KR101093090B1 - Laser Diode Structure - Google Patents

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Abstract

본 발명은 레이저 다이오드의 구조 및 그 제조 방법 관한 것이다.
본 발명은 레이저 빔이 갈라짐 없이 모아질 수 있도록 전류 주입 영역내에 광 구속 기능을 할 수 있는 소형 리지 구조를 형성하고, 굴절율이 서로 다른 제1 P-클래드층과 제2 P-클래드층을 성장시켜 전류 주입 영역 내의 굴절율 구조를 전류 주입 영역의 중심부에서는 크게하고 그외의 주변부에서는 보다 작게하여 레이저 빔의 갈라짐 현상을 제거하여 빔 모음 효과를 갖는 레이저 다이오드를 제공하며, 그러한 레이저 다이오드의 제조 방법 또한 제공할 수 있다.The present invention relates to a structure of a laser diode and a method of manufacturing the same.
The present invention forms a small ridge structure that can function as a light restraint in the current injection region so that the laser beam can be collected without splitting, and grows the first P-clad layer and the second P-clad layer having different refractive indices. The refractive index structure in the injection region is enlarged at the center of the current injection region and smaller at the other periphery, thereby eliminating the splitting of the laser beam, thereby providing a laser diode having a beam collection effect, and also providing a method of manufacturing such a laser diode. have.

Description

레이저 다이오드의 구조{Laser Diode Structure}Laser Diode Structure

본 발명은 산업용 광원으로 사용되는 레이저 다이오드의 구조 및 제조 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 리지 도파로(ridge wave guide) 방식을 채용한 고출력 레이저 다이오드의 구조 및 그 제조 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a structure and a manufacturing method of a laser diode used as an industrial light source, and more particularly, to a structure and a manufacturing method of a high power laser diode employing a ridge wave guide method.

본 발명은 리지 도파로(ridge wave guide) 방식을 채용한 레이저 다이오드 에 관한 것이다.The present invention relates to a laser diode employing a ridge wave guide method.

일반적으로, 고출력 레이저 다이오드의 제조 시 전류 주입 영역은 리지 도파로 구조에 절연막을 이용하여 형성하는 방법 또는 절연막만을 이용한 방법을 사용한다. In general, in the manufacture of a high power laser diode, a current injection region is formed using an insulating film or a method using only an insulating film in a ridge waveguide structure.

도 1은 종래의 리지 도파로 구조의 레이저 다이오드의 전류 주입 영역을 도시한 단면도이고, 도 2는 또 다른 종래 기술의 게인 도파로(gain guide) 구조의 전류 주입 영역을 보인 단면도이며, 도 3은 상기 종래 기술들에 따른 전류 주입 영역의 굴절율 다이어그램(위) 및 FFH 패턴 시뮬레이션 결과 그래프(아래) 이다. 1 is a cross-sectional view showing a current injection region of a laser diode of a conventional ridge waveguide structure, Figure 2 is a cross-sectional view showing a current injection region of a gain guide structure of another prior art, Figure 3 is a conventional Refractive index diagram of the current injection region according to the techniques (top) and FFH pattern simulation result graph (bottom).

상기 도면들을 참조하여 종래 기술들의 문제점을 이하에서 살펴본다.The problems of the prior arts are described below with reference to the drawings.

고출력 레이저 다이오드는 신뢰성 문제를 극복하기 위해 전류 주입영역이 10 μm 이상 넓게 사용되고 있으며, 전류 주입영역을 만드는 방법에 따라 도 1에서와 같이 리지 도파로 구조에 절연막을 이용하여 전류 주입영역을 형성하는 경우와, 도 2에서와 같이 리지부 형성 없이 절연막 만을 사용하여 전류 주입영역을 형성 하는 경우로 나뉘어 진다.In order to overcome the reliability problem, the high power laser diode has a current injection region of 10 μm or more, and according to the method of making the current injection region, as shown in FIG. 1, the current injection region is formed by using an insulating film in the ridge waveguide structure. As shown in FIG. 2, the current injection region is formed using only an insulating layer without forming a ridge portion.

