KR20130132690A - 반도체 레이저 소자 및 그 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 계면 산화 및 왜곡 인가에 의한 단면 열화를 확실하게 억제하는 것이 가능한 반도체 레이저 소자 및 그 제조 방법에 관한 것이다. 대향 하는 공진기면(108, 109)을 갖는 레이저 구조부(107)와, 대향 하는 공진기면의 적어도 한쪽에 형성된 보호막(110, 120)을 가지며, 보호막(110, 120)은, 공진기면에 접하는 측부터 결정 구조가 비정질층(111, 121) 및 다결정층(112, 122)의 다단 구조를 갖는 질화물 유전체막에 의해 형성되어 있다.

Description

반도체 레이저 소자 및 그 제조 방법{SEMICONDUCTOR LASER ELEMENT AND METHOD FOR MANUFACTURING SAME}
본 발명은, 공진기면에 특정 구조의 보호막을 갖는 반도체 레이저 소자 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
예를 들면 광디스크나 광자기 디스크의 기록용으로서 고출력 화합물 반도체 레이저 소자가 실용에 제공되고 있다.
도 1의 (A) 및 (B)는 일반적인 화합물 반도체 레이저 소자의 구조를 도시하는 간략 단면도로서, 도 1의 (A)는 레이저 스트라이프 수직 방향의 구조를 도시하고, 도 1의 (B)는 레이저 스트라이프 수평 방향의 구조를 도시하고 있다.
도 1의 반도체 레이저 소자(10)는, 기판(11)상에 n형 클래드층(12), 양자우물(量子井戶) 발광층(13), p형 클래드층(14)이 형성되고, p측 및 n측에는 각각 p전극(15), n전극(16)이 형성되어 있다.
반도체 레이저 소자(10)는, 대향 하는 공진기면으로서의 프런트 단면(17) 및 리어 단면(18)을 가지며, 프런트 단면(17) 및 리어 단면(18)에는 단면 보호막이 성막되어 있다.
단면 보호막으로서, 프런트 단면(광출사측 단면)(17)에는 단층의 산화 알루미늄(Al2O3)(19)이 성막되고, 리어 단면(광반사측 단면)(18)에는 산화 알루미늄(Al2O3)(20) 및 산화 티탄(TiO2)(21)의 다층막이 성막되어 있다.
상기한 바와 같은 화합물 반도체 레이저 소자는 고출력화에 수반하는 동작 전류의 증가에 의해, 단면 열화가 문제로 되어 있는데, 조사한 결과, 돌연 열화의 하나의 원인이 광출사부의 파괴인 것이 분명해졌다.
광출사부의 열화는 반도체와 보호막 계면에 형성된 비발광 재결합 준위에 의해, 광이 흡수되어 광출사부가 과도하게 발열되는 것이 원인이다.
비발광 재결합 준위가 발생하는 주요인으로서는 반도체의 산화, 반도체와 보호막 계면에서의 결정 결함의 발생 등이 생각되고 있다.
이들의 문제에 대해, 단면 보호막 재료의 변경에 의한 개선 기술이 여러가지 제안되어 있다(예를 들면 특허 문헌 1 내지 7 참조).
특허 문헌 1에는, 보호막 구조가 다공질막/치밀막이고, 보호막 재료로서 SiN, BN, AlN, GaN을 채용한 반도체 레이저 소자가 개시되어 있다.
특허 문헌 2에는, 보호막 구조가 동축 배향 결정/이축(異軸) 배향 결정이고, 보호막 재료로서 질화물을 채용한 반도체 레이저 소자가 개시되어 있다.
특허 문헌 3에는, 보호막 구조가 이축 배향 결정 단층이고, 보호막 재료로서 질화물을 채용한 반도체 레이저 소자가 개시되어 있다.
특허 문헌 4에는, 보호막 구조가 육방정계 구조이고, 보호막 재료로서 ZnO, AlN, GaN, BN을 채용한 반도체 레이저 소자가 개시되어 있다.
