변환할 수 있다. 제어부(7)는 호스트의 전기신호에 따라 광신호를 변조할 수 있다. 예시적으로 제어부(7)는 드라이버 IC를 포함할 수 있다.The transmitting module 5 of the first optical transceiver 3 may be connected to the receiving module 6 of the second optical transceiver 4 by the first optical fiber 8. The transmitting module 5 can convert an electrical signal of the host into an optical signal. The control unit 7 can modulate the optical signal according to the electrical signal of the host. Illustratively, the control unit 7 may include a driver IC.

제1광트랜시버(3)의 수신모듈(6)은 제2광트랜시버(4)의 송신모듈(5)과 제2광섬유(9)에 의해 연결될 수 있다. 수신모듈(6)은 광신호를 전기신호로 변환할 수 있다. 제어부(7)는 변환된 전기신호를 증폭(TIA)하거나, 전기신호에서 패킷 정보를 추출하여 호스트에 전송할 수 있다.The receiving module 6 of the first optical transceiver 3 can be connected to the transmitting module 5 of the second optical transceiver 4 by the second optical fiber 9. [ The receiving module 6 can convert the optical signal into an electrical signal. The control unit 7 can amplify (TIA) the converted electrical signal or extract the packet information from the electrical signal and transmit it to the host.

도 2를 참고하면, 광변조기(5b)는 광원(5a)에서 입력되는 광(L1)을 변조할 수 있다. 광변조기(5b)는 전계 흡수형 광변조기(electro-absorption modulator, EAM)일 수 있으나 반드시 이에 한정하지 않는다. Referring to FIG. 2, the optical modulator 5b can modulate the light L1 input from the light source 5a. The optical modulator 5b may be, but not necessarily, an electro-absorption modulator (EAM).

전계 흡수형 광변조기(EAM)은 저전압에서 구동이 가능하고, 소자를 소형화할 수 있다. 광변조기(5b)는 인가되는 전압에 따라 광흡수의 정도가 변할 수 있다.The electric field absorption type optical modulator (EAM) can be driven at a low voltage and the device can be downsized. The degree of optical absorption of the optical modulator 5b can be changed depending on the applied voltage.

광변조기(5b)는 인가되는 전압의 변화에 따라 입사되는 광(L1)을 외부로 방출하거나(on-state) 흡수함으로써(off-state) 변조된 광(L2)을 출력할 수 있다.The optical modulator 5b can output the modulated light L2 by off-state (on-state) absorption (excitation) of the incident light L1 according to a change in applied voltage.

도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 광모듈의 평면도이고, 도 4는 도 3의 A-A 방향 단면도이고, 도 5는 광 경로가 시프트되는 구성을 설명하기 위한 도면이고, 도 6a 내지 도 6d는 광변조기의 제조방법을 보여주는 도면이다.FIG. 3 is a plan view of an optical module according to an embodiment of the present invention, FIG. 4 is a sectional view in the AA direction in FIG. 3, FIG. 5 is a view for explaining a configuration in which an optical path is shifted, Fig. 2 is a view showing a manufacturing method of an optical modulator.

도 3 및 도 4를 참고하면, 광모듈(100)은 발광부(5a)와 광변조부(5b)를 포함할 수 있다. 발광부(5a)에서 출사된 광은 광변조부(5b)에 의해 변조될 수 있다.3 and 4, the optical module 100 may include a light emitting portion 5a and a light modulating portion 5b. The light emitted from the light emitting portion 5a can be modulated by the light modulating portion 5b.

광변조부(5b)는 기판(110) 상에 배치되는 광 변조 구조층(120)과, 복수 개의 전극(130a, 130b, 150a, 150b), 및 전극 사이에 배치되는 반사층(160)을 포함할 수 있다. The light modulating portion 5b includes an optical modulation structure layer 120 disposed on the substrate 110 and a plurality of electrodes 130a, 130b, 150a and 150b and a reflective layer 160 disposed between the electrodes .

광 변조 구조층(120)은 기판(110) 상에 배치되는 제1도전형 반도체층(121), 제1도전형 반도체층(121)상에 배치되는 광흡수층(123), 광흡수층(123)상에 배치되는 제2도전형 반도체층(125), 및 제2도전형 반도체층(125)상에 배치되는 도전층(127)을 포함할 수 있다.The optical modulation structure layer 120 includes a first conductivity type semiconductor layer 121 disposed on the substrate 110, a light absorption layer 123 disposed on the first conductivity type semiconductor layer 121, a light absorption layer 123, A second conductive semiconductor layer 125 disposed on the second conductive semiconductor layer 125, and a conductive layer 127 disposed on the second conductive semiconductor layer 125.

기판(110)은 투광성, 전도성 기판 또는 절연성 기판일 수 있다. 예컨대 기판(110)은 사파이어(Al2O3), SiC, Si, GaAs, GaN, ZnO, GaP, InP, Ge, 및 Ga2O3 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 기판(110)의 하면에는 복수의 돌출부(110r)가 형성될 수 있으며, 복수의 돌출부 각각은 측 단면이, 반구형 형상, 다각형 형상, 타원 형상 중 적어도 하나를 포함하며 스트라이프 형태 또는 매트릭스 형태로 배열될 수 있다. 복수의 돌출부는 기판(110)의 하면에서 입사되는 광을 굴절시켜 광흡수층(123)으로 입사되는 광 효율을 향상시킬 수 있다.The substrate 110 may be a light-transmitting, conductive substrate or an insulating substrate. For example, substrate 110 is a sapphire (Al 2 O 3), SiC , Si, GaAs, GaN, ZnO, GaP, InP, Ge, and Ga 2 O 3 Or the like. A plurality of protrusions 110r may be formed on a lower surface of the substrate 110. Each of the plurality of protrusions may include at least one of a hemispherical shape, a polygonal shape, and an elliptical shape, and may be arranged in a stripe shape or a matrix shape . The plurality of protrusions may refract light incident from the lower surface of the substrate 110 to improve light efficiency incident on the light absorption layer 123.

제1도전형 반도체층(121)은 기판(110)의 일면에 배치될 수 있다. 제1도전형 반도체층(121)은 3족-5족 또는 2족-6족의 화합물 반도체 중에서 적어도 하나로 구현될 수 있다. 제1도전형 반도체층(121)은 예컨대 InxAlyGa1 -x- yN (0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1)의 조성식을 갖는 반도체 재료로 형성될 수 있다. 제1도전형 반도체층(121)은 예를 들어 GaN, AlN, AlGaN, InGaN, InN, InAlGaN, AlInN, AlGaAs, GaP, GaAs, GaAsP, AlGaInP 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다. 제1도전형 반도체층(121)은 Si, Ge, Sn, Se, Te 등의 n형 도펀트가 도핑된 n형 반도체층일 수 있다.The first conductive semiconductor layer 121 may be disposed on one side of the substrate 110. The first conductivity type semiconductor layer 121 may be formed of at least one of Group 3-Group 5 or Group 2-Group 6 compound semiconductors. The first conductivity type semiconductor layer 121 is a semiconductor material having a composition formula of In x Al y Ga 1 -x- y N (0? X? 1, 0? Y? 1, 0? X + y? . The first conductive semiconductor layer 121 may include at least one of GaN, AlN, AlGaN, InGaN, InN, InAlGaN, AlInN, AlGaAs, GaP, GaAs, GaAsP and AlGaInP. The first conductive semiconductor layer 121 may be an n-type semiconductor layer doped with an n-type dopant such as Si, Ge, Sn, Se or Te.

광흡수층(123)은 광 변조 구조층(120)의 상부 면적의 30% 이하의 면적을 포함할 수 있다. 구체적으로 광흡수층(123)은 광 변조 구조층(120)의 상부 면적의 0.5% 내지 5%의 면적을 포함할 수 있고, 광흡수층(123)의 면적이 작아질수록 커패시턴스 값이 작아지므로 고속 동작을 구현할 수 있다. The light absorption layer 123 may include an area of 30% or less of the upper surface area of the light modulation structure layer 120. Specifically, the light absorption layer 123 may include an area of 0.5% to 5% of the upper surface area of the light modulation structure layer 120, and the smaller the area of the light absorption layer 123, the smaller the capacitance value. Can be implemented.

