CN104685734A - 用于制造半导体激光二极管的方法和半导体激光二极管 - Google Patents

用于制造半导体激光二极管的方法和半导体激光二极管 Download PDF

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Abstract

本发明提出一种用于制造半导体激光二极管的方法，所述方法具有下述步骤：-在生长衬底(1)上外延地生长具有至少一个有源层(3)的半导体层序列(2)；-在半导体层序列(2)和生长衬底(1)上构成正面小面(5)，其中所述正面小面构建为具有用于在制成的半导体激光二极管中产生的激光(30)的光放射区域(6)的主放射面；-在正面小面(5)的第二部分(52)上构成耦合输出覆层(9)，其中第一部分(51)和第二部分(52)在平行于所述正面小面(5)的方向上并且沿着半导体层序列(2)的生长方向至少部分地彼此并排地设置，使得所述第一部分(51)至少部分地没有耦合输出覆层(9)并且第二部分(52)至少部分地没有光阻挡层(8)，并且其中第二部分(52)具有光出射区域(6)；-在正面小面(5)的第一部分(51)上构成光阻挡层(8)。此外提出一种半导体激光二极管。

Description

用于制造半导体激光二极管的方法和半导体激光二极管
技术领域
提出一种用于制造半导体激光二极管的方法和一种半导体激光二极管。
本申请要求德国专利申请10 2012 106 943.3的优先权，所述德国专利申请的公开内容就此通过参引并入本文。
背景技术
在边缘发射的激光二极管中，其中所述激光二级管的载体衬底或者生长衬底对于所产生的辐射至少部分地是透明的，即这例如是基于GaN衬底的蓝色发射或者绿色发射的InGaN激光器的情况，激光模式的散射光或者自发发射的光能够在衬底中传播。当该光从耦合输出小面出射时，这也能够称为衬底发光，则降低放射的激光辐射的射束质量，因为辐射不再从耦合输出小面上的唯一的点状的区域射出进而干扰激光的理想的高斯放射特性。特别地，在激光投影器中使用具有所谓的飞点技术的这类激光二极管时，由于出自衬底的干扰的发射在投影图像中产生所不期望的成像错误，例如由于围绕投影图像的干扰性的明亮且模糊的图像边缘而产生。这种所不期望的所谓的“光晕”效应(“Halo”-Effekt)抵消通过激光器投影的高分辨率的清晰成像。
在基于透明的GaN衬底的激光二极管中，通常进行耦合输出小面的介电的镜化或者去镜化，所述耦合输出小面优化到激光器的相应的工作点上，这表示激光器的所追求的输出功率。然而，由此不关于原本的激光发射选择性地阻挡出自耦合输出小面的衬底发光。
为了抑制出自衬底的放射，已知的是，在镜面化部或者去镜面化部上方或者下方，在耦合输出小面上施加阻挡不期望的辐射的层。因为在通常用于镜面化和去镜面化的介电层上的覆层中会导致附着问题，所以将这样的阻挡辐射的层施加在镜面化部或者去镜面化部上是关键的并且显著限制对用于阻挡辐射的层的金属材料和工艺的选择。此外，尤其是当用于阻挡辐射的金属材料直接施加到半导体上时，产生由迁移引起的小面损伤(COD：“catastrophic optical damage”灾难性光学损伤)和/或经由pn结的短路。
发明内容
特定的实施方式的至少一个目的是：提出一种用于制造半导体激光二极管的方法。特定的实施方式的至少一个其它的目的是：提出一种半导体激光二极管。
这些目的通过根据独立权利要求的主题和方法来实现。
主题和方法的有利的实施方式和改进方案在从属权利要求中表示并且此外从下述描述和附图中得出。
根据至少一个实施方式，用于制造半导体激光二极管的方法具有下述步骤：其中具有至少一个有源层的半导体层序列在生长衬底上外延地生长。生长衬底优选能够是透明的、对于在有源层中在半导体激光二极管运行时产生的光可透过的衬底。优选地，生长衬底通过GaN衬底形成。外延的生长例如能够借助于金属有机物气相外延(MOVPE)或者分子束外延(MBE)来进行。
半导体层序列优选基于III-V族化合物半导体材料。半导体材料例如是氮化物-化合物半导体材料如AlxIn1-x-yGayN或者是磷化物-化合物半导体材料如AlxIn1-x-yGayP或者也是砷化物-化合物半导体材料如AlxIn1-x-yGayAs，其中分别0≤x≤1，0≤y≤1并且x+y≤1。在此，半导体层序列能够具有掺杂材料以及附加的组成部分。然而为了简单仅说明半导体层序列的晶格的主要组成部分、即Al、As、Ga、In、N或者P，即使这些能够部分地通过少量的其它材料替代和/或补充时也如此。
