KR20210047248A - Quantum light source device and optical communication apparatus including the same - Google Patents

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KR20210047248A
KR20210047248A KR1020200128036A KR20200128036A KR20210047248A KR 20210047248 A KR20210047248 A KR 20210047248A KR 1020200128036 A KR1020200128036 A KR 1020200128036A KR 20200128036 A KR20200128036 A KR 20200128036A KR 20210047248 A KR20210047248 A KR 20210047248A
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고영호
김갑중
최병석
한원석
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한국전자통신연구원
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Abstract

The present invention discloses a quantum light source element and an optical communication device including the same. The element includes: a vertical reflective layer disposed on a substrate; a lower electrode layer disposed on the vertical reflective layer; a horizontal reflective layer disposed on the lower electrode layer; a quantum light source disposed within the horizontal reflective layer; and an upper electrode layer disposed on the horizontal reflective layer. The quantum light source device according to an embodiment of the present invention may increase light extraction efficiency by using the vertical reflective layer and the horizontal reflective layer.

Description

양자 광원 소자 및 그를 포함하는 광 통신 장치{Quantum light source device and optical communication apparatus including the same}Quantum light source device and optical communication apparatus including the same

본 발명은 광 통신 장치에 관한 것으로서 상세하게는 양자 광원 소자 및 그를 포함하는 광 통신 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an optical communication device, and more particularly, to a quantum light source element and an optical communication device including the same.

일반적으로 단일광자 광원 또는 얽힘 광원 발광이 가능한 물질은 반도체 양자점, SiC, diamond 내부의 점 결함, 및 2차원 물질 내부의 점 결함을 포함할 수 있다. 상기 물질들은 그의 내부에 양자 광원을 생성시킬 수 있다. 그러나, 상기 점 결함의 위치 분포 또는 그의 광 파장은 균일하지 않고 광의 제어가 어려울 수 있다. 상기 점 광원으로부터 생성된 상기 광은 구 형태의 모든 방향(ex, 360° 방향)으로 방출되어 광 추출 효율을 감소시킬 수 있었다. In general, a material capable of emitting light from a single photon light source or an entangled light source may include semiconductor quantum dots, SiC, point defects in diamond, and point defects in two-dimensional materials. These materials can create a quantum light source therein. However, the positional distribution of the point defect or its light wavelength is not uniform and control of light may be difficult. The light generated from the point light source was emitted in all directions (ex, 360° direction) in a spherical shape, thereby reducing light extraction efficiency.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 광 추출 효율을 증가시킬 수 있는 양자 광원 소자 및 그를 포함하는 광 통신 장치를 제공하는 데 있다.The problem to be solved by the present invention is to provide a quantum light source device capable of increasing light extraction efficiency and an optical communication device including the same.

본 발명의 개념에 따른 양자 광원 소자를 개시한다. 그의 소자는, 기판 상의 수직 반사 층; 상기 수직 반사 층 상에 배치되는 하부 전극 층; 상기 하부 전극 층 상에 배치되는 수평 반사 층; 상기 수평 반사 층 내에 배치되는 양자 광원; 및 상기 수평 반사 층 상에 배치되는 상부 전극 층을 포함한다. 여기서, 상기 수평 반사 층은: 상기 양자 광원이 배치되는 중심 부분; 및 상기 중심 부분의 외곽을 둘러싸는 복수개의 링 부분들을 포함할 수 있다. Disclosed is a quantum light source device according to the concept of the present invention. Its device comprises a vertical reflective layer on a substrate; A lower electrode layer disposed on the vertical reflective layer; A horizontal reflective layer disposed on the lower electrode layer; A quantum light source disposed within the horizontal reflective layer; And an upper electrode layer disposed on the horizontal reflective layer. Here, the horizontal reflective layer includes: a central portion in which the quantum light source is disposed; And a plurality of ring portions surrounding an outer periphery of the central portion.

일 예로, 복수개의 링 부분들은 에어 갭에 의해 중심 부분으로부터 이격하여 배치될 수 있다. For example, the plurality of ring portions may be disposed to be spaced apart from the center portion by an air gap.

일 예로, 상기 양자 광원은 상기 수평 반사 층의 두께의 40%의 상대 높이에 배치될 수 있다. For example, the quantum light source may be disposed at a relative height of 40% of the thickness of the horizontal reflective layer.

일 예로, 상기 수평 반사 층의 두께가 125nm일 때, 양자 광원은 상기 수평 반사 층의 하부 면으로부터 50nm의 높이에 배치될 수 있다. For example, when the thickness of the horizontal reflective layer is 125 nm, the quantum light source may be disposed at a height of 50 nm from the lower surface of the horizontal reflective layer.

일 예로, 상기 하부 전극 층은: 상기 링 부분들의 최외곽에 배치된 제 1 아크 전극; 및 상기 제 1 아크 전극에 연결되고, 상기 링 부분들 및 상기 중심 부분의 일측에 배치되는 제 1 로드 전극을 포함할 수 있다.For example, the lower electrode layer may include: a first arc electrode disposed on the outermost portion of the ring portions; And a first rod electrode connected to the first arc electrode and disposed at one side of the ring portions and the center portion.

일 예로, 상기 상부 전극 층은: 상기 링 부분들의 최외곽에 배치된 제 2 아크 전극; 및 상기 제 2 아크 전극에 연결되고, 상기 링 부분들 및 상기 중심 부분의 타측에 배치되는 제 2 로드 전극을 포함할 수 있다. For example, the upper electrode layer may include: a second arc electrode disposed on the outermost portion of the ring portions; And a second rod electrode connected to the second arc electrode and disposed on the other side of the ring portions and the center portion.

상기 중심 부분과 상기 복수개의 링 부분들은: 제 1 도전형을 갖는 제 1 도핑된 층; 상기 제 1 도핑된 층 상에 배치된 진성 층; 및 상기 진성 층 상에 배치되고, 상기 제 1 도전형과 다른 제 2 도전형을 갖는 제 2 도핑된 층을 포함할 수 있다.The central portion and the plurality of ring portions include: a first doped layer having a first conductivity type; An intrinsic layer disposed on the first doped layer; And a second doped layer disposed on the intrinsic layer and having a second conductivity type different from the first conductivity type.

일 예로, 상기 양자 광원은 상기 진성 층 내에 배치될 수 있다.For example, the quantum light source may be disposed within the intrinsic layer.

일 예로, 상기 수평 반사 층 GaAs 또는 InP를 포함할 수 있다.For example, the horizontal reflective layer may include GaAs or InP.

일 예로, 상기 양자 광원은 InAs를 포함할 수 있다.For example, the quantum light source may include InAs.

일 예로, 상기 수직 반사 층은: 제 1 유전체 층들; 및 상기 제 1 유전체 층들과 교번하여 적층되는 제 2 유전체층들을 포함할 수 있다.In one example, the vertical reflective layer may include: first dielectric layers; And second dielectric layers alternately stacked with the first dielectric layers.

