[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

KR20050028643A - Semiconductor laser diode and method for manufacturing using the same - Google Patents

Semiconductor laser diode and method for manufacturing using the same Download PDF

Info

Publication number
KR20050028643A
KR20050028643A KR1020030065147A KR20030065147A KR20050028643A KR 20050028643 A KR20050028643 A KR 20050028643A KR 1020030065147 A KR1020030065147 A KR 1020030065147A KR 20030065147 A KR20030065147 A KR 20030065147A KR 20050028643 A KR20050028643 A KR 20050028643A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
layer
ridge
laser diode
type
semiconductor laser
Prior art date
Application number
KR1020030065147A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR101028262B1 (en
Inventor
정탁
Original Assignee
엘지이노텍 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 엘지이노텍 주식회사 filed Critical 엘지이노텍 주식회사
Priority to KR1020030065147A priority Critical patent/KR101028262B1/en
Publication of KR20050028643A publication Critical patent/KR20050028643A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101028262B1 publication Critical patent/KR101028262B1/en

Links

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
    • H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/09—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping
    • H01S3/091—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping
    • H01S3/094—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping by coherent light
    • H01S3/0941—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping by coherent light of a laser diode
    • 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
    • H01S5/04—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping, e.g. by electron beams
    • H01S5/042—Electrical excitation ; Circuits therefor
    • H01S5/0421—Electrical excitation ; Circuits therefor characterised by the semiconducting contacting layers
    • H01S5/0422—Electrical excitation ; Circuits therefor characterised by the semiconducting contacting layers with n- and p-contacts on the same side of the active layer
    • 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
    • H01S5/20—Structure or shape of the semiconductor body to guide the optical wave ; Confining structures perpendicular to the optical axis, e.g. index or gain guiding, stripe geometry, broad area lasers, gain tailoring, transverse or lateral reflectors, special cladding structures, MQW barrier reflection layers
    • H01S5/22—Structure or shape of the semiconductor body to guide the optical wave ; Confining structures perpendicular to the optical axis, e.g. index or gain guiding, stripe geometry, broad area lasers, gain tailoring, transverse or lateral reflectors, special cladding structures, MQW barrier reflection layers having a ridge or stripe structure
    • H01S5/2205—Structure or shape of the semiconductor body to guide the optical wave ; Confining structures perpendicular to the optical axis, e.g. index or gain guiding, stripe geometry, broad area lasers, gain tailoring, transverse or lateral reflectors, special cladding structures, MQW barrier reflection layers having a ridge or stripe structure comprising special burying or current confinement layers
    • H01S5/2206—Structure or shape of the semiconductor body to guide the optical wave ; Confining structures perpendicular to the optical axis, e.g. index or gain guiding, stripe geometry, broad area lasers, gain tailoring, transverse or lateral reflectors, special cladding structures, MQW barrier reflection layers having a ridge or stripe structure comprising special burying or current confinement layers based on III-V materials

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Semiconductor Lasers (AREA)

Abstract

A method for fabricating a semiconductor laser diode is provided to maintain a high output and increase the level of COD(catastrophic optical damage) by extending the area of the edge region in the periphery of a mirror effect when a clad layer is etched to form a ridge. An N-type clad layer(203) is grown on a semiconductor substrate(200). An active layer(205) for generating light is formed on the N-type clad layer. The first clad layer(207) of a P type, the second clad layer(209) and a P cap layer(211) are consecutively formed on the active layer. After a mask pattern is formed on the P cap layer wherein the width of both sides of the mask pattern is broad and the width of the center part of the mask pattern is narrow, even the second clad layer is etched to form a ridge whose both side edges are broad. A CBL(current blocking layer) is formed in the etched portion. The mask pattern formed on the ridge is removed. A P electrode and an N electrode are formed on the CBL and the ridge and under the semiconductor substrate, respectively.