半导体层序列包括至少一个有源层，所述有源层构建用于产生电磁辐射、即尤其是在紫外直至红外波长范围中的激光。有源层尤其是包含至少一个pn结，或者优选地包括一个或多个量子阱结构。由有源层在运行时产生的激光尤其是位于在380nm和550nm之间或者在420nm和540nm之间的光谱范围中，其中包括边界值。
替选地，也可行的是，生长衬底通过与生长衬底不同的载体衬底替代。在这种情况下，在下述实施方式中生长衬底能够通过载体衬底来替代。
根据另一个实施方式，在另一个方法步骤中正面小面在半导体层序列和生长衬底处构成。正面小面的成形优选在半导体层序列在生长衬底上外延生长之后进行。正面小面尤其是通过如下方式产生：在其上施加有半导体层序列的生长衬底被分开，例如借助于剖开来分开。同样可行的是，正面小面通过蚀刻来产生。于是能够在生长衬底处和/或在半导体层序列处形成突起部。此外在半导体层序列和生长衬底的与正面小面相对置的一侧也上能够形成后侧小面，其中对此能够使用如用于制造正面小面的方法。
特别地，所制造的半导体激光二极管能够是边缘发射的激光器、例如所谓的带形激光器、脊形波导激光器、梯形激光器或者它们的组合。正面小面以及后侧小面在这样的半导体激光二极管中通过半导体层序列和生长衬底的侧面形成，所述侧面优选垂直于半导体层序列的半导体层的延伸方向设置。有源层例如能够具有有源区域，所述有源区域通过有源层的一部分形成并且在其中产生激光。根据半导体激光二极管的构成方案，半导体层序列因此能够具有如下有源区域，所述有源区域包括整个有源层或者有源层的仅一部分。此外，半导体激光二极管能够构成为激光棒，所述激光棒在有源层中在横向上彼此并排地、即沿着平行于有源层的主延伸平面的方向具有有源区域，经由所述有源区域能够在运行时放射相应的激光。
根据另一个实施方式，正面小面构建作为主放射面，所述主放射面具有用于在制成的半导体激光二极管中产生的激光的光放射区域。这例如能够表示：正面小面作为半导体激光二极管的唯一的侧构建用于放射在运行时在半导体层序列的有源区域中产生的光。正面小面优选是光滑的、平坦的面。正面小面的平均粗糙度例如为至多100nm并且优选至多50nm并且尤其优选至多10nm。正面小面的光放射区域尤其是表示正面小面的如下区域，在半导体激光二极管运行时在有源区域中期望产生的激光有意地经由所述区域发射，也就是说，例如是如下区域，在所述区域中正面小面实现激光的基模。光放射区域尤其是通过半导体层序列的子域和/或通过生长衬底的子域在半导体层序列附近形成从而位于正面小面的区域中或其附近，在所述正面小面的区域中也存在有源层的有源区域。
根据至少一个实施方式，半导体激光二极管具有生长衬底，在所述生长衬底上施加有半导体层序列，所述半导体层序列具有至少一个构建用于产生激光的有源层。
根据另一个实施方式，半导体激光二极管具有在生长衬底和半导体层序列处的正面小面，所述正面小面构建为具有用于在制成的半导体激光二极管中产生的激光的光放射区域的主放射面。
在上文中和下文中描述的实施方式和特征同样适用于半导体激光二极管和用于制造半导体激光二极管的方法。
根据另一个实施方式，在正面小面的第一部分上构成有光阻挡层。光阻挡层构建用于阻挡或者至少部分地减弱在运行时在制成的半导体层序列中产生的辐射的一部分。这表示，光阻挡层对于在半导体层序列的有源层中产生的辐射的至少一部分而言是不可透过的或者是至少少量透过的或者也是强烈散射的。在有源层中产生的光穿过光阻挡层的透射优选为至多80％、优选至多10％、尤其优选至多1％或者甚至至多0.2％。也可行的是，光阻挡层对于在半导体激光二极管运行时在有源层中产生的光是完全不可透过的。特别地，光阻挡层优选不遮盖光放射区域。换句话说，正面小面的第一部分与光放射区域不同，使得尽管在正面小面上有光阻挡层，在半导体激光二极管运行时在有源层中产生的激光能够经由正面小面并且尤其是经由光放射面放射。