광흡수층(123)의 면적이 0.5% 미만일 경우, 다른 구성 요소들의 배치를 위한 공정 마진 확보가 어려울 수 있다. 또한, 광흡수층(123)의 상부 면적이 30% 초과 시 커패시턴스 값이 너무 커져 고속 동작이 어려울 수 있다. 제품의 응용 분야에 따라 광흡수층(123)의 면적은 제어할 수 있으며 광 변조 구조층(120) 상부 면적의 5% 이하의 면적일 때 10Gbps 이상의 고속 동작을 구현할 수 있다.If the area of the light absorbing layer 123 is less than 0.5%, it may be difficult to secure a process margin for the placement of other components. Also, when the upper surface area of the light absorbing layer 123 exceeds 30%, the capacitance value becomes too large and high-speed operation may be difficult. The area of the light absorbing layer 123 can be controlled according to the application field of the product and a high speed operation of 10 Gbps or more can be realized when the area is 5% or less of the area of the upper part of the optical modulation structure layer 120.

광흡수층(123)은 제1도전형 반도체층(121)의 중심부에 배치될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨대 광흡수층(123)은 제1도전형 반도체층(121)의 어느 한 측면에 인접하게 배치될 수 있다. 또한, 광흡수층(123)은 탑뷰가 원형 구조일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨대 광흡수층(123)의 탑뷰는 타원 구조, 다각형 구조일 수 있다.The light absorption layer 123 may be disposed at the center of the first conductive semiconductor layer 121, but is not limited thereto. For example, the light absorption layer 123 may be disposed adjacent to either side of the first conductivity type semiconductor layer 121. The top view of the light absorbing layer 123 may have a circular structure, but is not limited thereto. For example, the top view of the light absorbing layer 123 may be an elliptical structure or a polygonal structure.

광흡수층(123)은 제1도전형 반도체층(121)을 통해서 주입되는 전자(또는 정공)와 제2도전형 반도체층(125)을 통해서 주입되는 정공(또는 전자)이 서로 만나서, 광흡수층(123)의 형성 물질에 따른 에너지 밴드(Energy Band)의 밴드 갭(Band Gap) 차이에 의해서 광을 흡수 또는 투과시킬 수 있다. 광을 흡수하는 경우, 출력단에서 출력되는 광의 세기가 검출단에서 검출되기에 약할 수 있고 광을 투과하는 경우 출력단에서 출력되는 광의 세기가 검출단에서 검출되기에 충분할 수 있다. 따라서, 광흡수층(123)은 광흡수층(123)으로 입력되는 광신호가 출력단에서 변조될 수 있도록 광을 흡수 또는 투과하는 역할을 할 수 있다.The light absorbing layer 123 is formed in such a manner that electrons (or holes) injected through the first conductive type semiconductor layer 121 and holes (or electrons) injected through the second conductive type semiconductor layer 125 meet with each other, The light can be absorbed or transmitted by a band gap difference of an energy band according to a material of the light emitting layer 123. In the case of absorbing light, the intensity of light output from the output end may be weak to be detected at the detection end, and the intensity of light output at the output end when the light is transmitted may be sufficient to be detected at the detection end. Accordingly, the light absorption layer 123 can serve to absorb or transmit light so that the optical signal input to the light absorption layer 123 can be modulated at the output end.

광흡수층(123)은 화합물 반도체로 구현될 수 있다. 광흡수층(123)은 예로서 3족-5족 또는 2족-6족의 화합물 반도체 중에서 적어도 하나로 구현될 수 있다. 광흡수층(123)이 다중 우물 구조로 구현된 경우, 광흡수층(123)은 교대로 배치된 복수의 우물층과 복수의 장벽층을 포함할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 광흡수층(123)은 InxAlyGa1 -x- yN (0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1)의 조성식을 갖는 반도체 재료로 배치될 수 있다. 광흡수층(123)은 예를 들어, InGaN/GaN, GaN/AlGaN, AlGaN/AlGaN, InGaN/AlGaN, InGaN/InGaN, AlGaAs/GaAs, InGaAs/GaAs, InGaP/GaP, AlInGaP/InGaP, InP/GaAs의 페어 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.The light absorption layer 123 may be formed of a compound semiconductor. The light absorbing layer 123 may be embodied as at least one of Group III-V-5 or Group-VI-VI compound semiconductors. When the light absorbing layer 123 is implemented as a multi-well structure, the light absorbing layer 123 may include a plurality of alternately arranged well layers and a plurality of barrier layers, but is not limited thereto. The light absorption layer 123 may be arranged in a semiconductor material having a composition formula of In x Al y Ga 1 -x- y N (0? X? 1, 0? Y? 1, 0? X + y? The light absorption layer 123 may be formed of a material selected from the group consisting of InGaN / GaN, GaN / AlGaN, AlGaN / AlGaN, InGaN / InGaN, InGaN / InGaN, AlGaAs / GaAs, InGaAs / GaAs, InGaP / GaP, AlInGaP / InGaP, Pair < / RTI >

제2도전형 반도체층(125)은 광흡수층(123) 상에 배치될 수 있다. 제2도전형 반도체층(125)은 광흡수층(123)과 대응되는 면적을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. The second conductivity type semiconductor layer 125 may be disposed on the light absorption layer 123. The second conductivity type semiconductor layer 125 may include an area corresponding to the light absorption layer 123, but is not limited thereto.

제2도전형 반도체층(125)은 3족-5족 또는 2족-6족의 화합물 반도체 중에서 적어도 하나로 구현될 수 있다. 제2도전형 반도체층(125)은 예컨대 InxAlyGa1 -x- yN (0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1)의 조성식을 갖는 반도체 재료로 형성될 수 있다. 제2도전형 반도체층(125)은 예를 들어 GaN, AlN, AlGaN, InGaN, InN, InAlGaN, AlInN, AlGaAs, GaP, GaAs, GaAsP, AlGaInP 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다. 제1도전형 반도체층(125)은 Mg, Zn, Ca, Sr, Ba 등의 p형 도펀트가 도핑된 p형 반도체층일 수 있다.The second conductive semiconductor layer 125 may be formed of at least one of Group III-V-VI or Group V-VI compound semiconductors. The second conductivity type semiconductor layer 125 is a semiconductor material having a composition formula of In x Al y Ga 1 -x- y N (0? X? 1, 0? Y? 1, 0? X + . The second conductive semiconductor layer 125 may include at least one of GaN, AlN, AlGaN, InGaN, InN, InAlGaN, AlInN, AlGaAs, GaP, GaAs, GaAsP and AlGaInP. The first conductive semiconductor layer 125 may be a p-type semiconductor layer doped with a p-type dopant such as Mg, Zn, Ca, Sr, or Ba.

제2도전형 반도체층(125) 상에는 도전층(127)이 배치될 수 있다. 도전층(127)은 제2도전형 반도체층(125)과 전기적으로 연결될 수 있으며, 투광성이 높은 물질로 이루어질 수 있다. A conductive layer 127 may be disposed on the second conductive type semiconductor layer 125. The conductive layer 127 may be electrically connected to the second conductive type semiconductor layer 125 and may be formed of a material having high light transmittance.

