• Journal of the Korean Institute of Telematics and Electronics D
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• v.34D no.11
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• pp.20-24
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• 1997

We have successfully fabricated high power (~20W) laser diode array, which are useful for pumping Nd:YAG lasers. The laser diode aray has 20 100.mu.m-wide cahnnels of which space was adjusted to 350.mu.m to improve thermal characteristics. And channel width is 100.mu.m. For an uncoated LD array, the output power of 15.66W has been obtained at 41A under quasi-CW operation, which results in about 0.42W/A slope efficiency. After aR(5%) and HR (95%) coatings on both facets, the output power was improved up to 21.18W at 40A under the same operation as above and the slope efficiency was 0.795W/A. On the other hand, by using a near field measurement system consisting of objective lens, eyepiece, CCD camera and image processing board, the typical near field patten of 1*20 LD array was observed.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2013.08a
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• pp.205-205
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• 2013

테라헤르쯔(terahertz: THz)파는 0.1~10 THz 의 범위로 적외선과 방송파 사이에 광대역 주파수 스펙트럼을 차지하고 있으며 직진성, 투과성, 그리고 낮은 에너지 (meV)를 가지고 있어 비 파괴적이고 무해한 장점을 지니고 있다. Ti:sapphire laser와 같은 femto-pulse source 등이 많은 발전이 되어 현재 많은 연구와 발전이 이루어지고 있다. femto-pulse source를 이용한 THz 응용에서는 높은 저항, 큰 전자 이동도, 그리고 아주 짧은 전하수명의 기판을 요구하는데 저온에서 성장한 (low-temperature grown : LT) GaAs는 격자 내에 Gallium 자리에 Arsenic이 치환 하면서 AsGa antisite가 발생하여 전하수명을 짧아지는 것을 응용하여 가장 많이 이용되고 있다. 현재 THz 응용분야에서 보다 작고 가격경쟁력이 있는 광통신을 이용한 THz photomixer등이 활발히 연구 하고 있다. 광섬유 내에서 손실과 분산이 최소값을 가지는 부분이 1.55 ${\mu}m$ 부근이고 In0.53Ga0.47As 기판을 이용하였을 때 여기에 완벽하게 만족하게 된다. 하지만 LT-InGaAs 의 경우 AsGa antisite로 인하여 carrier lifetime은 짧아지지만 높은 n-type 전하밀도를 가지게 된다. 이때 Be을 doping하여 전하밀도를 보상하여 높은 저항을 유지해야 하는데 Be의 활성화를 위해서는 열처리를 필요로 한다. 하지만 열처리를 하면 carrier lifetime이 길어지기 때문에 carrier lifetime과 저항을 적절히 조율해야 한다. 이는 물질자체의 특성이기 때문에 InGaAs는 GaAs보다 낮은 amplitude와 짧은 cut-off frequency를 가진다. 본 연구에서는 보다 높은 저항을 얻기 위하여 molecular beam epitaxy를 이용하여 semi-insulating InP:Fe 기판위에 격자 정합된 InGaAs:Be/InAlAs multi quantum well (MQW)를 온도별 ($250{\sim}400^{\circ}C$), 주기별 (50~150)로 성장을 하였고 이때 InGaAs layer의 Be doping level은 $2{\times}1018\;cm^{-3}$, Ex-situ annealing은 $550^{\circ}C$에서 10분으로 고정 하였다. THz 발생 실험에서는 InGaAs/InAlAs MQW은 4000 pA로 1,000 pA를 가지는 InGaAs epilayer보다 4배 높은 전류 신호를 얻을 수 있었고 모든 샘플이 2 THz에서 cut-off frequency를 가지고 있었다. THz 검출 실험에서는 LT-InGaAs:Be epilayer LT-InGaAs:Be/InAlAs, HT-InGaAs/InAlAs 샘플이 각각 180, 9000, 12000 pA의 전류신호를 가지고 있었고 모든 샘플이 2 THz에서 cut-off frequency를 가지고 있었다. HT-InGaAs/InAlAs MQW를 이용한 검출실험에서는 InGaAs layer가 defect free이지만 LT-InGaAs:Be/ InAlAs MQW 보다 높은 전류 신호를 얻을 수 있었다. 이는 InAlAs layer가 저항만 높이는 것뿐만 아니라 carrier trapping layer로써의 역할도 하는 것으로 사료된다.

• Proceedings of the Optical Society of Korea Conference
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• 2003.07a
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• pp.94-95
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• 2003

최근 들어 저가용 광통신 소자를 제조하기 위한 방법으로 TEC를 사용하지 않는 비냉각형(uncooled) 레이저에 관한 연구가 활발히 진행되고 있다. 이를 위해 반도체 레이저를 형성하는 화합물 반도체 재료 적인 측면에서는 기존에 널리 사용되는 InGaAsP계 물질에 비해 AlGaInAs계 물질구조는 큰 conduction band offset ($\Delta$Ec=$\Delta$O.72Eg) 등으로 인해 고온에서 전자의 overflow를 억제하고 균일한 hole injection으로 인해 우수한 고온특성과 높은 이득(gain)을 보이는 장점을 지니고 있다. (중략)

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2005.07c
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• pp.2300-2302
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• 2005

Metal-Semiconductor-Metal type photodetector was fabricated with AlGaAs/InGaAs Quantum Well FET structures using simplified processing steps. The DC and RF responses were measured by 850nm wavelength injection laser. A DC responsivity in the quasisaturated regime was 0.45 A/W in CW measurements, and a bandwidth measured using a 850nm 40 ps pulsed laser was 16GHz. An electrical equivalent circuit model was extracted from measured S-parameter.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2013.02a
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• pp.317-318
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• 2013

