KR20220129196A - Lateral Type VCSEL Chip, VCSEL Array and Method for Manufacturing thereof Using Transfer - Google Patents
Lateral Type VCSEL Chip, VCSEL Array and Method for Manufacturing thereof Using Transfer Download PDFInfo
- Publication number
- KR20220129196A KR20220129196A KR1020210033750A KR20210033750A KR20220129196A KR 20220129196 A KR20220129196 A KR 20220129196A KR 1020210033750 A KR1020210033750 A KR 1020210033750A KR 20210033750 A KR20210033750 A KR 20210033750A KR 20220129196 A KR20220129196 A KR 20220129196A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- layer
- vcsel
- vcsel chip
- chip
- reflector
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/10—Construction or shape of the optical resonator, e.g. extended or external cavity, coupled cavities, bent-guide, varying width, thickness or composition of the active region
- H01S5/18—Surface-emitting [SE] lasers, e.g. having both horizontal and vertical cavities
- H01S5/183—Surface-emitting [SE] lasers, e.g. having both horizontal and vertical cavities having only vertical cavities, e.g. vertical cavity surface-emitting lasers [VCSEL]
- H01S5/18308—Surface-emitting [SE] lasers, e.g. having both horizontal and vertical cavities having only vertical cavities, e.g. vertical cavity surface-emitting lasers [VCSEL] having a special structure for lateral current or light confinement
- H01S5/18322—Position of the structure
- H01S5/18327—Structure being part of a DBR
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/10—Construction or shape of the optical resonator, e.g. extended or external cavity, coupled cavities, bent-guide, varying width, thickness or composition of the active region
- H01S5/18—Surface-emitting [SE] lasers, e.g. having both horizontal and vertical cavities
- H01S5/183—Surface-emitting [SE] lasers, e.g. having both horizontal and vertical cavities having only vertical cavities, e.g. vertical cavity surface-emitting lasers [VCSEL]
- H01S5/18344—Surface-emitting [SE] lasers, e.g. having both horizontal and vertical cavities having only vertical cavities, e.g. vertical cavity surface-emitting lasers [VCSEL] characterized by the mesa, e.g. dimensions or shape of the mesa
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/10—Construction or shape of the optical resonator, e.g. extended or external cavity, coupled cavities, bent-guide, varying width, thickness or composition of the active region
- H01S5/18—Surface-emitting [SE] lasers, e.g. having both horizontal and vertical cavities
- H01S5/183—Surface-emitting [SE] lasers, e.g. having both horizontal and vertical cavities having only vertical cavities, e.g. vertical cavity surface-emitting lasers [VCSEL]
- H01S5/18361—Structure of the reflectors, e.g. hybrid mirrors
- H01S5/18363—Structure of the reflectors, e.g. hybrid mirrors comprising air layers
- H01S5/18366—Membrane DBR, i.e. a movable DBR on top of the VCSEL
Abstract
Description
본 발명은 수평형 마이크로 VCSEL, 그를 포함하는 VCSEL 어레이 및 전사를 수행하여 VCSEL 어레이를 제조하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a horizontal micro VCSEL, a VCSEL array including the same, and a method for manufacturing a VCSEL array by performing transfer.
이 부분에 기술된 내용은 단순히 본 실시예에 대한 배경 정보를 제공할 뿐 종래기술을 구성하는 것은 아니다.The content described in this section merely provides background information for the present embodiment and does not constitute the prior art.
일반적으로, 반도체 레이저 다이오드는 측면 발광 레이저 다이오드(EEL, Edge Emitting Laser Diode, 이하 'EEL'로 약칭함) 및 수직 공진형 표면 발광 레이저 다이오드(VCSEL: Vertical Cavity Surface Emitting Laser, 이하 'VCSEL'로 약칭함)를 포함한다. EEL은 소자의 적층면과 평행 방향을 이루는 공진구조를 갖기 때문에, 레이저 빔을 적층면과 평행한 방향으로 발진시키며, VCSEL은 소자의 적층면과 수직 방향인 공진구조를 가짐으로써, 레이저 빔을 소자의 적층면과 수직 방향으로 발진시킨다.In general, semiconductor laser diodes are a side-emitting laser diode (EEL, Edge Emitting Laser Diode, hereinafter abbreviated as 'EEL') and a vertical resonance type surface emitting laser diode (VCSEL: Vertical Cavity Surface Emitting Laser, hereinafter abbreviated as 'VCSEL'). ) is included. Since the EEL has a resonance structure that is parallel to the stacking surface of the device, it oscillates a laser beam in a direction parallel to the stacked surface, and the VCSEL has a resonance structure that is perpendicular to the stacked surface of the device, so that the laser beam is converted into an element. oscillate in a direction perpendicular to the lamination plane of
VCSEL은 EEL에 비해 광 이득 길이(Gain Length)가 짧아, 저전력 구현이 가능하며, 고밀도 집적화가 가능하므로 대량 생산에 유리하다는 장점이 있다. 또한, VCSEL은 단일 종단 모드(Single Longitudinal Mode)로 레이저 빔을 발진시킬 수 있으며, 웨이퍼 상에서의 테스트가 가능하다. 더욱이, VCSEL은 고속 변조가 가능하고, 원형의 빔을 발진시킬 수 있기 때문에, 광섬유와의 커플링(Coupling)이 용이하고 2차원적인 면 어레이(Array)가 가능하다.VCSEL has a shorter optical gain length than EEL, so it can realize low power, and since high-density integration is possible, it is advantageous for mass production. In addition, the VCSEL can oscillate a laser beam in a single-ended mode (Single Longitudinal Mode) and can be tested on a wafer. Furthermore, since the VCSEL is capable of high-speed modulation and can oscillate a circular beam, coupling with an optical fiber is easy and a two-dimensional surface array is possible.
VCSEL은 주로, 광통신, 광 인터커넥션 및 광 픽업 등에서의 광학장치 내의 광원으로 사용되어 왔다. 그러나 최근들어, VCSEL은 라이다(LiDAR), 안면 인식, 모션 인식, AR(Augmented Reality) 또는 VR(Virtual Reality) 장치 등의 화상 형성장치 내의 광원으로까지 그 사용범위가 확대되고 있다.VCSELs have been mainly used as light sources in optical devices in optical communication, optical interconnection, optical pickup, and the like. However, in recent years, the VCSEL has been extended to a light source in an image forming apparatus such as LiDAR, facial recognition, motion recognition, AR (Augmented Reality), or VR (Virtual Reality).