일 예로, 상기 수직 반사 층과 상기 수평 반사 층 사이에 배치된 반사 최적화 층을 더 포함할 수 있다.For example, a reflection optimization layer disposed between the vertical reflection layer and the horizontal reflection layer may be further included.

일 예로, 상기 반사 최적화 층은 실리콘 산화물을 포함할 수 있다.For example, the reflection optimization layer may include silicon oxide.

본 발명의 일 예에 따른 광 통신 장치는, 양자 광원 소자; 및 상기 양자 광원 소자에 접합되는 광 섬유를 포함할 수 있다. 여기서, 상기 양자 광원 소자는: 기판 상의 수직 반사 층; 상기 수직 반사 층 상에 배치되는 하부 전극 층; 상기 하부 전극 층 상에 배치되는 수평 반사 층; 상기 수평 반사 층 내에 배치되는 양자 광원; 및 상기 수평 반사 층 상에 배치되는 상부 전극 층을 포함할 수 있다. 상기 수평 반사 층은: 상기 양자 광원이 배치되는 중심 부분; 및 상기 중심 부분의 외곽을 둘러싸는 복수개의 링 부분들을 포함할 수 있다. An optical communication device according to an embodiment of the present invention includes: a quantum light source element; And an optical fiber bonded to the quantum light source device. Here, the quantum light source device comprises: a vertical reflective layer on a substrate; A lower electrode layer disposed on the vertical reflective layer; A horizontal reflective layer disposed on the lower electrode layer; A quantum light source disposed within the horizontal reflective layer; And an upper electrode layer disposed on the horizontal reflective layer. The horizontal reflective layer includes: a central portion in which the quantum light source is disposed; And a plurality of ring portions surrounding an outer periphery of the central portion.

일 예로, 상기 광섬유와 상기 수평 반사 층 사이에 배치되는 광 도파로를 구비하는 광 회로를 더 포함할 수 있다.For example, an optical circuit including an optical waveguide disposed between the optical fiber and the horizontal reflective layer may be further included.

일 예로, 상기 광 도파로는 상기 중심 부분에 정렬될 수 있다.For example, the optical waveguide may be aligned with the central portion.

상술한 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 양자 광원 소자는 수직 반사 층과 수평 반사 층을 이용하여 광 추출 효율을 증가시킬 수 있다. As described above, the quantum light source device according to an embodiment of the present invention may increase light extraction efficiency by using a vertical reflective layer and a horizontal reflective layer.

도 1은 본 발명의 개념에 따른 광통신 장치(10)의 일 예를 보여준다.
도 2는 도 1의 I-I'선상을 절취하여 보여주는 단면도이다.
도 3은 도 2의 하부 전극 층, 수평 반사 층), 양자 광원, 및 상부 전극 층의 일 예를 보여주는 평면도이다.
도 4는 도 3의 I-I' 선상을 절취하여 보여주는 단면도이다.
도 5는 도 2의 수직 반사 층의 제 1 광 추출 효율, 수평 반사 층의 제 2 광 추출 효율, 및 수직 반사 층과 수평 반사 층의 제 3 광 추출 효율을 보여주는 그래프들이다.
도 6은 도 4의 수평 반사 층의 중심 부분과 양자 광원의 일 예를 보여주는 단면도이다.
도 7은 도 6의 중심 부분의 제 1 두께에 대한 양자 광원의 상대 높이에 따른 광의 발광 증폭률과 집광 효율을 보여주는 그래프들이다.
도 8은 본 발명의 광통신 장치의 제조 방법을 보여주는 플로우 챠트이다.
도 9는 도 2의 양자 광원 소자를 형성하는 단계의 일 예를 보여주는 플로우 챠트이다.
도 10 내지 도 13은 도 2의 양자 광원 소자의 공정 단면도들이다. 1 shows an example of an optical communication device 10 according to the concept of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line II′ of FIG. 1.
3 is a plan view showing an example of a lower electrode layer, a horizontal reflective layer), a quantum light source, and an upper electrode layer of FIG. 2.
4 is a cross-sectional view taken along line II′ of FIG. 3.
5 are graphs showing the first light extraction efficiency of the vertical reflection layer of FIG. 2, the second light extraction efficiency of the horizontal reflection layer, and the third light extraction efficiency of the vertical reflection layer and the horizontal reflection layer.
6 is a cross-sectional view illustrating an example of a quantum light source and a central portion of the horizontal reflective layer of FIG. 4.
7 are graphs showing a light emission amplification factor and condensing efficiency according to a relative height of a quantum light source with respect to a first thickness of a center portion of FIG. 6.
8 is a flow chart showing a method of manufacturing an optical communication device of the present invention.
9 is a flowchart showing an example of a step of forming the quantum light source device of FIG. 2.
10 to 13 are cross-sectional views of the quantum light source device of FIG. 2.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면들과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 여기서 설명되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예는 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전문에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Advantages and features of the present invention, and a method of achieving them will become apparent with reference to the embodiments described below in detail together with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments described herein and may be embodied in different forms. Rather, the embodiments introduced herein are provided so that the disclosed content may be thorough and complete, and the spirit of the present invention may be sufficiently conveyed to those skilled in the art, and the present invention is only defined by the scope of the claims. The same reference numerals refer to the same constituent elements throughout the entire specification.

본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 '포함한다(comprises)' 및/또는 '포함하는(comprising)'은 언급된 구성요소, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다. 또한, 바람직한 실시예에 따른 것이기 때문에, 설명의 순서에 따라 제시되는 참조 부호는 그 순서에 반드시 한정되지는 않는다. The terms used in the present specification are for describing exemplary embodiments and are not intended to limit the present invention. In this specification, the singular form also includes the plural form unless specifically stated in the phrase. As used in the specification,'comprises' and/or'comprising' excludes the presence or addition of one or more other elements, operations and/or elements to the referenced elements, operations and/or elements. I never do that. Further, since it is according to a preferred embodiment, reference numerals presented in the order of description are not necessarily limited to the order.

또한, 본 명세서에서 기술하는 실시예들은 본 발명의 이상적인 예시도인 단면도 및/또는 평면도들을 참고하여 설명될 것이다. 도면들에 있어서, 막 및 영역들의 두께는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다. 따라서, 제조 기술 및/또는 허용 오차 등에 의해 예시도의 형태가 변형될 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시예들은 도시된 특정 형태로 제한되는 것이 아니라 제조 공정에 따라 생성되는 형태의 변화도 포함하는 것이다. Further, the embodiments described in the present specification will be described with reference to sectional views and/or plan views, which are ideal exemplary views of the present invention. In the drawings, thicknesses of films and regions are exaggerated for effective description of technical content. Accordingly, the shape of the exemplary diagram may be modified due to manufacturing techniques and/or tolerances. Accordingly, embodiments of the present invention are not limited to the specific form shown, but also include a change in form generated according to the manufacturing process.