根据另一个实施方式，在正面小面的第二部分上构成有光学覆层、优选在正面小面的第二部分上构成有镜面化覆层或者去镜面化覆层。在下文中，光学覆层也能够称为耦合输出覆层，其中术语耦合输出覆层属于如下光学覆层，所述光学覆层具有期望的去镜面化作用和/或期望的部分的镜面化作用。耦合输出覆层例如能够构成为抗反射覆层或者部分镜面化部。此外，也能够将术语耦合输出覆层理解为光学无源层、例如所谓的λ/2-覆层。正面小面上的耦合输出覆层因此以有针对性地选择的方式对于激光而言具有反射率和透射率。特别地，耦合输出覆层施加在正面小面上的光放射区域中，使得光学覆层遮盖光放射区域并且在所述光放射区域中用于在运行时在有源层中产生的激光的期望的反射和透射或者耦合输出。
根据另一个实施方式，一个或多个由透明的介电材料构成的层被作为耦合输出覆层施加，例如具有选自下述中的一种或多种的氧化物或者氮化物或者氮氧化物：硅、铝、钛、钽、铪。这类用作为镜面化部或者去镜面化部的光学覆层对于本领域技术人员而言是已知的从而在此不进一步详述。
正面小面的第一部分和第二部分、即在其上构成有光阻挡层的部分和在其上构成有耦合输出覆层的部分，沿着平行于正面小面的方向并且沿着半导体层序列的生长方向至少部分地彼此并排地设置。也就是说，第一部分至少部分地没有耦合输出覆层并且第二部分至少部分地没有光阻挡层，并且第二部分具有光出射区域。光阻挡层和耦合输出覆层因此至少部分地彼此并排地设置在正面小面上。因此，如正面小面的第一和第二部分那样，光阻挡层和耦合输出覆层至少部分地不叠加。
如果正面小面的第一部分和正面小面的第二部分叠加从而光阻挡层和光耦合输出覆层叠加，那么优选在光阻挡层前方施加耦合输出覆层，使得光阻挡层遮盖耦合输出覆层的一部分。由此，不考虑用于构成光阻挡层的材料，能够避免在半导体激光二极管运行时形成漏电流。此外也可行的是，第一部分和第二部分不叠加，使得光阻挡层和耦合输出覆层彼此并排地在正面小面上构成并且不遮盖。
根据一个优选的实施方式，用于制造半导体激光二极管的方法具有下述步骤：
-在生长衬底上外延地生长半导体层序列，所述半导体层序列具有至少一个构建用于产生激光的有源层，
-在半导体层序列和生长衬底上构成正面小面，其中正面小面构建作为具有用于在制成的半导体激光二极管中产生的激光的光放射区域的主放射面，
-在正面小面的第二部分上构成耦合输出覆层，其中第一部分和第二部分在平行于正面小面的方向上并且沿着半导体层序列的生长方向至少部分地彼此并排地设置，使得第一部分至少部分地没有耦合输出覆层并且第二部分至少部分地没有光阻挡层，并且其中第二部分具有光出射区域，
-在正面小面的第一部分上构成光阻挡层。
根据另一个优选的实施方式，半导体激光二极管具有下述特征：
-生长衬底；
-在生长衬底上的半导体层序列，所述半导体层序列具有至少一个构建用于产生激光的有源层；
-在生产衬底和半导体层序列上的正面小面，所述正面小面构建为具有用于在制成的半导体激光二极管中所产生的激光的光放射区域的主放射面；
-在正面小面的第一部分上的光阻挡层；和
-在正面小面的第二部分上的耦合输出覆层，其中第一部分和第二部分在平行于正面小面的方向上并且沿着半导体层序列的生长方向至少部分地彼此并排地设置，并且其中第二部分具有光出射区域。
根据另一个实施方式，光阻挡层和/或耦合输出覆层通过定向方法产生。“定向”在此表示：用于成形光阻挡层或者耦合输出覆层的材料从特定的方向中或者从狭窄地限定的方向范围中施加。所述方法例如能够是覆层方法、例如分子束外延(MBE)、蒸镀、离子束沉积或者溅射。非定向的覆层方法与此相反是如下方法，其中与待覆层的面的取向无关地进行用材料覆层。这种不出现或者仅出现相对小的方向选择性的覆层方法例如是化学气相沉积(CVD)、MOVPE以及原子层沉积(ALD)。
基于上述方法的技术也能够适合于将材料至少部分地或者完全地注入正面小面中、即生长衬底和/或半导体层序列中。此外，也能够可行的是，施加到正面小面上的材料至少部分地扩散到正面小面中，例如通过适当的退火步骤。
此外，附加地或者替选地，例如能够使用粗糙化方法、例如机械的粗糙化方法或者化学的粗糙化方法用于构成光阻挡层。
根据另一个实施方式，利用遮挡部进行光阻挡层和/或耦合输出覆层的构成。特别地，能够通过遮挡部进行以结构化的方式将光阻挡层构成在正面小面的第一部分上和/或将耦合输出覆层构成在正面小面的第二部分上。
根据另一个实施方式，遮挡在构成光阻挡层和/或光耦合输出覆层时通过借助于盲棒的遮挡进行。盲棒优选设置为，使得生长衬底与生长的半导体层序列和构成的正面小面设置在两个盲棒之间。这尤其表示：生长衬底与生长的半导体层序列沿着生长方向设置在两个盲棒之间。尤其是能够使用半导体材料、例如衬底作为盲棒，在所述衬底上不沉积具有有源层的半导体层序列。特别地，从盲棒中不产生半导体激光二极管。