Terahertz (THz) wave는 광학 영역과 방송파 영역 사이에 광대역 주파수 스펙트럼을 차지하고 있다. X선과는 달리 비이온화 광원으로 직진성, 투과성, 낮은 에너지 (meV)를 가지고 있어 비파괴적이고 무해한 장점을 지니고 있다. 본 연구에서는 In0.53Ga0.47As:Be/In0.52Al0.48As의 multi quantum well (MQW)을 Semi-insulting InP:Fe substrate 위에 active layer의 두께와 적층을 변화주어서 성장하였고Au (200 nm)/Ti (30 nm)의 금속전극으로 공정을 하였다. Ti:Sapphire femtosecond pulse laser를 조사하여 THz time-domain spectrometer 시스템을 이용하여 광전도검출법으로 THz 검출 특성을 연구하였다. THz 검출은 짧은 전하수명과 높은 저항을 요구한다. LTInGaAs의 경우 AsGa antisite로 인하여 짧은 전하수명을 얻게 되면 n-type의 높은 전하밀도를 가지게 되어서 저항이 낮아지게 된다. 높은 저항을 만들기 위하여 Be doping을 이용하여 과잉의 전자들을 보상하고 InAlAs layer를 삽입시켜 보다 높은 저항을 얻었다. LT-InGaAs:Be는 LT-GaAs보다 1/70 정도의 amplitude를 보이는데 LT-InGaAs/InAlAs MQW의 경우 LT-GaAs 대비 약 3/4 정도의 큰 amplitude를 얻었다. 또 active layer의 두께가 얇고 적층이 많을수록 신호가 커지는 것을 알 수 있었다. 이는 상대적으로 band gap이 큰 InAlAs층이 더 높은 저항을 만든 것으로 사료된다.

• Journal of the Optical Society of Korea
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• v.5 no.3
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• pp.83-89
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• 2001

Room temperature quasi-continuous operation is achieved near 1556 nm with threshold current as low as 2.2 mA from a 5.6-${\mu}{\textrm}{m}$ oxide-aperture vertical-cavity surface-emitting laser. Wafer fusion techniques are employed to combine the GaAs/AlGaAs mirror and the InP-based InGaAs/InGaAsP active layer. In this structure, an $Al_x/O_y$/GaAs distributed bragg reflector and intra-cavity contacts are used to reduce free carrier absorption.

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 1998.08a
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• pp.111.2-111
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• 1998

• Journal of the Korean Institute of Telematics and Electronics A
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• v.30A no.10
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• pp.27-32
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• 1993

Separate-confinement hetero-structure (SCH) broad area Laser Diodes (LD's) were fabricated from $Al_{0.07}$Ga$_{0.93}$/. As single-quantum-well (SQW) grown by metal organic chemical vapor deposition (MOCVD). Under pulsed operation, we obtained maximum output powers of about 0.8watt/facet and 1.83watt/facet from LD's with 60$\mu$m and 160$\mu$m channel width, respectively, without facet coatings. The differential quantum efficiency of the 60$\mu$m wide LD was about 21.7%/facet and its threshold current density was about 1k [A/cm$^{2}$]. The differential quantum efficiency of the 160$\mu$m wide LD was about 25.6%/facet and its threshold current density was about 1k[A/cm$^{2}$]. The minimum threshold current density of 60$\mu$m wide LD's was 620[A/cm$^{2}$] when the cavity length was 603$\mu$m and the minimum threshold current density of 160$\mu$m wide Ld's was 675[A/cm$^{2}$] when the cavity length was 752$\mu$m. The internal quantum efficienty and the internal loss of both LD's were 92.3% and 18.1cm$^{1}$, respectively.

• Journal of the Korean Institute of Telematics and Electronics A
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• v.32A no.11
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• pp.29-34
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• 1995

Mirror coating is applied to laser facets to improve properties of edge emitting laser diodes. In this experiment, InGaAsP/GaAs high power laser diodes were studied with respect to different degrees of anti-reflective coating. Sputterred $Al_{2}$O$_{3}$ was used as the coating material and the HR coating was kept constant at 90%. Threshold current density, differential quantum efficiency, emission wavelength and the operating current at 500mW were measured for a range of AR coating and compared with theoretically calculated values; that showed good agreements. Precise wavelength control is important for laser diodes for solid state pumping because of small absorption bandwidth. In addition, since these lasers operate under CW condition, a lowest possible operating current for a given power is desired in order to minimize the heat produced. From the results of this experiment, we were able to obtain a optimum range of AR coatings for minimum operating current. The wavelength can be varied up to 4nm within this range.

• Journal of the Korean Institute of Telematics and Electronics A
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• v.32A no.10
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• pp.43-50
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• 1995

A laser diode(LD) structure consisting of a single 150$\AA$ $Al_{0.07}$Ga$_{0.93}$As quantum well active region operating at ${\lambda}$=809nm, cladded with an AlGaAs graded-index separate confinement heterostructure, has bes been grown by MOCVD. Temperature coefficient of wavelength is approximately 0.2nm $^{\circ}C$ for the diode. The active aperture consists of five emitters separated from each other by means of SiO$_{2}$ deposition and stripe formation, which creates insulating regions that channel the current to 100-$\mu$m-wide stripes placed on 450-$\mu$m centers. From a typical uncoated LD, the output power of 0.8W has been obtained at a 1$\mu$s, 1kHz pulsed current level of 2.0$\AA$, which results in about 64% external quantum efficiency. The threshold current density is 736A/cm$^{2}$ for the case of 500$\mu$m cavity length LD's. The measure of an internal quantum efficiency was 75.8% and the internal loss 4.83$cm^{-1}$ . Finally, 3.1W output power has been obtained at a 1$\mu$s, 1kHz pulsed current level of 9A from the 500$\mu$m-aperture LD array with 460-$\mu$m- cavity length.