특허 문헌 5에는, 보호막 구조가 일부가 비정질이고, 보호막 재료로서 AlN을 채용한 반도체 레이저 소자가 개시되어 있다.
특허 문헌 6에는, 보호막 구조가 동축 결정이고, 보호막 재료로서 Al-O-N, AlN을 채용한 반도체 레이저 소자가 개시되어 있다.
특허 문헌 7에는, 보호막 구조가 결정성 막이고, 보호막 재료로서 Al1-x-y-zGaxInyBN을 채용한 반도체 레이저 소자가 개시되어 있다.
특허 문헌 1 : 일본 특허 제3774503호 공보 특허 문헌 2 : 일본 특개2008-182208호 공보 특허 문헌 3 : 일본 특개2009-76858호 공보 특허 문헌 4 : 일본 특개2006-203162호 공보 특허 문헌 5 : 일본 특개2007-103814호 공보 특허 문헌 6 : 일본 특개2007-273951호 공보 특허 문헌 7 : 일본 특개2000-49410호 공보
상기한 바와 같이, 제안된 반도체 레이저 소자에서는, 단면 보호막 재료로서 질화물 재료가 주로 채용되고 있지만, 막 구조 상태에 관해서는 다양한 구조 형태가 채용되고 있다.
그리고, 이들의 반도체 레이저 소자에서는, 계면 산화나 왜곡 인가에 의한 단면 열화를 확실하게 억제하는 것이 아직도 곤란하다.
본 발명은, 계면 산화 및 왜곡 인가에 의한 단면 열화를 확실하게 억제하는 것이 가능한 반도체 레이저 소자 및 그 제조 방법을 제공하는 것에 있다.
본 발명의 제 1 관점의 반도체 레이저 소자는, 대향 하는 공진기면을 갖는 레이저 구조부와, 상기 대향 하는 공진기면의 적어도 한쪽에 형성된 보호막을 가지며, 상기 보호막은, 공진기면에 접하는 측부터 결정 구조가 비정질층 및 다결정층의 다단 구조를 갖는 질화물 유전체막에 의해 형성되어 있다.
본 발명의 제 2 관점의 반도체 레이저 소자의 제조 방법은, 대향 하는 공진기면을 갖는 레이저 구조부를 형성하는 제 1 스텝과, 상기 대향 하는 공진기면의 적어도 한쪽에 보호막을 형성하는 제 2 스텝을 가지며, 상기 제 2 스텝에서, 상기 보호막을, 공진기면에 접하는 측부터 결정 구조가 비정질층 및 다결정층의 다단 구조를 갖는 질화물 유전체막에 의해 형성한다.
본 발명에 의하면, 계면 산화 및 왜곡 인가에 의한 단면 열화를 확실하게 억제할 수 있다.
도 1은 일반적인 화합물 반도체 레이저 소자의 구조를 도시하는 간략 단면도.
도 2는 본 발명의 실시 형태에 관한 화합물 반도체 레이저 소자의 구조를 도시하는 간략 단면도.
도 3은 GaAs 반도체 단면에의 AlN 보호막의 밝은 시야 주사 투과 전자현미경(Scanning Transmission Electron Microscope : STEM)에 의한 단면상을 도시하는 도면.
도 4는 GaAs 반도체 단면에의 AlN 보호막의 밝은 시야 투과형 전자현미경(Transmission Electron Microscope : TEM)에 의한 단면상 및 전자 회절상을 도시하는 도면.
도 5는 화합물 반도체의 밴드 갭과 울츠광형 AlN의 격자 부정합도와의 관계를 도시하는 도면.
도 6은 GaN 화합물 반도체의 단면 AlN의 고분해능 TEM상을 도시하는 도면.
도 7은 단면 보호막을 갖는 반도체 레이저 소자에서의 레이저 동작시간과 레이저 출력 열화율의 관계를 도시하는 도면.
도 8은 GaN계 반도체와 AlGaInP계 반도체의 AIN 코트막에 의한 왜곡의 TEM상을 도시하는 도면.
이하, 본 발명의 실시 형태를 도면에 관련지어서 설명한다.
