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반도체 기판;상기 반도체 기판 상의 게르마늄 단결정층; 및상기 게르마늄 단결정층 상에 배치되고, 상기 게르마늄 단결정층을 향해 광을 조사하는 펌핑 광원을 포함하고,상기 게르마늄 단결정층은 상기 광을 수광하여 레이저를 출력하는 레이저 장치
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제 1 항에 있어서,상기 펌핑 광원은 복수개의 홀들을 가지는 실리콘 광결정 구조인 레이저 장치
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제 2 항에 있어서,상기 펌핑 광원과 상기 반도체 기판 사이에 배치되어 상기 게르마늄 단결정층을 덮는 제 1 산화막; 및상기 펌핑 광원을 덮고, 상기 복수개의 홀들 사이를 채우는 제 2 산화막을 더 포함하는 레이저 장치
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제 1 항에 있어서,상기 펌핑 광원은 서로 다른 불순물로 도핑된 제 1 영역 및 제 2 영역을 포함하는 레이저 장치
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제 4 항에 있어서,상기 제 1 영역과 상기 제 2 영역의 경계는 상기 게르마늄 단결정층의 상부에 위치하는 레이저 장치
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제 4 항에 있어서,상기 제 1 영역과 상기 제 2 영역 사이에 배치되고, 진성(intrinsic)인 제 3 영역을 더 포함하고,상기 제 3 영역은 상기 게르마늄 단결정층과 수직적으로 중첩하는 레이저 장치
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제 4 항에 있어서,상기 반도체 기판과 연결되는 제 1 전극;상기 게르마늄 단결정층과 연결되는 제 2 전극; 상기 제 1 영역과 연결되는 제 3 전극; 및 상기 제 2 영역과 연결되는 제 4 전극을 더 포함하는 레이저 장치
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제 7 항에 있어서,상기 게르마늄 단결정층 상에 배치되어 상기 제 2 전극과 접촉하는 전극 접합층을 더 포함하고,상기 전극 접합층은 상기 반도체 기판과 상이하고 상기 게르마늄 단결정층과 동일한 도핑 타입인 레이저 장치
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제 1 항에 있어서,상기 반도체 기판은 실리콘인 레이저 장치
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제 1 항에 있어서, 상기 게르마늄 단결정층은 상기 펌핑 광원으로부터 조사된 광을 증폭시켜 레이저를 출력하는 광 공진기인 레이저 장치
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하부 반도체 층, 상부 반도체 층 및 상기 하부 반도체 층과 상기 상부 반도체 층 사이에 배치되는 제 1 산화막을 가지는 기판을 제공하는 것;상기 상부 반도체 층에 불순물을 주입하여 서로 다른 도핑 타입을 가지는 제 1 영역과 제 2 영역을 형성하는 것;상기 상부 반도체 층을 식각하여 복수개의 홀들을 가지는 실리콘 광결정 구조를 형성하는 것;상기 실리콘 광결정 구조 아래에 배치된 상기 제 1 산화막을 제거하여 상기 하부 반도체 층을 노출하는 개구부를 형성하는 것; 및상기 개구부에 게르마늄 단결정층을 형성하는 것을 포함하는 레이저 장치의 제조방법
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제 11 항에 있어서,상기 게르마늄 단결정층을 형성하는 것은:상기 실리콘 광결정 구조 및 상기 개구부를 통해 노출되는 상기 하부 반도체 층의 일부를 덮는 제 2 산화막을 형성하는 것;상기 실리콘 광결정 구조 상에 마스크 패턴을 형성하는 것;식각 공정을 통해 상기 하부 반도체 층의 일부를 덮는 상기 제 2 산화막을 제거하는 것; 및상기 개구부에 상기 게르마늄 단결정층을 성장시키는 것을 포함하는 레이저 장치의 제조방법