根据另一个实施方式，盲棒沿着垂直于正面小面的方向突出于正面小面。换句话说，盲棒突出于半导体层序列和生长衬底的正面小面。通过这种设置，能够可行的是，在正面小面的倾斜俯视图中，通过在其间设置有具有半导体层序列的生长衬底的这两个盲棒中的一个盲棒遮盖第一部分并且通过另一个盲棒遮盖正面小面的第二部分，使得借助于倾斜于正面小面所实施的定向方法能够在第一部分上以结构化的方式构成光阻挡层并且在第二部分上以结构化的方式构成耦合输出覆层。
根据另一个实施方式，至少一个盲棒具有突起部，在正面小面的俯视图中，所述突起部遮盖正面小面的第一部分或遮盖正面小面的第二部分。突起部优选沿着平行于盲棒的端侧的方向延伸。特别地，突起部能够与正面小面隔开。由此能够可行的是，通过突起部进行对第一或第二部分的遮挡，使得使用定向方法或者非定向方法用于构成正面小面的未遮挡的部分。通过突起部与正面小面隔开的方式，借助于定向方法，正面小面的在俯视图中由突起部遮挡的区域为了构成光阻挡层或者耦合输出覆层也能够是可接近的。
根据另一个实施方式，为了构成光阻挡层和耦合输出覆层，具有相应生长的半导体层序列的多个生长衬底连同多个盲棒被编成(eingehordet)为所谓的编织结构(Horde)，使得在具有半导体层序列的编成的生长衬底上能够执行同时构成光阻挡层和耦合输出覆层。这表示：具有相应生长的半导体层序列的多个生长衬底和多个盲棒彼此轮流、即彼此交替紧密相邻地设置，其中具有半导体层序列的生长衬底的正面小面优选全部朝向相同的方向。
如果盲棒沿着垂直于正面小面的方向伸出于该正面小面，换句话说这表示：在正面小面的一侧上盲棒相对于正面小面从编织结构中伸出。
根据至少一个实施方式，用于构成光阻挡层的方法和/或用于构成耦合输出覆层的方法倾斜于正面小面取向。这表示：沿着其执行定向方法的方向相对于正面小面具有不等于90°的角度。由此，如上文中所描述的那样，可行的是，在构成光阻挡层时或者在构成耦合输出覆层时通过各一个盲棒进行遮挡。
根据另一个实施方式，编织结构的所有的盲棒具有在上文中所描述的突起部。
根据另一个实施方式，正面小面在直接在正面小面上的俯视图中观察不由盲棒遮盖。这表示：沿着垂直于正面小面的方向来观察，整个正面小面是可自由接近的。
在此处所描述的方法中，因此有利可行的是：对于具有所施加的半导体层序列的多个生长衬底而言能够分别在各个正面小面的至少部分彼此并排设置的部分中施加光阻挡层和耦合输出覆层，其中仅需要一次性地聚集具有半导体层序列的生长衬底。由此在处理时能够取消提高的耗费，所述耗费例如由于多次的聚集而需要，这通常在小面上产生多个结构化的层时执行。通过在此所描述的盲棒可行的是，在直接依次跟随的不具有间或地转移(Umhorde)具有半导体层序列的生长衬底的工艺步骤中部分地构成耦合输出覆层以及光阻挡层。光阻挡层和耦合输出覆层的构成因此是成本适宜的并且在大的体积中是可行的。
根据另一个实施方式，为了在第一部分中构成光阻挡层将下述材料施加到正面小面上，所述材料对于在制成的半导体激光二极管中产生的光是反射性的和/或吸收性的。特别地，光阻挡层在这种情况下能够构成为正面小面上的覆层。作为吸收性的材料例如考虑金属、例如钛、铂、钨、镍、钯、铬、铝以及它们的组合。此外，如下半导体材料是适合的，所述半导体材料作为半导体层沿着第一部分中的正面小面施加并且所述半导体材料与在半导体激光二极管中产生的光的能量相比具有更小的带隙，例如所述材料为硅、锗、AlxIn1-x-yGayN、AlxIn1-x-yGayAs、AlxIn1-x-yGayP(其中x、y分别在0和1之间)、ZrO、ZnO、ZnSe、CdTe以及它们的组合。为了调节吸收特性，半导体材料也能够是掺杂的。
光阻挡层的厚度在覆层的情况下能够为至少0.1nm或者至少10nm或者也能够是至少50nm并且替选地或者附加地为至多10μm或者至多2μm或者至多1μm。
根据另一个实施方式，为了构成光阻挡层通过注入或者扩散将正面小面的第一部分中的吸收在制成的半导体激光二极管中产生的光的材料至少引入到生长衬底中。对此例如能够适合的是如下材料、例如氮、磷、氧、镁、硅、锗、硼、氢或者它们的组合。