또한, 설명은 이하의 순서로 행한다.
1. 반도체 레이저 소자의 구조예
2. TEM상 해석
3. 육방정계의 동정 방법
4. 단면 보호막을 갖는 반도체 레이저 소자의 동작시간 평가
<반도체 레이저 소자의 구조예>
도 2의 (A) 및 (B)는, 본 발명의 실시 형태에 관한 화합물 반도체 레이저 소자의 구조를 도시하는 간략 단면도로서, 도 2의 (A)는 레이저 스트라이프 수직 방향의 구조를 도시하고, 도 2의 (B)는 레이저 스트라이프 수평 방향의 구조를 도시하고 있다.
도 2의 반도체 레이저 소자(100)는, 기판(101)상에 n형 클래드층(102), 양자우물 발광층(103), p형 클래드층(104)이 형성되고, p측 및 n측에는 각각 p전극(105), n전극(106)이 형성되어 있다.
반도체 레이저 소자(100)는, 공진기로서의 레이저 구조부(107)를 형성하는, 대향 하는 공진기 단면으로서의 프런트 단면(제 1 단면)(108) 및 리어 단면(제 2 단면)(109)을 가지며, 프런트 단면(108) 및 리어 단면(109)에는 단면 보호막이 성막되어 있다.
그리고, 프런트 단면은 제 1 단면에 상당하고, 리어 단면은 제 2 단면에 상당한다.
본 실시 형태의 반도체 레이저 소자(100)에서는, 단면 보호막으로서, 프런트 단면(광출사측 단면)(108)에는 단면(108)측부터 비정질 질화물막(111) 및 다결정 질화물막(112)을 적층한 제 1 유전체 보호막(110)이 형성되어 있다.
리어 단면(광반사 측단면)(109)에는, 프런트 단면측과 마찬가지로, 단면(109)측부터 비정질 질화물막(121) 및 다결정 질화물막(122)을 적층한 제 2 유전체 보호막(120)이 형성되어 있다.
제 1 유전체 보호막(110) 및 제 2 유전체 보호막(120)은, 예를 들면 질화 알루미늄(AlN)이 적용된다.
또한, 비정질층은 미결정을 포함하고 있어도 상관없다.
이와 같이, 본 실시 형태에서는, 공진기로서의 레이저 구조부(107)의 프런트 단면(108) 및 리어 단면(109)에 접하여 비정질 질화물막(111, 121)이 형성되고, 비정질 질화물막(111, 121)에 겹쳐서 다결정 질화물막(112, 122)이 형성되어 있다.
프런트 단면(108) 및 리어 단면(109)에 접하여서 비정질 질화물막(111, 121)이 형성되어 있기 때문에, 반도체에의 산소의 공급원이 단절되어, 반도체 계면의 산화가 억제되고, 비정질막이기 때문에 반도체 계면에의 왜곡 인가가 경감된다.
또한, 비정질 질화물막(111, 121)은, 그 막두께가 예를 들면 5㎚ 이하로 설정되어 형성된다.
그리고, 반도체 레이저 소자(100)는, 프런트 단면(108)측에서는, 제 1 유전체 보호막(110)을 보호하기 위해, 산화물 또는 질화물의 제 3 유전체 보호막(113)이 성막되어 있다. 즉, 제 1 유전체 보호막(110)의 다결정 질화물막(112)의 비정질 질화물막(111)과 접하는 측과 반대측에 제 3 유전체 보호막(113)이 형성되어 있다.
리어 단면(109)측에서는, 산화물 또는 질화물의 유전체막(123-1, 123-2)과 산화 티탄(TiO2)막(124-1, 124-2)의 다층 구조막(125)이 형성되어 있다.
즉, 리어 단면(109)측에서, 제 2 유전체 보호막(120)의 다결정층(122)에 접하는 측에 유전체막을 다층으로 반복 적층한 다층 구조막(125)이 형성되어 있다. 즉, 제 2 유전체 보호막(120)의 다결정 질화물막(122)의 비정질 질화물막(121)과 접하는 측과 반대측에 다층 구조막(125)이 형성되어 있다.