도전층(127)은 제2도전형 반도체층(125)과 전기적 접촉이 우수한 물질로 단층 또는 다층일 수 있다. 예컨대 도전층(127)은 Ag, Ni, Cr, Ti, Al, Rh, Pd, Ir, Ru, Mg, Zn, Pt, Au, Hf, Be, Ge, ITO(indium tin oxide), IZO(indium zinc oxide), IZTO(indium zinc tin oxide), IAZO(indium aluminum zinc oxide), IGZO(indium gallium zinc oxide), IGTO(indium gallium tin oxide), AZO(aluminum zinc oxide), ATO(antimony tin oxide), GZO(gallium zinc oxide), IZON(IZO Nitride), AGZO(Al-Ga ZnO), IGZO(In-Ga ZnO), ZnO, IrOx, RuOx, NiO, RuOx/ITO, Ni/IrOx/Au, 및 Ni/IrOx/Au/ITO 중 적어도 하나를 포함하여 형성될 수 있으며, 이러한 재료에 한정되는 것은 아니다.The conductive layer 127 may be a single layer or a multi-layered material having excellent electrical contact with the second conductive type semiconductor layer 125. For example, the conductive layer 127 may be formed of Ag, Ni, Cr, Ti, Al, Rh, Pd, Ir, Ru, Mg, Zn, Pt, Au, Hf, Be, Ge, indium tin oxide (ITO) oxide, indium zinc oxide (IZTO), indium aluminum zinc oxide (IAZO), indium gallium zinc oxide (IGZO), indium gallium tin oxide (IGTO), aluminum zinc oxide (AZO), antimony tin oxide ZnO, IrOx, RuOx, NiO, RuOx / ITO, Ni / IrOx / Au, and Ni / IrOx (IZO Nitride), IZON / Au / ITO, and the material is not limited to these materials.

중간층(201)은 제1도전형 반도체층(121)의 내부에 배치될 수 있다. 중간층(201)은 제1도전형 반도체층(121)과 광흡수층(123) 사이에 배치될 수 있다. 중간층(201)은 입사되는 광을 광흡수층(123)으로 유도할 수 있다. The intermediate layer 201 may be disposed inside the first conductive semiconductor layer 121. The intermediate layer 201 may be disposed between the first conductivity type semiconductor layer 121 and the light absorption layer 123. The intermediate layer 201 can guide incident light to the light absorbing layer 123.

중간층(201)은 제1-1도전형 반도체층(121a)과 제1-2도전형 반도체층(121b) 사이에 배치될 수 있다. 제1-1도전형 반도체층(121a)과 제1-2도전형 반도체층(121b)은 동일한 조성을 가질 수 있다. 제1-1도전형 반도체층(121a)과 제1-2도전형 반도체층(121b) 사이에는 경계면이 형성될 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니고 재성장 조건에 따라 경계면이 형성되지 않을 수도 있다.The intermediate layer 201 may be disposed between the first-conductivity-type semiconductor layer 121a and the first-conductivity-type semiconductor layer 121b. The first-conductivity-type semiconductor layer 121a and the first-conductivity-type semiconductor layer 121b may have the same composition. An interface may be formed between the first-conductivity-type semiconductor layer 121a and the first-conductivity-type semiconductor layer 121b, but the present invention is not limited thereto and the interface may not be formed depending on re-growth conditions.

도 3을 참고하면, 중간층(201)은 광흡수층(123)으로부터 벗어나는 광(L4)을 굴절시킬 수 있다. 굴절된 광(L5)은 광흡수층(123)으로 입사될 수 있다. 이러한 구성에 의하면 광흡수층으로 입사되는 광량을 증가하여 광출력이 향상될 수 있다. 따라서, 턴-온과 턴-오프의 신호 레벨값 차이가 커져 통신 품질이 개선될 수 있다.3, the intermediate layer 201 can refract light L4 deviating from the light absorbing layer 123. In this case, The refracted light L5 may be incident on the light absorbing layer 123. According to this configuration, the amount of light incident on the light absorbing layer can be increased and the light output can be improved. Therefore, the difference between the signal level values of the turn-on and turn-off becomes large, and the communication quality can be improved.

중간층(201)의 굴절률은 제1도전형 반도체층(121)의 굴절률보다 높을 수 있다. 예시적으로 중간층(201)의 굴절률과 제1도전형 반도체층(121)의 굴절률 차는 0.3 내지 0.8일 수 있다. 굴절률 차가 0.3보다 작거나 0.8보다 큰 경우에는 입사되는 광을 광흡수층(123)을 향해 굴절시키기 어려울 수 있다.The refractive index of the intermediate layer 201 may be higher than that of the first conductivity type semiconductor layer 121. Illustratively, the refractive index of the intermediate layer 201 and the refractive index difference of the first conductivity type semiconductor layer 121 may be 0.3 to 0.8. If the refractive index difference is smaller than 0.3 or larger than 0.8, it may be difficult to refract the incident light toward the light absorbing layer 123.

예시적으로 중간층(201)은 굴절률이 2.7이상인 물질을 포함할 수 있다. 중간층(201)은 산화티타늄(TiO2), 산화철(Fe2O3, Fe3O4), 산화크롬(Cr2O3), 산화아연(ZnO), 산화구리(Cu2O3), 산화알루미늄(Al2O3), 수산화알루미늄(AlOOH), 산화지르콘(ZrO2) 등을 포함할 수 있다. Illustratively, the intermediate layer 201 may comprise a material having a refractive index of 2.7 or higher. The middle layer 201 of titanium (TiO 2) oxide, iron oxide (Fe 2 O 3, Fe 3 O 4), chromium oxide (Cr 2 O 3), zinc (ZnO), copper (Cu 2 O 3) oxide oxide, Aluminum (Al 2 O 3 ), aluminum hydroxide (AlOOH), zirconium oxide (ZrO 2 ), and the like.

중간층(201) 사이의 간격(d1)은 1.0㎛ 내지 30㎛일 수 있다. 간격이 1.0㎛ 보다 작은 경우 중간층(201) 사이에서 제1-2도전형 반도체층(121b)이 재성장되지 않는 문제가 있으며, 간격이 30㎛보다 커지는 경우 사이로 투과하는 광이 많아져 광흡수율이 감소할 수 있다. 상기 간격(d1)을 유지하면서도 광을 효과적으로 굴절시키기 위해 중간층(201)의 폭(d2)은 20㎛ 내지 30㎛일 수 있다.The distance d1 between the intermediate layers 201 may be 1.0 mu m to 30 mu m. When the interval is smaller than 1.0 占 퐉, there is a problem that the first-second conductivity-type semiconductor layer 121b is not regrowed between the intermediate layers 201. In the case where the interval is larger than 30 占 퐉, can do. In order to effectively refract light while maintaining the interval d1, the width d2 of the intermediate layer 201 may be 20 占 퐉 to 30 占 퐉.

중간층(201)의 두께(d3)는 0.1㎛ 내지 5.0㎛일 수 있다. 중간층(201)의 두께가 0.1㎛보다 작은 경우 광이 굴절되는 각도가 작아지는 문제가 있으며, 두께가 5.0㎛보다 두꺼워지는 경우 전체적인 광 변조 구조층(120)의 두께가 두꺼워지는 문제가 있다.The thickness d3 of the intermediate layer 201 may be 0.1 占 퐉 to 5.0 占 퐉. When the thickness of the intermediate layer 201 is less than 0.1 탆, there arises a problem that the angle at which the light is refracted becomes small. When the thickness is larger than 5.0 탆, the entire optical modulation structure layer 120 becomes thick.

광변조기를 제작하는 방법은, 도 6a 및 도 6b과 같이 기판상에 제1-1도전형 반도체층(121a)을 형성한 후, 그 위에 복수 개의 중간층(201)을 형성할 수 있다. As a method of manufacturing the optical modulator, a plurality of intermediate layers 201 may be formed on the substrate after the first-conductivity-type semiconductor layer 121a is formed on the substrate as shown in FIGS. 6A and 6B.

이후, 도 6c와 같이 중간층(201)상에 제1-2도전형 반도체층(121b)을 성장시킬 수 있다. 이때, 중간층(201)의 간격은 1.0㎛ 내지 30㎛이므로 그 사이로 제1-2 도전형 반도체층(121b)이 성장할 수 있다. Thereafter, the first and second conductivity-type semiconductor layers 121b may be grown on the intermediate layer 201 as shown in FIG. 6C. At this time, since the interval of the intermediate layer 201 is from 1.0 m to 30 m, the first-conductivity-type semiconductor layer 121b can grow therebetween.