앞서 설명한 종래 방식은 모두 레이저 다이오드 동작중 공간적 홀 버닝(spatial hole burning) 또는 캐리어 주입에 의한 반도체 유전상수의 변화에 의해 도 3과 같이 굴절률의 감소 효과(점선과 같이 변함)가 발생되며 이는 고출력 레이저 다이오드의 주요 특성 중의 하나인 FFH 빔(Far Field Horizontal Beam)이 갈라지는 문제점을 발생시키는 원인으로 작용한다.In the conventional method described above, the refractive index reduction effect (changes like a dotted line) is generated as shown in FIG. 3 due to a change in the semiconductor dielectric constant due to spatial hole burning or carrier injection during laser diode operation. One of the main characteristics of the diode, the FFH beam (Far Field Horizontal Beam) is a cause for causing a problem of splitting.

상기한 종래 기술들에 따른 FFH 빔 패턴은 도 4에 도시되어 있다. 도 4에서 보는 바와 같이, 빔의 피크가 심하게 갈라져 있음이 명백하다. The FFH beam pattern according to the above prior arts is shown in FIG. 4. As seen in Figure 4, it is clear that the peaks of the beams are severely split.

따라서 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 고출력 레이저 다이오드의 광 구속 기능을 강화시켜 빔의 갈라짐 현상을 제거하여 빔 모음 효과를 증대시킨 레이저 다이오드의 구조 및 그 제조 방법을 제공하는 데에 있다.Accordingly, the present invention has been made to solve the above-mentioned conventional problems, and an object of the present invention is to improve the beam confinement effect by enhancing the light restraint function of a high-power laser diode, thereby increasing the beam collection effect. And a method for producing the same.

또한, 본 발명의 다른 목적은 상기와 같은 고출력 레이저 다이오드의 제조에 있어서, 빔 모음 효과와 더불어 제조에 필요한 결정 성장 과정이 용이하도록 최적화된 클래드 층들의 조성을 제공하는 데에 있다.
In addition, another object of the present invention is to provide a composition of the clad layers optimized to facilitate the crystal growth process required for the manufacturing in addition to the beam collection effect in the manufacture of the high-power laser diode as described above.

본 발명은, 전류 주입 영역을 갖는 레이저 다이오드의 레이저 빔의 갈라짐 현상을 방지하기 위해, 레이저 다이오드의 전류 주입 영역 내에 광 구속 영역이 되는 리지부를 구비하고,The present invention is provided with a ridge portion that becomes a light confining region in the current injection region of the laser diode, in order to prevent the splitting of the laser beam of the laser diode having the current injection region,

상기 리지부는 굴절율이 서로 다른 제1 P- 클래드층과 제2 P- 클래드층을 포함하여,The ridge portion includes a first P- clad layer and a second P- clad layer having different refractive indices,

상기 전류 주입 영역 내의 굴절율이 단차를 두고 이중으로 형성되어 상기 전류 주입 영역의 중심부는 주변부에 비해 높은 굴절율을 갖도록 구성하고,The index of refraction in the current injection region is formed in a double step with a step so that the center of the current injection region is configured to have a higher refractive index than the peripheral portion,

상기 리지부의 상단과 측면 외주부와 외주부 하단에서 외측으로 수평 하게 연장된 부분 중 일부의 절연막을 제거하여 전극과 직접 접하는 전류주입영역을 형성한 것을 특징으로 하는 레이저 다이오드 구조를 제공할 수 있다.It is possible to provide a laser diode structure in which a current injection region is formed in direct contact with an electrode by removing an insulating film of a portion extending horizontally outward from an upper end portion of a ridge portion and a side outer portion and a lower portion of an outer peripheral portion.

또한, 본 발명은, 상기 전류 주입 영역의 폭은 상기 광 구속 영역이 되는 리지부 하단의 폭 보다 크게 구성하는 것을 특징으로 하는 레이저 다이오드 구조를 제공할 수 있다.In addition, the present invention can provide a laser diode structure characterized in that the width of the current injection region is configured to be larger than the width of the lower end of the ridge portion to be the light confining region.

또한, 본 발명은, 상기 제1 P-클래드층과 제2 P-클래드층은 Ga, In, Al 중 하나 이상의 물질과 As, P, N, 중 하나 이상의 물질을 조합하여 구성된 층임을 특징으로 하는 레이저 다이오드 구조를 제공할 수 있다. The present invention is characterized in that the first P-clad layer and the second P-clad layer are layers formed by combining at least one of Ga, In, Al, and at least one of As, P, N, and the like. It is possible to provide a laser diode structure.

