KR100766084B1 - 양자점을 포함하는 반도체 레이저 구조물 - Google Patents

양자점을 포함하는 반도체 레이저 구조물 Download PDF

Info

Publication number
KR100766084B1
KR100766084B1 KR1020060084913A KR20060084913A KR100766084B1 KR 100766084 B1 KR100766084 B1 KR 100766084B1 KR 1020060084913 A KR1020060084913 A KR 1020060084913A KR 20060084913 A KR20060084913 A KR 20060084913A KR 100766084 B1 KR100766084 B1 KR 100766084B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
ridge waveguide
grating
semiconductor laser
layer
laser structure
Prior art date
Application number
KR1020060084913A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20070058960A (ko
Inventor
오대곤
이진홍
김진수
홍성의
곽호상
Original Assignee
한국전자통신연구원
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 한국전자통신연구원 filed Critical 한국전자통신연구원
Priority to US11/595,470 priority Critical patent/US7606284B2/en
Publication of KR20070058960A publication Critical patent/KR20070058960A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100766084B1 publication Critical patent/KR100766084B1/ko

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
    • H01S5/12—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 the resonator having a periodic structure, e.g. in distributed feedback [DFB] lasers
    • H01S5/1237—Lateral grating, i.e. grating only adjacent ridge or 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
    • H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/05—Construction or shape of optical resonators; Accommodation of active medium therein; Shape of active medium
    • H01S3/08—Construction or shape of optical resonators or components thereof
    • H01S3/08004—Construction or shape of optical resonators or components thereof incorporating a dispersive element, e.g. a prism for wavelength selection
    • H01S3/08009—Construction or shape of optical resonators or components thereof incorporating a dispersive element, e.g. a prism for wavelength selection using a diffraction grating
    • 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
    • H01S5/12—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 the resonator having a periodic structure, e.g. in distributed feedback [DFB] lasers
    • H01S5/1206—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 the resonator having a periodic structure, e.g. in distributed feedback [DFB] lasers having a non constant or multiplicity of periods
    • H01S5/1209—Sampled grating
    • 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
    • H01S5/2222—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 having special electric properties
    • H01S5/2227—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 having special electric properties special thin layer sequence
    • H01S5/2228—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 having special electric properties special thin layer sequence quantum wells

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

본 발명은 분포 귀환형 반도체 레이저 구조물에 관한 것으로, 본 반도체 레이저 구조물은 제1 클래드층; 상기 제1 클래드층 상에 형성되는 제1 리지도파로; 상기 제1 리지도파로 상에 형성되는 활성층; 상기 활성층 상에 형성되는 제2 리지도파로; 상기 제2 리지도파로 상에 형성되는 제2 클래드층; 및 상기 제2 클래드층 상에 형성되는 오믹콘택층을 포함하며, 상기 제1 클래드층 및 상기 제2 클래드층 중 적어도 어느 하나에 형성되며, 상기 제1 리지 도파로 또는 상기 제2 리지 도파로와 소정 각도를 이루면서 상기 제1 리지 도파로 또는 상기 제2 리지 도파로의 길이 방향을 따라 주기적으로 배치되는 복수의 그레이팅을 포함한다.
이에 따라, 대량생산이 가능한 일반적인 홀로그램 리소그래피 공정을 적용할 수 있어 공정시간을 단축할 수 있으며, 완전한 단일 파장을 얻기 위한 추가적인 공정이 필요 없는 양자점 활성층을 사용하는 분포귀환형 반도체 레이저 구조물을 제공할 수 있다.
단일파장, 분포귀환형, 그레이팅, 리지 도파로, 각도