이후, 광흡수층(123), 제2도전형 반도체층(125), 도전층(127)을 순차로 형성하고, 광흡수층(123)의 일부 영역을 식각할 수 있다. 마지막으로, 도 6d와 같이 복수 개의 전극(130b, 150a)을 전기적으로 연결할 수 있다. Thereafter, the light absorbing layer 123, the second conductivity type semiconductor layer 125, and the conductive layer 127 are sequentially formed, and a part of the region of the light absorbing layer 123 can be etched. Finally, as shown in FIG. 6D, the plurality of electrodes 130b and 150a may be electrically connected.

다시 도 3 및 도 4를 참고하면, 제1 내지 제4전극(130a, 150a, 130b, 150b)은 광흡수층(123)을 사이에 두고 서로 대칭되게 배치되어 광흡수층(123)의 균일한 전기장 분포를 구현할 수 있다.3 and 4, the first to fourth electrodes 130a, 150a, 130b and 150b are arranged symmetrically with respect to each other with the light absorbing layer 123 interposed therebetween, so that the uniform electric field distribution of the light absorbing layer 123 Can be implemented.

광흡수층(123) 상에 배치되는 제2전극(150a)의 제2접촉부(151a) 및 제4전극(150b)의 제4접촉부(151b)는, 광흡수층(123) 상부 면적의 30% 이하의 면적을 포함할 수 있다. 따라서, 전극에 의해 흡수되는 광을 최소화하여 변조 기능을 개선할 수 있다.The second contact portion 151a of the second electrode 150a and the fourth contact portion 151b of the fourth electrode 150b disposed on the light absorbing layer 123 are formed so as to be equal to or less than 30% Area. Therefore, the light absorbed by the electrode can be minimized to improve the modulation function.

제1 및 제3전극(130a, 130b)은 제1도전형 반도체층(121)과 전기적으로 연결될 수 있다. 제2 및 제4전극(150a, 150b)은 제2도전형 반도체층(125)과 전기적으로 연결될 수 있다.The first and third electrodes 130a and 130b may be electrically connected to the first conductivity type semiconductor layer 121. The second and fourth electrodes 150a and 150b may be electrically connected to the second conductive semiconductor layer 125. [

제1 및 제3전극(130a, 130b)은 광흡수층(123)을 사이에 두고 제1 및 제2 방향(X, X')으로 대칭되고, 제2 및 제4전극(150a, 150b)은 광흡수층(123)을 사이에 두고 제1 및 제2 방향(X, X')과 직교하는 제3 및 제4 방향(Y, Y')으로 대칭될 수 있다.The first and third electrodes 130a and 130b are symmetrical in the first and second directions X and X 'with the light absorbing layer 123 interposed therebetween and the second and fourth electrodes 150a and 150b are symmetrical in the first and second directions X and X' And may be symmetrical in the third and fourth directions Y, Y 'orthogonal to the first and second directions X and X' with the absorption layer 123 interposed therebetween.

제1전극(130a)은 제1전극패드(133a) 및 제1접촉부(131a)를 포함할 수 있다. 제3전극(130b)은 제3전극패드(133b) 및 제3접촉부(131b)를 포함할 수 있다.The first electrode 130a may include a first electrode pad 133a and a first contact 131a. The third electrode 130b may include a third electrode pad 133b and a third contact portion 131b.

제1 및 제3전극패드(133a, 133b)는 제1 및 제2 방향(X, X')으로 서로 대칭되는 구조일 수 있다. The first and third electrode pads 133a and 133b may be symmetrical to each other in the first and second directions X and X '.

제1전극패드(133a)는 광흡수층(123)의 외측으로부터 제1방향(X)으로 이격될 수 있다. 제2전극패드(133b)는 광흡수층(123)의 외측으로부터 제2 방향(X')으로 이격될 수 있다. The first electrode pad 133a may be spaced apart from the outside of the light absorbing layer 123 in the first direction X. [ The second electrode pad 133b may be spaced apart from the outside of the light absorbing layer 123 in the second direction X '.

제1전극패드(133a)는 제2 및 제4전극(150a, 150b)의 외측으로부터 제1 방향(X)으로 이격되고, 제3전극패드(133b)는 제2 및 제4전극(150a, 150b)의 외측으로부터 제2 방향(X')으로 이격될 수 있다.The first electrode pad 133a is spaced apart from the outside of the second and fourth electrodes 150a and 150b in the first direction X and the third electrode pad 133b is spaced apart from the second and fourth electrodes 150a and 150b ) In the second direction X '.

제1접촉부(131a)는 제1전극패드(133a) 내에 배치될 수 있다. 제3 접촉부(131b)는 제3전극패드(133b) 내에 배치될 수 있다. The first contact portion 131a may be disposed in the first electrode pad 133a. And the third contact portion 131b may be disposed in the third electrode pad 133b.

제1 및 제3 접촉부(131a, 131b)는 제1도전형 반도체층(121)과 직접 접할 수 있다. 제1 및 제3 접촉부(131a, 131b)는 반사층(160)으로부터 노출된 제1도전형 반도체층(121)의 상면과 접할 수 있다. The first and third contact portions 131a and 131b may be in direct contact with the first conductive type semiconductor layer 121. The first and third contact portions 131a and 131b may be in contact with the upper surface of the first conductive type semiconductor layer 121 exposed from the reflective layer 160.

제1 및 제3 접촉부(131a, 131b)는 광흡수층(123)으로부터 일정 간격 이격될 수 있다. 제1 및 제3 접촉부(131a, 131b)는 광흡수층(123)으로부터 일정 간격 이격되어 제1 및 제3 접촉부(131a, 131b)와 광흡수층(123) 사이의 최단거리에서 집중되는 전류 집중을 개선할 수 있다.The first and third contact portions 131a and 131b may be separated from the light absorbing layer 123 by a predetermined distance. The first and third contact portions 131a and 131b are spaced apart from the light absorbing layer 123 to improve the concentration of current concentrated at the shortest distance between the first and third contact portions 131a and 131b and the light absorbing layer 123 can do.

제2전극(150a)은 제2전극패드(153a) 및 제2 접촉부(151a)를 포함할 수 있고, 제4전극(150b)은 제4전극패드(153b) 및 제4 접촉부(151b)를 포함할 수 있다. 즉, 실시 예는 광흡수층(123)의 가장자리 영역 상에 제2 및 제4 접촉부(151a, 151b)는 배치되어 제2 및 제4 접촉부(151a, 151b)에 의해 흡수되는 광을 개선할 수 있다.The second electrode 150a may include a second electrode pad 153a and a second contact portion 151a and the fourth electrode 150b may include a fourth electrode pad 153b and a fourth contact portion 151b can do. That is, in the embodiment, the second and fourth contact portions 151a and 151b are disposed on the edge region of the light absorbing layer 123 to improve the light absorbed by the second and fourth contact portions 151a and 151b .

제2전극패드(153a)는 광흡수층(123)의 외측으로부터 제3 방향(Y)으로 이격될 수 있다. 제4전극패드(153b)는 광흡수층(123)의 외측으로부터 제4 방향(Y')으로 이격될 수 있다. The second electrode pad 153a may be spaced from the outside of the light absorbing layer 123 in the third direction Y. [ The fourth electrode pad 153b may be spaced apart from the outside of the light absorbing layer 123 in the fourth direction Y '.

제2 및 제4전극패드(153a, 153b)는 광흡수층(123)으로부터 멀어질수록 넓어지는 너비를 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. The second and fourth electrode pads 153a and 153b may include a width wider as they are further away from the light absorbing layer 123, but are not limited thereto.

제2전극(150a)은 제2전극패드(153a) 및 제2 접촉부(151a)을 연결하는 제1 연결부(155a)를 포함할 수 있고, 제4전극(150b)은 제4전극패드(153b) 및 제4 접촉부(151b)를 연결하는 제2 연결부(155b)를 포함할 수 있다.The second electrode 150a may include a first connection part 155a connecting the second electrode pad 153a and the second contact part 151a and the fourth electrode 150b may include a fourth electrode pad 153b. And a second connection part 155b connecting the fourth contact part 151b.