도 1은 본 발명의 개념에 따른 광통신 장치(10)의 일 예를 보여준다. 1 shows an example of an optical communication device 10 according to the concept of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 광통신 장치(10)는 다채널 광 통신 장치일 수 있다. 일 예로, 광통신 장치(10)는 양자 광원 소자들(100), 광 회로(200), 및 광섬유들(300)를 포함할 수 있다. 양자 광원 소자들(100)은 광(400)을 생성할 수 있다. 광(400)은 양자 광원 소자들(100)마다 생성되는 파장에 따라 다채널로 구현될 수 있다. 광 회로(200)는 광(400)을 변조할 수 있다. 광 섬유들(300)은 광(400)을 외부로 출력할 수 있다. Referring to FIG. 1, the optical communication device 10 of the present invention may be a multi-channel optical communication device. As an example, the optical communication device 10 may include quantum light source elements 100, an optical circuit 200, and optical fibers 300. The quantum light source devices 100 may generate light 400. The light 400 may be implemented in multiple channels according to the wavelength generated for each of the quantum light source devices 100. The optical circuit 200 may modulate the light 400. The optical fibers 300 may output the light 400 to the outside.

도 2는 도 1의 I-I'선상을 절취하여 보여준다.FIG. 2 is a cut-out view of the line I-I' of FIG. 1.

도 1 및 도 2를 참조하면, 양자 광원 소자들(100)은 광 회로(200)의 일측에 배치될 수 있다. 일 예로, 양자 광원 소자들(100)의 각각은 광원 기판(110), 수직 반사 층(120), 반사 최적화 층(130), 하부 전극 층(140), 수평 반사 층(150), 양자 광원(160), 및 상부 전극 층(170)을 포함할 수 있다.1 and 2, quantum light source devices 100 may be disposed on one side of the optical circuit 200. For example, each of the quantum light source devices 100 includes a light source substrate 110, a vertical reflective layer 120, a reflection optimization layer 130, a lower electrode layer 140, a horizontal reflective layer 150, and a quantum light source ( 160), and an upper electrode layer 170.

광원 기판(110)은 글래스(Glass), 퀄츠(Quartz), 실리콘(Si), 갈륨 비소(GaAs), 인듐 포스파이드(InP), 및 알루미늄 산화물(Al2O3)을 포함할 수 있다. The light source substrate 110 may include glass, Qualz, silicon (Si), gallium arsenide (GaAs), indium phosphide (InP), and aluminum oxide (Al 2 O 3 ).

수직 반사 층(120)은 광원 기판(110) 상에 배치될 수 있다. 수직 반사 층(120)은 광(400)을 광원 기판(110)에 수직한 방향으로 반사할 수 있다. 즉, 수직 반사 층(120)은 양자 광원(160)의 광(400)에 대한 후면 반사 층일 수 있다. 예를 들어, 수직 반사 층(120)은 Distributed Bragg Mirror(DBR) 혹은 금속(Au, Ag, Pt, Al 등) 박막일 수 있다. 일 예로, 수직 반사 층(120)은 제 1 유전체 층들(122) 및 제 2 유전체 층들(124)을 포함할 수 있다. The vertical reflective layer 120 may be disposed on the light source substrate 110. The vertical reflective layer 120 may reflect light 400 in a direction perpendicular to the light source substrate 110. That is, the vertical reflective layer 120 may be a rear reflective layer for the light 400 of the quantum light source 160. For example, the vertical reflective layer 120 may be a Distributed Bragg Mirror (DBR) or a metal (Au, Ag, Pt, Al, etc.) thin film. For example, the vertical reflective layer 120 may include first dielectric layers 122 and second dielectric layers 124.

제 1 유전체 층들(122)과 제 2 유전체 층들(124)은 서로 교번하여 적층될 수 있다. 제 1 유전체 층들(122)과 제 2 유전체 층들(124)의 각각은 약 5nm 내지 약 10nm의 두께를 가질 수 있다. 제 1 유전체 층들(122)과 제 2 유전체 층들(124)은 실리콘 산화물(SiO2), 실리콘 질화물(SiNx), 및 티타늄 산화물(TiO2) 중 어느 하나를 포함할 수 있다. The first dielectric layers 122 and the second dielectric layers 124 may be stacked alternately. Each of the first dielectric layers 122 and the second dielectric layers 124 may have a thickness of about 5 nm to about 10 nm. The first dielectric layers 122 and the second dielectric layers 124 may include any one of silicon oxide (SiO 2 ), silicon nitride (SiN x ), and titanium oxide (TiO 2 ).

제 2 유전체 층(124)은 제 1 유전체 층(122)과 다른 물질을 포함할 수 있다. 제 1 유전체 층(122)이 실리콘 산화물(SiO2)일 경우, 제 2 유전체 층(124)은 실리콘 질화물(SiNx), 또는 티타늄 산화물(TiO2)일 수 있다. 제 1 유전체 층(122)이 실리콘 질화물(SiNx), 또는 티타늄 산화물(TiO2)일 경우, 제 2 유전체 층(124)은 실리콘 산화물(SiO2)일 수 있다.The second dielectric layer 124 may include a different material than the first dielectric layer 122. When the first dielectric layer 122 is silicon oxide (SiO 2 ), the second dielectric layer 124 may be silicon nitride (SiN x ) or titanium oxide (TiO 2 ). When the first dielectric layer 122 is silicon nitride (SiN x ) or titanium oxide (TiO 2 ), the second dielectric layer 124 may be silicon oxide (SiO 2 ).

반사 최적화 층(130)은 수직 반사 층(120) 상에 배치될 수 있다. 반사 최적화 층(130)은 수직 반사 층(120)의 반사율을 증가시킬 수 있다. 예를 들어, 반사 최적화 층(130)은 실리콘 산화물(SiO2)을 포함할 수 있다. 반사 최적화 층(130)은 제 1 유전체 층(122) 또는 제 2 유전체 층(124)보다 두꺼울 수 있다. 예를 들어, 반사 최적화 층(130)은 약 100nm 내지 약 1000nm의 두께를 가질 수 있다.The reflection optimization layer 130 may be disposed on the vertical reflection layer 120. The reflection optimization layer 130 may increase the reflectance of the vertical reflection layer 120. For example, the reflection optimization layer 130 may include silicon oxide (SiO 2 ). The reflection optimization layer 130 may be thicker than the first dielectric layer 122 or the second dielectric layer 124. For example, the reflection optimization layer 130 may have a thickness of about 100 nm to about 1000 nm.

도 3은 도 2의 하부 전극 층(140), 수평 반사 층(150), 양자 광원(160), 및 상부 전극 층(170)의 일 예를 보여준다. 도 4는 도 3의 I-I' 선상을 절취하여 보여준다.FIG. 3 shows an example of the lower electrode layer 140, the horizontal reflective layer 150, the quantum light source 160, and the upper electrode layer 170 of FIG. 2. FIG. 4 is a cut-out view of the line I-I' of FIG. 3.