Description

양자점을 포함하는 반도체 레이저 구조물{A Seniconductor Device Structure including Quantum Dot}
도 1은 종래 기술의 일 실시 예에 따른 그레이팅 구조를 갖는 반도체 레이저 구조물의 개략도이다.
도 2는 종래 기술의 다른 실시 예에 따른 그레이팅 구조를 갖는 반도체 레이저 구조물의 개략도이다.
도 3은 본 발명에 따른 그레이팅을 포함하는 반도체 레이저 구조물의 일 실시 예이다.
도 4는 도 3의 A영역에 개시된 그레이팅과 리지 도파로를 확대한 평면도이다.
도 5는 본 발명에 따른 그레이팅을 포함하는 반도체 레이저 구조물의 다른 실시 예이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명 *
300, 500: 반도체 레이저 구조물
310: 하부 클래드층 320: 그레이팅
330: 하부 리지 도파로 340: 활성층
350: 상부 리지 도파로 360: 상부 클래드층
370: 오믹콘택층 380: 그레이팅
본 발명은 반도체 레이저 구조물에 관한 것으로, 보다 구체적으로는, 리지 도파로와 그레이팅이 소정 각도를 이루도록 설계함으로써, 순수한 단일 파장의 레이저를 얻을 수 있는 반도체 레이저 구조물에 관한 것이다.
일반적으로, 단일 파장의 레이저 빛을 얻기 위해 분포 귀환형 반도체 레이저 구조물이 이용된다. 분포귀환형 반도체 레이저 구조물은, 활성층, 상기 활성층의 상부 및 하부에 형성되는 클래드층, 상기 클래드층의 상부 및 하부에 형성되며 원하는 파장의 1/2의 정수 배에 해당하는(nλ/2, n = 1,2,3..) 그레이팅을 포함한다. 그러나, 전술한 구조를 갖는 분포귀환형 반도체 레이저 구조물을 제조하는 경우에도, 2개 이상의 파장의 빛이 방출되는 경우가 발생하기 때문에 완전한 순수 단일 파장을 얻는 것은 용이하지 않다.
이하에서는 이러한 문제점을 해소하기 위해 고안된 반도체 레이저 구조물을 설명한다. 도 1은 종래 기술의 일 실시 예에 따른 그레이팅 구조를 갖는 반도체 레이저 구조물의 부분 개략도이다. 도 1을 참조하면, 종래 기술에 따른 반도체 레 이저 구조물(100)은 클래드층(110)과 클래드층(110) 상에 형성되는 활성층(120)과 활성층(120)의 상부 및 하부에 형성되는 상부 및 하부 광가이드층(130, 135)과 상부 광가이드층(135) 상에 형성되는 복수의 그레이팅(140)을 포함한다. 상기 복수의 그레이팅(140)은 1/2 파장의 정수 배에 해당하는 주기((λ/2)n, n= 1,2,3..)를 가지며, 이 그레이팅의 구조 내에 파장의 1/4 길이만큼 변화하는 영역(Δφ)을 포함한다. Δφ는 ((λ/2)n + λ/4, n= 1,2,3...)이다.
전술한 그레이팅 구조를 포함하는 반도체 구조물은, 공진 축 방향으로 증폭되는 빛에 교란을 주게 된다. 이에 따라, 전술한 반도체 구조물을 이용하는 경우에는 단일 파장의 빛만 남고 다른 파장의 빛이 소멸하여 완전한 단일 파장의 레이저 빛을 방출할 수 있다.
그러나, 전술과 같이 그레이팅 구조의 일 영역에 위상 변화를 주기 위해서는, 일반적인 간섭무늬를 이용하는 홀로그램 리소그래피 공정을 사용하는 것이 용이하지 않다는 단점이 있어, 추가 공정이 요구된다.
도 2는 종래 기술의 다른 실시 예에 따른 그레이팅 구조를 갖는 반도체 레이저 구조물의 개략도이다. 도 2의 반도체 레이저 구조물(200)은 InP 기판(210), InP기판(210)에 형성되는 회절 격자(220), InP기판(210) 상에 형성되는 제1 광가이드(230), 제1 광가이드(230) 상에 형성되는 활성층(240), 활성층(240) 상에 형성되는 제2 광가이드(235), 제2 광가이드(235) 상에 형성되는 InP클래드층(260), InP클래드층(260)에 형성되는 흡수형 회절격자층(270), 및 InP클래드층(270) 상에 형성 되는 InGaAs층(280)을 포함한다. 이러한 구조로 형성된 도 2의 반도체 레이저 구조물(200)은 전술한 홀로그램 리소그래픽 공정을 사용하기 어렵다는 문제점(즉, 도 1의 문제점)을 극복하기 위해 고안된 발명으로, 기존의 홀로그램 방식을 이용하면서도 위상 변화를 줄 수 있는 구조이다.
그러나, 전술한 구조물을 형성하기 위해서는, 기존의 홀로그램 방식을 이용하지만 추가 리소그래피 공정이 필요하고, 활성층 상부 및 하부에 각각 회절격자인 그레이팅을 설치하기 위해서는 정밀한 위치 조절 작업이 요구된다는 어려움을 갖는다. 게다가, 반도체 레이저 구조물에 형성된 활성층에 양자점을 이용할 경우에는, 양자점의 불균질 때문에 반도체 레이저가 충분한 출력을 얻기 위해 다층 구조와 긴 공진 축 등이 요구되며, 이로 인하여 다중 파장 발진의 문제점이 발생하게 된다.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위해 고안된 발명으로, 본 발명의 목적은 리지도파로의 길이방향과 그레이팅이 소정 각도를 이루도록 형성함으로써, 빛의 소멸 간섭 현상을 이용하여 완전한 단일 파장의 레이저를 얻을 수 있는 반도체 레이저 구조물을 제공하는 것이다.