이처럼 다양한 분야에서 VCSEL이 사용되며, 용처에 따라 적절히 VCSEL 칩이나 VCSEL 어레이의 제조가 수행되어야 할 필요가 발생한다. 종래에는 에피택시 레이어가 성장되어 있는 GaAs 기판을 이용한 2차원 어레이만이 사용되어 왔다. 이와 같은, 2차원 어레이는 VCSEL 에피택시 레이어의 성장에 사용되었던 GaAs 기판을 포함하고 있어, 곡률을 형성할 수 없었다. 따라서, 곡률이 필요한 LiDAR 광원과 같은 2차원 어레이 구성함에 있어 상당한 불편이 존재한다. As such, VCSELs are used in various fields, and there arises a need to appropriately manufacture a VCSEL chip or a VCSEL array depending on the application. Conventionally, only a two-dimensional array using a GaAs substrate on which an epitaxial layer is grown has been used. As such, the two-dimensional array contained the GaAs substrate used for growth of the VCSEL epitaxial layer, and thus the curvature could not be formed. Accordingly, there is considerable inconvenience in constructing a two-dimensional array such as a LiDAR light source that requires curvature.
본 발명의 일 실시예는, VCSEL 칩, VCSEL 어레이 및 전사 방식으로 VCSEL 어레이를 제조하는 방법을 제공하는 데 일 목적이 있다.An embodiment of the present invention has an object to provide a VCSEL chip, a VCSEL array, and a method of manufacturing a VCSEL array in a transfer manner.
본 발명의 일 측면에 의하면, 기판과 기판 상에 코팅되는 접착층과 상기 접착층 상에 배치되어 고정되며, 전원을 공급받아 광 또는 레이저를 발진하는 VCSEL 칩과 상기 VCSEL 칩 및 상기 접착층 상에 코팅되는 폴리머 및 상기 VCSEL 칩과 전기적으로 연결되는 인터커넥터를 포함하는 것을 특징으로 하는 VCSEL 어레이를 제공한다.According to an aspect of the present invention, a substrate and an adhesive layer coated on the substrate, a VCSEL chip disposed on and fixed on the adhesive layer, receiving power to oscillate light or laser, the VCSEL chip, and a polymer coated on the adhesive layer and an interconnector electrically connected to the VCSEL chip.
본 발명의 일 측면에 의하면, 상기 VCSEL칩은 복수의 DBR(Distributed Bragg Reflector) 페어를 포함하는 제1 반사부와 복수의 DBR 페어를 포함하는 제2 반사부와 상기 제1 반사부 및 상기 제2 반사부의 사이에 위치하여, 상기 제1 반사부 및 상기 제2 반사부 중 어느 하나에서 생성된 정공과 나머지 하나에서 생성된 전자가 재결합되는 캐비티층과 상기 캐비티층 및 상기 제1 반사부나 상기 제2 반사부 사이에 위치하여, 출력될 레이저의 특성 및 개구부의 직경을 결정하는 산화막층과 상기 제2 반사부의 일 DBR 페어 내 형성되는 컨택층과 상기 제1 반사부와 접촉하여, 상기 제1 반사부로 전원이 공급될 수 있도록 하는 제1 메탈층과 상기 컨택층과 접촉하여, 상기 제2 반사부로 전원이 공급될 수 있도록 하는 제2 메탈층과 상기 제2 반사부의 하단에 위치하여, 식각과정 상에서 상기 제2 반사부에 발생할 수 있는 손상을 방지하는 식각 방지층 및 상기 제1 반사부, 상기 제2 반사부, 상기 캐비티층, 상기 산화막층, 상기 컨택층 및 상기 식각 방지층을 외부로부터 보호하는 패시베이션 층을 포함하는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, the VCSEL chip includes a first reflector including a plurality of DBR (Distributed Bragg Reflector) pairs, a second reflector including a plurality of DBR pairs, the first reflector, and the second A cavity layer located between the reflection units, in which holes generated in any one of the first reflection unit and the second reflection unit and electrons generated in the other one are recombine, the cavity layer, and the first reflection unit or the second reflection unit An oxide film layer that is located between the reflective parts and determines the characteristics of the laser to be output and the diameter of the opening, and a contact layer formed in one DBR pair of the second reflective part and the first reflective part come into contact with the first reflective part to be in contact with the first reflective part The first metal layer through which power can be supplied and the contact layer are in contact with the second metal layer through which power can be supplied to the second reflecting unit, and located at the lower end of the second reflecting unit, in the etching process. An etch-stop layer for preventing damage that may occur on the second reflective part, and a passivation layer for protecting the first reflective part, the second reflective part, the cavity layer, the oxide layer, the contact layer, and the etch-stop layer from the outside. characterized by including.
본 발명의 일 측면에 의하면, 상기 제2 반사부는 상기 제1 반사부보다 더 많은 DBR 페어를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, the second reflector includes more DBR pairs than the first reflector.
본 발명의 일 측면에 의하면, 상기 컨택층은 메사구조를 갖는 것을 특징으로 한다.According to one aspect of the present invention, the contact layer is characterized in that it has a mesa structure.
본 발명의 일 측면에 의하면, 상기 제2 메탈층은 메사구조 내에 배치되며 상기 컨택층과 접촉하는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, the second metal layer is disposed in the mesa structure and is in contact with the contact layer.
본 발명의 일 측면에 의하면, 상기 식각 방지층은 메사구조를 갖는 것을 특징으로 한다.According to one aspect of the present invention, the etch stop layer is characterized in that it has a mesa structure.
본 발명의 일 측면에 의하면, 상기 패시베이션 층은 상기 식각 방지층의 메사구조 일부 또는 전부에 도포되는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, the passivation layer is characterized in that it is applied to a part or all of the mesa structure of the etch stop layer.
본 발명의 일 측면에 의하면, 상기 VCSEL 칩은 하나 이상의 출력부를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to one aspect of the present invention, the VCSEL chip is characterized in that it includes one or more output units.
본 발명의 일 측면에 의하면, 상기 VCSEL 칩은 기 설정된 형상의 단면을 갖는 것을 특징으로 한다.According to one aspect of the present invention, the VCSEL chip is characterized in that it has a cross section of a predetermined shape.
본 발명의 일 측면에 의하면, 상기 기 설정된 형상은 기 설정된 각도만큼 회전하더라도 동일한 형상을 갖는 것을 특징으로 한다.According to one aspect of the present invention, the preset shape is characterized in that it has the same shape even when rotated by a preset angle.
본 발명의 일 측면에 의하면, 상기 기 설정된 형상은 상기 VCSEL 칩 내 포함되는 출력부의 개수에 따라 상이해지는 것을 특징으로 한다.According to one aspect of the present invention, the preset shape is characterized in that it differs according to the number of output units included in the VCSEL chip.