Description

반도체 레이저 다이오드 및 그 제조방법{SEMICONDUCTOR LASER DIODE AND METHOD FOR MANUFACTURING USING THE SAME}Semiconductor laser diode and its manufacturing method {SEMICONDUCTOR LASER DIODE AND METHOD FOR MANUFACTURING USING THE SAME}

본 발명은 반도체 레이저 다이오드 및 그 제조방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 레이저 다이오드의 릿지(ridge)의 가장자리 면적을 확대시킴으로써, 레이저 다이오드의 제품 신뢰성을 향상시킨 반도체 레이저 다이오드 및 그 제조방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor laser diode and a method of manufacturing the same, and more particularly, to a semiconductor laser diode and a method of manufacturing the semiconductor laser diode having improved product reliability by increasing the edge area of the ridge of the laser diode. .

최근 정보 처리용 시스템, 광통신용 단파장 레이저 다이오드 등과 레이저 프린터, 바코드 판독기 등의 레이저 다이오드 응용제품이 상용화됨에 따라 레이저 다이오드의 구조와 제조방법도 많은 발전을 하게 되었다.With the recent commercialization of laser diode applications such as information processing systems, short wavelength laser diodes for optical communication, and laser printers and bar code readers, the structure and manufacturing method of laser diodes have also advanced.

특히 상부에 사각형의 돌출부를 가진 릿지형(ridge)레이저 다이오드는 낮은 문턱 전류(Threshold current)로 구동시킬 수 있는 이점 때문에 많은 연구가 진행 중에 있다.In particular, a lot of research is being conducted because of the advantage that the ridge laser diode having a rectangular protrusion on the top can be driven with a low threshold current.

도 1a 내지 도 1d는 종래 기술에 따른 반도체 레이저 다이오드 제조 공정을 도시한 도면이다.1A to 1D are diagrams illustrating a semiconductor laser diode manufacturing process according to the prior art.

도 1a에 도시된 바와 같이, GaAs, InP로 구성된 반도체 기판(100) 상에 유기 금속 화학 증착법(Metal Organic Chemical Vapor Deposition: MOCVD)을 이용하여 N 형 크래드층(103)을 성장한다.As shown in FIG. 1A, an N-type cladding layer 103 is grown on a semiconductor substrate 100 including GaAs and InP by using organic organic chemical vapor deposition (MOCVD).

여기서 MOCVD 증착은 화학 반응을 이용하여 기판(100) 상에 에피텍시얼층을 형성하는 박막 형성 방법으로서, 진공 상태에서 가열된 기판(100) 상에 높은 압력으로 금속의 유기 화합물 증기로 내보내어 금속 박막을 성장시키는 방식이다.Here, MOCVD deposition is a thin film formation method of forming an epitaxial layer on a substrate 100 using a chemical reaction, and is discharged as an organic compound vapor of a metal at a high pressure on a heated substrate 100 in a vacuum state. It is a method of growing a thin film.

상기 N 형 크래드층(103)이 성장되면, 계속해서 P 전극으로부터 홀과 N 전극으로부터 전자를 주입 받아, 상기 홀과 전자의 결합으로 광을 발생시키는 활성층(105)을 성장시킨다.When the N-type cladding layer 103 is grown, electrons are continuously injected from the holes and the N electrodes from the P electrode to grow the active layer 105 that generates light by the combination of the holes and the electrons.

이와 같이 상기 활성 층(105)이 형성되면 도 1b에 도시된 바와 같이, 상기 활성층(105) 상에 P 형의 제 1 크래드층(107), 에치 스탑층(108)과 제 2 크래드층(109), 헤테로 버퍼층(Hetero Buffer layer: 110)을 계속해서 성장시키고, 마지막으로 P형 캡층(111)을 성장시킨다.When the active layer 105 is formed in this manner, as shown in FIG. 1B, the P-type first cladding layer 107, the etch stop layer 108, and the second cladding layer are formed on the active layer 105. (109), the hetero buffer layer 110 is continuously grown, and finally the P-type cap layer 111 is grown.

도 1b에 도시된 바와 같이 상기 P 캡층(111) 상에 식각을 위한 마스크로 사용될 SiNx를 증착한 후(150), 포토레지스트를 도포하고 노광 및 현상을 하여 반도체 레이저 다이오드의 릿지(ridge) 영역에 마스크 패턴(150)을 형성한다.As illustrated in FIG. 1B, after depositing SiN x to be used as a mask for etching on the P cap layer 111 (150), a photoresist is applied, exposed and developed to expose a ridge region of the semiconductor laser diode. The mask pattern 150 is formed on the substrate.