전술한 목적을 달성하기 위한, 본 발명의 일 측면에 따르면, 본 발명의 반도체 레이저 구조물은 제1 클래드층; 상기 제1 클래드층 상에 형성되는 제1 리지도파 로; 상기 제1 리지도파로 상에 형성되는 활성층; 상기 활성층 상에 형성되는 제2 리지도파로; 상기 제2 리지도파로 상에 형성되는 제2 클래드층; 및 상기 제2 클래드층 상에 형성되는 오믹콘택층을 포함하며, 상기 제1 클래드층 및 상기 제2 클래드층 중 적어도 어느 하나에 상기 제1 리지 도파로 또는 상기 제2 리지 도파로와 소정 각도를 이루면서 상기 제1 리지 도파로 또는 상기 제2 리지 도파로의 길이 방향을 따라 주기적으로 형성되는 복수의 그레이팅을 포함한다.
바람직하게, 상기 그레이팅과 상기 리지 도파로가 이루는 각도(θ)는
Figure 112006063959608-pat00001
(W = 리지 도파로의 공진폭, λ = 파장)이다.
상기 그레이팅의 주기(τ)는
Figure 112006063959608-pat00002
( n = 1,2,3...)이다. 상기 활성층은 적어도 하나의 양자점을 포함한다.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여, 본 발명의 실시 예에 따른 반도체 레이저 구조물을 구체적으로 설명한다.
도 3은 본 발명에 따른 그레이팅을 포함하는 반도체 레이저 구조물의 일 실시 예이다. 도 3에 개시된 반도체 레이저 구조물(300)은 양자점(미도시)을 포함하는 활성층(340)과, 그레이팅(320)을 포함하는 분포 귀환형 레이저 박막 구조이다.
도 3을 참조하면, 분포 귀환형 반도체 레이저 구조물(300)은 적층 순서를 기준으로 하부 클래드층(310), 하부 클래드층(310)내에 형성되는 복수의 그레이팅(320), 하부 리지 도파로(ridge waveguide; 330), 활성층(340), 상부 리지 도파로(350), 상부 클래드층(360) 및 오믹콘택층(370)을 포함한다.
하부 클래드층(310)과 상부 클래드층(360)은 p+ 또는 n+ 클래드층으로 형성할 수 있으며, 하부 클래드층(310)이 p+ 클래드층인 경우, 상부 클래드층(360)은 n+ 클래드층으로 형성한다. 즉, 하부 클래드층(310)과 상부 클래드층(360)은 반대의 타입으로 형성된다. 하부 클래드층(310) 내에 형성되어 있는 그레이팅(320)은 일반적인 분포 귀환형 분리 집속 이종(distributed feedback separated confinement heterostructure: DFB SCH) 구조를 이용할 수 있다. 이때, 그레이팅(320)의 주기는 τ=(λ/2)n의 정수 배로 형성하는 것이 바람직하다.
전술한 구조로 이루어진 단일 파장 분포 귀환형 양자점 반도체 레이저 구조물(300)을 제작하기 위해서는, 하부 리지 도파로(330)인 공진축을 쪼개짐(cleaving)이 용이한 방향으로 구성해야하며, 그레이팅(320)은 상기 공진축, 즉, 리지도파로(330)과 특정한 소정 각도를 이루도록 배치한다. 전술한 그레이팅(320)과 리지 도파로(330) 구조를 이용하여, 완전한 순수 단일 파장을 얻기 위해서는, 그레이팅(320)이 공진축 방향으로 λ/2 정수배에 해당하는 주기성과 λ/4 위상변화를 동시에 만족해야 한다. λ/2 정수배에 해당하는 주기성과 λ/4 위상변화를 동시에 만족하기 위한, 그레이팅(320)과 하부 리지 도파로(330)의 관계는 도 4를 참조하여 구체적으로 설명한다.
도 4는 도 3의 A영역에 개시된 그레이팅(320)과 리지 도파로(330) 구조를 확대한 평면도이다. 도 4를 참조하면, aa'선 및 bb'선은 하부 리지 도파로(330)의 길이방향에 따른 양측단부를 부분적으로 나타내며, W는 하부 리지 도파로(330)의 폭을 나타낸다. 상기 폭(W)은 양자점 레이저 출력을 고려하여 형성하는 것이 바람직하며, 본 실시 예에서는 리지 도파로의 폭(W)을 약 5㎛이상으로 형성하는 것을 개시하고 있는데, 이는 리지 도파로의 폭(W)이 5㎛ 이하인 경우 공진 파장의 1/2 파장 차이를 나게 하기 위해 그레이팅(320)과 리지 도파로(330)가 이루는 각도(θ)를 더 크게 해야 하기 때문이다. 한편, 리지 도파로의 폭은 반도체 레이저 구조물의 설계 상황에 따라 적절하게 조절할 수 있다. 게다가, 리지도파로의 폭(W)이 5㎛ 보다 작은 경우에는 상기 각도(θ)를 크게 하여도 파장이 1/2 파장 차이가 나지 않을 수 있기 때문이다. 또한, 리지 도파로(330)의 길이는 활성층(340)에 포함되는 양자점 레이저 출력을 고려하여 형성하는 것이 바람직하며, 현 기술 수준에서는 약 0.5㎜이상으로 형성할 수 있다.