본 발명의 일 측면에 의하면, 상기 VCSEL 칩이 복수의 출력부를 포함하는 경우, 각 출력부에서 동일하거나 상이한 파장의 광 또는 레이저가 출력되는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, when the VCSEL chip includes a plurality of output units, light or laser of the same or different wavelength is output from each output unit.
본 발명의 일 측면에 의하면, VCSEL 어레이를 제조하는 방법에 있어서, 기판 상에 접착층이 코팅되는 코팅과정과 상기 코팅층 상에 제2항 내지 제11항 중 어느 한 항의 VCSEL 칩이 배치되는 제1 배치과정과 상기 VCSEL 칩 상에 폴리머가 코팅되어 큐어링되는 코팅과정과 상기 VCSEL 칩의 각 메탈층 상에 코팅된 폴리머를 제거하는 제거과정 및 상기 VCSEL 칩의 각 메탈층 상에 인터커넥터를 배치하는 제2 배치과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 VCSEL 어레이 제조방법을 제공한다.According to one aspect of the present invention, in a method of manufacturing a VCSEL array, a first arrangement in which the VCSEL chip of any one of claims 2 to 11 is disposed on the coating layer and the coating process in which an adhesive layer is coated on a substrate A process, a coating process in which a polymer is coated and cured on the VCSEL chip, a removal process of removing the polymer coated on each metal layer of the VCSEL chip, and a first step of disposing an interconnector on each metal layer of the VCSEL chip It provides a method for manufacturing a VCSEL array comprising two batch processes.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 일 측면에 따르면, VCSEL 칩이 전사방식에 의해 VCSEL 어레이로 제조될 수 있는 장점이 있다.As described above, according to one aspect of the present invention, there is an advantage that the VCSEL chip can be manufactured as a VCSEL array by the transfer method.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 VCSEL 어레이의 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 VCSEL 칩의 일 방향으로의 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 VCSEL 에피택시의 다른 일 방향으로의 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 VCSEL 어레이 내 VCSEL 칩의 개략적인 평면도이다.
도 5 내지 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 VCSEL 어레이를 제조하는 방법을 도시한 순서도이다.1 is a cross-sectional view of a VCSEL array according to an embodiment of the present invention.
2 is a cross-sectional view in one direction of a VCSEL chip according to an embodiment of the present invention.
3 is a cross-sectional view in another direction of a VCSEL epitaxy according to an embodiment of the present invention.
4 is a schematic plan view of a VCSEL chip in a VCSEL array according to an embodiment of the present invention.
5 to 10 are flowcharts illustrating a method of manufacturing a VCSEL array according to an embodiment of the present invention.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.Since the present invention can have various changes and can have various embodiments, specific embodiments are illustrated in the drawings and described in detail. However, this is not intended to limit the present invention to a specific embodiment, it should be understood to include all modifications, equivalents and substitutes included in the spirit and scope of the present invention. In describing each figure, like reference numerals have been used for like elements.
제1, 제2, A, B 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.Terms such as first, second, A, and B may be used to describe various elements, but the elements should not be limited by the terms. The above terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another. For example, without departing from the scope of the present invention, a first component may be referred to as a second component, and similarly, a second component may also be referred to as a first component. and/or includes a combination of a plurality of related listed items or any of a plurality of related listed items.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에서, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.When a component is referred to as being “connected” or “connected” to another component, it may be directly connected or connected to the other component, but it is understood that other components may exist in between. it should be On the other hand, when it is said that a certain element is "directly connected" or "directly connected" to another element, it should be understood that no other element is present in the middle.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서 "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terms used in the present application are only used to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. The singular expression includes the plural expression unless the context clearly dictates otherwise. It should be understood that terms such as “comprise” or “have” in the present application do not preclude the possibility of addition or existence of features, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof described in the specification in advance. .
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해서 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다.Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs.
일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Terms such as those defined in a commonly used dictionary should be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the related art, and should not be interpreted in an ideal or excessively formal meaning unless explicitly defined in the present application. does not
또한, 본 발명의 각 실시예에 포함된 각 구성, 과정, 공정 또는 방법 등은 기술적으로 상호간 모순되지 않는 범위 내에서 공유될 수 있다.In addition, each configuration, process, process or method included in each embodiment of the present invention may be shared within a range that does not technically contradict each other.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 VCSEL 어레이의 단면도이다.1 is a cross-sectional view of a VCSEL array according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 VCSEL 어레이(100)는 기판(110), 접착층(120), VCSEL 칩(130), 폴리머(140) 및 인터커넥터(150, 155)를 포함한다.Referring to FIG. 1 , a
VCSEL 어레이(Vertical Cavity Surface Emitting Laser Array, 100)는 복수의 VCSEL 칩(130)이 어레이 형태로 배치되어, 일정한 세기 이상의 광 (또는 레이저)을 수직으로 출력하는 광 소자를 의미한다. VCSEL 어레이(100)는 일정한 세이 이상의 광을 출력하기 위해, 복수, 통상적으로 수십 개 내지 수백 개의 VCSEL 칩을 포함한다. VCSEL 칩 내에는 하나의 (광) 출력부가 포함될 수도 있고, 복수 개의 출력부가 포함될 수도 있다. 도 1에는 VCSEL 칩 내 하나의 출력부가 포함된 것으로 예시되어 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.A VCSEL array (Vertical Cavity Surface Emitting Laser Array, 100) refers to an optical device in which a plurality of
기판(110)은 VCSEL 어레이(100) 내 각 구성들을 지지한다. The
접착층(120)은 기판(110) 상에 코팅되어, 기판(110)으로 VCSEL 칩(130)이 안착될 수 있도록 한다. 접착층(120)은 기판(110) 상에 안착된 후 고정될 수 있을 정도의 접착력을 가진다. 이에, 접착층(120)은 기판(110) 상에 코팅되어, 자신의 상단에 안착되는 VCSEL 칩(130)을 고정시킨다.The
VCSEL 칩(130)은 전원을 공급받아 광 또는 레이저를 발진한다. VCSEL 칩(130)은 접착층(120)에 안착되어, 기판(110)이 위치한 반대방향으로 광 또는 레이저를 발진한다. VCSEL 칩 내에는 하나의 (광) 출력부(Emitter)가 포함될 수도 있고, 복수 개의 출력부가 포함될 수도 있다. 또한, VCSEL 칩(130) 내 복수 개의 출력부가 포함될 경우, 모두 동일한 파장대역의 광을 출력할 수도 있고 일부 또는 전부가 서로 상이한 파장대역의 광을 출력할 수도 있다. VCSEL 칩(130)의 구체적인 구조는 도 2 내지 4를 참조하여 후술한다.The VCSEL
폴리머(140)는 접착층(120)과 VCSEL 칩(130)의 상부(VCSEL 칩을 기준으로 기판이 위치한 방향의 반대방향)에 코팅된 후 큐어링되어, VCSEL 칩(130)을 고정시키고 외부 환경으로의 노출을 방지한다. 폴리머(140)가 VCSEL 칩(130)의 상부로 코팅됨에 따라, VCSEL 칩(130)은 접착층(120)과 폴리머(140)에 의해 온전히 고정될 수 있다. 또한, 폴리머(140)는 VCSEL 칩(130)의 상부가 외부로 노출되며 외부 환경으로 인해 발생할 수 있는 손상이나 파손 등을 방지할 수 있다.The
인터커넥터(Inter Connector, 150, 155)는 VCSEL 칩(130)의 메탈층과 전기적으로 연결된다. 인터커넥터(150, 155)는 폴리머(140)를 거쳐 VCSEL 칩(130) 내 각 메탈층과 연결된다. 인터커넥터(150, 155)에 의해 VCSEL 칩(130) 내 각 메탈층은 외부로 노출될 수 있으며, 인터커넥터(150, 155)로 전원이 공급됨에 따라 VCSEL 칩(130)으로 전원이 인가될 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 VCSEL 칩의 일 방향으로의 단면도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 VCSEL 에피택시의 다른 일 방향으로의 단면도이다.2 is a cross-sectional view in one direction of a VCSEL chip according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a cross-sectional view in another direction of a VCSEL epitaxy according to an embodiment of the present invention.
