초록

본 발명은 반도체 레이저 다이오드 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 리지 웨이브 가이드를 구비한 반도체 레이저 다이오드에 있어서, 리지 영역의 측면을 서로 다른 경사를 가지는 두 영역으로 형성하여 활성층에서 형성된 광분포가 리지 영역내에서 한정되도록 하는 것을 특징으로 한다.본 발명에 의하면, 반도체 레이저 다이오드의 임계전류를 낯추고 광 모드 특성을 향상시키는 효과가 있다.

대표청구항 ▼

기판| 상기 기판 상부에 제1질화물 반도체층, 제1클래드층, 제1웨이브 가이드층, 활성층, 제2웨이브 가이드층이 순차적으로 적층되어 상기 제1질화물 반도체층의 일부분까지 메사(mesa) 식각된 적층 에피층| 상기 적층 에피층 상부의 중앙 영역에 제2클래드층, 제2질화물 반도체층이 순차적으로 적층되어 측면에 서로 다른 경사를 가지는 두 영역으로 형성되는 리지(ridge)| 상기 제2클래드층의 상부면과 상기 리지의 측면에 형성되는 보호막| 및 상기 제1질화물 반도체층의 노출된 상부면과 상기 제2질화물 반도체층 상부에 각각 형성되는 제1

기판| 상기 기판 상부에 제1질화물 반도체층, 제1클래드층, 제1웨이브 가이드층, 활성층, 제2웨이브 가이드층이 순차적으로 적층되어 상기 제1질화물 반도체층의 일부분까지 메사(mesa) 식각된 적층 에피층| 상기 적층 에피층 상부의 중앙 영역에 제2클래드층, 제2질화물 반도체층이 순차적으로 적층되어 측면에 서로 다른 경사를 가지는 두 영역으로 형성되는 리지(ridge)| 상기 제2클래드층의 상부면과 상기 리지의 측면에 형성되는 보호막| 및 상기 제1질화물 반도체층의 노출된 상부면과 상기 제2질화물 반도체층 상부에 각각 형성되는 제1도전형 전극 및 제2도전형 전극들로 이루어지는 반도체 레이저 다이오드.제1항에 있어서, 상기 리지 구조는 하부영역의 폭이 상부영역의 폭보다 넓은 것을 특징으로 하는 반도체 레이저 다이오드.제2항에 있어서, 상기 리지 구조의 하부영역의 폭은 1 ~ 2 ㎛ 인 것을 특징으로 하는 반도체 레이저 다이오드.제1항에 있어서, 상기 보호막은 SiO2, Si3N4, Al2O3, HfO, TiO2 들 중에서 어느 하나인 것을 특징으로 하는 반도체 레이저 다이오드.기판 상부에 제1질화물 반도체층, 제1클래드층, 제1웨이브 가이드층, 활성층, 제2웨이브 가이드층, 제2클래드층, 제2질화물 반도체층을 순차적으로 형성하는 단계| 상기 제1질화물 반도체층의 일부가 노출되도록 상기 제2질화물 반도체층에서 상기 제1질화물 반도체층까지 메사(mesa) 식각하는 단계| 상기 제2질화물 반도체층과 상기 제2클래드층의 일부를 식각하여 측면에 서로 다른 경사를 가지는 두 영역으로 이루어진 리지(ridge) 구조를 형성하는 단계| 상기 제2클래드층의 상부면과 상기 리지 구조의 측면에 보호막을 형성하는 단계| 및 상기 제2질화물 반도체층 상부에 제2도전형 전극을 형성하고, 상기 제1질화물 반도체층의 노출된 영역의 상부에 제1도전형 전극을 형성하는 단계로 이루어지는 반도체 레이저 다이오드의 제조방법.제5항에 있어서, 상기 리지 구조를 형성하는 단계는| 상기 제2질화물 반도체층 상부에 리지 구조의 형성을 위한 식각 마스크 패턴을 형성하는 단계| 상기 식각 마스크 패턴의 상부 영역을 식각 마스크로 하여 상기 식각 마스크 패턴의 하부영역을 식각하는 제1식각 단계| 상기 제1식각 단계의 식각 결과 남겨진 식각 마스크 패턴을 식각 마스크로 하여 상기 제2질화물 반도체층 및 상기 제2클래드층의 일부분까지 식각하는 제2식각 단계| 및 상기 제2식각 단계의 식각 결과 남겨진 마스크 패턴을 제거하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 반도체 레이저 다이오드의 제조방법.제6항에 있어서, 상기 제1식각 단계 및 제2식각 단계는 건식 식각으로 행하여지는 것을 특징으로 하는 반도체 레이저 다이오드의 제조방법.제6항에 있어서, 상기 식각 마스크 패턴의 형성은, 상기 제2질화물 반도체층 상부에 제1마스크층을 증착하고, 상기 제1마스크층 상부에 상기 제1마스크층을 식각하기 위한 식각 마스크로서 제2마스크층과 제3마스크층을 순차적으로 증착하여 형성하는 것을 특징으로 하는 반도체 레이저 다이오드의 제조방법.제8항에 있어서, 상기 제1마스크층과 제2마스크층은 Ni, Cr, Pt, SiN, SiO2 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 반도체 레이저 다이오드의 제조방법.제8항에 있어서, 상기 제3마스크층은 Ni, Cr, Pt, SiN, SiO2 , Ti 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 반도체 레이저 다이오드의 제조방법.