根据另一个实施方式，第一部分中的正面小面至少具有作为光阻挡层的部分的粗糙化部。对此，正面小面的第一部分能够被粗糙化以用于构成光阻挡层。通过正面小面的这类局部的粗糙化部能够实现衰减作用，因为到达第一部分中的正面小面的不期望的光、例如干扰性的衬底发光分布到更大的角度范围上和/或向回散射到衬底中。
根据另一个实施方式，光阻挡层具有在正面小面上的反射性的和/或吸收性的材料的组合和/或注入或者扩散到正面小面中的吸收性的材料和/或在第一部分中的正面小面的粗糙化部。
根据另一个实施方式，与正面小面相对置的后侧小面在与第一部分相对置的部分中粗糙化。由此也能够实现对例如在衬底中引导的不期望的激光模式的衰减作用。
根据另一个实施方式，在后侧小面上局部地或者整面地施加高反射的光学覆层，所述光学覆层构成为用于激光的谐振镜。
在此处所描述的半导体激光二极管中，能够通过将光阻挡层集成到正面小面中或正面小面上有利地实现：不需要外部的遮挡板或者吸收元件，这显著减小了半导体激光二极管的安装耗费和安装公差。此外能够减小构型大小从而简化例如在投影器中的集成。通过优选地直接相继地施加光阻挡层和耦合输出覆层能够实现尤其是光阻挡层结构的成本适宜的制造。通过将光阻挡层和耦合输出覆层仅部分地施加、即以结构化的方式施加在正面小面的不同的部分或者区域上能够将所选择的材料的附着问题最小化以及减小有源层短路的风险。
附图说明
其它的优点、有利的实施方式和改变方案从下文中结合附图所描述的实施例中得出。
附图示出：
图1A和1B示意性地示出根据一个实施例的半导体激光二极管的示意图；
图2A至2D示出用于制造根据其它的实施例的半导体激光二极管的方法的示意图；
图3A至6示出根据其它的实施例的半导体激光二极管的示意图。
在实施例和附图中，相同的、同类的或者起相同作用的元件分别设有相同的附图标记。所示出的元件和其彼此间的大小关系不视为是按比例的，更确切地说，各个元件、例如层、构件、器件和区域为了更好的可视性和/或更好的理解能够夸张大地示出。
具体实施方式
在图1A和1B中示出半导体激光二极管100的一个实施例，其中图1A示出正面小面5的俯视图并且图1B示出贯穿半导体激光二极管100的剖视图。在图1A中在此不示出光阻挡层8和耦合输出覆层9，所述光阻挡层和耦合输出覆层在图1B中示出。
半导体激光二极管100具有衬底，所述衬底优选是用于在其上外延生长的半导体层序列2的生长衬底1。替选于此，衬底也能够是载体衬底，在生长衬底上生长的半导体层序列2在生长之后被转移到所述载体衬底上。尤其优选地，生长衬底1能够由GaN构成，在所述生长衬底上生长有包含AlInGaN化合物半导体材料的半导体层序列2。
半导体层序列2具有有源层3，所述有源层适合于在运行时产生激光30。在半导体层序列2的背离生长衬底1的一侧上安置有电极层4，所述电极层设置用于电接触半导体层序列2。半导体激光二极管100能够具有另一个电极层用于电接触半导体层序列2的另一侧，所述另一个电极层为了概览未示出。半导体层序列2除了有源层3以外的各个层，如套层、波导层、阻挡层、电流扩展层和/或电流限制层为了简化相应未示出。
示出的半导体激光二极管100能够是带形激光器、梯形激光器、脊形波导激光器或者它们的组合。此外，半导体激光二极管100也能够构成为激光棒。
在半导体激光二极管100运行时产生的激光30在正面小面5处在光放射区域6中出射，所述正面小面如在概述部分所描述的那样在半导体层序列2在生产衬底1上生长之后在生长衬底1和半导体层序列2上构成。光放射区域6包括在正面小面5处的下述区域，所述区域优选相应于在半导体层序列2中产生的激光模式的出射面。光放射区域6尤其与生长衬底1和半导体层序列2的后侧小面10处的区域相对置，在所述区域上施加有呈谐振镜形式的光学覆层(未示出)。
根据自发发射、散射辐射和/或根据激光模式与衬底1的电场的交叠，光能够在激光30的原本的、期望的激光模式之外进入生长衬底1。该光也能够称为衬底模式。如果激光30是蓝光或者绿光，那么如之前所描述的那样尤其是使用GaN作为生长衬底1，所述生长衬底对于激光30而言是透明的。由此可行的是，在生长衬底1中衬底模式的光能够基本上不受阻碍地传播。当该光到达正面小面5时，其能够经由副放射区域7放射。
副放射区域7相对于光放射区域6能够具有相对大的面积份额。换句话说，生长衬底1因此显现为是自发光的并且原本期望的经由光放射区域6放射的激光辐射30的射束质量变差。如果如在图1A中所示出的半导体激光二极管在没有其它措施的情况下例如在飞点应用的领域中用于投影，那么围绕投影区域构成所谓的“光晕”，由此会显著损害图像质量。