도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 VCSEL 칩(130)은 제1 반사부(210), 산화막 층(220), 캐비티 층(230), 제2 반사부(240), 제1 컨택층(250), 식각 방지층(255), 제1 메탈층(260), 제2 메탈층(270) 및 패시베이션 층(280)을 포함한다.2 and 3 , the
제1 반사부(210)는 p형 도펀트가 도핑된 반도체 물질로 구성될 수 있으며, Al을 포함하는 반도체 물질인 AlGaAs로 구성될 수 있다. 제1 반사부(210)는 복수의 DBR(Distributed Bragg Reflector, 또는 '분산 브래그 리플렉터') 페어로 구성된다. DBR 페어는 85 내지 100%의 높은 알루미늄(Al) 비율을 포함하는 고 알루미늄 구성층(High Al Composition Layer)과 0 내지 20%의 낮은 알루미늄 비율을 포함하는 저 알루미늄 구성층(High Al Composition Layer)을 하나의 페어로 하여 복수 개 구현된다. 제1 반사부(210)는 제2 반사부(240) 보다 더 적은 DBR 페어수를 포함하여, 상대적으로 더 낮은 반사도(Reflectivity)를 갖는다. 이에, 캐비티(230) 층에서 발진되는 광 또는 레이저는 상대적으로 페어 수가 적어 낮은 반사도를 갖는 제1 반사부(210) 방향으로 발진된다.The
제1 반사부(210)의 고 알루미늄 구성층에 포함되는 알루미늄의 비율은 제2 반사부(240)의 그것보다 상대적으로 낮게 형성된다. 이에, 본 발명의 일 실시예에 따른 VCSEL 칩(130) 내 각 반사부는 반사도는 동일하게 유지할 수 있으면서도, 종래에 비해 VCSEL 칩(130) 전체 두께가 줄어들 수 있다.The ratio of aluminum included in the high aluminum component layer of the first
산화막층(220)은 산화(Oxidation)공정을 거치며 일정 길이의 산화된 부분이 형성되며, 산화된 부분의 길이에 따라 출력되는 레이저의 특성 및 개구부의 직경을 결정한다. 산화막층(220)은 제1 반사부(210) 및 제2 반사부(240)보다 높은 농도의 알루미늄(Al)으로 구성된다. 알루미늄 농도가 높을수록, 산화되는 속도가 증가한다. 산화막층(220)이 양 반사부(210, 240)보다 상대적으로 높은 알루미늄 농도로 구현됨에 따라, 추후 산화를 진행함에 있어 선택적으로 산화를 진행할 수 있게 된다. 예를 들어, 산화막층(220)은 Al 비율이 98% 이상의 AlGaAs로 구현되며, 각 반사부(210, 240)는 Al 비율이 0%~100% 사이의 AlGaAs로 구현될 수 있다. 도 2에는 산화막층(220)이 제1 반사부(210)에 인접한 위치에 형성되어 있는 것으로 도시되어 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니고, 제2 반사부(240)에 인접한 위치 또는 제1 반사부(210) 및 제2 반사부(240)에 인접한 양 위치 모두에 형성될 수도 있다.The
캐비티층(230)은 제1 반사부(210)에서 생성된 정공과 제2 반사부(240)에서 생성된 전자가 만나 재결합하는 층으로서, 전자와 정공의 재결합에 의해 빛이 생성된다. 캐비티층(230)은 단일양자우물(Single Quantum Well, SQW) 또는 복수 개의 양자우물층을 갖는 다중양자우물(Multiple Quantum Well, MQW) 구조를 포함할 수 있다. 다중양자우물 구조를 포함할 경우, 캐비티층(230)은 에너지 밴드가 서로 다른 우물층(미도시)과 장벽층(미도시)이 교대로 한번 또는 그 이상 적층되는 구조를 갖는다. 캐비티층(230)의 우물층(미도시)/장벽층(미도시)은 InGaAs/AlGaAs, InGaAs/GaAs 또는 GaAs/AlGaAs 등으로 구성될 수 있다. The
제2 반사부(240)는 n형 도펀트가 도핑된 n형 반도체층으로 구현될 수 있으며, Al을 포함하는 반도체 물질인 AlGaAs로 구성될 수 있다. 제2 반사부(240)도 마찬가지로 복수의 DBR 페어로 구성된다. 다만, 전술한 대로, 제1 반사부(210)보다 상대적으로 많은 개수의 DBR 페어를 포함하기에 상대적으로 높은 반사도를 갖는다. 이에, 캐비티(230) 층에서 발진되는 광 또는 레이저는 상대적으로 페어 수가 적어 낮은 반사도를 갖는 제1 반사부(210) 방향으로 발진된다.The second reflector 240 may be implemented as an n-type semiconductor layer doped with an n-type dopant, and may be formed of AlGaAs, which is a semiconductor material including Al. The second reflector 240 is also configured of a plurality of DBR pairs. However, as described above, since the
한편, 제2 반사부(240)의 일 DBR 페어 내 저 알루미늄 구성층에 제1 컨택층(250)이 형성된다. 제2 반사부(240) 내에 제1 컨택층(250)이 형성됨에 따라, VCSEL 칩(130)은 Intra VCSEL 구조를 가질 수 있다. 제1 컨택층(250)은 저 알루미늄 구성층에 형성되나, 저 알루미늄 구성층과는 달리 GaAs 성분으로 구현될 수 있다. 다만, 이러한 성분은 발진되는 광 또는 레이저를 일부 흡수하는 특성을 갖는다. 이에 따라, 제1 컨택층(250)은 캐비티층(230)으로부터 기 설정된 거리만큼 떨어진 위치에 형성된다. 제1 컨택층(250)이 캐비티층(230)으로부터 기 설정된 거리만큼 떨어짐에 따라, VCSEL 칩(130)이 Intra VCSEL 구조를 가지면서도 광 또는 레이저의 흡수를 최소화할 수 있다. 여기서, 기 설정된 거리는 캐비티층(230)으로부터 복수의 페어(고 알루미늄 구성층과 저 알루미늄 구성층), 특히, 4 내지 5개의 페어만큼 떨어진 위치일 수 있다. 제1 컨택층(250)이 캐비티층(230)으로부터 기 설정된 거리만큼 떨어진 위치에 형성됨에 따라 전술한 특징을 가질 수 있다.Meanwhile, the first contact layer 250 is formed on the low aluminum component layer in one DBR pair of the second reflection unit 240 . As the first contact layer 250 is formed in the second reflector 240 , the
