KR930024238A - 반도체 레이저 다이오드의 구조 및 제조방법 - Google Patents

반도체 레이저 다이오드의 구조 및 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 반도체 레이저 다이오드의 구조 및 그 제조방법에 관한 것으로 기존과 같이 전류주입홈을 선택적으로 에칭하여 형성하지 않고 선택적으로 성장시켜 형성하도록 한 것인 바, 이는 제1도전형 기판위에 제1도전형 버퍼층, 제1도전형 클래드층, 활성층, 제2도전형의 제1클래드층을 차례로 형성하고 상기 제2도전형의 제1클래드층위에 전류주입홈을 갖는 양자우물층과 제1도전형의 제1클래드층위에 전류주입홈을 갖는 양자우물층과 제1도전형 전류제한층을 차례로 형성하고 상기 제1도전형 전류제한층 표면과 제2도전형의 제1클래드층 소정부위에 걸쳐 제2도전형의 제2클래드층을 형성하고 상기 제2도전형의 제2클래드층위에 제2도전형 캡층을 형성하고 제2도전형 캡층위와 제1도전형 기판밑에 각각 제2도전형 전극과 제1도전형 전극을 형성하거나 상기 활성층 상하에 제1, 제2 그레이드층을 형성한 것이다.

Description

반도체 레이저 다이오드의 구조 및 그 제조방법
본 내용은 요부공개 건이므로 전문내용을 수록하지 않았음
제2도는 본 발명 제1실시예의 반도체 레이저 다이오드의 구조를 나타낸 단면도, 제3도는 본 발명 제1실시예의 반도체 레이저 다이오드의 공정단면도, 제4도는 본 발명 제2실시예의 반도체 레이저 다이오드의 구조를 나타낸 단면도.

Claims (22)

