선택한 단어 수는 입니다.
최소 단어 이상 선택하여야 합니다.
최소 단어 이상 선택하여야 합니다.
선택한 단어 수는 30입니다.
최대 10 단어까지만 선택 가능합니다.
최대 10 단어까지만 선택 가능합니다.
문제 정의
- 본 연구에서는 광통신용 저 손실 영역의 발진파장을 가지는 광 분산 귀환형 InGaAsP/InP 레이저 다이오드 제작 공정을 수행하였다. 제작된 반도체 레이저의 동작 특성 및 스펙트럼 측정으로부터 발진 파장, 임계전류, 측 모우드 억제율(SMSR: side-mode suppression ratio)을 측정하였다.
제안 방법
- 연구에서는 분포 귀환형 InGaAsP/InP 레이저 다이오드를 제작하였으며 또한 CW 구동 조건하에서 레이저 발진 특성을 관찰하였다.
- 다시 가장자리 부위를 제거하기 위해 Fig. 2(i)에서 HBr과 인산 및 크롬산 Cr2O7 (2:2:1-BPK221)로 습식 식각하였다.
- MOCVD 공정을 통하여 에피박막을 성장하였으며, 1차 , 2차 및 3차의 박막성장을 통하여 레이저 구조를 형성하였다. 1차 MOCVD공정에서 7주기를 갖는 1.127 eV 밴드 갭 에너지의 InGaAsP 4원합금의 양자 장벽층과 0.954 eV 밴드 갭 에너지의 InGaAsP 양자 우물층을 교대로 초격자 구조를 증착하였다. 또한 광 도파로용 나노 회절격자를 Mach-Zehender 간섭계를 이용하여 홀로그래피 공정을 수행함으로써 제작하였다.
- DFB 레이저 다이오드 제작과정에서 개별공정의 평가를 위하여 제작된 구조형상을 전자현미경(SEM)으로 확인하였다. 먼저 Fig.
- 레이저 다이오드의 제작공정 흐름을 설명하면 다음과 같다. LD소자의 제조공정을 크게 3단계로 나누어 설명하였으며, 표1은 제1 단계의 9개 공정으로 이루어졌다. 또한 이러한 회절격자와 활성층 증착 및 ridge 형성에 대한 공정을 자세히 Fig.
- 연구에서는 분포 귀환형 InGaAsP/InP 레이저 다이오드를 제작하였으며 또한 CW 구동 조건하에서 레이저 발진 특성을 관찰하였다. MOCVD 공정을 통하여 에피박막을 성장하였으며, 1차 , 2차 및 3차의 박막성장을 통하여 레이저 구조를 형성하였다. 1차 MOCVD공정에서 7주기를 갖는 1.
- 954 eV 밴드 갭 에너지의 InGaAsP 양자 우물층을 교대로 초격자 구조를 증착하였다. 또한 광 도파로용 나노 회절격자를 Mach-Zehender 간섭계를 이용하여 홀로그래피 공정을 수행함으로써 제작하였다. 제작된 레이저 다이오드 칩은 laser 길이 400 µm, 폭 300 µm, 두께 100 µm를 가지며, 발광부위의 ridge 폭은 1.
- 4(a)에서는 Ohmic metal 증착 공정을 전자 빔(e-beam) 증착 장비에서 수행하였으며, Ti(30 nm)/Pt(30 nm)/Au(200 nm) 박막을 형성하였다. 또한, 이어서 lift-off 공정을 수행하였다. Fig.
- 954 eV) 초격자(superlattice) 구조를 7주기로 하는 다중 양자우물(MQW: multi-quantum well) 활성층을 형성하였다. 이어서 p-InGaAsP 피복층을 형성하였으며, 이 층에 발진하는데 필요한 광 도파로를 형성하기 위해 발광이 국소화하도록 산등성 같은 ridge를 형성하는 식각 공정을 수행하였다. DFB LD에 필요한 광 도파로용 회절격자는 Mach-Zehender 간섭계를 이용한 홀로그래피 간섭 노광법을 이용하였다.
- 제작된 DFB LD의 동작특성을 연속적인 전기 발광상태(CW: continuous wave)의 동작 조건에서 측정온도 25oC와 60oC에서 각각 분석 및 평가하였다. Fig.
- 본 연구에서는 광통신용 저 손실 영역의 발진파장을 가지는 광 분산 귀환형 InGaAsP/InP 레이저 다이오드 제작 공정을 수행하였다. 제작된 반도체 레이저의 동작 특성 및 스펙트럼 측정으로부터 발진 파장, 임계전류, 측 모우드 억제율(SMSR: side-mode suppression ratio)을 측정하였다.
대상 데이터
- DFB LD에 필요한 광 도파로용 회절격자는 Mach-Zehender 간섭계를 이용한 홀로그래피 간섭 노광법을 이용하였다. 사용된 레이저는 325 nm 발진 파장을 갖는 He-Cd 레이저가 이용되었다. PR 두께는 AZ5206 과 AZ thinner(1:3)로 희석 후, 50 nm 두께로 패턴을 제작하였다.
- 제작된 레이저 다이오드 칩은 laser 길이 400 µm, 폭 300 µm, 두께 100 µm를 가지며, 발광부위의 ridge 폭은 1.2 µm 정도로 제작되었다.
- PR 두께는 AZ5206 과 AZ thinner(1:3)로 희석 후, 50 nm 두께로 패턴을 제작하였다. 회절격자 주기는 Bragg 조건식으로부터 277 nm 이고, 높이는 20 nm로 제작하였다.
이론/모형
- 이어서 p-InGaAsP 피복층을 형성하였으며, 이 층에 발진하는데 필요한 광 도파로를 형성하기 위해 발광이 국소화하도록 산등성 같은 ridge를 형성하는 식각 공정을 수행하였다. DFB LD에 필요한 광 도파로용 회절격자는 Mach-Zehender 간섭계를 이용한 홀로그래피 간섭 노광법을 이용하였다. 사용된 레이저는 325 nm 발진 파장을 갖는 He-Cd 레이저가 이용되었다.
성능/효과
- 254 mW 이었다. 60oC에서 발진 특성은 상온에서보다 임계전류가 크게 증가 되었으며, 임계전압은 큰 차이가 없었다. 미분효율은 다소 작아지며, 누설전류는 크게 증가되는 양상을 보였다.
- Peak brightness는 227 dB이었다. 따라서 본 연구에서 제작된 DFB LD는 다중양자우물 활성층상부에 형성한 회절격자와 발광 활성층사이의 광결합이 원활히 형성되었으며, 광통신 모듈에 필요한 DFB LD소자의 특성을 보임을 알 수 있다 [17].
- 광 출력은 상온 동작에서보다 매우 크게 감소하였으며, 단일모드의 peak 파장은 온도 상승으로 인해 적색으로 천이하였다. 따라서 본 연구에서 제작된 분포 귀환형 InGaAsP/InP 레이저 다이오드는 광통신 모듈에 필요한 DFB LD개별소자의 특성을 보임을 알 수 있다.
- 발진 임계전류가 Ith = 3.59 µA, 임계전압은 Vth = 1.059 V, 미분효율(SE: slope efficiency)은 SE = 0.588 W/A 의 양호한 특성을 얻었다.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.