다음, 도 4에 개시된 cc'선은 하부 리지 도파로 폭(W)의 중심선을 나타낸다. 리지 도파로(330)의 중심선(cc')과 그레이팅(320)이 이루는 각은 θ(≠90°)이고, 중심선(cc') 방향으로의 그레이팅(320)의 주기(하나의 그레이팅 시작점에서 다른 그레이팅의 시작점까지)는 τ=(λ/2)n(n = 1, 2, 3) 이다. 또한, 중심선(cc')에서의 레이저 빛과 하부 리지 도파로(320) 가장자리인 bb'선상에서의 레이저 빛의 경로차(또는 위상차)는 Δ이다.
먼저, 원하는 파장을 얻기 위해서는, 도 4의 그레이팅(320)의 주기(τ)가 λ/2의 정수 배가 되어야 하며, 이는 일반적인 리지 도파로의 중심선과 각도를 갖지 않고 리지 도파로와 수직으로 형성된 그레이팅 주기와도 같다. 단일 파장을 얻기 위해서는 상기 주기(τ)와 λ/4의 위상 변화를 만족시켜야 하는데, 이 경우, 경로 차는 중심선(cc')에서의 레이저 빛과 리지 도파로(320)의 한쪽 끝(aa' 또는 bb')의 경로차인 Δ가 λ/4가 되어야 한다.
구체적으로, 일반적인 레이저 빛은 동일한 파장 및 위상을 가지는 전자기파로서, 약간의 경로 차(또는 위상 차)를 주면 간섭현상을 일으키게 되고 그 위상 차에 따라 빛의 세기가 증가 소멸하는 현상(간섭성)이 매우 강하다. 본 발명은 일반적인 단일 슬릿의 간섭원리(단일 슬릿의 간섭원리는 슬릿의 중간에서 출발한 빛과 가장자리에서 출발한 빛의 경로차에 의하여 밝고 어두운 무늬가 나타나게 됨)를 이용하여, 단일 슬릿의 간섭 원리와 마찬가지로 중심선(cc')의 레이저 빛과 가장자리(bb') 선상의 빛이 대응되고, 차례대로 ca 방향의 각각의 빛이 ba 방향의 W/2만큼 떨어진 빛과 대응되게 되어 전체적으로 각각의 빛이 λ/4와 대응되는 간섭파를 얻을 수 있다.
이에 따라, 이러한 원리를 리지 도파로를 포함하는 반도체 레이저 구조물에 적용한 것이 본 발명의 핵심이며, 그레이팅과 리지 도파로가 이루는 각도는 λ/4의 위상 차를 갖고, 공진축에 대한 그레이팅 주기는 λ/2의 정수배를 만족시켜야 한다. 상술한 위상차를 만족시키기 위한, 그레이팅(320)과 리지 도파로(330)가 이루는 각도는 다음과 같이 도출할 수 있다.
우선, 도 4에서 o 와 o'의 위치를 지나는 빛의 경로 차는 Δ이고,
Δ=W/(2tanθ) .....식 (1)이고, 또한,
Δ = λ/4 .....식 (2)
가 되어야 한다. 따라서 식 (1)과 식 (2)를 정리하면 하부 리지 도파로(330)의 중심선과 그레이팅(320)이 이루는 각(θ)을 구할 수 있다.
θ=tan-1(2W/λ).....식 (3)
이 된다. 여기서, λ는 레이저 공진축인 하부 리지 도파로(330) 내에서의 파장을 나타낸다. 즉, 공기 중의 파장이 λ'일 때 하부 리지 도파로(330) 내의 파장 λ= λ'/n (n: 공진 축내의 유효 굴절률)이다.
결론적으로, 그레이팅(320)의 간격은 중심축 방향으로 기존의 주기와 변화가 없으나 λ/4의 경로차를 주기 위해서는 식 (3)과 같이 중심선에 대하여 각도를 주어야 한다.
도 5는 본 발명에 따른 그레이팅을 포함하는 반도체 레이저 구조물의 다른 실시 예이다. 도 5를 참조하면, 분포 귀환형 반도체 레이저 구조물(500)은 하부 적층 순서를 기준으로 하부 클래드층(310), 하부 리지 도파로(ridge waveguide; 330), 활성층(340), 상부 리지 도파로(350), 상부 클래드층(360), 상부 클래드층(360)에 형성되는 복수의 그레이팅(380), 및 오믹 콘택층(370)을 포함한다. 도 5에 개시된 반도체 구조물(500)은 그레이팅(380)이 상부 클래드층(360)에 형성되어 있다는 것을 제외하고는 도 3에 개시된 반도체 구조물과 구성요소 및 동작이 동일하므로, 다른 구성요소에 대해서는 도 3의 설명을 참조한다.
도 5에 개시된 그레이팅(380)은 상부 리지 도파로(350)의 길이방향을 따라 주기적으로 배치되며, 각각의 그레이팅(380)은 상부 리지 도파로(350)와 소정 각도(식 (3) 참조)를 이루도록 배치함으로써, λ/2 정수배에 해당하는 주기성과 λ/4 위상변화를 동시에 만족시킬 수 있다.
본 발명은 첨부된 도면에 도시된 실시 예들을 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
이상 전술에 따르면, 본 발명의 양자점을 포함하는 반도체 레이저 구조물은 기존의 분포 귀환형 리지 도파로 구조를 제작하는 공정과 같고, 추가 공정이 없기 때문에 새로운 기술 개발 없이 마스크의 변경만으로 순순한 단일 파장의 레이저 빛을 얻을 수 있다. 즉, 기존의 간섭 무늬를 이용하는 홀로그램 공정을 사용하기 때문에 추가적인 정밀성을 요구하지 않고 비용 절감과 수율 향상을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명은 큰 폭과 길이의 공진 축을 가지는 리지 도파로 형태의 반도체 레이저 구조물에서 얻을 수 없던 단일 파장을 얻을 수 있어 고출력의 단일 파장 레이저를 제작할 수 있다.