유전체막(123-1, 123-2)으로서는, 예를 들면 산화 실리콘(SiO2)이나 산화 알루미늄(Al2O3)이 적용된다.
여기서, 반도체 레이저 소자(10)의 제조 방법의 한 예에 관해 설명한다.
예를 들면, 도 2의 (A)에 도시하는 바와 같이, n형(예를 들면 GaAs) 기판(101)상에 GaAs 버퍼층(도시 생략)을 통하여, GaAs에 격자 정합한 n-InGaP 클래드층(102)을 형성한다.
계속해서, In1-xGaxAsyP1-y 장벽층과 In Ga1- As 양자우물층에 의해 형성되는 양자우물 발광층(103)을 형성한다.
또한, GaAs 기판에 격자 정합한 p-InGaP 클래드층(104), p-GaAs 광도파로층, p-GaAs 캡층을 형성한다.
이들의 각 층은, MOVPE법, 또는 가스 소스 MBE법, 또는 CBE법에 의해 순차적으로 형성한다.
다음에, 예를 들면 산화막을 마스크로, 포토에칭 공정에 의해 리지를 형성한다. 이 때의 에칭은 웨트, RIE, RIBE 등, 방법을 묻지 않는다.
에칭은 p-GaAs 광도파로층을 완전히 제거하고, 또한 양자우물 발광층(103)에 달하지 않도록 p-InGaP 클래드층(104)의 도중에 멈추도록 한다.
다음에, 에칭 마스크로서 이용한 산화막을 선택 성장의 마스크로 하여, n-InGaP 전류 협착층(도시 생략)을 MOVPE법에 의해 선택 성장한다.
그 후, 성장로(growth furnace)로부터 웨이퍼를 꺼내고, 선택 성장 마스크로서 이용한 산화막을 에칭에 의해 제거한다. 그 후, p-GaAs 콘택트층을 MOVPE법 또는 MBE법에 의해 형성한다.
그리고, p측 오믹 전극(105), n측 오믹 전극(106)을 형성한 후, 벽개법(cleavage method)에 의해 소정의 공진기 길이의 레이저 소자를 얻는다.
이 후, 도 2의 (B)에 도시하는 바와 같이, AlN 보호막(110, 120)을 성막한다.
AlN의 성막 방법은, Al 타겟을 이용하고, Ar과 N2 가스 분위기에서 DC 스퍼터에 의해 성막한다.
또한, 본 제법으로 한정되지 않고, Al 타겟, 또는 AlN 타겟을 이용한 RF 스퍼터법, ECR 스퍼터법, EB 증착법 등이라도 좋고, 제법은 한정되지 않는다.
그리고, 프런트 단면(108)측에 제 1 유전체 보호막(110)에 대한 보호막으로서 제 3 유전체막(113)을 성막한다.
또한, 리어 단면(109)측에 제 1 유전체 보호막(110)에 대한 보호막으로서 SiO2 및 TiO2의 다층 구조막(125)을 성막한다.
<2. TEM상 해석>
이상과 같이 제조된 반도체 레이저 소자(100)의 GaAs 반도체 단면부의 해석을 행한다.
도 3 및 도 4는, GaAs 반도체 단면에의 AlN 보호막의 단면 TEM상을 도시하는 도면이다.
도 3은, GaAs 반도체 단면에의 AlN 보호막의 밝은 시야 주사 투과 전자현미경(Scanning Transmission Electron Microscope : STEM)에 의한 단면상을 도시하고 있다.
도 4의 (A)는, GaAs 반도체 단면에의 AlN 보호막의 밝은 시야 투과형 전자현미경(Transmission Electron Microscope : TEM)에 의한 단면상을, 도 4의 (B)는 전자 회절상을 도시하고 있다.
도 3에서, GaAs 반도체(130)의 계면에 3㎚ 정도의 비정질 AlN막(131)이 형성되고, 또한 그 표층에 다결정 AlN막(132)이 형성되어 있는 것이 확인되었다.
