KR960043379A - Compound Semiconductor Laser Diode and Manufacturing Method Thereof - Google Patents

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KR960043379A
KR960043379A KR1019950011759A KR19950011759A KR960043379A KR 960043379 A KR960043379 A KR 960043379A KR 1019950011759 A KR1019950011759 A KR 1019950011759A KR 19950011759 A KR19950011759 A KR 19950011759A KR 960043379 A KR960043379 A KR 960043379A
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김택
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김광호
삼성전자 주식회사
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Abstract

본 발명은 화합물 반도체 레이저 다이오드 및 그 제조방법에 관하여 개시한 것이다.The present invention relates to a compound semiconductor laser diode and a method of manufacturing the same.

본 발명에 따른 화합물 반도체 레이저 다이오드는 InGaAlP 상부크래드층(16)을 2중 스텝 구조로 형성하여 기본 모드 발진이 가능한 굴절률 변화를 줌과 동시에 비점수차를 낮추고, 광흡수 감소에 따른 소자의 효율증가와 임계 전류의 감소 효과를 가지도록 한 것이다. 그리고, 본 발명에 따른 화합물 반도체 레이저 다이오드 제조방법에 의하면 통전용이층 상면에 선택성이 있는 물질로서 GaAs, AlGaAs, InGaAsP을 버퍼층으로 사용하여 선택적 식각시 언더컷을 용이하게 조절할 수 있는 동시에, 유전체막 마스크 즉, SiO2층(22) 하부의 에피택시층이 제거되므로 SiO2와의 격자 부정합에 의한 스트레스로 인하여 결정질이 저하되고, 저항이 증가하는 문제를 해소할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.In the compound semiconductor laser diode according to the present invention, the InGaAlP upper clad layer 16 is formed in a double step structure to change the refractive index to enable the fundamental mode oscillation, to lower the astigmatism, and to increase the efficiency of the device due to the reduced light absorption. And to reduce the critical current. In addition, according to the method of manufacturing a compound semiconductor laser diode according to the present invention, by using GaAs, AlGaAs, and InGaAsP as a buffer layer as a material having a selectivity on the upper surface of the current passivation layer, the undercut can be easily controlled during selective etching, and a dielectric film mask That is, since the epitaxial layer under the SiO 2 layer 22 is removed, the crystallinity is lowered due to the stress caused by lattice mismatch with SiO 2 , and the effect of solving the problem of increasing resistance can be obtained.

Description

화합물 반도체 레이저 다이오드 및 그 제조방법Compound Semiconductor Laser Diode and Manufacturing Method Thereof

본 내용은 요부공개 건이므로 전문내용을 수록하지 않았음As this is a public information case, the full text was not included.

제2도는 레이저발진층을 순차 적층하는 1차성장단계, 제3도는 SiO2유전체막 마스크 형성 단계, 제4도는 선택적 식각에 의한 제2버퍼층의 언더컷 형성 단계, 제5도는 선택적 식각에 의해 리지구조를 형성하는 제1식각단계, 제6도는 상부 크래드층의 2중 스텝 형성을 위한 제2식각단계, 제7도는 리지 상면에 전류차단층을 성장시키는 제2성장단계, 제8도 및 제9도는 각각 마스크 제거 단계와, 전극층 형성에 의한 소자 완성 단계를 나타내 보인 것이다.2 is a first growth step of sequentially stacking a laser oscillation layer, FIG. 3 is a step of forming a SiO 2 dielectric film mask, FIG. 4 is a step of forming an undercut of a second buffer layer by selective etching, and FIG. 5 is a ridge structure by selective etching. FIG. 6 shows a second etching step for forming a double step of the upper clad layer, and FIG. 7 shows a second growth step for growing a current blocking layer on the ridge top surface, FIGS. 8 and 9. Figures respectively show the mask removal step and the device completion step by forming the electrode layer.

Claims (7)