제1 컨택층(250)은 일 DBR 페어의 두께에 m배를 갖는 상대적으로 두꺼운 두께를 갖는다. 이에 따라, 제2 반사부(240)가 제2 메탈층(270)과 연결되도록 하면서도 VCSEL 칩(130)이 메사구조(M2)를 가질 수 있도록 한다. 제1 컨택층(250)이 상대적으로 두꺼운 두께를 가짐에 따라, 식각이 어려움없이 제1 컨택층(250)의 일 위치(255)까지 일어날 수 있도록 한다. 제1 반사층(210), 산화막층(220), 캐비티층(230) 및 제2 반사부(240) 양단의 일 면적과 제1 컨택층(250)의 일 면적까지 식각이 수행되며, 메사구조(M2)를 갖는다. 또한, 제1 컨택층(250)의 일 면적까지 식각이 일어나며 제1 컨택층(250)이 외부로 드러남에 따라, 드러난 부위로 제2 메탈층(270)이 배치될 수 있다. The first contact layer 250 has a relatively thick thickness m times the thickness of one DBR pair. Accordingly, the
식각 방지층(255)은 제2 반사부(240)의 하단(제2 반사부를 기준으로 제1 반사부가 위치한 방향의 반대방향)에 형성되어, 희생층(320)의 식각과정에서 제2 반사부(240)를 보호한다. 제2 반사부(240)는 제1 컨택층(250)과 마찬가지로 GaAs 성분으로 구현되며, 기 설정된 두께를 갖는다. 식각 방지층(255)이 제2 반사부(240)의 하단에 형성됨에 따라, 기판(310) 상에 성장한 VCSEL 칩(130)을 분리하는 과정에서 제2 반사부(240)의 손상을 보호한다.The
제1 메탈층(260)은 제1 반사부(210)와 접촉하여, 제1 반사부(210)로 전원이 공급될 수 있도록 한다. 제1 메탈층(260)은 티타늄(Ti), 백금(Pt) 또는 금(Au)과 같은 p-메탈일 수 있다. 제1 메탈층(260)이 제1 반사부(210)의 (도 2를 기준으로) 상단에 형성됨에 따라, 전기적 연결부(140)를 거쳐 인가되는 전원을 제1 반사부(210)로 전달한다.The
제2 메탈층(270)은 제1 컨택층(250)과 접촉하여, 제2 반사부(240)로 전원이 공급될 수 있도록 한다. 제2 메탈층(270)은 제1 메탈층(260)과 반대로 n-메탈일 수 있다. VCSEL 칩(130)은 제1 반사부(210) 내지 제1 컨택층(250)의 일 위치까지 메사 구조(M2)로 식각된 형상을 갖는다. 이와 같은 식각에 의해, 제1 컨택층(250)의 일부는 외부로 노출되며, 제1 컨택층(250)의 노출된 위치로 제2 메탈층(270)이 배치된다. 있다. 제2 메탈층(270)은 제2 반사부(240)와 제1 컨택층(250)의 (도 2를 기준으로) 상단에 형성됨에 따라, 외부로부터 인가되는 전원을 제2 반사부(240)로 전달한다.The
다만, 제1 메탈층(260)과 제2 메탈층(270)의 극성은 인터커넥터(150)에 (+)전원이, 인터커넥터(155)에 (-) 전원이 인가될 경우를 가정하였을 때의 극성이다. 인터커넥터(150, 155) 각각에 인가되는 전원의 극성이 달라질 경우, 제1 메탈층(260)과 제2 메탈층(270)의 극성은 반대가 될 수 있다.However, the polarities of the
VCSEL 칩(130)은 복수의 메사구조를 갖는다. 제1 컨택층(250)의 일 위치까지 1차적으로 메사 구조(M2)로 식각되며, 식각 방지층(255)의 일부까지 추가적으로 메사 구조(M3)로 식각된다. 이에, VCSEL 칩(130)은 3 메사 구조를 갖는다. The
패시베이션 층(280)은 제1 메탈층(260)의 일부, 제2 메탈층(270)의 일부 및 각 메탈층을 제외한 나머지 구성의 측면에 도포되어, 외부로부터 각 구성을 보호한다. 이때, 패시베이션 층(280)은 도 2에 도시된 바와 같이, 식각 방지층(255)의 식각된 부위까지만 도포되고, 식각된 부위(메사 구조) 전체에는 도포되지 않을 수 있다. 패시베이션 층(280)이 도 2와 같이 도포될 경우, 에칭엑에 다른 구성(240, 255)이 상대적으로 더 노출되기는 하나, 패시베이션 층(280)이 메사구조를 가지지 않아도 무방하기에 도포과정이 상대적으로 간소화될 수 있다. 반면, 도 2와 달리, 패시베이션 층(280)은 식각 방지층의 메사구조(M3) 전체에 도포될 수 있다. 이와 같이 패시베이션 층(280)이 메사구조를 가지며 도포될 경우, 도포 과정상에서 다소간 복잡해지기는 하나 후술할 희생층(320)이 에칭액에 의해 식각되는 과정에서 다른 구성(240, 255)들이 에칭액에 노출되는 것을 최소화할 수 있다. 이에 따라, 에칭액에 의한 다른 구성(240, 255)들의 피해를 최소화할 수 있다. The
전술한 VCSEL 칩(130)의 구성은 기판(310) 상에 성장하며, VCSEL 칩(130)의 구성과 기판(310) 사이에 희생층(320)이 성장한다. 희생층(320)이 에칭액에 의해 식각되며 기판(310)과 VCSEL 칩(130)을 분리한다.The above-described configuration of the
이러한 구조를 가짐에 따라, VCSEL 칩(130)은 기판으로 전사되기에 용이해진다. By having such a structure, the
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 VCSEL 어레이 내 VCSEL 칩의 개략적인 평면도이다.4 is a schematic plan view of a VCSEL chip in a VCSEL array according to an embodiment of the present invention.