  1. 제1도전형 기판(21)과, 제1도전형 기판위에 차레로 형성되는 제1도전형 버피층(22), 제1도전형 제1클래드층(23), 활성층(24), 제2도전형 제2클래드층(25)과, 제2클래드층(25) 위에 전류주입홈 영역을 제외한 영역에 차례로 형성되는 양자우물층(26), 전류제한층(31)과, 전류주입홈과 전류제한층(31)표면에 걸쳐 형성되는 제2도전형 제3클래드층(32)과, 제3클래드층(32) 위에 형성되는 제2도전형 캡층(33)과, 상기 캡층(33) 상부와 기판(21) 하부에 형성되는 제2도전형 전극(34)과 제1도전형 전극(35)을 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 반도체 레이저 다이오드의 구조.
  2. 제1항에 있어서, 제1도전형 제1클래드층과 제2도전형 제2클래드층 사이에 제1도전형, 제1그레이디드(graded)층(36), 활성층(24), 제2도전형 제2그레이디층(37)이 차례로 형성됨을 특징으로 하는 반도체 레이저 다이오드 구조.
  3. 제1항에 있어서, 제1, 제2, 제2클래드층(23,25,32)은 Al0.45GaAs으로 되고 활성층(24)은 언도프트 AlGaAs로 형성됨을 특징으로 하는 반도체 레이저 다이오드 구조.
  4. 제1항 또는 제2항에서 양자우물층은 언도포트 GaAs 혹은 저농도 P형 GaAs 혹은 n형 GaAs인 것을 특징으로 하는 반도체 레이저 다이오드 구조.
  5. 제1항 또는 제4항에 있어서, 양자우물층은 30-100A인 것을 특징으로 하는 반도체 레이저 다이오드.
  6. 제1항, 제2항에 있어서, 제1도전형 버퍼층의 두께가 0.5㎛ 이상인 것을 특징으로 하는 반도체 레이저 다이오드.
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서, 제2도전형 제1클래드층의 두께가 0.2㎛-0.65㎛인 것을 특징으로 하는 반도체 레이저 다이오드 구조.
  8. 제1항 또는 제20항에 있어서, 전류주입홈의 스트라이프 방향을혹은로 하여 V모양의 전루주입홈이 형성되게 한 것을 특징으로 하는 반도체 레이저 다이오드의 구조.
  9. 제1항 또는 제2항에 있어서, 전류주입홈의 스트라이프 방향을혹은로 하여 역 메사모양의 전류주입홈이 형성되게 한 것을 특징으로 하는 반도체 레이저 다이오드의 구조.
  10. 제2항에 있어서, 제1도전형 제1그레이디드층(36)은 AlyGaAs(y=0.6-0.2)으로 되고, 활성층(24)은 언도프트 GaAs로 되고 제2도전형 제2그레이디드층(37)은 Alx Ga1-xAs(x=0.2-0.6)으로 됨을 특징으로 하는 반도체 레이저 다이오드의 구조.
  11. 제1항에 있어서, 제1도전형 제1그레이디드층(36)은 AlyGa1-yAs(y=0.6-0.3)으로 되고, 활성층(24)은 AlyGaAs로 되고, 제2도전형 제2그레이디드층(37)은 Alx Ga1-xAs(x=0.3-0.6)으로 형성됨을 특징으로 하는 반도체 레이저 다이오드의 구조.
  12. 제1항 또는 제2항에 있어서, 전류주입홈영역의 양자우물층(26)이 다른 영역의 양자우물층(26) 두께의 1/2이하로 형성됨을 특징으로 하는 반도체 레이저 다이오드의 구조.
  13. 제1도전형 기판(21) 위에 제1도전형 버피층(22), 제1도전형 제1클래드층(23), 활성층(24), 제2도전형 제2클래드층(25), 양자우물층(26), Si 침투방지막(27), 절연막(28), 제1포토레지스트(29)를 차례로 형성하는 제1공정과, 상기 제1포토레지스트(29)를 제1폭(w1)으로 패터닝하고 잔존하는 제1포토레지스트를 마스크로 하여 절연막(28)을 에칭한 후 제1포코레지스트를 제거하는 제2공정과, 전 표면에 제2포토레지스트(30)를 형성하고 상기 제2포토레지스트를 제2폭(w2)으로 선택적 에칭하는 공정과, 상기 Si침투방지막(27)을 절연막(28)의 폭(w1)과 같도록 습식 에칭하고 제2포토레지스트(30)를 제거하는 제3공정과, MOCVD법으로 전류제한층(31)을 성장시켜 전류주입홈을 형성하는 제4공정과, 상기 Si침투방지막(27)과 절연막(28)을 제거하고 전류주입홈영역의 양자우물층(26)을 식각하는 제5공정과, 전면에 제2도전형 제3클래드층(32)과 제2도전형 캡층(33)을 형성하는 제6공정과, 캡층(33) 상부와 기판(21) 하부에 제2도전형 전극(34)과 제1도전형 젼극(35)을 형성하는 제7공정을 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 반도체 레이저 다이오드 제조방법.
  14. 제13항에 있어서, Si침투방지막(27)과 절연막(28)을 형성하는 공정대신에 양자우물층(26)까지 성장시킨 웨이퍼를 산소 분위기에서 열처리하여 양자우물층(26)을 산화 양자우물층으로 만든 후 이 산화 양자우물층을 마스크로 전류주입홈을 선택적 성장시킴을 특징으로 하는 반도체 레이저 다이오드 제조방법.
  15. 제13항에 있어서, 양자우물층(26)을 형성하지 않고 Si침투방지막(27)을 0.1㎛ 이상으로 형성한 것을 특징으로 하는 반도체 레이저 다이오드 제조방법.
  16. 제13항에 있어서, 제1공정에서 제1클래드층(23)과 활성층(24) 사이에 제1도전형 제1그레이디드층(36)을 형성하고 활성층(24)과 제2클래드층(25) 사이에 제2도전형 제2그레이디드층(37)을 형성하며, Si침투방지막(27)과 절연막(28) 사이에 선택적 제거막(38)을 형성하는 공정과, 제3공정에서 Si침투방지막(27)과 선택적 제거막(38)을 동시에 습식식각하는 공정과, 제3공정에서 Si침투방지막(28), 선택적 제거막(38), 절연막(28)을 제거하는 공정을 더 포함함을 특징으로 하는 반도체 레이저 다이오드 구조.
  17. 제16항에 있어서, 선택적 제거막(38)은 P형 GaAs로 하고 두께는 1000Å 이상으로 형성함을 특징으로 하는 반도체 레이저 다이오드 제조방법.
  18. 제16항에 있어서, 선택적 제거막(38)과 Si침투방지막(27)은 H2SO4:H2O2:C2H4(OH)2=1:2:7 용액을 이용하여 에칭함을 특징으로 하는 반도체 레이저 다이오드의 제조방법.
  19. 제16항에 있어서, 양자우물층(26)은 NH4OH:H2O2:H2O=1:1:500에서 1/2정도 에칭하는 것을 특징으로 하는 반도체 레이저 다이오드 제조방법.
  20. 제13항, 제16항에 있어서, 제1포토레지스트(29)의 소정폭(w1)과 제2포토레지스트(30)의 소정폭(w2)은 각각 3-7㎛, 8-12㎛으로 형성함을 특징으로 하는 반도체 레이저 다이오드 제조방법.
  21. 제13항 또는 제16항에 있어서, 절연막(28)으로 된 Sl2N4또는 SiO2또는 PSG/SiO2혹은 PSG/Si2N4중 하나를 선택하여 500~3000Å 두께로 형성함을 특징으로 하는 반도체 레이저 다이오드 제조방법.
  22. 제13항, 제16항에 있어서, Si침투방지층(27)은 제2도전형 AlGaAs(x ≥0.5)으로 형성함을 특징으로 하는 반도체 레이저 다이오드 제조방법.
    ※ 참고사항 : 최초출원 내용에 의하여 공개하는 것임.
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