그런 다음 도 1c에 도시된 바와 같이, 상기 마스크 패턴(150)을 따라 상기 P 캡층(111), 헤테로 버퍼층(110), 제 2 크래드층(109)을 연속으로 식각하여 릿지(140)를 형성한다.Then, as illustrated in FIG. 1C, the P cap layer 111, the hetero buffer layer 110, and the second clad layer 109 are sequentially etched along the mask pattern 150 to form the ridge 140. do.

상기 도 1c와 같이 릿지가 형성되면, 상기 릿지(ridge: 140)를 제외한 식각된 부분은 전류 차단층(CBL: Current Blocking Layer: 112)을 형성한다.(도 1d)When the ridge is formed as shown in FIG. 1C, the etched portion except for the ridge 140 forms a current blocking layer 112 (CBL) (FIG. 1D).

상기 전류 차단 층(112)은 상기 릿지(140) 상부에 SiNx 마스크 상부에는 성장되지 않고, 식각된 부분만 선택 성장되어 상기 릿지(140)영역 주위로 전류가 흐르지 않도록 하는 역할을 한다.The current blocking layer 112 does not grow on top of the SiN x mask on the ridge 140, and selectively grows only an etched portion to prevent current from flowing around the ridge 140.

그리고 도 1e에 도시된 바와 같이, 상기 릿지(140) 상부의 마스크를 제거한 후 상기와 같이 전류 차단층(112)이 형성된 반도체 기판(100)의 상부에 P 전극(120)을 형성하고, 상기 반도체 기판(100) 하부에 N 전극(130)을 형성한다.As shown in FIG. 1E, after removing the mask on the ridge 140, the P electrode 120 is formed on the semiconductor substrate 100 on which the current blocking layer 112 is formed as described above. An N electrode 130 is formed under the substrate 100.

상기와 같이 제조된 반도체 레이저 다이오드는 다음과 같이 동작한다.The semiconductor laser diode manufactured as described above operates as follows.

먼저 상기 P 전극(120)을 통하여 전압이 인가되어 전류가 이동하게 되면, 저항성 캡층을 통하여 상기 릿지(109a) 상부를 통하여 전류가 주입된다. First, when a voltage is applied through the P electrode 120 to move a current, current is injected through an upper portion of the ridge 109a through a resistive cap layer.

상기 제 1 크래드층(107)을 통해서는 정공이, N 형 크래드층(103)을 통하여서는 전자가 각각 상기 활성층(105) 영역으로 들어간다. 이 전자는 상기 활성층(105)에서 정공과 결합하여 광을 생성하며, 생성된 광은 또 다른 전자-정공 결합을 유도하여 동일 파장의 광이 계속 생성되게 된다.Holes enter through the first cladding layer 107 and electrons enter through the active layer 105 through the N-type cladding layer 103. The electrons combine with holes in the active layer 105 to generate light, and the generated light induces another electron-hole bond to continuously generate light of the same wavelength.

이와 같이, 생성된 광들은 레이저 다이오드 앞, 뒤면에 마련되는 미러 사이에서 공진(resonance)하며 보강 간섭현상을 일으킴으로써 레이저로 발진하게 된다.As such, the generated light is oscillated between the mirrors provided at the front and rear surfaces of the laser diode and causes the constructive interference phenomenon to oscillate with the laser.

그러나, 상기와 같은 반도체 레이저 다이오드의 출력 크기는 릿지가 차지하는 면적에 따라 달라지는데, 릿지의 면적을 크게 형성할 경우 출력 세기는 높아지고 COD(Catastrophic Damage)의 수준도 높아지지만, 발진개시 전류 및 동작전류가 상승하는 문제가 있다.However, the output size of the semiconductor laser diode as described above depends on the area occupied by the ridge. If the area of the ridge is formed to be large, the output intensity is increased and the level of catastrophic damage (COD) is increased, but the oscillation start current and operating current are increased. There is a rising problem.