VCSEL 칩은 출력부가 포함되는 개수에 따라 (단면의) 형태가 달라진다. 다만, 어떠한 개수의 출력부가 포함되더라도, VCSEL 칩(130)의 단면은 기 설정된 형상으로 구현된다. 여기서, 기 설정된 형상은 일정 각도 회전하더라도 동일한 형상이 되는 형상을 의미한다. 이처럼, VCSEL 칩(130)이 기 설정된 형상을 가짐에 따라, VCSEL 어레이 제조과정 중 VCSEL 칩(130)이 기판(110)에 전사되는 과정에서 회전이 발생하더라도 온전히 안착되어 동작할 수 있도록 한다.The VCSEL chip has a different shape (cross-section) depending on the number of output units included. However, no matter how many output units are included, the cross-section of the
도 4a 내지 도 4e는 각각 VCSEL 칩 내 포함된 출력부의 개수에 따른, VCSEL 칩(130)의 평면도이다.4A to 4E are plan views of the
도 4a를 참조하면, VCSEL 칩 내 하나의 출력부가 포함될 경우, VCSEL 칩(130)은 단면으로 원형을 갖는다. VCSEL 칩(130)이 이 같이 형성될 경우, VCSEL 칩(130)은 어떠한 각도로 회전하더라도 동일한 형상을 가질 수 있다.Referring to FIG. 4A , when one output unit is included in the VCSEL chip, the
VCSEL 칩 내 두 개의 출력부가 포함될 경우, VCSEL 칩(130)은 도 4b와 같이 형성된다. 원형의 메사(M1) 2개가 나란히 형성되며, 제2 메탈층(270)은 2개의 원이 나란히 배치되어 있을 때, 2개의 원 각각의 윤곽(각각의 원이 서로 마주하지 않은 외곽)만을 잇는 형태로 구현된다. 메사(M2)와 메사(M3)는 제2 메탈층(270)의 형태와 동일하게 형성된다. 이 같이 형성될 경우, VCSEL 칩(130)은 180도 회전하더라도 동일한 형상을 가질 수 있다. When two output units are included in the VCSEL chip, the
VCSEL 칩 내 세 개의 출력부가 포함될 경우, VCSEL 칩(130)은 도 4c와 같이 형성된다. 원형의 메사(M1) 3개가 서로(어느 하나가 나머지 2개와) 인접한 형태로 형성되며, 제2 메탈층(270)은 3개의 원이 서로 인접하게 배치되어 있을 때, 3개의 원 각각의 윤곽(각각의 원이 서로 마주하지 않은 외곽)만을 잇는 형태로 구현된다. 메사(M2)와 메사(M3)는 제2 메탈층(270)의 형태와 동일하게 형성된다. 이 같이 형성될 경우, VCSEL 칩(130)이 120도 회전하더라도 동일한 형상을 가질 수 있다. When three output units are included in the VCSEL chip, the
VCSEL 칩 내 네 개의 출력부가 포함될 경우, VCSEL 칩(130)은 도 4d와 같이 형성된다. 4개의 원형 메사(M1) 중 어느 하나가 나머지 2개와 인접하도록 형성되며, 제2 메탈층(270)은 4개의 원이 메사(M1)와 같이 배치되어 있을 때, 4개의 원 각각의 윤곽(각각의 원이 서로 마주하지 않은 외곽)만을 잇는 형태로 구현된다. 메사(M2)와 메사(M3)는 제2 메탈층(270)의 형태와 동일하게 형성된다. VCSEL 칩(130)이 이 같이 형성될 경우, 90도 회전하더라도 동일한 형상을 가질 수 있다. When four output units are included in the VCSEL chip, the
VCSEL 칩 내 다섯 개의 출력부가 포함될 경우, VCSEL 칩(130)은 도 4e와 같이 형성된다. 5개의 원형 메사(M1) 중 4개의 메사(M1)는 어느 하나가 나머지 2개와 인접하도록 형성되며, 5개의 원형 메사(M1) 중 나머지 1개의 메사(M1)는 나머지 4개의 메사(M1) 모두와 인접하도록 형성된다. 제2 메탈층(270)은 5개의 원이 메사(M1)와 같이 배치되어 있을 때, 어느 하나가 나머지 2개와 인접하도록 형성된 4개의 원 각각의 윤곽(각각의 원이 서로 마주하지 않은 외곽)만을 잇는 형태로 구현된다. 메사(M2)와 메사(M3)는 제2 메탈층(270)의 형태와 동일하게 형성된다. 이 같이 형성될 경우, VCSEL 칩(130)이 90도 회전하더라도 동일한 형상을 가질 수 있다.When five output units are included in the VCSEL chip, the
VCSEL 어레이가 제조되는 방법은 도 5 내지 10에 도시되어 있다.How the VCSEL array is fabricated is shown in Figures 5-10.