또한, 도 4에, 다결정 AlN막(133)의 결정 구조가 육방정 구조(wurtzite type)인 것이 동정(indentification) 되었다.
<3. 육방정계의 동정 방법>
여기서, 다결정 AlN막의 결정 구조가 육방정 구조(wurtzite type)인 것의 동정 방법에 관해 설명한다.
또한, 여기서는 AlN 결정 구조의 면간격과 단면 AlN막의 면간격 측정치를 나타내는 표 1을 참조한다.
AlN 결정이 취할 수 있는 결정 구조는 섬아연광형(입방정계)과 울츠광형(육방정계)이고, 각각의 구조에서의 면간격의 문헌치와 본 측정 시료의 면간격과의 비교에 의해 결정 구조의 동정를 행하였다.
표 1에 표시하는 바와 같이, 측정된 면간격은 울츠광형(육방정계)과 좋은 일치를 나타내고 있기 때문에, 본 코트막에서의 다결정 AlN은 육방정계라고 동정된다.
AIN결정 구조의 면간격과 단면 AIN막의 면간격 측정치
결정면 섬아연광형(입방정계) 울츠광형(육방정계) 면간격 측정치
10-10 0.269500
0002 0.249000 0.2486
10-11 0.237100 0.2360
111 0.233460
200 0.202260
10-12 0.182900 0.1829
110 0.155590
220 0.143000
10-13 0.141330 0.1416
200 0.134750
311 0.121950
※1 참조문헌 Proc. Jpa. Acad., Ser. B, volume 66 page 7(1990)
※2 참조문헌 Natl. Bur. Stand.(U.S.)Monogr. 25, volume 12, Page5(1975)
도 5는, 화합물 반도체의 밴드 갭과 울츠광형 AlN의 격자 부정합도와의 관계를 도시하는 도면이다.
도 6은, GaN 화합물 반도체의 단면 AlN의 고분해능 TEM상을 도시하는 도면이다.
그리고, 도 5에서, 횡축은 밴드 갭 에너지를, 종축이 격자 부정합도를 각각 나타내고 있다.
본 발명의 실시 형태가 적용되는 조건은, 화합물 반도체의 격자 정수(a)와 질화물 다결정막에서의 격자 정수(a)와의 격자 부정합도의 절대치가 50% 이상의 관계에 있을 때이다.
보호막에 AlN을 이용한 경우, 도 5에 도시하는 바와 같이, 섬아연광 구조를 갖는 화합물 반도체가 대상이 된다(단, 질화물 반도체는 제외한다).
반도체와 보호막의 격자 부정합도가 50% 이하인 경우, 예를 들면 도 6에 도시하는 바와 같이, GaN 반도체(140)에 AlN 보호막(141)을 성막한 경우(격자 부정합도 2%), 반도체 단면에는 비정질 구조가 형성되지 않고, 에피택셜한 막이 성장을 하여 버린다.
이 때문에, 반도체측에는 왜곡이 인가된다.
<4. 단면 보호막을 갖는 반도체 레이저 소자의 동작시간 평가>
도 7은, 단면 보호막을 갖는 반도체 레이저 소자에서의 레이저 동작시간과 레이저 출력 열화율의 관계를 도시하는 도면이다.
여기서는, AlGaInP 화합물 반도체 레이저를 이용하고 있다.
도 7에서, 횡축이 레이저 동작시간을, 종축이 레이저 출력 열화율을, 각각 나타내고 있다.
또한, 도 7에서, A로 나타내는 선군이 단면 보호막으로서 질화 알루미늄(AlN)을 이용한 경우의 특성을, B로 나타내는 선군이 단면 보호막으로서 산화 알루미늄(알루미나 : Al2O3)을 적용한 경우의 특성을 나타내고 있다.
시작한 반도체 레이저 소자의 보호막 등의 두께는 이하와 같다.
본 실시 형태에 관한 반도체 레이저 소자(10)의 프런트측은, 반도체/AlN의 막두께는 205㎚, 리어측은, 반도체/AlN의 막두께는 79㎚이다.