为了避免产生这样的因所不期望的光经由副放射区域7的放射引起的光晕，在正面小面5上，构成在正面小面5的第一部分51中的光阻挡层8，如在图8中所示出的那样。光阻挡层8对于具有激光30的波长的光而言是至少部分地不可透过的。换句话说，通过光阻挡层8防止上述衬底模式能够离开生长衬底1。
此外，在正面小面5上在包括光出射区域6的第二部分52中施加有呈耦合输出覆层9形式的光学覆层。耦合输出覆层9具有适当的光学特性，以便耦合输出在有源层3中产生的激光30的期望的份额。抗反射覆层9因此能够具有期望的镜面化特性和/或去镜面化特性和/或λ/2-光学无源覆层。耦合输出覆层9例如能够具有一个或多个介电层，所述介电层是透明的并且每个都具有适当的折射率，以便实现期望的镜面化作用或者去镜面化作用。
光阻挡层8和耦合输出覆层9分别不大面积地在正面小面5上构成，而是至少部分地并排设置，使得第一部分51至少部分地没有耦合输出覆层9并且第二部分52至少部分地没有光阻挡层8。光阻挡层8和耦合输出覆层9由此至少部分地并排设置。特别地，在所示出的实施例中，光阻挡层8和耦合输出覆层9不叠加。
光阻挡层8和耦合输出覆层9的其它的特征、特性和设置可行性结合图3A至6来描述，而结合图2A至2D示出用于构成光阻挡层8和耦合输出覆层9的不同的方法步骤。
对此具有生长的半导体层序列2的多个生长衬底1与多个盲棒11一起以交替的设置编成所谓的编织结构，在所述半导体层序列上分别已经构成有正面小面5。盲棒11在此优选沿着垂直于正面小面5的方向伸出于正面小面5。由此在一定角度下产生对正面小面5的区域的遮挡，其中该角度能够优选不等于90°。在相应适当的角度下因此对于定向方法而言由此仅正面小面的第一部分51或者第二部分52是能够接近的。
如在图2A中所示出的那样，盲棒11被结构化为，使得所述盲棒在正面小面5的区域中与半导体层序列2隔开。在生长衬底1上反之盲棒11直接设置在正面小面5上。由此可行的是，在生长衬底1的一侧上与正面小面5的较小的第二部分52相比遮挡更大的第一部分51。
为了构成光阻挡层8和耦合输出覆层9分别使用定向方法、例如定向的覆层方法。覆层在此从相应的覆层方向18、19中进行，所述覆层方向在图2A的实施例中分别相对于正面小面5具有不等于90°的角度。作为定向的覆层方法例如能够使用在上文中的概述部分中所提到的方法。光阻挡层8和耦合输出覆层能够如在图3A至6的实施例中所示出的那样，部分叠加地或者也可以不叠加地并排设置。
根据图2B的实施例，盲棒11在两侧结构化，使得邻接于生长衬底1的盲棒11在生长衬底1上分别同样与正面小面5间隔地设置。由此能够可行的是，正面小面的第一部分和第二部分例如能够选择为是同样大的，因为在盲棒11的对称的结构化时并且在覆层方向18、19处于相同的角度下时也能够实现对称的遮挡从而能够实现对光阻挡层8和耦合输出覆层9的对称的结构化。
在图2C的实施例中以及在图2D的实施例中，盲棒11分别具有突起部，所述突起部在正面小面5的视图中遮盖正面小面5的第一或者第二部分并且与正面小面隔开。
在图2C的实施例中，由此正面小面5的第一部分51在正面小面5的俯视图中沿着垂直于正面小面5的方向是可自由接近的，使得为了在正面小面5的第一部分51中构成阻挡层8能够执行具有垂直于正面小面5的覆层方向18的定向方法，而借助于具有与正面小面围成不等于90°的角的覆层方向19的定向方法能够在正面小面5的第二部分52中在盲棒11的突起部的下方构成耦合输出覆层9。在图2D的实施例中这恰好是相反的。
通过必要时具有结构化部的盲棒11和用于构成光阻挡层8和耦合输出覆层9的定向的或者非定向的方法的适当的组合，能够将光阻挡层8和耦合输出覆层9相继地、优选直接相继地在相同的编织结构中构成，而不具有转移。
在图3A至6中示出半导体激光二极管101、…、111的其它的实施例，所述半导体激光二极管能够借助于上述方法来制造。半导体激光二极管101、…、111基于在图1A和1B中所阐述的半导体激光二极管100，使得在图3A至6中为了概览所有的元件不再设有附图标记。