도 5 및 6과 같이, 기판(110) 상에 접착층(120)이 코팅된다.5 and 6 , the
다음으로 도 7과 같이, 접착층(120) 상에 VCSEL 칩(130)이 배치된다. VCSEL 칩(130)이 접착층(120) 상에 배치되며 고정된다. 각 VCSEL 칩(130)은 제조될 VCSEL 어레이 내 포함될 개수에 따라 적절한 간격을 가지며 배치된다.Next, as shown in FIG. 7 , the
다음으로 도 8과 같이, 접착층(120) 및 VCSEL 칩(130) 상에 폴리머(140)가 코팅된 후 큐어링된다.Next, as shown in FIG. 8 , the
다음으로 도 9과 같이, VCSEL 칩(130) 내 제1 메탈층(260)과 제2 메탈층(270)의 위치 상의 폴리머(910, 920)가 제거된다. Next, as shown in FIG. 9 , the
최종적으로 도 10과 같이, 제거된 폴리머 위치에 각각 인터커넥터(150, 155)가 배치되며, VCSEL 칩(130) 내 제1 메탈층(260) 및 제2 메탈층(270)과 전기적으로 연결된다.Finally, as shown in FIG. 10 , the
이상의 설명은 본 실시예의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 실시예들은 본 실시예의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 실시예의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 실시예의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 실시예의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The above description is merely illustrative of the technical idea of this embodiment, and various modifications and variations will be possible without departing from the essential characteristics of the present embodiment by those of ordinary skill in the art to which this embodiment belongs. Accordingly, the present embodiments are intended to explain rather than limit the technical spirit of the present embodiment, and the scope of the technical spirit of the present embodiment is not limited by these embodiments. The protection scope of this embodiment should be interpreted by the claims below, and all technical ideas within the scope equivalent thereto should be construed as being included in the scope of the present embodiment.
100: VCSEL 어레이
110: 기판
120: 제1 전극
130: VCSEL 칩
130: 폴리머
150, 155: 인터커넥터
210: 제1 반사부
220: 산화막 층
230: 캐비티 층
240: 제2 반사부
250: 컨택층
255: 식각 방지층
260: 제1 메탈층
270: 제2 메탈층
280: 패시베이션 층
310: 기판
320: 희생층100: VCSEL array
110: substrate
120: first electrode
130: VCSEL chip
130: polymer
150, 155: interconnect
210: first reflector
220: oxide layer
230: cavity layer
240: second reflector
250: contact layer
255: etch stop layer
260: first metal layer
270: second metal layer
280: passivation layer
310: substrate
320: sacrificial layer
Claims (12)
기판 상에 코팅되는 접착층;
상기 접착층 상에 배치되어 고정되며, 전원을 공급받아 광 또는 레이저를 발진하는 VCSEL 칩;
상기 VCSEL 칩 및 상기 접착층 상에 코팅되는 폴리머; 및
상기 VCSEL 칩과 전기적으로 연결되는 인터커넥터
를 포함하는 것을 특징으로 하는 VCSEL 어레이.Board;
an adhesive layer coated on the substrate;
a VCSEL chip disposed on the adhesive layer and fixed, receiving power to oscillate light or laser;
a polymer coated on the VCSEL chip and the adhesive layer; and
an interconnector electrically connected to the VCSEL chip
VCSEL array comprising a.
상기 VCSEL칩은,
복수의 DBR(Distributed Bragg Reflector) 페어를 포함하는 제1 반사부;
복수의 DBR 페어를 포함하는 제2 반사부;
상기 제1 반사부 및 상기 제2 반사부의 사이에 위치하여, 상기 제1 반사부 및 상기 제2 반사부 중 어느 하나에서 생성된 정공과 나머지 하나에서 생성된 전자가 재결합되는 캐비티층;
상기 캐비티층 및 상기 제1 반사부나 상기 제2 반사부 사이에 위치하여, 출력될 레이저의 특성 및 개구부의 직경을 결정하는 산화막층;
상기 제2 반사부의 일 DBR 페어 내 형성되는 컨택층;
상기 제1 반사부와 접촉하여, 상기 제1 반사부로 전원이 공급될 수 있도록 하는 제1 메탈층;
상기 컨택층과 접촉하여, 상기 제2 반사부로 전원이 공급될 수 있도록 하는 제2 메탈층;
상기 제2 반사부의 하단에 위치하여, 식각과정 상에서 상기 제2 반사부에 발생할 수 있는 손상을 방지하는 식각 방지층; 및
상기 제1 반사부, 상기 제2 반사부, 상기 캐비티층, 상기 산화막층, 상기 컨택층 및 상기 식각 방지층을 외부로부터 보호하는 패시베이션 층을 포함하는 것을 특징으로 하는 VCSEL 어레이.According to claim 1,
The VCSEL chip,
a first reflector including a plurality of DBR (Distributed Bragg Reflector) pairs;
a second reflector including a plurality of DBR pairs;
a cavity layer positioned between the first reflecting unit and the second reflecting unit, wherein holes generated in any one of the first reflecting unit and the second reflecting unit and electrons generated in the other one are recombine;
an oxide layer positioned between the cavity layer and the first or second reflecting unit to determine characteristics of a laser to be output and a diameter of an opening;
a contact layer formed in one DBR pair of the second reflector;
a first metal layer in contact with the first reflective part so that power can be supplied to the first reflective part;
a second metal layer in contact with the contact layer so that power can be supplied to the second reflection unit;
an etch stop layer positioned at a lower end of the second reflector to prevent damage that may occur to the second reflector during an etching process; and
and a passivation layer for protecting the first reflective part, the second reflective part, the cavity layer, the oxide layer, the contact layer, and the etch stop layer from the outside.
상기 제2 반사부는,
상기 제1 반사부보다 더 많은 DBR 페어를 포함하는 것을 특징으로 하는 VCSEL 어레이.3. The method of claim 2,
The second reflector,
VCSEL array comprising more DBR pairs than the first reflector.
상기 컨택층은,
메사구조를 갖는 것을 특징으로 하는 VCSEL 어레이.3. The method of claim 2,
The contact layer is
VCSEL array, characterized in that it has a mesa structure.
상기 제2 메탈층은,
메사구조 내에 배치되며 상기 컨택층과 접촉하는 것을 특징으로 하는 VCSEL 어레이.5. The method of claim 4,
The second metal layer,
A VCSEL array disposed within the mesa structure and in contact with the contact layer.
상기 식각 방지층은,
메사구조를 갖는 것을 특징으로 하는 VCSEL 어레이3. The method of claim 2,
The etch stop layer,
VCSEL array, characterized in that it has a mesa structure
상기 패시베이션 층은,
상기 식각 방지층의 메사구조 일부 또는 전부에 도포되는 것을 특징으로 하는 VCSEL 어레이7. The method of claim 6,
The passivation layer,
VCSEL array, characterized in that applied to part or all of the mesa structure of the etch stop layer
상기 VCSEL 칩은,
하나 이상의 출력부를 포함하는 것을 특징으로 하는 VCSEL 어레이.According to claim 1,
The VCSEL chip,
A VCSEL array comprising one or more outputs.
상기 VCSEL 칩은,
기 설정된 형상의 단면을 갖는 것을 특징으로 하는 VCSEL 어레이.9. The method of claim 8,
The VCSEL chip,
VCSEL array, characterized in that it has a cross section of a predetermined shape.