제2 접촉부(151a)는 광흡수층(123) 상에 배치될 수 있고, 광흡수층(123)의 가장자리 영역 일부와 수직방향으로 중첩될 수 있다. 제2 접촉부(151a)는 도전층(127)의 상부 가장자리 영역에 직접 접할 수 있다. 제2 접촉부(151a)는 제1 연결부(155a)로부터 제1 및 제2 방향(X, X')으로 대칭되는 2개의 끝단(151e-1)을 포함할 수 있다. The second contact portion 151a may be disposed on the light absorbing layer 123 and may overlap with a part of the edge region of the light absorbing layer 123 in the vertical direction. The second contact portion 151a can be in direct contact with the upper edge region of the conductive layer 127. [ The second contact portion 151a may include two ends 151e-1 symmetrical in the first and second directions X and X 'from the first connection portion 155a.

제2 접촉부(151a)는 제1 및 제2측부(151s-1, 151s-2)를 포함할 수 있다. 제1 측부(151s-1)는 광흡수층(123)의 외측과 대면될 수 있다. 제2측부(151s-2)는 제1 측부(151s-1)의 반대측에 배치되고, 제4 접촉부(151b)와 대면될 수 있다. 제1 측부(151s-1)의 곡률 반경은 제2 측부(151s-2)의 곡률 반경보다 클 수 있다. 여기서, 광흡수층(123)의 외측 곡률 반경은 제1 측부(151s-1)의 곡률 반경보다 클 수 있다. 제1 및 제2 측부(151s-1, 151s-2)는 제1 끝단(151e-1)과 연결될 수 있다.The second contact portion 151a may include first and second side portions 151s-1 and 151s-2. The first side 151s-1 may face the outside of the light absorbing layer 123. [ The second side 151s-2 may be disposed on the opposite side of the first side 151s-1 and may face the fourth contact 151b. The radius of curvature of the first side 151s-1 may be larger than the radius of curvature of the second side 151s-2. Here, the outer radius of curvature of the light absorbing layer 123 may be larger than the radius of curvature of the first side 151s-1. The first and second sides 151s-1 and 151s-2 may be connected to the first end 151e-1.

상기 제2 접촉부(151a)는 광흡수층(123)에 일부 중첩되고, 광흡수층(123)의 가장자리 영역에 배치되어 광의 흡수를 최소화할 수 있다. 예컨대 제2 접촉부(151a)의 제2 측부(151s-2)로부터 광흡수층(123)의 외측까지의 제1 너비(W1)는 20㎛ 이하일 수 있다. 제1너비(W1)가 20㎛ 초과일 경우, 광흡수층(123)의 중심부에서 집중되는 광을 흡수하여 광의 흡수 차이에 의한 변조 신뢰성이 저하될 수 있다. The second contact portion 151a partially overlaps the light absorbing layer 123 and is disposed in the edge region of the light absorbing layer 123 to minimize the absorption of light. The first width W1 from the second side 151s-2 of the second contact portion 151a to the outside of the light absorbing layer 123 may be 20 占 퐉 or less. When the first width W1 is more than 20 mu m, the light absorbed at the central portion of the light absorbing layer 123 may be absorbed and the modulation reliability due to the absorption difference of light may be lowered.

상기 제4 접촉부(151b)는 제2 접촉부(151a)와 대칭되는 제2 끝단(151e-2), 제3 및 제4 측부(151s-3, 151s-4)를 포함하고, 제2 접촉부(151a)의 기술적 특징을 채용할 수 있다.The fourth contact portion 151b includes a second end 151e-2 symmetrical to the second contact portion 151a and third and fourth sides 151s-3 and 151s-4, and the second contact portion 151a ) Can be adopted.

여기서, 제1 및 제3 측부(151s-1, 151s-3)는 제1전극(130a)의 제5 측부(133s-1) 및 제3전극(130b)의 제6 측부(133s-2)와 이격 되고, 제5 및 제6 측부(133s-1, 133s-2)와 대면될 수 있다. 제5 및 제6 측부(133s-1, 133s-2)는 광흡수층(123)의 외측과 이격되고, 광흡수층(123)보다 큰 곡률 반경을 포함할 수 있다.Here, the first and third side portions 151s-1 and 151s-3 are connected to the fifth side portion 133s-1 of the first electrode 130a and the sixth side portion 133s-2 of the third electrode 130b And may be faced with the fifth and sixth sides 133s-1 and 133s-2. The fifth and sixth sides 133s-1 and 133s-2 may be spaced apart from the outside of the light absorbing layer 123 and may include a radius of curvature larger than that of the light absorbing layer 123. [

광변조부(5b)는 제2 및 제4 접촉부(151a, 151b)가 광흡수층(123) 상부 면적의 30% 이하의 면적을 포함하여 전체적으로 균일한 전기장을 구현할 수 있다. 또한, 광흡수층(123)의 외측으로부터 제2 및 제4 접촉부(151a, 151b)까지 20㎛ 이하의 제1 너비(W1)를 포함하여 광흡수층(123)으로부터의 광 투과 시에 제2 및 제4 접촉부(151a, 151b)에 의한 흡수율을 줄여 광 변조의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.The second and fourth contact portions 151a and 151b may include an area of 30% or less of the area of the upper portion of the light absorbing layer 123 to realize a uniform electric field as a whole. The first and second contact portions 151a and 151b may include a first width W1 of 20 m or less from the outside of the light absorbing layer 123 to the second and fourth contacting portions 151a and 151b, The absorption rate by the four contact portions 151a and 151b can be reduced and the reliability of the optical modulation can be improved.

반사층(160)은 광 변조 구조층(120) 상에 배치될 수 있다. 반사층(160)은 광 변조 구조층(120)의 출사부를 노출시키고, 제2도전형 반도체층(125)의 상부 가장자리 영역까지 연장될 수 있다. 반사층(160)은 도전층(127)의 상부 가장자리 영역에 직접 접할 수 있다.The reflective layer 160 may be disposed on the light modulating structure layer 120. The reflective layer 160 may extend to the upper edge region of the second conductivity type semiconductor layer 125 while exposing the emission portion of the optical modulation structure layer 120. The reflective layer 160 may be in direct contact with the upper edge region of the conductive layer 127.

반사층(160)은 광흡수층(123)의 가장자리 영역까지 연장되어 반사층(160)의 필링을 개선하고, 광흡수층(123)의 외측 및 하부방향으로 진행하는 광을 광흡수층(123) 방향으로 반사시켜 광 손실을 개선할 수 있다.The reflective layer 160 extends to the edge region of the light absorbing layer 123 to improve peeling of the reflective layer 160 and reflects light traveling in the outer and lower directions of the light absorbing layer 123 toward the light absorbing layer 123 The optical loss can be improved.

반사층(160)은 금속층(165), 제1 절연층(161) 및 제2 절연층(163)을 포함할 수 있다. 금속층(165)은 기판(110)으로부터 입사된 광을 광흡수층(123)으로 반사시킬 수 있다. 금속층(165)은 제1 및 제2 절연층(161, 163) 사이에 배치될 수 있다. The reflective layer 160 may include a metal layer 165, a first insulating layer 161, and a second insulating layer 163. The metal layer 165 can reflect the light incident from the substrate 110 to the light absorbing layer 123. The metal layer 165 may be disposed between the first and second insulating layers 161 and 163.

금속층(165)은 Ag, Ni, Al, Rh, Pd, Ir, Ru, Mg, Zn, Pt, Au, Hf 및 그 조합으로 구성된 그룹으로부터 선택된 물질로 이루어진 적어도 하나의 층을 포함할 수 있다.The metal layer 165 may include at least one layer of a material selected from the group consisting of Ag, Ni, Al, Rh, Pd, Ir, Ru, Mg, Zn, Pt, Au, Hf and combinations thereof.

제1절연층(161)은 광 변조 구조층(120)과 직접 접할 수 있다. 제1 절연층(161)의 상부 면적은 금속층(165)의 상부 면적보다 넓을 수 있다. The first insulating layer 161 may be in direct contact with the optical modulation structure layer 120. The upper surface area of the first insulating layer 161 may be larger than the upper surface area of the metal layer 165.