Claims (4)

  1. 제1 클래드층;
    상기 제1 클래드층 상에 형성되는 제1 리지도파로;
    상기 제1 리지도파로 상에 형성되는 활성층;
    상기 활성층 상에 형성되는 제2 리지도파로;
    상기 제2 리지도파로 상에 형성되는 제2 클래드층; 및
    상기 제2 클래드층 상에 형성되는 오믹콘택층
    을 포함하며, 상기 제1 클래드층 및 상기 제2 클래드층 중 적어도 어느 하나에 형성되며, 상기 제1 리지 도파로 또는 상기 제2 리지 도파로와 소정 각도를 이루면서 상기 제1 리지 도파로 또는 상기 제2 리지 도파로의 길이 방향을 따라 주기적으로 배치되는 복수의 그레이팅을 포함하는 반도체 레이저 구조물.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 그레이팅과 상기 리지 도파로가 이루는 각도(θ)는
    Figure 112006063959608-pat00003
    (W = 리지 도파로의 공진폭, λ = 파장)인
    반도체 레이저 구조물.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 그레이팅의 주기(τ)는
    Figure 112006063959608-pat00004
    ( n = 1,2,3...)인 반도체 레이저 구조물.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 활성층은 적어도 하나의 양자점을 포함하는 반도체 레이저 구조물.
KR1020060084913A 2005-12-05 2006-09-05 양자점을 포함하는 반도체 레이저 구조물 KR100766084B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US11/595,470 US7606284B2 (en) 2005-12-05 2006-11-09 Semiconductor laser structure including quantum dot

