1 μm 파장대 초방사 발광다이오드의 출력 특성을 향상시키기 위해 에피택시 구조 및 J형 도파로 구조 파라미터를 연구하였으며, 연구 결과를 바탕으로 에피택시 구조 및 도파로 구조 파라미터를 결정하고 전극 창 제작 공정 및 단층 하프늄 산화물 박막 형성 조건을 최적화하였다. 연구 결과는 도파로와 제한층 AlGaAs 재료 내 Al 성분 차이를 줄이는 것이 소자 빔 특성 개선에 유리함을 보여준다. 또한 에칭 깊이, 리지 폭 및 곡률 반경을 증가시키면 손실 계수가 감소하여 소자 출력 전력이 향상된다. 시뮬레이션 결과를 바탕으로 비균일 웰 폭과 깊은 웰을 가진 3중 양자우물 구조 소자를 제작하였으며, 전면 공동면에는 약 0.5% 반사율의 단층 하프늄 산화물 박막을 코팅하고 후면 공동면에는 고반사막을 증발시켰으며, 공동 길이는 약 2 mm, 도파로 곡률 반경은 21.8 mm이다. 500 mA 연속 전류 주입 하에서 118.1 mW 출력 전력과 32.5 nm 스펙트럼 반폭을 실현하였다. 단층 반사 방지막 설계는 소자 발진을 억제하고 공정 복잡성을 단순화하여 다층 반사 방지막 간 재료 간 응력 문제를 회피한다.

초방사 발광다이오드;곡선 도파로;곡률 반경;손실 계수;출력 특성