Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SD (대한전자공학회논문지SD)

The Institute of Electronics and Information Engineers (대한전자공학회)
권호 표지

Optimum Implant Depth and Its Determination in Implanted Vertical Cavity Surface Emitting Lasers

임플랜트된 표면 방출형 레이저에서 최적 임플랜트 깊이와 최적 깊이 판정 방법

  • 안세환 (아주대학교 전자공학부) ;
  • 김상배 (아주대학교 전자공학부)
  • Published : 2004.08.01
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Abstract

The characteristics and reliability of implanted VCSELs are greatly influenced by the thickness of the semi-insulating layer made by ion implantation for the current confinement. We propose a simple and purely electrical method of estimating the optimum implant depth, and find that the implant front should be located 2-DBR periods above the 1 - λ cavity in order to obtain simultaneously the low threshold current and high reliability.

전류집속을 위하여 Vertical Cavity Surface Emitting Laser(VCSEL)에 임플랜트 공정으로 만들어지는 반 절연층의 깊이는 VCSEL의 특성 및 신뢰도에 많은 영향을 준다. 이 연구에서는 낮은 문턱전류와 높은 신뢰도의 관점에서 최적화된 임플랜트 깊이를 정하고, 전기적 미분특성을 사용하여 최적화된 임플랜트 깊이를 판정하는 간단한 방법을 제시하였다. 최적화된 임플랜트 깊이는 임플랜트 선단을 1 - λ cavity에서 p-DBR mirror 약 2 주기 위에 위치시키는 것이다. 이 최적화된 임플랜트 깊이는 임플랜트 영역 밑을 옆 방향으로 흐르는 누설전류의 크기로부터 구할 수 있다. 전기적 미분특성은 이 누설전류를 찾아내는 좋은 방법인데, 이 전기적 미분특성을 이용하면 임플랜트 깊이를 간단하고 빠르게 알아낼 수 있기 때문이다.

Keywords

References

  1. J. K. Guenter, J. A. Tatum, A. Clark, R. S. Penner, R. H. Johnson, R. A. Hawthorne, J. R. Biard, and Y. Liu, 'Commercialization of Honey well's VCSEL technology: further developments,' Proc. SPIE, 2001, vol. 4286, pp. 1-14 https://doi.org/10.1117/12.424790
  2. W. Jiang, C. Gaw, P. Kiely, B. Lawrence, M. Lebby, and P. R. Claisse, 'Effect of proton implantation on the degradation of GaAs/AlGaAs vertical cavity surface emitting lasers,' Electron. Lett., 1977, 33, (2), pp. 137-139 https://doi.org/10.1049/el:19970088
  3. D. P. Wright, W. B. Joyce, and D. C. Craft, 'Electrical derivative characteristics of InGaAsP buried heterostructure lasers,' J. Appl. Phys., 1982, 53, (3), pp. 1364-1372 https://doi.org/10.1063/1.330628
  4. R. A. Hawthorne, 850nm VCSEL Products Optoelectronics Reliability Study, Honeywell Application Note
  5. 김상배, '레이저 다이오드의 비이상적인 전류-전압 미분 특성에 관한 연구,' 전자공학회 논문지, 제28권, A편, 제 10호, pp. 830-839, 1991