표면방출 레이저 소자에 있어서,

제1 도전형의 반도체 기판;

상기 반도체 기판 상에 형성된 제1 도전형의 반도체층으로 이루어지는 하부거울층;

상기 하부거울층 상에 형성된 활성층;

상기 활성층 상에 형성되며 상기 활성층보다 에너지 갭이 큰 반도체층으로 이루어지는 전자누설 장벽층;

상기 전자누설 장벽층 상에 형성된 제2 도전형의 반도체층으로 이루어지는 전류유도층;

상기 전류유도층 상에 형성된 제2 도전형의 반도체층으로 이루어지는 전류확대층; 및

상기 전류확대층 상에 형성되며 그 중심부는 도핑이 되지 않고, 그 양단부에 제2 도전형의 불순물 확산영역을 구비하는 반도체층으로 이루어지는 상부거울층

을 포함하는 표면방출 레이저 소자

제 1 항에 있어서,

상기 전류확대층은 상기 전류유도층 보다 상대적으로 면적이 넓은 것을 특징으로 하는 표면방출 레이저 소자

제 2 항에 있어서,

상기 전류유도층은 상기 상부거울층의 중심부와 중첩되는 것을 특징으로 하는 표면방출 레이저 소자

제 3 항에 있어서,

상기 상부거울층의 측벽 및 상기 전류확대층 각각의 측벽을 덮어 그 일측면, 상기 전류확대층, 상기 전류유도층 및 상기 전자누설 장벽층 사이에 공기층을 마련하는 절연층을 포함하는 것을 특징으로 하는 표면방출 레이저 소자

표면방출 레이저 소자에 있어서,

제1 도전형의 반도체 기판;

상기 반도체 기판 상에 형성된 제1 도전형의 반도체층으로 이루어지는 하부 거울층;

상기 하부거울층 상에 형성된 활성층; 및

상기 활성층 상부에 형성되며 그 중심부는 도핑되지 않고, 그 양단부에 제2 도전형의 불순물 확산영역을 구비하는 상부거울층

을 포함하는 표면방출 레이저 소자

제 5 항에 있어서,

상기 활성층과 상기 상부거울층 사이에,

상기 활성층을 덮으며 상기 활성층 보다 상대적으로 면적이 큰 제2 도전형의 반도체층으로 이루어지는 전류확대층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표면방출 레이저 소자

제 6 항에 있어서,

상기 활성층은 상기 상부거울층의 중심부와 중첩되는 것을 특징으로 하는 표면방출 레이저 소자

제 7 항에 있어서,

상기 상부거울층 및 상기 전류확대층 각각의 측벽을 덮어 그 일측면, 상기 전류확대층, 상기 활성층 및 상기 하부거울층 사이에 공기층을 마련하는 절연층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표면방출 레이저 소자

제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 불순물 확산영역은,

Zn 확산영역인 것을 특징으로 하는 표면방출 레이저 소자

제 9 항에 있어서,

상기 상부거울층 및 상기 하부거울층 각각은,

굴절률이 다른 다수의 반도체층이 번갈아 적층된 구조로 이루어지는 것을 특징으로 하는 표면방출 레이저 소자

제 10 항에 있어서,

상기 상부거울층에 연결된 제1 전극; 및

상기 반도체 기판에 연결된 제2 전극을 더 포함하는 표면방출 레이저 소자

제 9 항에 있어서,

상기 활성층은,

제 10 항에 있어서,

상기 굴절률이 다른 다수의 반도체층으로 이루어지는 한주기의 두께는 광학길이로 레이저 발진 파장의 반인 것을 특징으로 하는 표면방출 레이저 소자

제 10 항에 있어서,

상기 반도체 기판은 InP 기판이고,

상기 하부거울층 및 상기 상부거울층 각각은 InP에 격자 정합되는 InAlAs/InAlGaAs, InGaAsP/InP, 또는 Inx(AlyGa1-y)1-xAs/Inx'(Aly'Ga1-y')1-x'As, InxGa1-xAsyP1-y/Inx'Ga1-x'Asy'P1-y'(상기 x, x', y, y' 각각은 0과 1 사이의 실수이며 x≠x', y≠y'이다 )으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 표면방출 레이저 소자

제 12 항에 있어서,

상기 활성층은 InP에 격자 정합되는 InAlGaAs/InAlAs, InAlGaAs/InGaAsP, InAlGaAs/InP로 이루어지며,

상기 활성층의 두께는 발진파장의 1/2의 정수배인 것을 특징으로 하는 표면방출 레이저 소자

제 15 항에 있어서,

상기 전류확대층은 InP에 격자 정합되는 반도체층으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 표면방출 레이저 소자

제 15 항에 있어서,

상기 전류유도층은 InP에 격자 정합되는 InP, InGaAsP 또는 InAlGaAs으로 이루어지며 그 폭은 5 ㎛ 내지 50 ㎛인 것을 특징으로 하는 표면방출 레이저 소자

표면방출 레이저 소자 제조 방법에 있어서,

제1 도전형의 반도체 기판 상에 제1 도전형의 반도체층으로 이루어지는 하부거울층을 형성하는 제1 단계;

상기 하부거울층 상에 활성층을 형성하는 제2 단계;