在图3A中示出半导体激光二极管101，所述半导体激光二极管在正面小面5上具有光阻挡层8和耦合输出覆层9，所述光阻挡层和耦合输出覆层叠加。换句话说，正面小面5的第一部分51和正面小面5的第二部分52叠加，其中施加有相应的层。但是此外，光阻挡层8部分地不施加在正面小面5的第二部分52中并且耦合输出覆层9部分地不施加在正面小面5的第一部分51中。耦合输出覆层9遮盖正面小面5上的半导体层序列2以及生产衬底1的一部分。光阻挡层8遮盖生长衬底1的一部分以及耦合输出覆层9的一部分。由此能够实现：光阻挡层8能够施加到正面小面5的相对大的部分上，而不经由有源层3产生漏电流的风险。
光阻挡层8在所示出的实施例中具有吸收性的材料，例如金属、如钛、铂、钨、镍、钯、铬、铝或者它们的组合。替选地或者附加地，光阻挡层8也能够通过呈一个或多个半导体层形式的半导体材料形成，所述半导体材料与在有源层中产生的激光相比具有更小的带隙，例如Si、Ge、AlInGaN、AlInGaAs、AlInGaP、ZrO、ZnO、ZnSe、CdTe以及它们的组合。
在此不需要：光阻挡层8在其整个扩展部之上具有精确相同的厚度。此外也不需要：光阻挡层8在其整个扩展部至少具有精确相同的材料组份。能够局部地变化的厚度和材料组份仅须选择为，使得光阻挡层8覆盖正面小面5的足够大的部分51并且对于经由副放射区域7放射的光而言是不可透过的或者基本上是不可透过的。由于生产技术的原因，正面小面5的边缘例如能够是在四周没有光阻挡层8。
通过分析正面小面5上的耦合输出覆层9和光阻挡层8的沉积区域，可以证实根据上述实施例的所述方法。
在图3B中示出半导体激光二极管102的另一个实施例，其中第一和第二部分51、52从而还有光阻挡层8和耦合输出区域9与图3A的实施例相比仅小部分地叠加。
在图3C中示出半导体激光二极管103的另一个实施例，其中相对于上述两个实施例第一和第二部分51、52在正面小面5上不叠加地并排设置，使得光阻挡层8和耦合输出覆层9不叠加或者不遮盖。
在图4A至4C中示出半导体激光二极管104、105、106的其它的实施例，所述半导体激光二极管具有光阻挡层8和耦合输出覆层9，所述光阻挡层和耦合输出覆层明显叠加(图4A)、仅在小的部分中叠加(图4B)或者不叠加地并排设置(图4C)。与图3A至3C的上述实施例相比，光阻挡层8在图4A至4C的实施例中通过注入技术或者扩散技术提供。对此能够根据上述方法将适当的吸收性的材料、例如N、P、O、Mg、Si、Ge、B、H施加或者引入到正面小面5中、尤其是正面小面5上的生长衬底1中。
在图5A至5D中示出半导体激光二极管107、108、109、110的其它的实施例，所述半导体激光二极管同样具有光阻挡层8，所述光阻挡层相应于图5A至5D与耦合输出覆层9以不同程度叠加的方式构成。与图3A至4C的上述实施例相比，光阻挡层8在图5A至5D的实施例中构成为在第一部分51中的正面小面5上的粗糙化部。通过这样局部地粗糙化正面小面5能够实现衰减作用，由此衬底模式能够分布在较大的角度范围中和/或向回散射到衬底1中。粗糙化部的制造例如能够通过定向的蚀刻法产生。
在图5D中示出的半导体激光二极管110除了在正面小面5上的构成为粗糙化部的光阻挡层8以外还具有在部分12中的后侧小面10上的粗糙化部，所述部分与正面小面5的第一部分51相对置。后侧小面10上的这类粗糙化部例如能够用于改进高反射的、通常呈多层的高反射的镜形式的覆层13的附着。
在图6中示出半导体激光二极管111的另一个实施例，所述半导体激光二极管具有光阻挡层8，所述光阻挡层通过粗糙化部和以覆层的形式施加的吸收材料的组合构成。粗糙化部还有用于构成光阻挡层8的覆层能够根据上述具有定向方法的方法来制造。
此外，在附图中以及在概述部分的实施方式中所描述的特征的其它组合也是可行的，即使这些特征未详细地在附图中示出也是如此。
本发明不通过根据实施例的描述而受限于此。更确切地说，本发明包括每个新的特征以及特征的每个组合，这尤其是包含权利要求中的特征的每个组合，即使该特征或者该组合本身未详细地在权利要求或者实施例中说明时也是如此。

Claims (15)

1.一种用于制造半导体激光二极管的方法，所述方法具有下述步骤：
-在生长衬底(1)上外延地生长具有至少一个有源层(3)的半导体层序列(2)，
-在所述半导体层序列(2)和所述生长衬底(1)上构成正面小面(5)，其中所述正面小面(5)构建为具有用于在制成的所述半导体激光二极管中产生的激光(30)的光放射区域(6)的主放射面，
-在所述正面小面(5)的第一部分(51)上构成光阻挡层(8)，
