KR970009671B1 - 분산된 궤환 레이저 다이오드 회절격자 제조방법 - Google Patents
분산된 궤환 레이저 다이오드 회절격자 제조방법 Download PDFInfo
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Description
제1도는 종래의 식각방법에 의한 회절격자 결정 형성을 도시한 사시도.
제2a도 내지 제2c도는 본 발명의 일실시예에 따른 분산된 궤환 레이저 다이오드 회절격자 제조공정 사시도.
제3a도 내지 제3d도는 본 발명의 다른 실시예에 따른 분산된 궤환 레이저 다이오드 회절격자 제조공정 사시도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
11,21,31 : 화합물 반도체 기판 32 : 마스크 패턴
33 : 에피텍셜막 24,34 : 과도성장막
22 : 감광막 패턴 11',21' : 회절격자
본 발명은 고기능 광소자인 레이저(LASER ; Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation ; 이하 레이저라 칭함) 다이오드의 제조방법에 관한 것으로, 레이저 다이오드 회절격자의 격자주기 정확도 및 평탄도를 향상시키는 분산된 궤환 레이저 다이오드(Distributed Feed-Back Laser Diode ; 이하 DFB 레이저 다이오드라 칭함) 회절격자 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로, 레이저는 강한 방향성의 단새적 빛을 제공하는 광학소자이고, 광통신용이나 광정보처리 등에 있어서 루비레이저나 개스레이저보다 크기가 작고, 높은 효율과 손쉽게 레이저 출력의 변조가 가능하고, 낮은 전력으로도 동작되며, 레이저출력에 있어서도 He-Ne 레이저와 경합을 이룰 정도로 고출력인 반도체 레이저가 많이 사용되어 왔으며, 포톤 커플링(photon coupling)으로부터 우수한 광학모드를 제공하는 회절 격자의 제조는 DFB 레이저 다이오드의 특성에 많은 영향을 미쳤다. 여기서, 우수한 단일모드(낮은 차수)의 스펙트럼을 얻기 위해서는(여기서, A는 격자주기, λ은 격자차수,는 도파관의 굴절율,은 격자차수를 각각 나타낸다.)에 나타난 바와 같이 미세하고 정확한 격자주기(A)를 얻는 것이 중요하다.
종래의 DFB 레이저 다이오드의 회절격자 제조방법의 일예를 제 1 도를 통해 상세히 살펴보면, 감광막이 도포된 화합물 반도체 기판(11) 상부에 레이저광의 간섭성을 이용하는 홀로그래픽 시스템(Holographic system)으로 식각마스크 패턴인 감광막 패턴을 형서안 후 습식식각을 통해 (111)면의 식각속도차이를 이용하여 DFB 레이저 다이오드의 회절격자(11')를 형성한다.
그러나, 상기 종래의 식각방법에 의한 회절격자 제조방법은 감광막을 얇고 균일하게 도포하기 어려우며, 노광된 감광막의 경계면이 균일하지 못하여 식각시 식각면의 균일성을 제공하기 힘드는 등 회절 효율을 저하시키는 많은 문제점을 초래해 왔었다.
따라서, 상기 문제점을 해결하기 위하여 안출된 본 발명은 종래의 DFB 레이저 다이오드의 장점을 그대로 유지하면서도 회절격자의 측벽을 평탄화시켜 계면특성이 우수하고, 격자주기를 용이하게 조절할 수 있게 하는 DFB 레이저 다이오드 회절격자 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일실시예는, 계면의 특성이 우수한 분산된 궤환 레이저 다이오드 회절격자 제조 방법에 있어서, 화합물 반도체 기판 상에 이후에 형성되는 회절격자의 예정된 격자주기(A)만큼의 간격을 가지고 배열되는 감광막 패턴을 레이저광의 간섭무늬를 이용하여 형성하는 단계 ; 상기 감광막 패턴을 식각장벽으로 화합물 반도체 기판을 식각하여 회절격자를 형성하는 단계 ; 전체구조 상부에 유기 금속 화학 기상 증착(Metal Organic Chamical Vapor Deposition ; MOCVD ; 이하 MOCVD라 칭함)법을 이용, 과도성장하여 결정면이 원자레벨로 경면(mirror)이 되게 과도성장막을 형성하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 다른 실시예는, 선택 재성장으로 계면의 특성이 우수한 DFB 레이저 다이오드 회절격자 제조 방법에 있어서, 화합물 반도체 기판 상에 이후에 형성되는 회절격자의 예정된 격자주기(A) 만큼의 간격을 가지고 배열되는 마스크 패턴을 형성하는 단계 ; 노출된 화합물 반도체 기판상에 MOCVD법을 이용하여 에피택셜막을 형성하는 단계 ; 상기 에피택셜막 상에 MOCVD법을 이용, 과도성장하여 평탄한 과도성장막을 형성하는 단계 ; 상기 마스크 패턴을 제거하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부된 도면 제2a도 내지 제2c도를 참조하여 본 발명에 따른 일실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.