상기 활성층 상에 그 각각이 제2 도전형의 반도체층으로 이루어지는 전자누설 장벽층, 전류유도층 및 전류확대층을 차례로 형성하는 제3 단계;

상기 전류확대층 상에 비도핑 반도체층으로 이루어지는 상부거울층을 형성하는 제4 단계;

상기 상부거울층 상에 마스크 패턴을 형성하는 제5 단계;

상기 마스크 패턴을 식각마스크로 이용하여 상기 상부거울층의 일부를 선택적으로 식각하여 상기 상부거울층으로 이루어지는 레이저 기둥을 형성하는 제6 단계;

상기 마스크 패턴을 확산마스크로 이용하여 상기 상부거울층 양단부에 제2 도전형 불순물 확산층을 형성하는 제7 단계;

상기 마스크 패턴을 식각마스크로 이용하여 상기 전류유도층이 노출될 때까지 상기 상부거울층과 상기 전류확대층을 식각하는 제8 단계;

상기 전류유도층을 습식식각하여 상기 제2 도전형 불순물 확산층 사이의 상기 상부거울층과 중첩되는 전류유도층 패턴을 형성하는 제9 단계; 및

상기 마스크 패턴을 제거하는 제10 단계

를 포함하는 표면방출 레이저 소자 제조 방법

제 18 항에 있어서,

상기 제10 단계 후,

상기 상부거울층 및 상기 전류확대층 각각의 측벽을 덮어 그 일측면, 상기 전류확대층, 상기 전류유도층 및 상기 전자누설 장벽층 사이에 공기층을 마련하는 절연층을 형성하는 제11 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표면방출 레이저 소자 제조 방법

제 19 항에 있어서,

상기 제3 단계에서, 상기 전류유도층을 InP 또는 InGaAsP으로 형성하고, 상기 전자누설 장벽층 및 상기 전류확대층 각각을 InAlGaAs로 형성하고,

상기 제4 단계에서, 상기 상부거울층을 InAlGaAs로 형성하고,

상기 제9 단계에서, HCl, H2O 및 H202의 혼합용액을 이용하여 상기 전류유도층을 습식식각하는 것을 특징으로 하는 표면방출 레이저 소자 제조 방법

제 19 항에 있어서,

상기 제3 단계에서, 상기 전류유도층을 InAlGaAs로 형성하고, 상기 전자누설 장벽층 및 상기 전류확대층 각각을 InP 또는 InGaAsP로 형성하고,

상기 제4 단계에서 상부거울층을 InP 또는 InGaAsP로 형성하고,

상기 제9 단계에서, H3PO4,H2O 및 H202의 혼합용액으로 상기 전류유도층을 습식식각하는 것을 특징으로 하는 표면방출 레이저 소자 제조 방법

표면방출 레이저 소자 제조 방법에 있어서,

제1 도전형의 반도체 기판 상에 제1 도전형의 반도체층으로 이루어지는 하부거울층을 형성하는 제1 단계;

상기 하부거울층 상에 활성층을 형성하는 제2 단계;

상기 활성층 상에 제2 도전형의 반도체층으로 이루어지는 전류확대층을 형성하는 제3 단계;

상기 전류확대층 상에 비도핑 반도체층으로 이루어지는 상부거울층을 형성하는 제4 단계;

상기 상부거울층 상에 마스크 패턴을 형성하는 제5 단계;

상기 마스크 패턴을 식각마스크로 이용하여 상기 상부거울층의 일부를 선택적으로 식각해서 상기 상부거울층으로 이루어지는 레이저 기둥을 형성하는 제6 단계;

상기 마스크 패턴을 확산마스크로 이용하여 상기 상부거울층 양단부에 제2 도전형 불순물 확산층을 형성하는 제7 단계;

상기 마스크 패턴을 식각마스크로 이용하여 상기 활성층이 노출될 때까지 상기 상부거울층 및 상기 전류확대층을 식각하는 제8 단계;

상기 활성층을 습식식각하여 상기 제2 도전형 불순물 확산층 사이의 상기 상부거울층과 중첩되는 활성층 패턴을 형성하는 제9 단계; 및

제 22 항에 있어서,

상기 제10 단계 후,

상기 상부거울층의 측벽 및 상기 전류확대층의 측벽을 덮어 그 일측면, 상기 전류확대층, 상기 활성층 및 상기 하부거울층 사이에 공기층을 마련하는 절연층을 형성하는 제11 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표면방출 레이저 소자 제조 방법

제 18 항 내지 제 22 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 제7 단계에서,

Zn을 확산시켜 상기 불순물 확산영역을 형성하는 것을 특징으로 하는 표면방출 레이저 소자 제조 방법

제 24 항에 있어서,

상기 제7 단계에서,

제 18 항 내지 제 22 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 제1 단계에서,

상기 반도체 기판에 격자정합되며 굴절률이 다른 다수의 제1 도전형 반도체층을 교대로 적층하여 상기 하부거울층을 형성하고,

상기 제4 단계에서,

굴절률이 다르며 도핑되지 않은 다수의 반도체층을 교대로 적층하여 상기 상부거울층을 형성하는 것을 특징으로 하는 표면방출 레이저 소자 제조 방법

제 18 항 내지 제 22 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 마스크 패턴을,

실리콘 질화막으로 형성하는 것을 특징으로 하는 표면방출 레이저 소자 제조 방법