도 3 및 도 4를 참조하면, 하부 전극 층(140)은 반사 최적화 층(130)의 일측 상에 배치될 수 있다. 얘를 들어, 하부 전극 층(140)은 금(Au), 은(Ag), 알루미늄(Al), 텅스텐(W), 티타늄(Ti), 탄탈륨(Ta), 망간(Mg), 및 코발트(Co)의 금속을 포함할 수 있다. 일 예로, 하부 전극 층(140)은 제 1 아크 전극(142), 및 제 1 로드 전극(144)을 포함할 수 있다. 제 1 아크 전극(142)은 반사 최적화 층(130)의 일측 상에 배치될 수 있다. 제 1 아크 전극(142)는 제 1 로드 전극(144)은 제 1 아크 전극(142)에 연결될 수 있다. 제 1 로드 전극(144)은 반사 최적화 층(130)의 중심 방향으로 연장할 수 있다. 3 and 4, the lower electrode layer 140 may be disposed on one side of the reflection optimization layer 130. For example, the lower electrode layer 140 is gold (Au), silver (Ag), aluminum (Al), tungsten (W), titanium (Ti), tantalum (Ta), manganese (Mg), and cobalt (Co ) May contain metals. For example, the lower electrode layer 140 may include a first arc electrode 142 and a first rod electrode 144. The first arc electrode 142 may be disposed on one side of the reflection optimization layer 130. The first arc electrode 142 and the first rod electrode 144 may be connected to the first arc electrode 142. The first rod electrode 144 may extend in the direction of the center of the reflection optimization layer 130.

수평 반사 층(150)은 하부 전극 층(140) 및 반사 최적화 층(130) 상에 배치될 수 있다. 수평 반사 층(150)은 양자 광원(160)의 광(400)을 광원 기판(110)과 평행한 방향으로 반사할 수 있다. 수평 반사 층(150)은 양자 광원(160)의 광(400)에 대한 측면 반사 층일 수 있다. 예를 들어, 수평 반사 층(150)은 GaAs, 또는 InP를 포함할 수 있다. 일 예로, 수평 반사 층(150)은 중심 부분(151), 및 제 1 내지 제 4 링 부분들(152, 513, 154, 155)을 포함할 수 있다. 중심 부분(151)은 수직 반사 층(120)의 중심 상에 배치될 수 있다. 중심 부분(151)은 원반(disc) 또는 접시(dish)의 모양을 가질 수 있다. The horizontal reflective layer 150 may be disposed on the lower electrode layer 140 and the reflection optimization layer 130. The horizontal reflective layer 150 may reflect light 400 of the quantum light source 160 in a direction parallel to the light source substrate 110. The horizontal reflective layer 150 may be a side reflective layer for the light 400 of the quantum light source 160. For example, the horizontal reflective layer 150 may include GaAs or InP. For example, the horizontal reflective layer 150 may include a central portion 151 and first to fourth ring portions 152, 513, 154, and 155. The central portion 151 may be disposed on the center of the vertical reflective layer 120. The central portion 151 may have a shape of a disc or a dish.

도 3을 참조하면, 제 1 내지 제 4 링 부분들(152, 153, 154, 155)은 중심 부분(151)을 둘러쌀 수 있다. 제 1 내지 제 4 링 부분들(152, 153, 154, 155)은 중심 부분(151)의 외곽에 동심원의 모양으로 배열될 수 있다. 제 1 링 부분(152)은 에어 갭(159)에 의해 중심 부분(151)과 이격하여 배치될 수 있다. 제 1 링 부분(152)은 중심 부분(151)과 제 2 링 부분(153) 사이에 배치될 수 있다. 제 2 링 부분(153)은 제 1 링 부분(152)과 제 3 링 부분(154) 사이에 배치될 수 있다. 제 3 링 부분(154)은 제 2 링 부분(153)과 제 4 링 부분(155) 사이에 배치될 수 있다. 제 4 링 부분(155)은 제 3 링 부분(154)을 둘러쌀 수 있다. 제 1 내지 제 4 링 부분들(1152, 153, 154, 155)과 그들 사이의 에어 갭들(159)은 굴절률의 차이를 가질 수 있다. 제 1 내지 제 4 링 부분들(1152, 153, 154, 155)과 에어 갭들(159)의 굴절률들의 차이는 광(400)의 반사 효율을 증가시킬 수 있다. Referring to FIG. 3, the first to fourth ring portions 152, 153, 154 and 155 may surround the central portion 151. The first to fourth ring portions 152, 153, 154, 155 may be arranged in a concentric circle shape outside the center portion 151. The first ring portion 152 may be disposed to be spaced apart from the central portion 151 by the air gap 159. The first ring portion 152 may be disposed between the central portion 151 and the second ring portion 153. The second ring portion 153 may be disposed between the first ring portion 152 and the third ring portion 154. The third ring portion 154 may be disposed between the second ring portion 153 and the fourth ring portion 155. The fourth ring portion 155 may surround the third ring portion 154. The first to fourth ring portions 1152, 153, 154, and 155 and the air gaps 159 therebetween may have a difference in refractive index. The difference between the refractive indices of the first to fourth ring portions 1152, 153, 154, and 155 and the air gaps 159 may increase reflection efficiency of the light 400.

도 4를 참조하면, 중심 부분(151), 및 제 1 내지 제 4 링 부분들(152, 513, 154, 155)의 각각은 제 1 도핑된 층(156), 진성 층(157), 및 제 2 도핑된 층(158)을 포함할 수 있다. 제 1 도핑된 층(156)은 제 1 도전성(ex, n-type)을 가질 수 있다. 진성 층(157)은 제 1 도핑된 층(156) 상에 배치될 수 있다. 제 2 도핑된 층(158)은 진성 층(157) 상에 배치될 수 있다. 제 2 도핑된 층(158)은 제 2 도전성(ex, p-type)을 가질 수 있다. Referring to FIG. 4, each of the central portion 151 and the first to fourth ring portions 152, 513, 154, 155 is a first doped layer 156, an intrinsic layer 157, and a first 2 doped layer 158 may be included. The first doped layer 156 may have a first conductivity (ex, n-type). The intrinsic layer 157 may be disposed on the first doped layer 156. The second doped layer 158 may be disposed on the intrinsic layer 157. The second doped layer 158 may have a second conductivity (ex, p-type).

양자 광원(160)은 중심 부분(151)의 진성 층(157) 내에 배치될 수 있다. 예를 들어, 양자 광원(160)은 InAs를 포함할 수 있다. 하부 전극 층(140) 및 상부 전극 층(170)에 전원 전압(source power)이 제공되면, 양자 광원(160)은 광(400)을 생성할 수 있다. The quantum light source 160 may be disposed within the intrinsic layer 157 of the central portion 151. For example, the quantum light source 160 may include InAs. When source power is provided to the lower electrode layer 140 and the upper electrode layer 170, the quantum light source 160 may generate light 400.

