The mesa formation and fabrication of planar buried heterostructure laser diode by using meltback method

Meltback을 이용한 mesa shape의 형성과 평면매립형 반도체레이저의 제작

  • 황상구 (한국해양대학교 이공대학 전자통신공학과) ;
  • 오수환 (한국해양대학교 이공대학 전자통신공학과) ;
  • 김정호 (한국해양대학교 이공대학 전자통신공학과) ;
  • 김운섭 (한국해양대학교 이공대학 전자통신공학과) ;
  • 김동욱 (한국해양대학교 이공대학 전자통신공학과) ;
  • 홍창희 (한국해양대학교 이공대학 전자통신공학과)
  • Published : 1999.12.01

Abstract

In thi, study, we made experiments to fonn a mesa shape by meltback method with various concentration of solutions and found that unsaturated (20%) InGaAsP (1.55 !-tm) solution at a growth temperature was the most suitable for the formation of a mesa ,hape on the wafer which has an InGaAsP active layer and an InP cap layer on an n-InP substrate. It was difficult to form a proper mesa shape for the fabrication of PBH-LDs only by the meltback method; therefore, we fabricated PBH-LDs by forming the mesa shape with the meltback method after wet etching and by growing a current-blocking layer successively. As the electrical and optical charaleri,tiecs of MQW-PBH-LDs fabricated by above methods, when the cavity length was $300{\mu}m$, the threshold current was about 10 mA, internal quantum efficiency 82%, internal loss $9.2cm^{-1}$, and characteristic temperature was 65 K at $25~45^{\circ}C$ and 42 K at $45~65^{\circ}C$. /TEX>.

본 연구에서는 meltback 방법으로 mesa 모양을 형성하기 위하여 여러 가지 농도의 용액으로 meltback을 하였으며 InP 기판위에 InGaAsP 활성층과 InP cap층을 가지는 웨이퍼에 mesa 모양을 형성하기 위해서는 성장온도에서 성장용액의 80%인 InGaAsP(1.55$\mu$m)용액이 가장 적합한 것으로 확인되었다. meltback 방법만으로 PBH-LD(planar buried heterosturcture laser diode)를 제작하기 위한 완전한 mesa를 형성하기는 어려우며, 따라서 본 연구에서는 화학에칭에 이어 Meltback 방법을 이용하여 mesa 모양을 형성하고 연속하여 전류 차단층을 형성시킨 PBH-LD(planar buried heterosturcture laser diode)를 제작하였다. 이렇게 제작된 MQW-PBH-LD의 전기 광학적 특성은 공진기 길이가 $300{\mu}m$일 때 임계전류는 10mA, 내부양자효율은 82%, 내부손실은 $9.2cm^{-1}$, 특성온도는 $25~45^{\circ}C$ 사이에서는 65K, $45~65^{\circ}C$사이에서는 42K이었다.

Keywords

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