기판과 캡층 사이에 하부 크래드층과 활성층 및 상부 크래드층이 순차로 적층되어 레이저 발진층을 이루고, 이 레이저 발진층의 상부 크래드층 중앙 상면에는 통전 채널의 역할을 하는 리지가 형성되며, 이 리지의 상층부에는 통전 용이층이 연속하여 상층부를 이루고, 상기 상부 크래드층의 양측 상면에는 전류차단층이 개재된 화합물 반도체 레이저 다이오드에 있어서, 상기 리지의 양측에는 계단부가 형성되어 이루어진 것을 특징으로 하는 화합물 반도체 레이저 다이오드.The lower cladding layer, the active layer, and the upper cladding layer are sequentially stacked between the substrate and the cap layer to form a laser oscillation layer, and a ridge is formed on the upper surface of the center of the upper cladding layer of the laser oscillation layer. In the upper layer portion of the ridge, a conductive layer easily forms an upper layer portion, and a compound semiconductor laser diode having a current blocking layer interposed on both upper surfaces of the upper clad layer, wherein a step portion is formed on both sides of the ridge. Compound semiconductor laser diode. 제1항에 있어서, 상기 계단부는 0.1 내지 0.2㎛ 범위 이내의 단차를 가지도록 형성된 것을 특징으로 하는 화합물 반도체 레이저 다이오드.The compound semiconductor laser diode of claim 1, wherein the stepped portion has a step within 0.1 to 0.2 μm. 기판 상면에 제1버퍼층과 하부 크래드층, 그리고 활성층과 상부 크래드층 및 통전용이층을 순차로 에피텍시 공정에 의해 1차 상장시켜 적층하고, 상기 통전용이층의 상면에 제2버퍼층을 에피텍시 공정에 의해 1차 성장시키는 제1성장단계와; 상기 제2버퍼층 상면에 SiO2유전체막을 성막하고, 패터닝을 거쳐 식각 마스크를 형성하는 유전체막 마스크 형성단계와; 상기 제2버퍼층과 통전용이층의 양단을 식각하고, 상부 크래드층의 양단을 소정 깊이 만큼 식각하여 중앙부에 리지를 형성하는 제1식각단계와; 상기 상부 크래드층의 양단을 드라이 엣칭에 의해 소정 깊이 만큼 더 식각하여 계단부를 형성하는 제2식각단계와; 상기 상부 크래드층의 양쪽 상면에 상부 크래드층 및 통전용이층의 리지구조 측면으로 전류차단층을 약간 돌출되게 적층하여 성장하는 제2성장 단계와; 상기 제2버퍼층 상면에 형성된 유전체막 마스크와 상기 소정 폭의 스트라이프로 형성된 제2버퍼층을 제거하는 마스크 제거단계; 및 상기 상부 크래드층과 상기 리지의 상면 및 통전용이층의 상면에 캡층을 성장시키는 제3성장 단계를 순차 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 화합물 반도체 레이저 다이오드의 제조방법.The first buffer layer, the lower cladding layer, the active layer, the upper cladding layer, and the electrically conductive double layer are sequentially stacked on the upper surface of the substrate by an epitaxy process, and are laminated on the upper surface of the second electrically conductive layer. A first growth step of first growing the buffer layer by an epitaxy process; Forming a SiO 2 dielectric film on the upper surface of the second buffer layer and forming an etch mask through patterning; A first etching step of etching both ends of the second buffer layer and the two layers for electricity transfer, and forming both ends of the upper clad layer by a predetermined depth to form a ridge in a central portion thereof; A second etching step of further etching the both ends of the upper clad layer by a predetermined depth to form a step portion; A second growth step of growing by stacking a current blocking layer slightly protruding to both side surfaces of the upper clad layer to a ridge structure side of the upper clad layer and the conductive double layer; A mask removing step of removing the dielectric film mask formed on the upper surface of the second buffer layer and the second buffer layer formed of the stripe having the predetermined width; And a third growth step of sequentially growing a cap layer on an upper surface of the upper cladding layer, the upper surface of the ridge, and an upper layer of the electricity transfer layer. 제3항에 있어서, 상기 유전체막 마스크 형성단계에서 스트라이프 폭이 통상의 SBR구조에 비해 2 내지 6㎛ 크게 형성하는 것을 특징으로 하는 화합물 반도체 레이저 다이오드의 제조방법.The method of manufacturing a compound semiconductor laser diode according to claim 3, wherein in the dielectric film mask forming step, a stripe width is formed to be 2 to 6 탆 larger than that of a conventional SBR structure. 제3항에 있어서, 상기 제1식각단계에서 상기 제2버퍼층은 1 내지 3㎛ 범위 이내의 언더컷을 형성하도록 식각되는 것을 특징으로 하는 화합물 반도체 레이저 다이오드의 제조방법.The method of claim 3, wherein in the first etching step, the second buffer layer is etched to form undercuts within a range of about 1 μm to about 3 μm. 제3항에 있어서, 상기 제2식각단계에서 드라이 엣칭에 의해 상부 크래드층의 양단에 형성되는 계단부는 0.1 내지 0.2㎛ 범위 이내의 깊이로 식각되는 것을 특징으로 하는 화합물 반도체 레이저 다이오드의 제조방법.The method of claim 3, wherein the stepped portions formed on both ends of the upper clad layer by dry etching in the second etching step are etched to a depth within a range of 0.1 to 0.2 μm. 제3항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제2버퍼층의 물질은 GaAs, AlGaAs, InGaAsP중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 화합물 반도체 레이저 다이오드의 제조방법.The method of claim 3, wherein the material of the second buffer layer is any one of GaAs, AlGaAs, and InGaAsP. ※ 참고사항 : 최초출원 내용에 의하여 공개하는 것임.※ Note: The disclosure is based on the initial application.
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