-在所述正面小面(5)的第二部分(52)上构成耦合输出覆层(9)，其中所述第一部分(51)和所述第二部分(52)在平行于所述正面小面(5)的方向上并且沿着所述半导体层序列(2)的生长方向至少部分地彼此并排地设置，使得所述第一部分(51)至少部分地没有所述耦合输出覆层(9)并且所述第二部分(52)至少部分地没有所述光阻挡层(8)，并且其中所述第二部分(52)具有光出射区域(6)。
2.根据权利要求1所述的方法，其中为了构成所述光阻挡层(8)粗糙化所述第一部分(51)中的所述正面小面(5)。
3.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其中为了构成所述光阻挡层(8)将反射和/或吸收在制成的所述半导体激光二极管中产生的光的材料在所述第一部分(51)中施加到所述正面小面(5)上。
4.根据权利要求1所述的方法，其中
-通过定向方法产生所述光阻挡层(8)和/或所述耦合输出覆层(9)，并且
-分别通过因盲棒(11)引起遮挡以结构化的方式并且在不转移的情况下构成所述光阻挡层(8)和所述耦合输出覆层(9)，在所述盲棒之间沿着生长方向设置具有生长的所述半导体层序列(2)的所述生长衬底(1)。
5.根据权利要求4所述的方法，其中所述盲棒(11)沿着垂直于所述正面小面(3)的方向伸出于所述正面小面(5)。
6.根据权利要求4或5所述的方法，其中至少一个盲棒(11)具有突起部，所述突起部在所述正面小面(5)的俯视图中遮盖所述正面小面(5)的所述第一部分(51)或所述第二部分(52)并且与所述正面小面(5)隔开。
7.根据权利要求4至6中任一项所述的方法，其中为了构成所述光阻挡层(8)和所述耦合输出覆层(9)，将具有相应生长的半导体层序列(2)的多个生长衬底(1)连同多个盲棒(11)编成编织结构。
8.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其中所述第一部分(51)和所述第二部分(52)不叠加。
9.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其中为了构成所述光阻挡层(8)通过注入或者扩散，将吸收在制成的所述半导体激光二极管中产生的光的所述材料在所述正面小面(5)的所述第一部分(51)中至少引入到所述生长衬底(1)中。
10.一种半导体激光二极管，具有：
-生长衬底(1)，
-在所述生长衬底(1)上的半导体层序列(2)，所述半导体层序列具有至少一个构建用于产生激光(30)的有源层(3)，
-在所述生长衬底(1)和所述半导体层序列(2)上的正面小面(5)，所述正面小面构建为具有用于在制成的所述半导体激光二极管中产生的激光(30)的光放射区域的主放射面，
-在所述正面小面(5)的第一部分(51)上的光阻挡层(8)，和
-在所述正面小面(5)的第二部分(52)上的耦合输出覆层(9)，其中所述第一部分(51)和所述第二部分(52)在平行于正面小面(5)的方向上并且沿着所述半导体层序列(2)的生长方向至少部分地彼此并排地设置，使得所述第一部分(51)至少部分地没有所述耦合输出覆层(9)并且所述第二部分(52)至少部分地没有所述光阻挡层(8)，并且其中所述第二部分(52)具有光出射区域(6)。
11.根据权利要求10所述的半导体激光二极管，其中所述第一部分(51)和所述第二部分(52)不叠加。
12.根据权利要求10或11所述的半导体激光二极管，其中所述第一部分(51)中的所述正面小面(5)具有粗糙化部至少作为所述光阻挡层(8)的部分。
13.根据权利要求12所述的半导体激光二极管，其中与所述正面小面(5)相对置的后侧小面(10)的与所述第一部分(51)相对置的部分(12)被粗糙化。
14.根据权利要求10至13中任一项所述的半导体激光二极管，其中,在所述正面小面(5)的所述第一部分(51)中，施加反射和/或吸收在制成的所述半导体激光二极管中产生的光的材料至少作为所述光阻挡层(8)的部分。
15.根据权利要求10至14中任一项所述的半导体激光二极管，
其中，在所述正面小面(5)的所述第一部分(51)中，通过注入或者扩散，将吸收在制成的所述半导体激光二极管中产生的光的材料至少作为所述光阻挡层(8)的一部分至少引入到所述生长衬底(1)中。
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