상부 전극 층(170)은 반사 최적화 층(130) 및 수평 반사 층(150)의 타측 상에 배치될 수 있다. 예를 들어, 상부 전극 층(170)은 금(Au), 은(Ag), 알루미늄(Al), 텅스텐(W), 티타늄(Ti), 탄탈륨(Ta), 망간(Mg), 및 코발트(Co)의 금속을 포함할 수 있다. 상부 전극 층(170)은 수평 반사 층(150)의 중심 부분(151)을 제 1 내지 제 4 링 부분들(152, 153, 154, 155)에 연결할 수 있다. 일 예로, 상부 전극 층(170)은 제 2 아크 전극(172) 및 제 2 로드 전극(174)을 포함할 수 있다. 제 2 아크 전극(172)은 제 4 링 부분들(155) 상에 배치될 수 있다. 제 2 로드 전극(174)은 제 2 아크 전극(172)을 중심 부분(151)에 연결시킬 수 있다. The upper electrode layer 170 may be disposed on the other side of the reflection optimization layer 130 and the horizontal reflection layer 150. For example, the upper electrode layer 170 is gold (Au), silver (Ag), aluminum (Al), tungsten (W), titanium (Ti), tantalum (Ta), manganese (Mg), and cobalt (Co ) May contain metals. The upper electrode layer 170 may connect the central portion 151 of the horizontal reflective layer 150 to the first to fourth ring portions 152, 153, 154, and 155. For example, the upper electrode layer 170 may include a second arc electrode 172 and a second rod electrode 174. The second arc electrode 172 may be disposed on the fourth ring portions 155. The second rod electrode 174 may connect the second arc electrode 172 to the central portion 151.

도 5는 도 2의 수직 반사 층(120)의 제 1 광 추출 효율(20), 수평 반사 층(150)의 제 2 광 추출 효율(30), 및 수직 반사 층(120)과 수평 반사 층(150)의 제 3 광 추출 효율(40)을 보여준다.5 shows a first light extraction efficiency 20 of the vertical reflection layer 120 of FIG. 2, a second light extraction efficiency 30 of the horizontal reflection layer 150, and the vertical reflection layer 120 and the horizontal reflection layer ( 150) shows the third light extraction efficiency (40).

도 5를 참조하면, 제 3 광 추출 효율(40)은 제 1 광 추출 효율(20) 및 제 2 광 추출 효율(30)보다 높을 수 있다. 제 1 내지 제 3 광 추출 효율들(20, 30, 40)은 광 투과율(transmission), 집광(collection) 효율, 또는 광 추출(extraction) 효율에 대응될 수 있다. 광(400)이 약 900nm의 파장을 가질 때, 제 1 광 반사 효율(20)은 약 1%의 투과율이고, 제 2 광 반사 효율(30)은 약 48%의 투과율이고, 제 3 광 반사 효율(40)은 약 91%의 투과율일 수 있다. 따라서, 수직 반사 층(120) 및 수평 반사 층(150)은 광 투과율, 집광 효율 및 광 추출 효율을 증가시킬 수 있다. Referring to FIG. 5, the third light extraction efficiency 40 may be higher than the first light extraction efficiency 20 and the second light extraction efficiency 30. The first to third light extraction efficiencies 20, 30, and 40 may correspond to light transmission, collection efficiency, or light extraction efficiency. When the light 400 has a wavelength of about 900 nm, the first light reflection efficiency 20 is about 1% transmittance, the second light reflection efficiency 30 is about 48% transmittance, and the third light reflection efficiency (40) may be about 91% transmittance. Accordingly, the vertical reflective layer 120 and the horizontal reflective layer 150 may increase light transmittance, light condensing efficiency, and light extraction efficiency.

도 6은 도 4의 수평 반사 층(150)의 중심 부분(151)과 양자 광원(160)의 일 예를 보여준다.6 shows an example of a central portion 151 and a quantum light source 160 of the horizontal reflective layer 150 of FIG. 4.

도 6을 참조하면, 양자 광원(160)은 중심 부분(151) 내의 제 1 높이(H1)에 배치될 수 있다. 예를 들어, 제 1 높이(H1)는 약 50nm일 수 있다. 제 1 높이(H1)은 중심 부분(151)의 제 1 도핑 층(156)의 하부면으로부터 양자 광원(160)의 중심까지의 높이 및/또는 거리로 정의될 수 있다. 중심 부분(151)은 약 125nm의 제 1 두께(T1)를 가질 수 있다. 양자 광원(160)은 약 2nm 내지 약 10nm의 제 2 두께(T2)를 가질 수 있다. Referring to FIG. 6, the quantum light source 160 may be disposed at a first height H1 within the central portion 151. For example, the first height H1 may be about 50 nm. The first height H1 may be defined as a height and/or a distance from the lower surface of the first doped layer 156 of the central portion 151 to the center of the quantum light source 160. The central portion 151 may have a first thickness T1 of about 125 nm. The quantum light source 160 may have a second thickness T2 of about 2 nm to about 10 nm.

도 7은 도 6의 중심 부분(151)의 제 1 두께(T1)에 대한 양자 광원(160)의 상대 높이에 따른 광(400)의 발광 증폭률과 집광 효율을 보여준다.FIG. 7 shows the emission amplification factor and condensing efficiency of the light 400 according to the relative height of the quantum light source 160 with respect to the first thickness T1 of the center portion 151 of FIG. 6.

도 7을 참조하여 양자 광원(160)이 중심 부분(151) 내에서 약 40%의 상대 높이를 가질 때, 발광 증폭률과 집광 효율은 최대로 높을 수 있다. 즉, 양자 광원(160)은 수평 반사 층(150)의 제 1 두께(T1)의 40%의 상대 높이에 배치될 수 있다. 수평 반사 층(150)의 중심 부분(151)의 제 1 두께(T1)는 약 125nm일 때, 양자 광원(160)의 제 1 높이(T1)은 약 50nm일 수 있다. 이와 달리, 중심 부분(151) 내에서 약 60%의 상대 깊이 내에 배치된 양자 광원(160)은 최대의 발광 증폭률과 최대의 집광 효율을 가질 수 있다.When the quantum light source 160 has a relative height of about 40% within the central portion 151 with reference to FIG. 7, the light emission amplification factor and light collection efficiency may be maximally high. That is, the quantum light source 160 may be disposed at a relative height of 40% of the first thickness T1 of the horizontal reflective layer 150. When the first thickness T1 of the central portion 151 of the horizontal reflective layer 150 is about 125 nm, the first height T1 of the quantum light source 160 may be about 50 nm. In contrast, the quantum light source 160 disposed within a relative depth of about 60% within the central portion 151 may have a maximum light emission amplification factor and a maximum light collection efficiency.