제2 절연층(163)은 금속층(165) 상에 배치될 수 있고, 제1 절연층(161)의 가장자리 영역까지 연장될 수 있다. The second insulating layer 163 may be disposed on the metal layer 165 and extend to an edge region of the first insulating layer 161.

제1 및 제2 절연층(161, 163)은 SiO2, SiOx, SiOxNy, Si3N4, Al2O3, TiO2 중에서 선택된 절연물질을 포함할 수 있다.First and second insulating layers (161, 163) may include an insulating material selected from SiO 2, SiO x, SiO x N y, Si 3 N 4, Al 2 O 3, TiO 2.

광 변조부(5b) 및 발광부(5a)는 기판(110)을 사이에 두고 수직방향으로 서로 대면될 수 있다. 광 변조부(5b) 및 발광부(5a)는 기판(110) 상에 화학적 또는 물리적 증착 방법, 예를 들어 화학증착방법(CVD) 혹은 분자선 에피택시 (MBE) 혹은 스퍼터링 혹은 수산화물 증기상 에피택시(HVPE) 등의 방법을 사용하여 형성될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. The light modulating portion 5b and the light emitting portion 5a may face each other in the vertical direction with the substrate 110 interposed therebetween. The light modulating portion 5b and the light emitting portion 5a may be formed on the substrate 110 by chemical or physical vapor deposition methods such as chemical vapor deposition (CVD) or molecular beam epitaxy (MBE) or sputtering or vapor vapor phase epitaxy HVPE), and the like, but the present invention is not limited thereto.

광 변조부(5b)는 발광부(5a)로부터 제공되는 광의 변조를 위한 밴드 갭을 포함할 수 있다. 예컨대 광 변조부(5b)의 밴드 갭은 발광부(5a)의 밴드 갭과 같거나 작을 수 있다. The light modulating section 5b may include a band gap for modulating the light provided from the light emitting section 5a. For example, the band gap of the light modulating portion 5b may be equal to or smaller than the band gap of the light emitting portion 5a.

실시 예에 따르면, 질화물계 반도체의 발광부(EA)와 질화물계 광 변조부(5b)가 기판(110) 사이에 두고 수직으로 집적화되어 광 손실을 줄이고, 고속 통신을 구현할 수 있다.According to the embodiment, the light-emitting portion EA of the nitride-based semiconductor and the nitride-based optical modulator 5b are vertically integrated with each other between the substrates 110, thereby reducing optical loss and realizing high-speed communication.

발광부(5a)는 발광구조층(170), 제1 및 제2전극(191, 193)을 포함할 수 있다. 발광부(5a)는 하부에 제1 및 제2전극(191, 193)이 배치된 플립칩 구조를 일 예로 설명하도록 한다.The light emitting portion 5a may include a light emitting structure layer 170, first and second electrodes 191 and 193, and the like. The light emitting portion 5a has a flip chip structure in which the first and second electrodes 191 and 193 are disposed under the light emitting portion 5a.

발광구조층(170)은 기판(110)의 타면상에 제1 반도체층(171), 제1 반도체층(171) 상에 발광층(173), 발광층(173) 상에 제2 반도체층(175)을 포함할 수 있다. The light emitting structure layer 170 includes a first semiconductor layer 171 on the other surface of the substrate 110, a light emitting layer 173 on the first semiconductor layer 171, a second semiconductor layer 175 on the light emitting layer 173, . ≪ / RTI >

기판(110)의 타면에는 복수의 돌출부(110r)가 형성될 수 있으며, 복수의 돌출부(110r) 각각은 측 단면이, 반구형 형상, 다각형 형상, 타원 형상 중 적어도 하나를 포함하며 스트라이프 형태 또는 매트릭스 형태로 배열될 수 있다. 복수의 돌출부(110r)는 기판(110)의 하면에서 입사되는 광을 굴절시켜 광 변조부(5b)로 입사되는 광 효율을 향상시킬 수 있다. A plurality of protrusions 110r may be formed on the other surface of the substrate 110. Each of the plurality of protrusions 110r may include at least one of a hemispherical shape, a polygonal shape, and an ellipse shape, Lt; / RTI > The plurality of protruding portions 110r may refract light incident from the lower surface of the substrate 110 to improve light efficiency incident on the light modulating portion 5b.

제1 반도체층(171)은 3족-5족 또는 2족-6족의 화합물 반도체 중에서 적어도 하나로 구현될 수 있다. 제1 반도체층(171)은 예컨대 InxAlyGa1 -x- yN (0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1)의 조성식을 갖는 반도체 재료로 형성될 수 있다. 제1 반도체층(171)은 예를 들어 GaN, AlN, AlGaN, InGaN, InN, InAlGaN, AlInN, AlGaAs, GaP, GaAs, GaAsP, AlGaInP 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다. 제1 반도체층(171)은 Si, Ge, Sn, Se, Te 등의 n형 도펀트가 도핑된 n형 반도체층일 수 있다.The first semiconductor layer 171 may be formed of at least one of Group III-V-VI or Group V-VI compound semiconductors. The first semiconductor layer 171 is formed of a semiconductor material having a composition formula of In x Al y Ga 1 -x- y N (0? X? 1, 0? Y? 1, 0? X + y? . The first semiconductor layer 171 may include at least one of GaN, AlN, AlGaN, InGaN, InN, InAlGaN, AlInN, AlGaAs, GaP, GaAs, GaAsP and AlGaInP. The first semiconductor layer 171 may be an n-type semiconductor layer doped with an n-type dopant such as Si, Ge, Sn, Se, or Te.

발광층(173)은 단일 우물, 단일 양자우물, 다중 우물, 다중 양자우물 구조(MQW: Multi Quantum Well), 양자 선(Quantum-Wire) 구조, 또는 양자 점(Quantum Dot) 구조 중 적어도 하나일 수 있다. 발광층(173)은 제1 반도체층(171)을 통해서 주입되는 전자(또는 정공)와 제2 반도체층(175)을 통해서 주입되는 정공(또는 전자)이 서로 만나서, 발광층(173)의 형성 물질에 따른 밴드 갭(Band Gap) 차이에 의해서 빛을 방출하는 층이다. 발광층(173)은 화합물 반도체로 구현될 수 있다. 발광층(173)은 예로서 3족-5족 또는 2족-6족의 화합물 반도체 중에서 적어도 하나로 구현될 수 있다. 발광층(173)은 교대로 배치된 복수의 우물층과 복수의 장벽층을 포함할 수 있다. 우물층/장벽층의 주기는 예를 들어, AlInGaP/AlInGaP, InGaN/GaN, GaN/AlGaN, AlGaN/AlGaN, InGaN/AlGaN, InGaN/InGaN, AlGaAs/GaAs, InGaAs/GaAs, InGaP/GaP, AlInGaP/InGaP, 또는 InP/GaAs의 페어 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. The light emitting layer 173 may be at least one of a single well, a single quantum well, a multiwell, a multi quantum well (MQW), a quantum-wire structure, or a quantum dot structure . The light emitting layer 173 is formed in such a manner that electrons (or holes) injected through the first semiconductor layer 171 and holes (or electrons) injected through the second semiconductor layer 175 meet with each other, Is a layer that emits light due to a difference in band gaps between the layers. The light emitting layer 173 may be formed of a compound semiconductor. The light emitting layer 173 may be embodied as at least one of Group 3-Group-5 or Group-6-Group compound semiconductors. The light emitting layer 173 may include a plurality of alternately arranged well layers and a plurality of barrier layers. InGaN / AlGaN, InGaN / AlGaN, InGaN / InGaN, AlGaAs / GaAs, InGaAs / GaAs, InGaP / AlInGaP, InGaN / GaN, InGaP, or a pair of InP / GaAs.