따라서, 릿지의 면적은 상기와 같은 장점과 단점이 함께 존재하여 적절한 면적을 유지하는데, 이것은 레이저 반도체의 광 출력을 높이는데 한계로 나타난다.Therefore, the area of the ridges together with the above advantages and disadvantages to maintain the proper area, which appears as a limit to increase the light output of the laser semiconductor.

본 발명은, 반도체 레이저 다이오드에서 크래드층을 식각하여 릿지를 형성할 때, 거울면(mirror effect) 근처의 가장자리 영역의 면적을 확대시킴으로써 고출력을 내면서, COD에 대한 신뢰성을 높일 수 있는 반도체 레이저 다이오드 및 그 제조방법을 제공함에 그 목적이 있다.In the present invention, when forming a ridge by etching a cladding layer in a semiconductor laser diode, the semiconductor laser diode can increase the reliability of the COD while increasing the output area by increasing the area of the edge region near the mirror effect. And to provide a method for producing the object.

상기한 목적을 달성하기 위한, 본 발명에 따른 반도체 레이저 다이오드 제조방법은,In order to achieve the above object, the semiconductor laser diode manufacturing method according to the present invention,

반도체 기판 상에 N 형 크래드층을 성장하는 단계;Growing an N-type clad layer on the semiconductor substrate;

상기 N 형 크래드층 상에 광을 발생시키는 활성층을 형성하는 단계;Forming an active layer generating light on the N-type cladding layer;

상기 활성층 상에 P 형 제 1 크래드층과 제 2 크래드층을 연속하여 형성하는 단계;Continuously forming a P-type first cladding layer and a second cladding layer on the active layer;

상기 제 2 크래드층 상의 거울면 양측 가장자리의 폭이 크고 중심부의 폭이 얇은 마스크 패턴을 한 다음, 식각하여 양측 가장자리의 폭이 넓은 릿지를 형성하는 단계;Forming a mask pattern having a wide width at both edges of the mirror surface and a thin width at the center of the second cladding layer, and then etching to form wide ridges at both edges;

상기 릿지가 형성된 반도체 기판 상에 전류 차단층을 형성하는 단계; 및Forming a current blocking layer on the ridged semiconductor substrate; And

상기 전류 차단층이 형성된 반도체 기판의 상부와 하부에 각각 P 전극과 N전극을 형성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.And forming a P electrode and an N electrode on the upper and lower portions of the semiconductor substrate on which the current blocking layer is formed, respectively.

여기서 상기 릿지의 표면적은 가장자리 양측 폭이 넓고, 중심 폭이 얇게 형성하면서 항상 동일한 표면적을 유지하도록 하는 것을 특징으로 한다.In this case, the surface area of the ridge is wide at both sides of the edge, and the center width is formed to be thin so that the same surface area is always maintained.

또한, 본 발명에 따른 반도체 레이저 다이오드는,In addition, the semiconductor laser diode according to the present invention,

반도체 기판 상에 전자를 주입하기 위하여 배치되어 있는 N 전극과 N형 크래드층;An N electrode and an N type clad layer disposed to inject electrons onto the semiconductor substrate;

상기 N형 크래드층과 대응되게 정공을 주입하기 위하여 배치되어 있는 P형 크래드층;A P-type cladding layer disposed to inject holes corresponding to the N-type cladding layer;

상기 P형 크래드층과 N형 크래드층 사이에 개재된 활성층;An active layer interposed between the P-type cladding layer and the N-type cladding layer;

상기 P형 크래드층 상에 배치되고, 거울면 양측 가장자리의 폭이 넓고, 중심 폭이 좁은 구조를 갖는 릿지;A ridge disposed on the P-type cladding layer and having a wide width at both edges of the mirror surface and a narrow center width;

상기 릿지의 양측 가장자리 둘레에 배치되어 있는 전류 차단층; 및A current blocking layer disposed around both edges of the ridge; And

상기 전류 차단층 상에 배치되어 있는 P전극;을 포함하는 것을 특징으로 한다.It characterized in that it comprises a; P electrode disposed on the current blocking layer.