또한, 본 발명은, 상기 전류 주입 영역의 폭은 상기 전류 주입을 위해 상기 제1 P- 클래드층과 제2 P- 클래드층 위에 형성된 P-GaAs로 구성된 전류 주입층의 폭 보다 작거나 같게 형성되는 것을 특징으로 하는 레이저 다이오드 구조를 제공할 수 있다.In addition, the present invention, the width of the current injection region is formed to be less than or equal to the width of the current injection layer consisting of P-GaAs formed on the first P- clad layer and the second P- clad layer for the current injection. It is possible to provide a laser diode structure characterized in that.

또한, 본 발명은, AlxGaAs로 구성되는 제1 P-클래드층과 제2 P-클래드층의 조성비 x는 제1 P-클래드층에서 0.4 내지 0.6 이고, 제2 P-클래드층에서 0.4 내지 0.7 로 하는 것을 특징으로 하는 레이저 다이오드 구조를 제공할 수 있다.
In addition, in the present invention, the composition ratio x of the first P-clad layer and the second P-clad layer composed of Al x GaAs is 0.4 to 0.6 in the first P-clad layer, and 0.4 to 0.6 in the second P-clad layer. The laser diode structure characterized by being 0.7 can be provided.

위에서 설명한 바와 같은 본 발명에 따르면, 레이저 다이오드에서 방출되는 레이저 빔이 갈라짐 없이 모음 효과가 증대될 수 있어 우수한 레이저 빔을 얻을 수 있다.According to the present invention as described above, the vowel effect can be increased without splitting the laser beam emitted from the laser diode can be obtained an excellent laser beam.

또한, 본 발명에 따르면, 레이저 빔의 모음 효과와 더불어 레이저 다이오드의 제조 과정에서 결정 성장이 용이하도록 클래드들간의 조성차를 최적화 하여 효율적으로 레이저 다이오드를 제조할 수 있는 장점이 있다. In addition, according to the present invention, there is an advantage that the laser diode can be efficiently manufactured by optimizing the composition difference between the clads to facilitate crystal growth in the manufacturing process of the laser diode as well as the vowel effect of the laser beam.

도 1은 종래의 리지 도파로식 레이저 다이오드의 구조를 도시한 단면도.
도 2는 또 다른 종래 기술인 게인 도파로식 레이저 다이오드의 구조를 보인 단면도.
도 3은 종래 기술에 따른 굴절율 다이어그램 및 FFH 패턴 시뮬레이션 그래프.
도 4는 종래 기술에 따른 FFH 빔 패턴 그래프.
도 5는 본 실시예에 따른 레이저 다이오드 제조 공정 중 MOCVD 공정에 따른 층상 단면도.
도 6은 본 실시예에 따른 레이저 다이오드 제조 공정 중 P-GaAs 캡층 제거 공정에 따른 층상 단면도.
도 7은 본 실시예에 따른 레이저 다이오드 제조 공정 중 마스크 형성 단계를 나타내는 층상 단면도.
도 8은 본 실시예에 따른 레이저 다이오드 제조 공정 중 리지부 형성 단계를 나나태는 층상 단면도.
도 9는 본 실시예에 따른 레이저 다이오드 제조 공정 중 제2 P-클래드층과 P-GaAs층을 형성하는 단계를 나나태는 층상 단면도.
도 10은 본 실시예에 따른 레이저 다이오드 제조 공정 중 전류 주입 영역 이외의 P-GaAs 층 부분을 식각하기 위한 포토 리소그라피 단계를 나타내는 층상 단면도.
도 11은 전류 주입 영역 이외의 P-GaAs 층 부분을 에칭 용액으로 제거하고 절연막을 증착하는 단계를 나타내는 층상 단면도.
도 12는 전류 주입 영역의 절연막을 제거 한 후 P 형 전극을 증착하는 단계를 나타내는 층상 단면도.
도 13은 N 형 전극을 증착하는 단계를 나타내는 층상 단면도.
도 14는 본 실시예에 따른 레이저 다이오드의 층상 단면도
도 15는 본 실시예에 따른 레이저 다이오드의 FFH 빔 패턴을 나타내는 그래프.1 is a cross-sectional view showing the structure of a conventional ridge waveguide laser diode.
Figure 2 is a cross-sectional view showing the structure of another conventional gain waveguide laser diode.
3 is a refractive index diagram and FFH pattern simulation graph according to the prior art.
4 is a graph of the FFH beam pattern according to the prior art.
5 is a layered sectional view of the laser diode manufacturing process according to the present embodiment according to the MOCVD process.
Figure 6 is a layered cross-sectional view according to the P-GaAs cap layer removal process of the laser diode manufacturing process according to the present embodiment.
7 is a layered cross-sectional view showing a mask forming step of a laser diode manufacturing process according to the present embodiment.
8 is a layered cross-sectional view illustrating a step of forming a ridge portion of a laser diode manufacturing process according to the present embodiment.
9 is a layered cross-sectional view illustrating a step of forming a second P-clad layer and a P-GaAs layer during the laser diode manufacturing process according to the present embodiment.
FIG. 10 is a layered cross-sectional view illustrating a photolithography step for etching portions of a P-GaAs layer other than a current injection region during a laser diode manufacturing process according to the present embodiment. FIG.
Fig. 11 is a layered cross sectional view showing a step of removing a portion of the P-GaAs layer other than the current injection region with an etching solution and depositing an insulating film.
12 is a layered cross sectional view showing a step of depositing a P-type electrode after removing the insulating film in the current injection region;
13 is a layered cross-sectional view illustrating the step of depositing an N-type electrode.
14 is a layered cross-sectional view of the laser diode according to the present embodiment.
15 is a graph showing the FFH beam pattern of the laser diode according to the present embodiment.