먼저, 제2a도에 도시된 바와 같이 감광막이 도포된 화합물 반도체 기판(21)상에 홀로그래픽 시스템에 의한 레이저광의 간섭무늬를 이용해서 이후에 형성되는 회절격자의 예정된 격자주기(A)만큼의 간격을 가지고 배열되는 감광막 패턴(22)을 형성한다. 여기서, 화합물 반도체 기판(21)은 InP 기판, GaAs 기판 등 여러 가지가 있으며, 어느것을 사용해도 된다.
이어서, 감광막 패턴(22)을 식각장벽으로 화합물 반도체 기판(21)을 선택식각하여 회절격자(21')를 제2b도와 같이 형성한다. 이때, 형성된 회절격자(21')는 감광막 패턴(22)의 불량 등으로 인해 평탄하지 못하다.
끝으로, 제2c도와 같이 전체구조 상부에 MOCVD법을 이용, 과도성장하여 결정면이 원자레벨로 경면이 되게 과도성장막(24)을 형성하여 회절격자(21')를 평탄화한다.
또한, 본 발명의 다른 실시예를 도면 제3a도 내지 제3d도를 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
먼저, 제3a도에 도시된 바와 같이 화합물 반도체 기판(31)상에 홀로그래픽 시스템에 의한 레이저광의 간섭무늬를 이용해서 이후에 형성되는 회절격자의 예정된 격자주기(A)만큼의 간격을 가지고 배열되는 산화막 등의 마스크 패턴(32)을 형성한다. 여기서, 화합물 반도체 기판(31)은 InP 기판, GaAs 기판 등 여러 가지가 있으며, 어느것을 사용해도 된다.
이어서, 노출된 화합물 반도체 기판(31)상에 MOCVD법을 이용하여 에피택셜막(33)을 도면 제3b도와 같이 결정면이 (111)이 되도록 선택 성장하여 삼각 프리즘형태로 형성한다.
게속해서, 제3c도와 같이 에피탯셜막(33)상에 MOCVD법을 이용, 과도성장하여 결정면이 원자레벨로 경면이 되게 평탄한 과도성장막(34)을 형성한다.
끝으로, 제3d도와 같이 마스크 패턴(32)을 제거하여 회절격자를 형성한다.
상기와 같이 이루어지는 본 발명은, DFB 레이저 다이오드를 제조하는데 있어, 회절격자의 격자주기를 정확히 제어할 수 있어 재현성이 우수하며, 형성된 회절격자의 표면이 평탄하여 회절격자의 회절 효율 및 포톤 커플링을 향상시킴으로써 우수한 특성의 스팩트럼을 제공할 수 있다.
Claims (2)
- 계면의 특성이 우수한 분산된 궤환 레이저 다이오드(Distributed Feed-Back Laser Diode) 회절격자 제조 방법에 있어서, 화합물 반도체 기판(21)상에 이후에 형성되는 회절격자의 예정된 격자주기(A) 만큼의 간격을 가지고 배열되는 감광막 패턴(22)을 레이저광의 간섭무늬를 이용해서 형성하는 단계 ; 상기 감광막 패턴(22)을 식각장벽으로 화합물 반도체 기판(21)을 식각하는 단계 ; 전체구조 상부에 유기 금속 화학 기상 증착(MOCVD ; Metal Organic Chamical Vapor Deposition) 법을 이용, 과도성장하여 결정면이 원자레벨로 경면(Mirror)이 되게 과도성장막(24)을 형성하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 분산된 궤환 레이저 다이오드 회절격자 제조방법.
- 선택 재성장으로 계면의 특성이 우수한 분산된 궤환 레이저 다이오드 회절격자 제조방법에 있어서, 화합물 반도체 기판(31)상에 이후에 형성되는 회절격자의 예정된 격자주기(A)만큼의 간격을 가지고 배열되는 마스크 패턴(32)을 형성하는 단계 ; 노출된 화합물 반도체 기판(31)상에 유기 금속 화학 기상 증착법을 이용하여 에피택셜막(33)을 형성하는 단계 ; 상기 에피택셜막(33)상에 유기 금속 화학 기상 증착법을 이용, 과도성장하여 평턴한 과도성장막(34)을 형성하는 단계 ; 상기 마스크 패턴(32)을 제거하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 분산된 궤환 레이저 다이오드 회절격자 제조방법.
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| KR1019940006855A KR970009671B1 (ko) | 1994-03-31 | 1994-03-31 | 분산된 궤환 레이저 다이오드 회절격자 제조방법 |
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| KR1019940006855A KR970009671B1 (ko) | 1994-03-31 | 1994-03-31 | 분산된 궤환 레이저 다이오드 회절격자 제조방법 |
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| KR (1) | KR970009671B1 (ko) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101141269B1 (ko) * | 2008-12-26 | 2012-05-04 | 한국광기술원 | 발광 다이오드 및 이의 제조 방법 |
-
1994
- 1994-03-31 KR KR1019940006855A patent/KR970009671B1/ko not_active IP Right Cessation
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