본 발명에 의하면, 반도체 레이저 다이오드에서 크래드층을 식각하여 릿지를 형성할 때, 거울면(mirror effect) 근처의 가장자리 영역의 면적을 확대시킴으로써 고출력을 내면서, COD에 대한 신뢰성을 높일 수 있고, 또한 릿지의 면적을 기존과동일하게 형성함으로써 발진 개시 전류 및 동작 전류를 낮게 유지할 수 있다.According to the present invention, when forming a ridge by etching a cladding layer in a semiconductor laser diode, it is possible to increase the reliability of the COD while producing a high output by enlarging the area of the edge region near the mirror effect. By making the area of the ridge the same as before, it is possible to keep the oscillation starting current and the operating current low.

이하, 첨부한 도면에 의거하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 자세히 설명하도록 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2a 내지 도 2e는 본 발명에 따른 반도체 레이저 다이오드 제조방법을 도시한 단면도이다.2A through 2E are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a semiconductor laser diode according to the present invention.

도 2a에 도시된 바와 같이, GaAs, InP로 구성된 반도체 기판(200) 상에 N 형 크래드층(203)을 성장한다.As shown in FIG. 2A, an N-type cladding layer 203 is grown on a semiconductor substrate 200 composed of GaAs and InP.

상기 N 형 크래드층(203)이 성장되면, 계속해서 P 전극으로부터 홀과 N 전극으로부터 전자를 주입 받아, 상기 홀과 전자의 결합으로 광을 발생시키는 활성층(205)을 성장시킨다.When the N-type cladding layer 203 is grown, electrons are continuously injected from the P electrode and holes and the N electrode, thereby growing the active layer 205 that generates light by the combination of the holes and the electrons.

이와 같이 상기 활성 층(205)이 형성되면 도 2b에 도시된 바와 같이, 상기 활성층(205) 상에 P 형의 제 1 크래드층(207), 에치 스탑층(208)과 제 2 크래드층(209), 헤테로 버퍼층(210), P 캡층(211)을 계속해서 성장시킨다.When the active layer 205 is formed in this manner, as shown in FIG. 2B, the P-type first cladding layer 207, the etch stop layer 208, and the second cladding layer are formed on the active layer 205. 209, the hetero buffer layer 210, and the P cap layer 211 are continuously grown.

상기 P 캡층(211) 상에 이후 P 전극(220)을 형성시켜 상기 P 캡층(211)와 오믹 콘택을 형성하게 된다.The P electrode 220 is then formed on the P cap layer 211 to form an ohmic contact with the P cap layer 211.

도 2b에 도시된 바와 같이, 상기 P 캡층(211) 상에 식각시 마스크로 사용될 SiNx를 증착한 후 SiNx 마스크 상에 포토레지스트를 도포하고 노광 및 현상을 하여 반도체 레이저 다이오드의 릿지(ridge) 영역에 마스크 패턴(250)을 형성한다.As shown in FIG. 2B, after depositing SiN x to be used as a mask during etching on the P cap layer 211, a photoresist is applied on the SiN x mask and exposed and developed to ridge the semiconductor laser diode. The mask pattern 250 is formed in the region.

상기 마스크 패턴(250)의 구조는 반도체 레이저 다이오드 가장자리 영역의 거울면(mirror effect)에서 릿지의 면적이 종래보다 넓게 형성되고, 중심 부분의 릿지는 좁게 형성함으로써 종래와 동일한 면적의 릿지이지만, 고출력 특성이 안전할 수 있도록 하였다.The mask pattern 250 has a ridge area having a larger area than a conventional area in the mirror effect of the edge region of the semiconductor laser diode, and a narrow area at the center portion of the mask pattern. This made it safe.

그런 다음 도 2c에 도시된 바와 같이, 상기 마스크 패턴(250)을 따라 상기 P 캡층(211), 헤테로 버퍼층(210), 제 2 크래드층(209)을 연속으로 식각하는데, 각종산(acid)을 사용하는 습식 에칭(etching)으로 P 캡층(211)에서 부터 제 2 크래드층(209)까지 식각함으로써, 가장자리 양측이 넓고 중심 폭이 좁은 릿지(ridge: 240)를 형성한다.Then, as shown in FIG. 2C, the P cap layer 211, the hetero buffer layer 210, and the second clad layer 209 are sequentially etched along the mask pattern 250. By etching from the P cap layer 211 to the second clad layer 209 by wet etching using, a ridge 240 is formed at both sides of the edge and has a narrow center width.