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20050117714 2005-12-05
KR1020050117714 2005-12-05

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20070058960A KR20070058960A (ko) 2007-06-11
KR100766084B1 true KR100766084B1 (ko) 2007-10-12

Family

ID=38355521

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020060084913A KR100766084B1 (ko) 2005-12-05 2006-09-05 양자점을 포함하는 반도체 레이저 구조물

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100766084B1 (ko)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001284712A (ja) 2000-03-29 2001-10-12 Pioneer Electronic Corp 分布帰還リッジ型半導体レーザ
KR20020091635A (ko) * 2001-05-31 2002-12-06 한국전자통신연구원 다파장 단일모드 레이저 어레이 및 그 제조 방법
KR20060064476A (ko) * 2004-12-08 2006-06-13 한국전자통신연구원 분포귀환형 반도체 레이저 및 그 제조방법

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001284712A (ja) 2000-03-29 2001-10-12 Pioneer Electronic Corp 分布帰還リッジ型半導体レーザ
KR20020091635A (ko) * 2001-05-31 2002-12-06 한국전자통신연구원 다파장 단일모드 레이저 어레이 및 그 제조 방법
KR20060064476A (ko) * 2004-12-08 2006-06-13 한국전자통신연구원 분포귀환형 반도체 레이저 및 그 제조방법

Also Published As

Publication number Publication date
KR20070058960A (ko) 2007-06-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5177285B2 (ja) 光素子及びその製造方法
JP4629022B2 (ja) レーザ装置、レーザモジュール、および、半導体レーザ
JPWO2017135436A1 (ja) 光素子及びその製造方法、並びに光変調器
US7831124B2 (en) Photonic crystal optical device
KR20140135014A (ko) 광 변조기 및 그를 구비한 광학 모듈
JP2002158398A (ja) 分布帰還型レーザおよびその製造方法
JPH11214793A (ja) 分布帰還型半導体レーザ
US5606573A (en) Method and apparatus for control of lasing wavelength in distributed feedback lasers
US7606284B2 (en) Semiconductor laser structure including quantum dot
JP6430071B1 (ja) 多モード干渉型合分波器、および、これを用いた光学素子
CN113785454B (zh) 具有简化构造的单模硅基iii-v族混合激光器
JP4422597B2 (ja) 半導体レーザ及びその製造方法
JP6588858B2 (ja) 半導体レーザ
KR100766084B1 (ko) 양자점을 포함하는 반도체 레이저 구조물
US20060120428A1 (en) Distributed feedback (DFB) semiconductor laser and fabrication method thereof
EP1936412B1 (en) Optoelectronic component comprising a diffraction grating with a transverse structure
EP0732785A1 (en) Semiconductor laser device and method of fabricating semiconductor laser device
JP3595167B2 (ja) 半導体発光素子およびその素子を組み込んだ半導体発光装置ならびにそれらの製造方法
KR100765470B1 (ko) 자기 발진 다중 영역 ｄｆｂ 레이저 다이오드 및 그제조방법
JP3595677B2 (ja) 光アイソレータ、分布帰還型レーザ及び光集積素子
EP4311042A1 (en) Opto-electronic device
JP2019021844A (ja) 半導体レーザおよびその製造方法
JP2735589B2 (ja) 回折格子の製造方法
KR100377193B1 (ko) 다파장 반도체 레이저 어레이 및 그의 제조 방법
JP5034572B2 (ja) 光源装置

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20110929

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20120919

Year of fee payment: 19