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제 12 항에 있어서,상기 게르마늄 단결정층을 성장시키는 공정은 감압 화학적 기상 증착(reduced pressure chemical vapor deposition, RPCVD) 공정, 저압 화학적 기상 증착(low pressure chemical vapor deposition, LPCVD) 공정 또는 초고진공 화학 기상 증착(Ultra-High Vacuum Chemical Vapor Deposition, UHVCVD) 공정을 포함하고,상기 게르마늄 단결정층을 성장시키는 공정 시에 사용되는 공정 가스는 상기 홀들을 통과하여 상기 개구부 내로 이동하는 레이저 장치의 제조방법
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제 11 항에 있어서,상기 하부 반도체 층과 연결되는 제 1 전극, 상기 게르마늄 단결정층과 연결되는 제 2 전극, 상기 제 1 영역과 연결되는 제 3 전극 및 상기 제 2 영역과 연결되는 제 4 전극을 형성하는 것을 더 포함하는 레이저 장치의 제조방법
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제 14 항에 있어서,상기 제 1 내지 제 4 전극을 형성하는 것은:상기 홀들을 채우고, 상기 실리콘 광결정 구조를 덮는 제 3 산화막을 형성하는 것; 상기 하부 반도체 층의 상면의 일부를 노출하는 제 1 컨택홀을 형성하는 것;상기 게르마늄 단결정층의 상면의 일부를 노출하는 제 2 컨택홀을 형성하는 것:상기 제 1 영역 및 상기 제 2 영역의 상면을 일부를 각각 노출하는 제 3 컨택홀 및 제 4 컨택홀을 형성하는 것; 및상기 제 1 내지 제 4 컨택홀에 도전물질을 채우는 것을 포함하는 레이저 장치의 제조방법
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제 14 항에 있어서,상기 게르마늄 단결정층 상에 전극 접합층을 형성하는 것을 더 포함하고,상기 제 2 전극은 상기 전극 접합층과 접촉하는 레이저 장치의 제조방법
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하부 반도체 층, 상부 반도체 층 및 상기 하부 반도체 층과 상기 상부 반도체 층 사이에 배치되는 제 1 산화막을 가지는 기판을 제공하는 것;상기 상부 반도체 층에 서로 다른 도전형의 불순물들을 주입하는 것;상기 상부 반도체 층의 중앙 영역을 식각하여 복수개의 제 1 홀들을 가지는 실리콘 광결정 구조를 형성하는 것;상기 실리콘 광결정 구조 아래에 배치된 상기 제 1 산화막을 제거하여 상기 하부 반도체 층을 노출하는 개구부를 형성하는 것; 및상기 개구부에 게르마늄 단결정층 및 상기 게르마늄 단결정층 상에 전극 접합층을 형성하는 것;상기 실리콘 광결정 구조와 상기 게르마늄 단결정층 사이를 채우는 제 2 산화막을 형성하는 것;상기 상부 반도체 층의 가장자리 영역을 식각하여 복수개의 제 2 홀들을 형성하는 것; 및상기 중앙 영역과 상기 가장자리 영역에 형성된 제 1 홀들 및 제 2 홀들을 채우고, 상기 상부 반도체 칩을 덮는 제 3 산화막을 형성하는 것을 포함하는 레이저 장치의 제조방법
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제 17 항에 있어서,상기 하부 반도체 층과 연결되는 제 1 전극, 상기 전극 접합층과 연결되는 제 2 전극 및 상기 상부 반도체 층과 연결되는 제 3 전극과 제 4 전극을 형성하는 것을 더 포함하고,상기 제 3 전극과 상기 상부 반도체 층이 접촉하는 영역은 상기 제 4 전극과 상기 상부 반도체 층이 접촉하는 영역과 도핑 타입이 서로 상이한 레이저 장치의 제조방법
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제 17 항에 있어서,상기 제 1 홀들은 상기 게르마늄 단결정층과 수직적으로 중첩되는 레이저 장치의 제조방법
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제 17 항에 있어서,상기 실리콘 광결정 구조는 상기 제 1 홀들과 상기 제 2 홀들을 포함하는 레이저 장치의 제조방법
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