상기 도 2c와 같이 종래의 릿지와 동일 면적을 갖으면서 거울면 가장자리의 면적이 넓은 릿지(ridge)가 형성되면, 반도체 기판(200) 상에 형성되어 있는 릿지(240)를 제외한 식각된 부분은 전류 차단층(CBL: Current Blocking Layer: 212)을 형성한다.(도 2d)As shown in FIG. 2C, when a ridge having a same area as that of the conventional ridge and having a large area of the mirror edge is formed, the etched portion except for the ridge 240 formed on the semiconductor substrate 200 is a current. A current blocking layer (CBL) 212 is formed (FIG. 2D).

상기 전류 차단 층(212)은 상기 릿지(240) 영역 주위로 전류가 흐르지 않도록 하는 역할을 한다.The current blocking layer 212 prevents current from flowing around the ridge 240 region.

그리고 도 2e에 도시된 바와 같이, 상기와 같이 전류 차단층(212)이 형성된 후 P 캡층 상부에 형성된 SiNx 마스크를 제거한 후, 반도체 기판(200)의 상부에 P 전극(220)을 형성하고, 상기 반도체 기판(200) 하부에 N 전극(230)을 형성한다.2E, after the current blocking layer 212 is formed as described above, the SiN x mask formed on the P cap layer is removed, and then the P electrode 220 is formed on the semiconductor substrate 200. An N electrode 230 is formed under the semiconductor substrate 200.

상기와 같이 제조된 반도체 레이저 다이오드는 다음과 같이 동작한다.The semiconductor laser diode manufactured as described above operates as follows.

먼저 상기 P 전극(220)을 통하여 전압이 인가되어 전류가 이동하게 되면, 저항성 캡층을 통하여 상기 릿지(240) 상부를 통하여 전류가 주입된다. First, when a voltage is applied through the P electrode 220 to move a current, current is injected through an upper portion of the ridge 240 through a resistive cap layer.

상기 제 1 크래드층(207)에서는 정공이, N 형 크래드층(203)을 통하여서는 전자가 각각 상기 활성층(205) 영역으로 들어간다. 이 전자는 상기 활성층(205)에서 정공과 결합하여 광을 생성하며, 생성된 광은 또 다른 전자-정공 결합을 유도하여 동일 파장의 광이 계속 발생한다.Holes in the first cladding layer 207 and electrons respectively enter the active layer 205 through the N-type cladding layer 203. The electrons combine with holes in the active layer 205 to generate light, and the generated light induces another electron-hole bond to continuously generate light of the same wavelength.

상기 릿지(240) 가장자리 영역인 거울면(mirror effect)의 면적이 상당히 넓으므로, 광 출력 밀도에 따른 COD 준위를 높이고, 또한 기존과 동일한 릿지(240) 면적을 가지고 있어 발진 개시전류 및 동작전류 등의 특성들을 일정하게 유지할 수 있어, 반도체 레이저 다이오드의 소자 신뢰성을 향상시킬 수 있다.Since the area of the mirror effect (mirror effect) that is the edge region of the ridge 240 is considerably wider, the COD level is increased according to the light output density, and also has the same ridge 240 area as the conventional oscillation start current and operating current. Since the characteristics of the semiconductor laser diode can be kept constant, the device reliability of the semiconductor laser diode can be improved.

이와 같은 레이저 다이오드의 릿지 형상은 650nm DVD-RW에 사용하는 레이저 다이오드, 780nm CD-RW에 사용하는 레이저 다이오드 및 808nm High Power 레이저 다이오드 및 대부분의 고출력 레이저 다이오드에 적용하여 사용될 수 있다.The ridge shape of the laser diode can be applied to the laser diode used for 650 nm DVD-RW, the laser diode used for 780 nm CD-RW, and the 808 nm High Power laser diode and most high power laser diodes.