이하에서는 상기한 바와 같은 본 발명에 의한 고출력 레이저 다이오드의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참고로 하여 상세하게 설명한다.
Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, a preferred embodiment of a high power laser diode according to the present invention as described above will be described in detail.

실시예: 808nm 레이저 다이오드의 제작 Example Fabrication of 808nm Laser Diode

1) MOCVD를 이용하여 n-GaAs 기판(100)위에 n-GaAs 버퍼(110) 0.4 μm,1) 0.4 μm of n-GaAs buffer 110 on n-GaAs substrate 100 using MOCVD;

n-AlGaAs클래드층(120) 2.0 μm, n-도파로층(125) 0.18 μm , u-도파로층(127) 0.05 μm, n-AlGaAs cladding layer 120 2.0 μm, n-waveguide layer 125 0.18 μm, u-waveguide layer 127 0.05 μm,

AlIn0 .1GaAs와 AlIn0 .04GaAs가 교대로 반복 적층된 AlIn0 .1GaAs / AlIn0 .04GaAs 조합의 다중 양자우물 (Multi Quantum Well) 활성층(130)(Active Layer) 0.035μm, u-도파로층(135) 0.05 μm , p-도파로층(137) 0.18 μm,AlIn 0 .1 0 .04 AlIn GaAs and GaAs are alternately repeatedly laminated AlIn to 0 .1 GaAs / AlIn multiple quantum well of GaAs 0 .04 combination (Multi Quantum Well) active layer (130) (Active Layer) 0.035μm , u 0.05 μm waveguide layer 135, 0.18 μm p-waveguide layer 137,

H-클래드 AlGaAs 층(139) 0.5μm, Al0 .8GaAs 에칭 정지층(140) 90Å, H- AlGaAs cladding layer (139) 0.5μm, Al 0 .8 GaAs etching stop layer (140) 90Å,

제1 P-클래드 AlGaAs 층(150) 0.7 μm, P-GaAs 캡층(160) 0.3 μm를 순차적으로 성장시킨다(도 5 참조). 0.7 μm of the first P-clad AlGaAs layer 150 and 0.3 μm of the P-GaAs cap layer 160 are sequentially grown (see FIG. 5).

상기 제1 P-클래드 AlGaAs 층(150)의 굴절율은 표 1에 나타낸 바와 같다. The refractive index of the first P-clad AlGaAs layer 150 is shown in Table 1.

2) 구연산 계열의 에칭 용액(Etchant)을 사용하여 P-GaAs 캡층(160)을 제거 한다(도 6 참조).2) The P-GaAs cap layer 160 is removed by using citric acid-based etching solution (Etchant) (see FIG. 6).

3) 포토 리소그라피(Photo-lithography) 방법을 사용하여 리지부(Small Ridge)가 생성될 부분에 식각 마스크(170)로서 SiO2 0.3 μm를 형성 시킨다(도 7 참조).3) 0.3 μm of SiO 2 is formed as an etching mask 170 on a portion where a small ridge is to be generated using a photo-lithography method (see FIG. 7).