제2 반도체층(175)은 3족-5족 또는 2족-6족의 화합물 반도체 중에서 적어도 하나로 구현될 수 있다. 제2 반도체층(175)은 예컨대 InxAlyGa1 -x- yN (0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1)의 조성식을 갖는 반도체 재료로 형성될 수 있다. 제2 반도체층(175)은 예를 들어 GaN, AlN, AlGaN, InGaN, InN, InAlGaN, AlInN, AlGaAs, GaP, GaAs, GaAsP, AlGaInP 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다. 제2 반도체층(175)은 Mg, Zn, Ca, Sr, Ba 등의 p형 도펀트가 도핑된 p형 반도체층일 수 있다. 제2 반도체층(175)은 단층 또는 다층으로 배치될 수 있다. 제2 반도체층(175)은 서로 다른 적어도 두 층이 교대로 배치된 초격자 구조일 수 있다.The second semiconductor layer 175 may be formed of at least one of Group 3-V-5 or Group V-6 compound semiconductors. The second semiconductor layer 175 is formed of a semiconductor material having a composition formula of In x Al y Ga 1 -x- y N (0? X? 1, 0? Y? 1, 0? X + y? . The second semiconductor layer 175 may include at least one of GaN, AlN, AlGaN, InGaN, InN, InAlGaN, AlInN, AlGaAs, GaP, GaAs, GaAsP and AlGaInP. The second semiconductor layer 175 may be a p-type semiconductor layer doped with a p-type dopant such as Mg, Zn, Ca, Sr, or Ba. The second semiconductor layer 175 may be disposed in a single layer or in multiple layers. The second semiconductor layer 175 may have a superlattice structure in which at least two different layers are alternately arranged.

발광부(5a)는 제1 반도체층(171)과 제1전극(191)을 전기적으로 연결하는 컨택층(192)을 포함할 수 있다. 컨택층(192)은 발광층(173) 및 제2 반도체층(175)을 관통하여 노출되는 제1 반도체층(171)과 연결될 수 있다. 예컨대 컨택층(192)은 발광층(173) 및 제2 반도체층(175)을 관통하여 제1 반도체층(171)의 일부를 노출하는 복수의 홀을 통해서 제1 반도체층(171)과 전기적으로 연결될 수 있다.The light emitting portion 5a may include a contact layer 192 for electrically connecting the first semiconductor layer 171 and the first electrode 191. [ The contact layer 192 may be connected to the first semiconductor layer 171 exposed through the light emitting layer 173 and the second semiconductor layer 175. The contact layer 192 is electrically connected to the first semiconductor layer 171 through a plurality of holes that pass through the light emitting layer 173 and the second semiconductor layer 175 and expose a portion of the first semiconductor layer 171 .

실시 예의 컨택층(192)의 상면은 활성층(173)보다 높게 배치되고, 컨택층(192)의 하면은 발광구조층(170)보다 아래에 배치될 수 있다. 컨택층(192)은 도전성의 금속물질 또는 반도체물질로 형성될 수 있다. 예를 들어, 컨택층(192)은 Ti, Cr, Ta, Al, Pd, Pt, Cu, Ni, Ag, Mo, Al, Au, Nb, W과 이들의 선택적인 합금 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. The upper surface of the contact layer 192 of the embodiment may be disposed higher than the active layer 173 and the lower surface of the contact layer 192 may be disposed below the light emitting structure layer 170. The contact layer 192 may be formed of a conductive metal material or a semiconductor material. For example, the contact layer 192 may comprise at least one of Ti, Cr, Ta, Al, Pd, Pt, Cu, Ni, Ag, Mo, Al, Au, Nb, have.

발광부(5a)는 발광구조층(170) 상에 배치된 절연층(180)을 포함할 수 있다. 절연층(180)은 컨택층(192)과 발광층(173) 및 제2 반도체층(175)을 전기적으로 절연시킬 수 있다. 이를 위해 절연층(180)은 제1 반도체층(171)을 노출시키는 복수의 홀 주변의 발광구조층(170) 상에 배치될 수 있다. 또한, 절연층(180)은 제2 반도체층(175)의 일부를 노출시킬 수 있다 절연층(180)으로부터 노출된 제2 반도체층(175)은 제2전극(193)과 직접 접할 수 있다. 절연층(180)은 SiO2, SiOx, SiOxNy, Si3N4, Al2O3, TiO2 중에서 선택된 물질로 형성될 수 있다. The light emitting portion 5a may include an insulating layer 180 disposed on the light emitting structure layer 170. [ The insulating layer 180 may electrically isolate the contact layer 192 from the light emitting layer 173 and the second semiconductor layer 175. For this, the insulating layer 180 may be disposed on the light emitting structure layer 170 around the plurality of holes that expose the first semiconductor layer 171. The insulating layer 180 may expose a portion of the second semiconductor layer 175. The second semiconductor layer 175 exposed from the insulating layer 180 may be in direct contact with the second electrode 193. The insulating layer 180 may be formed of a material selected from SiO 2 , SiO x , SiO x N y , Si 3 N 4 , Al 2 O 3 , and TiO 2 .

발광부(5a)는 발광구조층(170) 상에 배치된 반사층(181)을 포함할 수 있다. 반사층(181)은 제2 반도체층(175)과 절연층(180) 사이에 배치될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 반사층(181)은 컨택층(192) 상에 배치될 수 있고, 발광구조층(170)으로부터 광을 광 변조부(5b) 방향으로 반사시킬 수 있다. 반사층(181)은 발광부(5a)의 하부방향으로 진행하여 제1 및 제2전극(191, 193)에 흡수되거나 외부로 손실되는 광을 반사시켜 광 효율을 향상시킬 수 있다.The light emitting portion 5a may include a reflective layer 181 disposed on the light emitting structure layer 170. [ The reflective layer 181 may be disposed between the second semiconductor layer 175 and the insulating layer 180, but is not limited thereto. The reflective layer 181 may be disposed on the contact layer 192 and may reflect light from the light emitting structure layer 170 toward the light modulating portion 5b. The reflective layer 181 may extend downward of the light emitting portion 5a to reflect light that is absorbed or lost to the first and second electrodes 191 and 193 to improve light efficiency.

반사층(181)은 금속을 포함할 수 있고, 예컨대 Ag, Ni, Al, Rh, Pd, Ir, Ru, Mg, Zn, Pt, Au, Hf 및 이들 중 둘 이상의 합금으로 구성된 물질 중에서 한 층 또는 복수의 층으로 형성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨대 반사층(181)은 서로 다른 굴절률을 갖는 제1 및 제2 층이 1회 이상 교대로 적층된 DBR일 수 있다.The reflective layer 181 may include a metal or a layer or a plurality of materials selected from the group consisting of Ag, Ni, Al, Rh, Pd, Ir, Ru, Mg, Zn, Pt, Au, Hf, But it is not limited thereto. For example, the reflective layer 181 may be a DBR in which first and second layers having different refractive indices are alternately laminated one or more times.

제1 및 제2전극(191, 193)은 발광구조층(170) 상에 배치될 수 있다. 제1전극(191)은 제1 반도체층(171)과 전기적으로 연결될 수 있고, 제2전극(193)은 제2 반도체층(175)과 전기적으로 연결될 수 있다.The first and second electrodes 191 and 193 may be disposed on the light emitting structure layer 170. The first electrode 191 may be electrically connected to the first semiconductor layer 171 and the second electrode 193 may be electrically connected to the second semiconductor layer 175.

제1 및 제2전극(191, 193)은 Ti, Ru, Rh, Ir, Mg, Zn, Al, In, Ta, Pd, Co, Ni, Si, Ge, Ag 및 Au와 이들의 선택적인 합금 중에서 선택될 수 있다.The first and second electrodes 191 and 193 may be formed of a material selected from the group consisting of Ti, Ru, Rh, Ir, Mg, Zn, Al, In, Ta, Pd, Co, Ni, Si, Can be selected.

도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 광송신기의 개념도이다.7 is a conceptual diagram of an optical transmitter according to an embodiment of the present invention.