다시 도 1 및 도 2를 참조하면, 광 회로(200)는 양자 광원 소자(100)와 광 섬유(300) 사이에 배치될 수 있다. 일 예로, 광 회로(200)는 회로 기판(210)과 광 도파로들(220)을 포함할 수 있다. 회로 기판(210)은 글래스(Glass), 퀄츠(Quartz), 실리콘(Si), 갈륨 비소(GaAs), 인듐 포스파이드(InP), 및 알루미늄 산화물(Al2O3)을 포함할 수 있다. 광 도파로들(220)은 회로 기판(210) 상에 배치될 수 있다. 광 도파로들의 각각(220)은 수평 반사 층(150)의 중심 부분(151)에 정렬될 수 있다. 광 도파로들(220)은 광 커플러, 또는 광 변조기를 포함할 수 있다. Referring back to FIGS. 1 and 2, the optical circuit 200 may be disposed between the quantum light source device 100 and the optical fiber 300. As an example, the optical circuit 200 may include a circuit board 210 and optical waveguides 220. The circuit board 210 may include glass, Qualz, silicon (Si), gallium arsenide (GaAs), indium phosphide (InP), and aluminum oxide (Al 2 O 3 ). The optical waveguides 220 may be disposed on the circuit board 210. Each of the optical waveguides 220 may be aligned with the central portion 151 of the horizontal reflective layer 150. The optical waveguides 220 may include an optical coupler or an optical modulator.

광섬유들(300)은 광 회로(200)의 광 도파로들(220)에 연결될 수 있다. 광 섬유들(300)은 페룰(310)에 의해 일정 간격으로 배열될 수 있다. 광섬유들(300)은 광(400)을 외부로 출력할 수 있다. 도시되지 않았지만, 광섬유들(300)의 각각은 코어와 클래딩을 포함할 수 있다. 코어는 광(400)을 외부로 전달할 수 있다. 클래딩은 코어를 둘러쌀 수 있다. 클래딩은 코어의 굴절률보다 낮은 굴절률을 가질 수 있다.The optical fibers 300 may be connected to the optical waveguides 220 of the optical circuit 200. The optical fibers 300 may be arranged at regular intervals by the ferrule 310. The optical fibers 300 may output the light 400 to the outside. Although not shown, each of the optical fibers 300 may include a core and a cladding. The core may transmit the light 400 to the outside. The cladding can surround the core. The cladding may have a refractive index lower than that of the core.

이와 같이 구성된 본 발명의 광통신 장치(10)의 제조 방법을 설명하면 다음과 같다.The manufacturing method of the optical communication device 10 of the present invention configured as described above will be described as follows.

도 8은 본 발명의 광통신 장치(10)의 제조 방법을 보여주는 플로우 챠트이다. 8 is a flow chart showing a method of manufacturing the optical communication device 10 of the present invention.

도 8을 참조하면, 양자 광원 소자(100)를 형성한다(S10). 양자 광원 소자(100)는 박막증착 공정, 포토리소그래피 공정, 식각 공정, 및 전이 공정을 통해 형성될 수 있다.Referring to FIG. 8, a quantum light source device 100 is formed (S10). The quantum light source device 100 may be formed through a thin film deposition process, a photolithography process, an etching process, and a transition process.

도 9는 도 2의 양자 광원 소자(100)를 형성하는 단계(S10)의 일 예를 보여준다. 도 10 내지 도 13은 도 2의 양자 광원 소자(100)의 공정 단면도들이다.9 shows an example of a step (S10) of forming the quantum light source device 100 of FIG. 2. 10 to 13 are cross-sectional views of the quantum light source device 100 of FIG. 2.

도 9 및 도 10을 참조하면, 광원 기판(110) 상에 수직 반사 층(120)을 형성한다(S11). 수직 반사 층(120)은 제 1 유전체 층들(122) 및 제 2 유전체 층들(124)을 포함할 수 있다. 상기 제 1 유전체 층들(122) 및 상기 제 2 유전체 층들(124)은 화학기상증착방법, 또는 물리기상증착방법에 의해 서로 교번하여 형성될 수 있다. 9 and 10, a vertical reflective layer 120 is formed on the light source substrate 110 (S11). The vertical reflective layer 120 may include first dielectric layers 122 and second dielectric layers 124. The first dielectric layers 122 and the second dielectric layers 124 may be alternately formed by a chemical vapor deposition method or a physical vapor deposition method.

도 9 및 도 11을 참조하면, 수직 반사 층(120) 상에 반사 최적화 층(130)을 형성한다(S12). 반사 최적화 층(130)은 화학기상증착방법, 또는 물리기상증착방법에 의해 형성된 실리콘 산화물(SiO2)을 포함할 수 있다.9 and 11, a reflection optimization layer 130 is formed on the vertical reflection layer 120 (S12). The reflection optimization layer 130 may include silicon oxide (SiO 2 ) formed by a chemical vapor deposition method or a physical vapor deposition method.