4) 주석산 계열의 에칭 용액으로 식각하여 리지부(180)를 형성 시킨다(도 8 참조).4) The ridge portion 180 is formed by etching the etching solution of tartaric acid series (see FIG. 8).

5) SiO2 식각 마스크(170)를 제거한 이후 MOCVD를 이용하여 제2 P-클래드층(190)(AlGaAs계열)과 P-GaAs 층(200)을 차례로 성장시킨다(도 9 참조).5) After the SiO 2 etching mask 170 is removed, the second P-clad layer 190 (AlGaAs series) and the P-GaAs layer 200 are sequentially grown using MOCVD (see FIG. 9).

상기 제2 P-클래드층(190)의 굴절율은 표 1에 나타낸 바와 같으며, 제1 P-클래드층(150)의 굴절율과 다르게 구성한다.The refractive index of the second P-clad layer 190 is as shown in Table 1, and is configured differently from the refractive index of the first P-clad layer 150.

제 1 P-클래드층(150)의 조성 AlxGaAs 와 제2 P-클래드층(190)의 조성 AlyGaAs에서, x와 y의 차이가 너무 작으면 발명의 따른 효과가 나타나지 않으며, 그 차이가 너무 크면 결정 성장이 어렵다. 따라서, 적절한 조성차를 두어 발명의 효과와 공정의 용이성을 모두 만족시킬 수 있는 최적 조건을 선택할 필요가 있다.In the first Al composition y of the P- GaAs cladding layer 150, the composition Al x GaAs and the cladding layer 2 P- 190 of, when the too small difference in x and y does not appear the effect of the invention, the difference If too large, crystal growth is difficult. Therefore, it is necessary to select the optimum conditions which can satisfy | fill both the effect of invention and the ease of a process by setting an appropriate composition difference.

x는 0.4 내지 0.6, y는 0.4 내지 0.7로 선택할 수 있으며, 본 실시예에서는 x=0.5, y=0.6으로 선택하였다.x may be selected from 0.4 to 0.6, and y may be selected from 0.4 to 0.7. In the present embodiment, x = 0.5 and y = 0.6 may be selected.

6) 포토리소그라피(Photo-Lithography)방법을 사용하여 전류 주입 영역 이외의 P-GaAs 층(200) 부분을 식각하기 위해 PR(Photo Resist) 마스크(210)를 형성한다(도 10 참조).6) A photo resist mask (PR) mask 210 is formed to etch portions of the P-GaAs layer 200 other than the current injection region by using a photo-lithography method (see FIG. 10).

7) 전류 주입 영역 이외의 P-GaAs 층(200) 부분을 구연산 계열의 에칭 용액을 사용하여 제거한다.7) A portion of the P-GaAs layer 200 other than the current injection region is removed using a citric acid-based etching solution.

그 다음, PECVD (Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition)를 사용하여 절연막으로 사용할 SiNx 층(220)을 전면 증착한다(도 11 참조).Next, SiN x to be used as the insulating film using PECVD (Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition) Layer 220 is deposited entirely (see FIG. 11).

8) 포토리소그라피 공정과 RIE (Reactive Ion Etcher) 건 식각 공정을 이용하여 전류 주입 영역에 해당하는 부분의 SiNx 층(220)을 제거 한 후, P-저항성(Ohmic) 전극 금속(Metal) Ti, Pt, Au 을 각각 순서대로 300 Å , 600 Å, 2000 Å을 e-빔 증착기(e-beam evaporator)를 이용하여 증착한다(도 12 참조).8) SiN x of the part corresponding to the current injection region using the photolithography process and the reactive ion etchant (RIE) gun etching process After removing the layer 220, the P-resistive (Ohmic) electrode metal (Ti), Pt, Au were sequentially used in an order of 300 kV, 600 kV, and 2000 kV using an e-beam evaporator. By deposition (see FIG. 12).

여기서, 전류 주입 영역 W의 폭은 소형 리지부 하단의 폭 Ws 보다 크게 구성하고, 전류 주입 영역의 베이스층이 되는 P-GaAs층(200)의 총 길이 보다 작거나 같게 형성한다.Here, the width of the current injection region W is configured to be larger than the width Ws of the bottom of the small ridge portion, and is formed to be smaller than or equal to the total length of the P-GaAs layer 200 serving as the base layer of the current injection region.