도 7에 도시되 바와 같이, 실시 예에 따른 광송신모듈(5)은 광모듈(100), 렌즈 모듈(13) 및 출력 도파로(15)를 포함할 수 있다.7, the optical transmission module 5 according to the embodiment may include an optical module 100, a lens module 13, and an output waveguide 15. [

광모듈(100)는 도 3 및 도 4에서 설명한 구조를 모두 포함할 수 있다.The optical module 100 may include all of the structures described in FIGS. 3 and 4. FIG.

렌즈 모듈(13)은 광모듈(100)와 출력 도파로(15) 사이에 배치될 수 있다. 렌즈 모듈(13)은 광모듈(100)로부터 제공되는 광 신호를 출력 도파로(15)에 제공하는 기능을 포함할 수 있다.The lens module 13 may be disposed between the optical module 100 and the output waveguide 15. The lens module 13 may include a function of providing an optical signal provided from the optical module 100 to the output waveguide 15.

출력 도파로(15)는 렌즈 모듈(13)을 통해서 제공되는 광 신호를 외부로 출력할 수 있다. 출력 도파로(15)는 클래드와 코어를 포함할 수 있고, 렌즈 모듈(13) 및 광모듈(100)와 수직방향으로 나란하게 배치될 수 있다.The output waveguide 15 can output the optical signal provided through the lens module 13 to the outside. The output waveguide 15 may include a clad and a core, and may be disposed in parallel with the lens module 13 and the optical module 100 in the vertical direction.

광송신모듈(5)은 제1 내지 제3 커버부(11A 내지 11C)를 포함할 수 있다. 제1 내지 제3 커버부(11A 내지 11C)는 광모듈(100), 렌즈 모듈(13) 및 출력 도파로(15)를 각각 커버할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.The optical transmission module 5 may include first to third cover parts 11A to 11C. The first to third cover parts 11A to 11C may cover the optical module 100, the lens module 13, and the output waveguide 15, respectively, but are not limited thereto.

상술한 질화물계 반도체의 광모듈(100)은 100m 이하의 10Gbps 고속 광통신으로 예컨대 홈 네트워크, 자동차 등의 근거리 고속 광통신용으로 사용될 수 있다. 질화물계 반도체의 전계 흡수 변조기는 일반적인 레이저 다이오드의 제조비용 및 레이저 다이오드와 광변조기의 얼라인 신뢰성 문제를 개선할 수 있다.The optical module 100 of the nitride-based semiconductor described above can be used for high-speed optical communication of 10 Gbps or less with a length of 100 m or shorter, for example, for high-speed optical communication in a home network, automobile, or the like. The nitride-based semiconductor electro-absorption modulator can improve the manufacturing cost of a general laser diode and the problem of the alignment reliability of the laser diode and the optical modulator.

Claims (11)

제1도전형 반도체층;
제2도전형 반도체층; 및
상기 제1도전형 반도체층과 제2도전형 반도체층 사이에 배치되는 광흡수층을 포함하고,
상기 제1도전형 반도체층은 내부에 배치되는 복수 개의 중간층을 포함하고,
상기 중간층의 굴절률은 제1도전형 반도체층의 굴절률보다 높은 광변조기.
A first conductive semiconductor layer;
A second conductivity type semiconductor layer; And
And a light absorbing layer disposed between the first conductivity type semiconductor layer and the second conductivity type semiconductor layer,
Wherein the first conductivity type semiconductor layer includes a plurality of intermediate layers disposed therein,
Wherein the refractive index of the intermediate layer is higher than the refractive index of the first conductivity type semiconductor layer.
제1항에 있어서,
상기 복수 개의 중간층은 입사되는 광을 광흡수층으로 집광하는 역할을 수행하는 광변조기.
The method according to claim 1,
And the plurality of intermediate layers collects incident light into a light absorbing layer.
제1항에 있어서,
상기 제1도전형 반도체층은,
제1-1도전형 반도체층,
상기 제-1도전형 반도체층 상에 배치되는 복수 개의 중간층, 및
상기 복수 개의 중간층 상에 배치되는 제1-2도전형 반도체층을 포함하는 광변조기.
The method according to claim 1,
The first conductivity type semiconductor layer may include a first conductivity type semiconductor layer,
The first-conductivity-type semiconductor layer,
A plurality of intermediate layers disposed on the first-conductivity-type semiconductor layer, and
And a second conductivity type semiconductor layer disposed on the plurality of intermediate layers.
제1항에 있어서,
상기 복수 개의 중간층 사이의 간격은 1.0㎛ 내지 30㎛인 광변조기.
The method according to claim 1,
And an interval between the plurality of intermediate layers is 1.0 to 30 占 퐉.
제1항에 있어서,
상기 복수 개의 중간층의 두께는 0.1㎛ 내지 2.0㎛인 광변조기.
The method according to claim 1,
Wherein the thickness of the plurality of intermediate layers is 0.1 mu m to 2.0 mu m.
제1항에 있어서,
상기 복수 개의 중간층과 제1도전형 반도체층의 굴절률 차이는 0.3 내지 0.8인 광변조기.
The method according to claim 1,
Wherein the refractive index difference between the plurality of intermediate layers and the first conductivity type semiconductor layer is 0.3 to 0.8.
기판;
상기 기판의 일측에 배치되는 광원부; 및
상기 기판의 타측에 배치되는 광변조부를 포함하고,
상기 광변조부는,
제1도전형 반도체층;
제2도전형 반도체층; 및
상기 제1도전형 반도체층과 제2도전형 반도체층 사이에 배치되는 광흡수층을 포함하고,
상기 제1도전형 반도체층은, 내부에 배치되는 복수 개의 중간층을 포함하고,
상기 중간층의 굴절률은 제1도전형 반도체층의 굴절률보다 높은 광모듈.
Board;
A light source unit disposed on one side of the substrate; And
And an optical modulator disposed on the other side of the substrate,
Wherein the optical modulator comprises:
A first conductive semiconductor layer;
A second conductivity type semiconductor layer; And
And a light absorbing layer disposed between the first conductivity type semiconductor layer and the second conductivity type semiconductor layer,
Wherein the first conductivity type semiconductor layer includes a plurality of intermediate layers disposed therein,
And the refractive index of the intermediate layer is higher than the refractive index of the first conductivity type semiconductor layer.
제7항에 있어서,
상기 복수 개의 중간층은 광원부에서 방출된 광을 광흡수층으로 집광하는 역할을 수행하는 광모듈.
8. The method of claim 7,
Wherein the plurality of intermediate layers collects light emitted from the light source unit into a light absorbing layer.
제7항에 있어서,
상기 제1도전형 반도체층은,
제1-1도전형 반도체층,
상기 제-1도전형 반도체층 상에 배치되는 복수 개의 중간층, 및
상기 복수 개의 중간층 상에 배치되는 제1-2도전형 반도체층을 포함하는 광모듈.
8. The method of claim 7,
The first conductivity type semiconductor layer may include a first conductivity type semiconductor layer,
The first-conductivity-type semiconductor layer,
A plurality of intermediate layers disposed on the first-conductivity-type semiconductor layer, and
And a second conductivity type semiconductor layer disposed on the plurality of intermediate layers.
제7항에 있어서,
상기 광원부는,
제1반도체층,
제2반도체층, 및
상기 제1반도체층과 제2반도체층 사이에 배치되는 활성층을 포함하는 광모듈.
8. The method of claim 7,
The light source unit includes:
The first semiconductor layer,
A second semiconductor layer, and
And an active layer disposed between the first semiconductor layer and the second semiconductor layer.
제7항에 있어서,
복수 개의 중간층 사이의 간격은 1.0㎛ 내지 30㎛인 광모듈.8. The method of claim 7,
And an interval between the plurality of intermediate layers is 1.0 占 퐉 to 30 占 퐉.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102093168B1 (en) * 2019-02-22 2020-03-25 이상환 Photodetector having double light path
GB2590428A (en) * 2019-12-17 2021-06-30 Flexanable Ltd Semiconductor devices
US11508923B2 (en) 2019-12-17 2022-11-22 Flexenable Limited Semiconductor devices
GB2590428B (en) * 2019-12-17 2024-08-14 Flexenable Tech Limited Semiconductor devices

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