이상에서 자세히 설명된 바와 같이, 본 발명은 반도체 레이저 다이오드에서 P캡층에서부터 제 2 P형 크래드층까지 식각하여 릿지를 형성할 때, 거울면(mirror effect) 근처의 가장자리 영역의 면적을 확대시키고, 전체 릿지 면적을 기존과 동일하게 유지함으로써 높은 출력을 유지하면서, 출력 밀도에 따른 COD의 준위를 높여 레이저 다이오드의 신뢰성을 높일 수 있는 효과가 있다.As described in detail above, the present invention increases the area of the edge region near the mirror effect when forming a ridge by etching from the P cap layer to the second P-type clad layer in the semiconductor laser diode, By maintaining the entire ridge area the same as before, while maintaining a high output, it is possible to increase the level of the COD according to the power density to increase the reliability of the laser diode.

본 발명은 상기한 실시 예에 한정되지 않고, 이하 청구 범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능할 것이다.The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various changes can be made by those skilled in the art without departing from the gist of the present invention as claimed in the following claims.

도 1a 내지 도 1e는 종래 기술에 따른 반도체 레이저 다이오드 제조방법을 도시한 단면도.1A to 1E are cross-sectional views illustrating a method for manufacturing a semiconductor laser diode according to the prior art.

도 2a 내지 도 2e는 본 발명에 따른 반도체 레이저 다이오드 제조방법을 도시한 단면도.2A to 2E are cross-sectional views illustrating a method for manufacturing a semiconductor laser diode according to the present invention.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *

200: 반도체 기판 203: N형 크래드층200: semiconductor substrate 203: N-type clad layer

205: 활성층 206: 에치 스탑층205: active layer 206: etch stop layer

207: 제 1 크래드 층 209: 제 2 크래드층207: first clad layer 209: second clad layer

210: 헤테로 버퍼층 211: P 캡층210: hetero buffer layer 211: P cap layer

212: 전류 차단층 240: 릿지(ridge)212 current blocking layer 240 ridge

220: P 전극 230: N 전극220: P electrode 230: N electrode

Claims (4)

반도체 기판 상에 N 형 크래드층을 성장하는 단계;Growing an N-type clad layer on the semiconductor substrate; 상기 N 형 크래드층 상에 광을 발생시키는 활성층을 형성하는 단계;Forming an active layer generating light on the N-type cladding layer; 상기 활성층 상에 P 형 제 1 크래드층과 제 2 크래드층, P 캡층을 연속하여 형성하는 단계;Continuously forming a P-type first cladding layer, a second cladding layer, and a P cap layer on the active layer; 상기 P 캡층 상에 양측 가장자리의 폭이 크고 중심부의 폭이 얇은 마스크 패턴을 한 다음, 상기 제 2 크래드층까지 식각하여 양측 가장자리의 폭이 넓은 릿지를 형성하는 단계;Forming a mask pattern having a wide width at both edges and a thin central portion on the P cap layer, and then etching the second clad layer to form a wide ridge at both edges; 상기 식각된 부분에 전류 차단층을 형성하는 단계;Forming a current blocking layer on the etched portion; 상기 릿지 상부에 형성된 상기 마스크 패턴을 제거하는 단계; 및Removing the mask pattern formed on the ridge; And 상기 전류 차단층 및 상기 릿지 상부와 상기 반도체 기판 하부에 각각 P 전극과 N전극을 형성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 레이저 다이오드 제조방법.And forming a P electrode and an N electrode on the current blocking layer and the upper portion of the ridge and the lower portion of the semiconductor substrate, respectively. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 P형 제 1 크래드층과 제 2 크래드층 사이에 에치스탑층을 형성하는 단계 및 상기 P형 제 2 크래드층과 상기 P 캡층 사이에 헤테로버퍼층을 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 레이저 다이오드 제조방법.Forming an etch stop layer between the P-type first cladding layer and the second cladding layer and forming a hetero-buffer layer between the P-type second cladding layer and the P cap layer. A semiconductor laser diode manufacturing method. 반도체 기판, N형 크래드층, 활성층, P형 크래드층, 캡층 및 전류차단층을 포함하고, 상기 P형 크래드층 상부에 릿지가 형성된 반도체 레이저 다이오드에 있어서,In the semiconductor laser diode comprising a semiconductor substrate, an N-type cladding layer, an active layer, a P-type cladding layer, a cap layer and a current blocking layer, the ridge formed on the P-type cladding layer, 상기 릿지의 상부면이 양측 가장자리의 폭은 넓고 중심 폭은 좁게 형성된 것을 특징으로 하는 반도체 레이저 다이오드.The upper surface of the ridge is a semiconductor laser diode, characterized in that the width of both edges is formed wide and the center width narrow. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 릿지의 상부면이 I자 모양인 것을 특징으로 하는 반도체 레이저 다이오드.And the upper surface of the ridge has an I-shape.
KR1020030065147A 2003-09-19 2003-09-19 Semiconductor laser diode and method for manufacturing using the same KR101028262B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020030065147A KR101028262B1 (en) 2003-09-19 2003-09-19 Semiconductor laser diode and method for manufacturing using the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020030065147A KR101028262B1 (en) 2003-09-19 2003-09-19 Semiconductor laser diode and method for manufacturing using the same