도 3, 도 4, 도 9 및 도 12를 참조하면, 반사 최적화 층(130) 상에 하부 전극 층(140), 수평 반사 층(150), 및 양자 광원(160)을 형성한다(S13). 하부 전극 층(140), 수평 반사 층(150), 및 양자 광원(160)은 전이 방법(transferring method)을 통해 형성될 수 있다. 도시되지는 않았지만, 하부 전극 층(140), 수평 반사 층(150) 및 양자 광원(160)은 더미 기판(미도시)에 형성된 후 반사 최적화층(130) 상에 전이될 수 있다. 수평 반사 층(150) 및 양자 광원(160)은 더미 기판 상에 하부 전극 층(140)보다 먼저 형성될 수 있다. 수평 반사 층(150)은 화학기상증착방법으로 형성된 GaAs, 또는 InP의 III-V족 반도체 층을 포함할 수 있다. 수평 반사 층(150)의 제 2 도핑 층(158)은 더미 기판 상에 형성되고, 진성 층(157)은 제 2 도핑 층(158) 상에 형성될 수 있다. 양자 광원(160)은 진성 층(157) 내에 형성될 수 있다. 양자 광원(160)은 진성 층(157) 내의 결함으로 작용하는 InAs를 포함할 수 있다. 제 1 도핑 층(156)은 진성 층(157) 상에 형성될 수 있다. 수평 반사 층(150)이 약 125m의 제 1 두께(T1)를 가질 때, 양자 광원(160)은 제 1 도핑 층(156)의 상부면으로부터 약 50nm의 제 1 높이(H1)에 형성될 수 있다. 하부 전극 층(140)은 제 1 도핑 층(156) 상에 형성될 수 있다. 하부 전극 층(140)은 제 1 아크 전극(142), 및 제 1 로드 전극(144)으로 패터닝될 수 있다. 제 1 아크 전극(142)은 제 1 도핑 층(156)의 가장자리 상에 형성될 수 있다. 제 1 로드 전극(144)은 제 1 아크 전극(142)에 연결되어 제 1 도핑 층(156)의 중심 방향으로 형성될 수 있다. 하부 전극 층(140), 수평 반사 층(150) 및 양자 광원(160)은 반사 최적화 층(130) 상에 전이될 수 있다. 3, 4, 9, and 12, a lower electrode layer 140, a horizontal reflective layer 150, and a quantum light source 160 are formed on the reflection optimization layer 130 (S13). The lower electrode layer 140, the horizontal reflective layer 150, and the quantum light source 160 may be formed through a transfer method. Although not shown, the lower electrode layer 140, the horizontal reflective layer 150, and the quantum light source 160 may be transferred onto the reflection optimization layer 130 after being formed on a dummy substrate (not shown). The horizontal reflective layer 150 and the quantum light source 160 may be formed on the dummy substrate before the lower electrode layer 140. The horizontal reflective layer 150 may include a GaAs or InP group III-V semiconductor layer formed by a chemical vapor deposition method. The second doped layer 158 of the horizontal reflective layer 150 may be formed on the dummy substrate, and the intrinsic layer 157 may be formed on the second doped layer 158. The quantum light source 160 may be formed in the intrinsic layer 157. The quantum light source 160 may include InAs acting as a defect in the intrinsic layer 157. The first doped layer 156 may be formed on the intrinsic layer 157. When the horizontal reflective layer 150 has a first thickness T1 of about 125 m, the quantum light source 160 may be formed at a first height H1 of about 50 nm from the top surface of the first doped layer 156. have. The lower electrode layer 140 may be formed on the first doped layer 156. The lower electrode layer 140 may be patterned with the first arc electrode 142 and the first rod electrode 144. The first arc electrode 142 may be formed on the edge of the first doped layer 156. The first rod electrode 144 may be connected to the first arc electrode 142 and formed in the center direction of the first doped layer 156. The lower electrode layer 140, the horizontal reflective layer 150, and the quantum light source 160 may be transferred onto the reflection optimization layer 130.

이후, 수평 반사 층(150)은 포토리소그래피 공정, 및 식각 공정을 통해 중심 부분(151), 및 제 1 내지 제 4 링 부분들(152, 153, 154, 155)로 패터닝될 수 있다. 중심 부분(151)은 반사 최적화 층(130)의 중심 상에 형성될 수 있다. 양자 광원(160)은 중심 부분(151) 내에 제공될 수 있다. 제 1 내지 제 4 링 부분들(152, 153, 154, 155)은 중심 부분(151)이 외곽에 형성될 수 있다. 중심 부분(151), 및 제 1 내지 제 4 링 부분들(152, 153, 154, 155)의 각각은 에어 갭(150)에 의해 서로 분리될 수 있다. Thereafter, the horizontal reflective layer 150 may be patterned into the central portion 151 and the first to fourth ring portions 152, 153, 154 and 155 through a photolithography process and an etching process. The central portion 151 may be formed on the center of the reflection optimization layer 130. The quantum light source 160 may be provided within the central portion 151. In the first to fourth ring portions 152, 153, 154, 155, a central portion 151 may be formed at an outer periphery. Each of the central portion 151 and the first to fourth ring portions 152, 153, 154 and 155 may be separated from each other by an air gap 150.

도 4 및 도 9를 참조하면, 수평 반사 층(150)의 중심 부분(151) 및 제 1 내지 제 4 링 부분들(152, 153, 154, 155)의 일측 상에 상부 전극 층(170)을 형성한다(S15). 상부 전극 층(170)은 금속 증착 공정, 포토리소그래피 공정, 및 식각 공정을 통해 형성될 수 있다. 상부 전극 층(170)은 제 2 아크 전극(172) 및 제 2 로드 전극(174)을 포함할 수 있다. 제 2 아크 전극(172)은 제 4 링 부분(158)의 타측 상에 형성될 수 있다. 제 2 로드 전극(174)은 제 2 아크 전극(172)을 중심 부분(151)으로 연결시킬 수 있다. 이와 달리, 하부 전극 층(140), 수평 반사 층(150), 양자 광원(160), 및 상부 전극 층(170)은 더미 기판 상에 제조된 이후에 전이 방법을 이용하여 반사 최적화 층(130) 상에 접합 또는 접착될 수 있다. 4 and 9, the upper electrode layer 170 is formed on one side of the center portion 151 of the horizontal reflective layer 150 and the first to fourth ring portions 152, 153, 154, and 155. To form (S15). The upper electrode layer 170 may be formed through a metal deposition process, a photolithography process, and an etching process. The upper electrode layer 170 may include a second arc electrode 172 and a second rod electrode 174. The second arc electrode 172 may be formed on the other side of the fourth ring portion 158. The second rod electrode 174 may connect the second arc electrode 172 to the central portion 151. In contrast, the lower electrode layer 140, the horizontal reflective layer 150, the quantum light source 160, and the upper electrode layer 170 are fabricated on a dummy substrate and then the reflection optimization layer 130 using a transfer method. It can be bonded or glued onto.

다시 도 2 및 도 6을 참조하면, 광 회로(200)를 수평 반사 층(150) 및 상부 전극 층(170) 상에 접합한다(S20). 광 회로(200)는 회로 기판(210) 및 광 도파로들(220)을 포함할 수 있다. 광 도파로들(220)은 예를 들어, 광 도파로들(220)은 벗 접합(butt coupling) 방법으로 수평 반사 층(150) 및 상부 전극 층(170)에 접합될 수 있다.Referring back to FIGS. 2 and 6, the optical circuit 200 is bonded onto the horizontal reflective layer 150 and the upper electrode layer 170 (S20 ). The optical circuit 200 may include a circuit board 210 and optical waveguides 220. The optical waveguides 220 may be bonded to the horizontal reflective layer 150 and the upper electrode layer 170 by, for example, a butt coupling method.

다음, 광섬유들(300)을 광 회로(200)의 광 도파로들(220)에 접합 또는 접착한다(S30). 광섬유들(300)은 벗 접합(butt coupling) 방법으로 광 도파로들(220)에 접합될 수 있다.Next, the optical fibers 300 are bonded or bonded to the optical waveguides 220 of the optical circuit 200 (S30). The optical fibers 300 may be bonded to the optical waveguides 220 by a butt coupling method.

이상, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시 예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들에는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.In the above, embodiments of the present invention have been described with reference to the accompanying drawings, but those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains can be implemented in other specific forms without changing the technical spirit or essential features. You can understand that there is. Therefore, it should be understood that the embodiments described above are illustrative and non-limiting in all respects.