9) P-저항성(Ohmic) 전극 증착 단계 이후 각 칩(Chip)을 분리하기 위해 포토리소그라피 방법과 습식(Wet) 식각을 이용하여 n-GaAs 기판(100)까지 식각을 실시한다(도 12 참조).9) After the P-Ohmic electrode deposition step, each chip is etched to n-GaAs substrate 100 using photolithography and wet etching (see FIG. 12). .

10) 랩핑 및/또는 폴리싱(Lapping/Polishing)을 이용하여 n-GaAs 기판(100)의 두께를 100μm로 연마 후 n-형 전극으로 AuGe, Ni, Au 를 각각 순서대로 800Å, 200Å, 5000Å 두께로 증착시킨다(도 13 참조).10) The thickness of the n-GaAs substrate 100 is polished to 100 μm by lapping and / or polishing, and then AuGe, Ni, and Au are 800 Å, 200 Å, and 5000 Å in the order of n-type electrode, respectively. Deposit (see FIG. 13).

상기한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의하면, 레이저 다이오드의 전류 주입 영역의 굴절율을 중심부에서 더 높게 단차를 두어 레이저 빔의 갈라짐 현상을 없애 잘 모아진 레이저 빔을 발생시키는 레이저 다이오드를 제작할 수 있다.According to the present invention having the above-described configuration, it is possible to fabricate a laser diode that generates a laser beam that is well collected by eliminating the splitting of the laser beam by setting the refractive index of the current injection region of the laser diode higher at the center.

본 실시예에 따라 제작된 레이저 다이오드의 구조가 도 14에 도시되어 있으며, 그에 대한 FFH 빔 패턴이 도 15에 도시된다.The structure of a laser diode fabricated in accordance with this embodiment is shown in FIG. 14, and an FFH beam pattern thereof is shown in FIG. 15.

도 15에서 볼 수 있듯이 종래 기술의 FFH 빔 패턴을 나타내는 도 4에 비해 빔의 갈라짐 현상이 제거되어 향상 되었음을 알 수 있다. As can be seen in FIG. 15, it can be seen that the beam splitting phenomenon is removed and improved as compared to FIG. 4, which shows a conventional FFH beam pattern.

또한, FFH 빔이 갈라지는 정도를 지표로 나타내기 위해, FFH 빔의 갈라지는 정도를 "1-(빔의 극소 세기/빔의 극대 세기)"의 수치로 정의하여, 그 수치를 종래 기술과 본 실시예의 레이저 다이오드에 대해 표 2에 비교 도시하였다. In addition, in order to indicate the degree of splitting of the FFH beam as an index, the degree of splitting of the FFH beam is defined as a value of "1- (minimum intensity of the beam / maximal intensity of the beam)", and the numerical value is defined in the prior art and the present embodiment. The laser diodes are compared in Table 2.

표 2에서 보는 바와 같이 본 실시예의 레이저 다이오드의 빔 갈라짐 현상은 종래 기술에 비해 현저히 감소되었음을 알 수 있다.As shown in Table 2, it can be seen that the beam splitting phenomenon of the laser diode of this embodiment is significantly reduced compared to the prior art.

[표 1: 제1 P-클래드층과 제2 P-클래드층의 굴절율]Table 1: Refractive Index of First P-Clad Layer and Second P-Clad Layer 제1 P-클래드층(Al0 .5GaAs)Claim 1 P- cladding layer (Al 0 .5 GaAs) 제2 P-클래드층(Al0 .6GaAs)The cladding layer 2 P- (Al 0 .6 GaAs) 3.2583.258 3.1973.197

[표 2: 종래 기술 대비 본 실시예의 FFH 갈라짐 비교]Table 2: Comparison of FFH splitting of this example compared to the prior art 종래 기술의 FFH 빔 갈라짐 정도Prior art FFH beam splitting degree 본 실시예에 따른 FFH 빔 갈라짐 정도FFH beam splitting degree according to the present embodiment 0.720.72 0.10.1