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20050028643A true KR20050028643A (en) 2005-03-23
KR101028262B1 KR101028262B1 (en) 2011-04-11

Family

ID=37385555

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020030065147A KR101028262B1 (en) 2003-09-19 2003-09-19 Semiconductor laser diode and method for manufacturing using the same

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101028262B1 (en)

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06283801A (en) * 1993-03-25 1994-10-07 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Semiconductor laser
KR100388823B1 (en) * 1996-07-15 2004-05-31 삼성전자주식회사 Laser diode
JPH1075011A (en) * 1996-08-30 1998-03-17 Sony Corp Semiconductor laser
KR19980030989A (en) * 1996-10-30 1998-07-25 김광호 Ridge type semiconductor laser diode and manufacturing method

Also Published As

Publication number Publication date
KR101028262B1 (en) 2011-04-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7160747B2 (en) Methods of forming semiconductor devices having self aligned semiconductor mesas and contact layers
CN101471534B (en) Method for making high brightness semiconductor conical laser/amplifier
JP3449535B2 (en) Method for manufacturing semiconductor device
US6888866B2 (en) Semiconductor laser device with a current non-injection region near a resonator end face, and fabrication method thereof
US8168456B2 (en) Vertical cavity surface emitting laser with undoped top mirror
JPS5940592A (en) Semiconductor laser element
CN213692647U (en) Semiconductor laser integrated chip
JP3970578B2 (en) Manufacturing method of semiconductor laser diode
US5570385A (en) Semiconductor laser and method for manufacturing the same
KR20050028643A (en) Semiconductor laser diode and method for manufacturing using the same
JPH11340570A (en) Photoelectric conversion element and its manufacture
CN113410759A (en) Semiconductor laser integrated chip and preparation method thereof
KR100489479B1 (en) Semiconductor laser diode array, and Method for manufacturing the same
JP2542570B2 (en) Method for manufacturing optical integrated device
US20070127533A1 (en) Long-wavelength vertical cavity surface emitting lasers having oxide aperture and method for manufacturing the same
JPH07111361A (en) Buried type semiconductor laser device and manufacture thereof
KR100647293B1 (en) Index guide semiconductor laser diode and method of manufacturing the same
KR19990009567A (en) Laser diode and manufacturing method thereof
JP4492154B2 (en) Optoelectronic integrated device and manufacturing method thereof
JP2003060297A (en) Semiconductor laser and method of manufacturing the same
KR100493145B1 (en) Gan laser diode
KR100287207B1 (en) Semiconductor laser device and manufacturing method thereof
JPH0548194A (en) Semiconductor laser and manufacture thereof
JP2002223035A (en) Semiconductor light emitting element and method for manufacturing it
JP2004228267A (en) Semiconductor optical element and method for manufacturing the same

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
AMND Amendment
J201 Request for trial against refusal decision
B701 Decision to grant
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140305

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150305

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160304

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170307

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180306

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190313

Year of fee payment: 9