또한, 리어측의 TiO2의 막두께 63㎚ 및 SiO2의 막두께는 110.5㎚리고, 이 다층막을 4회 반복하여 성막하고, 또한 TiO2의 막두께 63㎚ 및 SiO2의 막두께 221㎚의 다층 구조막을 성막하였다.
도 7로 부터 알 수 있는 바와 같이, 본 실시 형태에 관한 AlN 코트막 적용 시작 레이저는, 종래의 알루미나 코트막 적용 레이저에 비하여 열화를 억제하는 효과를 얻을 수 있다.
본 실시 형태에 관한 반도체 레이저 소자(100)는, 산화물 보호막에 대해 질화물 보호막을 이용함으로써 반도체에의 산소의 공급원이 단절되어, 반도체 계면의 산화를 억제할 수 있다.
또한, 본 실시 형태에 관한 반도체 레이저 소자(100)는, 반도체에 접하는 보호막이 비정질이기 때문에 반도체 계면에의 왜곡 인가가 경감되고, 활성층 두께 변조형 등의 창 구조를 갖는 반도체 레이저 소자에 대해, 창 구조 효과에의 악영향을 억제할 수 있다.
도 8의 (A) 및 (B)는, GaN계 반도체와 AlGaInP계 반도체의 AIN 코트막에 의한 왜곡의 TEM상을 도시하는 도면이다.
도 8의 (A)는, GaN계 반도체의 단면에 직접 다결정 단층 AlN 코트를 성막한 경우의 TEM상을 도시하고 있다.
도 8의 (B)는, AlGaInP계 반도체의 단면에 비정질 및 다결정의 2단 구조 AlN 코트막을 성막한 경우의 TEM상을 도시하고 있다.
도 8의 (A)의 TEM상으로 도시하는 바와 같이, GaN계 반도체(150) 단면에 직접 다결정 단층 AlN 코트막(151)을 성막하면, 반도체측에 왜곡에 기인한 콘트라스트(CTS)가 관찰된다.
이에 대해, 도 8의 (B)의 TEM상으로 도시하는 바와 같이, AlGaInP계 반도체(160)의 단면에 비정질 및 다결정의 2단 구조 AlN 코트막(161)을 성막한 경우, 왜곡 기인의 콘트라스트는 관찰되지 않는다.
이상 설명한 바와 같이, 본 실시 형태의 반도체 레이저 소자(100)에서는, 단면 보호막으로서, 프런트 단면(광출사측 단면)(108)에는 M 단면(108)측부터 비정질 질화물막(111) 및 다결정 질화물막(112)을 적층한 제 1 유전체 보호막(110)이 형성되어 있다.
리어 단면(광반사 측단면)(109)에는, 프런트 단면측과 마찬가지로, 단면(109)측부터 비정질 질화물막(121) 및 다결정 질화물막(122)을 적층한 제 2 유전체 보호막(120)이 형성되어 있다.
이와 같이, 본 실시 형태의 반도체 레이저 소자(100)에서는, 공진기(107)의 프런트 단면(108) 및 리어 단면(109)에 접해져서 비정질 질화물막(111, 121)이 형성되고, 비정질 질화물막(111, 121)에 겹쳐서 다결정 질화물막(112, 122)이 형성되어 있다.
프런트 단면(108) 및 리어 단면(109)에 접하여서 비정질 질화물막(111, 121)이 형성되어 있기 때문에, 반도체에의 산소의 공급원이 단절되어, 반도체 계면의 산화가 억제되고, 비정질막이기 때문에 반도체 계면에의 왜곡 인가가 경감된다.
그 결과, 반도체 계면의 산화를 억제할 수 있고, 활성층 두께 변조형 등의 창 구조를 갖는 반도체 레이저 소자에 대해, 창 구조 효과에의 악영향을 억제할 수 있다.
즉, 본 실시 형태에서는, 고출력 반도체 레이저에서의 단면 열화를 억제하기 위해, 광출사면의 보호막으로서 반도체 계면측부터 비정질층 및 다결정층의 2단 구조를 갖는 질화물 유전체 보호막을 이용한다. 이에 의해, 계면 산화 및 왜곡 인가에 의한 단면 열화를 억제한 고신뢰성 반도체 레이저를 실현하는 것이 가능해진다.