본 발명의 권리는 위에서 설명된 실시예에 한정되지 않고 청구범위에 기재된바에 의해 정의되며, 본 발명의 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 청구범위에 기재된 권리범위 내에서 다양한 변형과 개작을 할 수 있다는 것은 자명하다.
The rights of the present invention are not limited to the embodiments described above, but are defined by the claims, and a person skilled in the art can make various modifications and adaptations within the scope of the claims. It is self-evident.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
100: GaAs 기판 110: 버퍼층
120: N-클래드층 130: 활성층
140: 에칭 정지층 150: 제1 P-클래드층
160: P-GaAs층 170: SiO2 마스크
180: 리지부 190: 제2 P-클래드층
200: P-GaAs 층 210: PR마스크
220: 절연막 230: P형 전극
240: N형 전극Explanation of symbols on the main parts of the drawings
100: GaAs substrate 110: buffer layer
120: N-clad layer 130: active layer
140: etch stop layer 150: first P-clad layer
160: P-GaAs layer 170: SiO 2 mask
180: ridge portion 190: the second P-clad layer
200: P-GaAs layer 210: PR mask
220: insulating film 230: P-type electrode
240: N-type electrode

Claims (5)

전류 주입 영역을 갖는 레이저 다이오드의 레이저 빔의 갈라짐 현상을 방지하기 위해, 레이저 다이오드의 전류 주입 영역 내에 광 구속 영역이 되는 리지부를 구비하고,
상기 리지부는 굴절율이 서로 다른 제1 P- 클래드층과 제2 P- 클래드층을 포함하여,
상기 전류 주입 영역 내의 굴절율이 단차를 두고 이중으로 형성되어 상기 전류 주입 영역의 중심부는 주변부에 비해 높은 굴절율을 갖도록 구성하고,
상기 리지부의 상단과 측면 외주부와 외주부 하단에서 외측으로 수평 하게 연장된 부분 중 일부의 절연막을 제거하여 전극과 직접 접하는 전류주입영역을 형성한 것을 특징으로 하는 레이저 다이오드 구조.In order to prevent the splitting of the laser beam of the laser diode having the current injection region, a ridge portion serving as a light restraint region is provided in the current injection region of the laser diode,
The ridge portion includes a first P- clad layer and a second P- clad layer having different refractive indices,
The index of refraction in the current injection region is formed in a double step with a step so that the center of the current injection region is configured to have a higher refractive index than the peripheral portion,
And a current injection region directly contacting an electrode by removing an insulating film of a portion extending horizontally outward from an upper end of the ridge part and an outer peripheral part of the side part and an outer peripheral part of the lower part. 제1항에 있어서, 상기 전류 주입 영역의 폭은 상기 광 구속 영역이 되는 리지부 하단의 폭 보다 크게 구성하는 것을 특징으로 하는 레이저 다이오드 구조. The laser diode structure of claim 1, wherein a width of the current injection region is larger than a width of a lower end of the ridge portion that becomes the light confinement region. 제1항에 있어서, 상기 제1 P-클래드층과 제2 P-클래드층은 Ga, In, Al 중 하나 이상의 물질과 As, P, N, 중 하나 이상의 물질을 조합하여 구성한 층임을 특징으로 하는 레이저 다이오드 구조. The method of claim 1, wherein the first P-clad layer and the second P-clad layer are layers formed by combining at least one of Ga, In, and Al and at least one of As, P, N, and the like. Laser diode structure. 제1항에 있어서, 상기 전류 주입 영역의 폭은 상기 전류 주입을 위해 상기 제1 P- 클래드층과 제2 P- 클래드층 위에 형성된 P-GaAs로 구성된 전류 주입층의 폭 보다 작거나 같게 형성되는 것을 특징으로 하는 레이저 다이오드 구조.The width of the current injection region is less than or equal to the width of the current injection layer consisting of P-GaAs formed on the first P- clad layer and the second P- clad layer for the current injection. Laser diode structure, characterized in that. 제1 또는 3항에 있어서, AlxGaAs로 구성되는 제1 P-클래드층과 제2 P-클래드층의 조성비 x는 제1 P-클래드층에서 0.4 내지 0.6 이고, 제2 P-클래드층에서 0.4 내지 0.7 로 하는 것을 특징으로 하는 레이저 다이오드 구조.The composition ratio x according to claim 1 or 3, wherein the composition ratio x of the first P-clad layer and the second P-clad layer composed of Al x GaAs is 0.4 to 0.6 in the first P-clad layer, and in the second P-clad layer. A laser diode structure, characterized in that 0.4 to 0.7.
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