Claims (16)

기판 상에 배치되는 수직 반사 층;
상기 수직 반사 층 상에 배치되는 하부 전극 층;
상기 하부 전극 층 상에 배치되는 수평 반사 층;
상기 수평 반사 층 내에 배치되는 양자 광원; 및
상기 수평 반사 층 상에 배치되는 상부 전극 층을 포함하되,
상기 수평 반사 층은:
상기 양자 광원이 배치되는 중심 부분; 및
상기 중심 부분의 외곽을 둘러싸는 복수개의 링 부분들을 포함하는 양자 광원 소자.
A vertical reflective layer disposed on the substrate;
A lower electrode layer disposed on the vertical reflective layer;
A horizontal reflective layer disposed on the lower electrode layer;
A quantum light source disposed within the horizontal reflective layer; And
Including an upper electrode layer disposed on the horizontal reflective layer,
The horizontal reflective layer is:
A central portion in which the quantum light source is disposed; And
A quantum light source device comprising a plurality of ring portions surrounding an outer periphery of the central portion.
 제 1 항에 있어서,
복수개의 링 부분들은 에어 갭에 의해 중심 부분으로부터 이격하여 배치되는 양자 광원 소자.
The method of claim 1,
The plurality of ring portions are disposed to be spaced apart from the center portion by an air gap.
 제 1 항에 있어서,
상기 양자 광원은 상기 수평 반사 층의 두께의 40%의 상대 높이에 배치되는 양자 광원 소자.
The method of claim 1,
The quantum light source is a quantum light source device disposed at a relative height of 40% of the thickness of the horizontal reflective layer.
 제 3 항에 있어서,
상기 수평 반사 층의 두께가 125nm일 때, 양자 광원은 상기 수평 반사 층의 하부 면으로부터 50nm의 높이에 배치되는 양자 광원 소자.
The method of claim 3,
When the thickness of the horizontal reflective layer is 125 nm, the quantum light source is disposed at a height of 50 nm from the lower surface of the horizontal reflective layer.
 제 1 항에 있어서,
상기 하부 전극 층은:
상기 링 부분들의 최외곽에 배치된 제 1 아크 전극; 및
상기 제 1 아크 전극에 연결되고, 상기 링 부분들 및 상기 중심 부분의 일측에 배치되는 제 1 로드 전극을 포함하는 양자 광원 소자.
The method of claim 1,
The lower electrode layer is:
A first arc electrode disposed on the outermost side of the ring portions; And
A quantum light source device comprising a first rod electrode connected to the first arc electrode and disposed at one side of the ring portions and the center portion.
 제 1 항에 있어서,
상기 상부 전극 층은:
상기 링 부분들의 최외곽에 배치된 제 2 아크 전극; 및
상기 제 2 아크 전극에 연결되고, 상기 링 부분들 및 상기 중심 부분의 타측에 배치되는 제 2 로드 전극을 포함하는 양자 광원 소자.
The method of claim 1,
The upper electrode layer is:
A second arc electrode disposed on the outermost side of the ring portions; And
A quantum light source device comprising a second rod electrode connected to the second arc electrode and disposed on the other side of the ring portions and the center portion.
 제 1 항에 있어서,
상기 중심 부분과 상기 복수개의 링 부분들은:
제 1 도전형을 갖는 제 1 도핑된 층;
상기 제 1 도핑된 층 상에 배치된 진성 층; 및
상기 진성 층 상에 배치되고, 상기 제 1 도전형과 다른 제 2 도전형을 갖는 제 2 도핑된 층을 포함하는 양자 광원 소자.
The method of claim 1,
The central portion and the plurality of ring portions are:
A first doped layer having a first conductivity type;
An intrinsic layer disposed on the first doped layer; And
A quantum light source device comprising a second doped layer disposed on the intrinsic layer and having a second conductivity type different from the first conductivity type.
 제 7 항에 있어서,
상기 양자 광원은 상기 중심 부분의 상기 진성 층 내에 배치되는 양자 광원 소자.
The method of claim 7,
The quantum light source is a quantum light source element disposed within the intrinsic layer of the central portion.
 제 1 항에 있어서,
상기 수평 반사 층 GaAs 또는 InP를 포함하는 양자 광원 소자.
The method of claim 1,
Quantum light source device comprising the horizontal reflective layer GaAs or InP.
 제 1 항에 있어서,
상기 양자 광원은 InAs를 포함하는 양자 광원 소자.
The method of claim 1,
The quantum light source is a quantum light source device including InAs.
 제 1 항에 있어서,
상기 수직 반사 층은:
제 1 유전체 층들; 및
상기 제 1 유전체 층들과 교번하여 적층되는 제 2 유전체 층들을 포함하는 양자 광원 소자.
The method of claim 1,
The vertical reflective layer is:
First dielectric layers; And
A quantum light source device comprising second dielectric layers alternately stacked with the first dielectric layers.
 제 1 항에 있어서,
상기 수직 반사 층과 상기 수평 반사 층 사이에 배치된 반사 최적화 층을 더 포함하는 양자 광원 소자.
The method of claim 1,
A quantum light source device further comprising a reflection optimization layer disposed between the vertical reflection layer and the horizontal reflection layer.
 제 11 항에 있어서,
상기 반사 최적화 층은 실리콘 산화물을 포함하는 양자 광원 소자.
The method of claim 11,
The reflection optimization layer is a quantum light source device comprising silicon oxide.
 양자 광원 소자; 및
상기 양자 광원 소자에 접합되는 광 섬유를 포함하되,
상기 양자 광원 소자는:
기판 상에 배치되는 수직 반사 층;
상기 수직 반사 층 상에 배치되는 하부 전극 층;
상기 하부 전극 층 상에 배치되는 수평 반사 층;
상기 수평 반사 층의 중심 내에 배치되는 양자 광원; 및
상기 수평 반사 층 상에 배치되는 상부 전극 층을 포함하되,
상기 수평 반사 층은:
상기 양자 광원이 배치되는 중심 부분; 및
상기 중심 부분의 외곽을 둘러싸는 복수개의 링 부분들을 포함하는 광통신 장치.
Quantum light source element; And
Including an optical fiber bonded to the quantum light source device,
The quantum light source device is:
A vertical reflective layer disposed on the substrate;
A lower electrode layer disposed on the vertical reflective layer;
A horizontal reflective layer disposed on the lower electrode layer;
A quantum light source disposed in the center of the horizontal reflective layer; And
Including an upper electrode layer disposed on the horizontal reflective layer,
The horizontal reflective layer is:
A central portion in which the quantum light source is disposed; And
Optical communication device comprising a plurality of ring portions surrounding the outer periphery of the central portion.
 제 14 항에 있어서,
상기 광섬유와 상기 수평 반사 층 사이에 배치되는 광 도파로를 구비하는 광 회로를 더 포함하는 광통신 장치.
The method of claim 14,
An optical communication device further comprising an optical circuit including an optical waveguide disposed between the optical fiber and the horizontal reflective layer.
 제 14 항에 있어서,
상기 광 도파로는 상기 중심 부분에 정렬되는 광통신 장치.
The method of claim 14,
The optical communication device is aligned with the central portion of the optical waveguide.
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