또한, 상술한 실시 형태에서는, 공진기를 포함하는 레이저 구조부(107)의 프런트 단면(108) 및 리어 단면(109)에 비정질층 및 다결정층의 2단 구조를 갖는 질화물 유전체 보호막(110, 120)을 배치한 예를 나타냈다.
이 구성이 최적의 효과를 발현하는 것이 가능하지만, 레이저 구조부(107)의 프런트 단면(108) 및 리어 단면(109)의 어느 한쪽에 질화물 유전체 보호막을 배치한 구성이라도, 계면 산화 및 왜곡 인가에 의한 단면 열화를 억제하는 것은 가능하다.
100 : 화합물 반도체 레이저 소자
101 : 반도체 기판
102 : n형 클래드층
103 : 양자우물 발광층
104 : p형 클래드층
105 : p측
106 : n전극
106, 107 : 공진기
108 : 프런트 단면
109 : 리어 단면
110 : 제 1 유전체 보호막
111 : 비정질 질화물막
112 : 다결정 질화물막
113 : 제 3 유전체막
120 : 제 2 유전체 보호막
121 : 비정질 질화물막
122 : 다결정 질화물막
123-1, 123-2 : 유전체막
124-1, 124-2 : 산화 티탄(TiO2)막

Claims (10)

  1. 대향 하는 공진기 단면을 갖는 레이저 구조부와,
    상기 대향 하는 공진기 단면의 적어도 한쪽에 형성된 보호막을 가지며,
    상기 보호막은,
    공진기 단면에 접하는 측부터 결정 구조가 비정질층 및 다결정층의 다단 구조를 갖는 질화물 유전체막에 의해 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 반도체 레이저 소자.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 보호막의 다결정층이 육방정계의 결정 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 반도체 레이저 소자.
  3. 제 2항에 있어서,
    반도체의 격자 정수(a)와 상기 보호막에서의 육방정 결정 구조의 격자 정수(a)와의 격자 부정합도가 50% 이상인 것을 특징으로 하는 반도체 레이저 소자.
  4. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 보호막이,
    활성층보다 밴드 갭 에너지가 큰 질화물 재료를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 레이저 소자.
  5. 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 보호막은,
    광출사측의 제 1 단면에 형성되고,
    상기 보호막의 다결정층의 상기 비정질층과 접하는 측과 반대측에 유전체 보호막이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 반도체 레이저 소자.
  6. 제 1항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 보호막은,
    광반사측의 제 1 단면과 대향 하는 광반사측의 제 2 단면에 형성되고,
    상기 보호막의 다결정층의 상기 비정질층과 접하는 측과 반대측에 유전체막을 다층으로 반복 적층한 다층 구조막이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 반도체 레이저 소자.
  7. 대향 하는 공진기면을 갖는 레이저 구조부를 형성하는 제 1 스텝과,
    상기 대향 하는 공진기면의 적어도 한쪽에 보호막을 형성하는 제 2 스텝을 가지며,
    상기 제 2 스텝에서,
    상기 보호막을, 공진기면에 접하는 측부터 결정 구조가 비정질층 및 다결정층의 다단 구조를 갖는 질화물 유전체막에 의해 형성하는 것을 특징으로 하는 반도체 레이저 소자의 제조 방법.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 보호막의 다결정층이 육방정계의 결정 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 반도체 레이저 소자의 제조 방법.
  9. 제 8항에 있어서,
    반도체의 격자 정수(a)와 상기 보호막에서의 육방정 결정 구조의 격자 정수(a)와의 격자 부정합도가 50% 이상인 것을 특징으로 하는 반도체 레이저 소자의 제조 방법.
  10. 제 7항 내지 제 9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 보호막이,
    활성층보다 밴드 갭 에너지가 큰 질화물 재료를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 레이저 소자의 제조 방법.
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