상기 기 설정된 형상은,
기 설정된 각도만큼 회전하더라도 동일한 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 VCSEL 어레이.10. The method of claim 9,
The preset shape is
VCSEL array, characterized in that it has the same shape even if it is rotated by a preset angle.
상기 VCSEL 칩이 복수의 출력부를 포함하는 경우, 각 출력부에서 동일하거나 상이한 파장의 광 또는 레이저가 출력되는 것을 특징으로 하는 VCSEL 어레이.10. The method of claim 9,
When the VCSEL chip includes a plurality of output units, a VCSEL array, characterized in that light or laser of the same or different wavelength is output from each output unit.
기판 상에 접착층이 코팅되는 코팅과정;
상기 코팅층 상에 제2항 내지 제11항 중 어느 한 항의 VCSEL 칩이 배치되는 제1 배치과정;
상기 VCSEL 칩 상에 폴리머가 코팅되어 큐어링되는 코팅과정;
상기 VCSEL 칩의 각 메탈층 상에 코팅된 폴리머를 제거하는 제거과정; 및
상기 VCSEL 칩의 각 메탈층 상에 인터커넥터를 배치하는 제2 배치과정
을 포함하는 것을 특징으로 하는 VCSEL 어레이 제조방법.
A method of manufacturing a VCSEL array, comprising:
A coating process in which an adhesive layer is coated on a substrate;
A first arrangement process in which the VCSEL chip of any one of claims 2 to 11 is disposed on the coating layer;
A coating process in which a polymer is coated and cured on the VCSEL chip;
a removal process of removing the polymer coated on each metal layer of the VCSEL chip; and
A second arrangement process of disposing an interconnector on each metal layer of the VCSEL chip
VCSEL array manufacturing method comprising a.
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020210033750A KR102486731B1 (en) | 2021-03-16 | 2021-03-16 | Lateral Type VCSEL Chip, VCSEL Array and Method for Manufacturing thereof Using Transfer |
PCT/KR2022/003235 WO2022197000A1 (en) | 2021-03-16 | 2022-03-08 | Lateral vcsel chip, vcsel array and manufacturing method therefor |
US18/234,954 US20230396039A1 (en) | 2021-03-16 | 2023-08-17 | Vcsel chip, vcsel array, and method of manufacturing the vcsel array |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020210033750A KR102486731B1 (en) | 2021-03-16 | 2021-03-16 | Lateral Type VCSEL Chip, VCSEL Array and Method for Manufacturing thereof Using Transfer |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20220129196A true KR20220129196A (en) | 2022-09-23 |
KR102486731B1 KR102486731B1 (en) | 2023-01-10 |
Family
ID=83445819
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020210033750A KR102486731B1 (en) | 2021-03-16 | 2021-03-16 | Lateral Type VCSEL Chip, VCSEL Array and Method for Manufacturing thereof Using Transfer |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR102486731B1 (en) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20090077167A (en) * | 2008-01-10 | 2009-07-15 | 광주과학기술원 | Micro-lens integrated single-mode vertical cavity surface emitting laser and method for manufacturing thereof |
KR20180088110A (en) * | 2017-01-26 | 2018-08-03 | 엘지이노텍 주식회사 | Vcsel semiconductor device, optical transmitting module and optical transmitting apparatus |
KR20200072465A (en) * | 2017-08-14 | 2020-06-22 | 트라이루미나 코포레이션 | Surface mount compatible VCSEL array |
-
2021
- 2021-03-16 KR KR1020210033750A patent/KR102486731B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20090077167A (en) * | 2008-01-10 | 2009-07-15 | 광주과학기술원 | Micro-lens integrated single-mode vertical cavity surface emitting laser and method for manufacturing thereof |
KR20180088110A (en) * | 2017-01-26 | 2018-08-03 | 엘지이노텍 주식회사 | Vcsel semiconductor device, optical transmitting module and optical transmitting apparatus |
KR20200072465A (en) * | 2017-08-14 | 2020-06-22 | 트라이루미나 코포레이션 | Surface mount compatible VCSEL array |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR102486731B1 (en) | 2023-01-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0582078B1 (en) | Superluminescent edge emitting device | |
JP3956647B2 (en) | Method for manufacturing surface-emitting laser | |
US9112330B2 (en) | Optical element for vertical external-cavity surface-emitting laser | |
EP2842202B1 (en) | Optically pumped vertical external-cavity surface-emitting laser device | |
EP2873124B1 (en) | Vcsel with intracavity contacts | |
JPH01264285A (en) | Surface light-emitting type semiconductor laser | |
US20020003824A1 (en) | Surface-emitting laser devices with integrated beam-shaping optics and power-monitoring detectors | |
US8027370B2 (en) | Semiconductor device | |
JP7480873B2 (en) | Surface emitting laser module, optical device and distance measuring device | |
KR102436567B1 (en) | Micro Lateral Type VCSEL Chip, VCSEL Array and Method for Manufacturing thereof | |
KR102486731B1 (en) | Lateral Type VCSEL Chip, VCSEL Array and Method for Manufacturing thereof Using Transfer | |
KR102412761B1 (en) | VCSEL Chip Having a Step, VCSEL Array and Method for Manufacturing thereof | |
US20230396039A1 (en) | Vcsel chip, vcsel array, and method of manufacturing the vcsel array | |
KR102422873B1 (en) | VCSEL Chip, VCSEL Array and Method for Manufacturing thereof | |
WO2021124967A1 (en) | Vertical cavity surface-emitting laser element, vertical cavity surface-emitting laser element array, vertical cavity surface-emitting laser module, and method for manufacturing vertical cavity surface-emitting laser element | |
KR102664633B1 (en) | Micro VCSEL with Improved Beam Quality and Micro VCSEL Array | |
WO2021231033A1 (en) | Folded optical conjugate lens | |
US20240063608A1 (en) | Micro vcsel with improved beam quality and micro vcsel array | |
WO2019107273A1 (en) | Surface emission semiconductor laser | |
KR102559529B1 (en) | VCSEL Capable of Laser Lift-Off, Manufacturing Method thereof, and VCSEL Array | |
KR102465334B1 (en) | VCSEL with Improved Yield and Operating Efficiency | |
KR20240024521A (en) | Micro VCSEL and Micro VCSEL Array | |
KR20240024525A (en) | Micro VCSEL with Improved Beam Quality and Micro VCSEL Array | |
JP2002252418A (en) | Optical communications system | |
KR102584097B1 (en) | VCSEL Package with Gallium Nitride FET Driver |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant |