CN105453350B - 激光元件和用于制造激光元件的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种包括边缘发射第一激光芯片（100）的激光元件（500）。所述边缘发射第一激光芯片具有上侧（101）、下侧（102）、端面（103）和侧面（104、105）。发射区（131）形成在端面上。侧面被定向成垂直于上侧和端面。第一金属化层（170）被布置在上侧上。台阶（153）形成在侧面上，侧面的邻近上侧的部分借助于该台阶而凹陷。钝化层（160）被布置在侧面的凹陷部中。激光芯片被布置在载体（400）上，其例如由金刚石构成。第一激光芯片（100）的侧面（104）面向载体（400）的表面。被布置在载体的表面上的第一焊接接触件（410）以导电的方式连接到第一金属化层（170）。借助于第一激光芯片（100）的第一金属化层（170）到第三激光芯片（300）的第一金属化层的电连接并且借助于藉由焊接接触件（410、420、430）的SMD安装，可提供具有高功率、改进的冷却并且没有令人烦恼的干扰的激光元件，因为两个发射区（131）定位成彼此至多相隔20μm（501）。

Description

激光元件和用于制造激光元件的方法

技术领域

本发明涉及根据专利权利要求1的激光元件和根据专利权利要求14的用于制造激光元件的方法。

本专利申请要求德国专利申请DE 102013216527.7的优先权，该专利申请的公开内容以引用的方式并入本文中。

背景技术

具有基于半导体的激光芯片（激光二极管）的激光元件是现有技术已知的。在基于半导体的激光芯片的情况下，最大光输出功率（特别是在连续操作中）实质上受到两个因素的限制。一方面，必须将在操作期间由激光芯片所产生的废热从激光芯片中散发出，从而防止激光特征曲线的热弯曲或超限和/或激光芯片的破坏。另一方面，在发射区中的激光芯片的输出端面上出现的光密度必须不超过最大值，因为否则会发生光引起的热破坏（光学灾变损伤；COD）。用于优化激光芯片的散热的多种措施是现有技术已知的。此外，为单个激光芯片配备多个发射区的各种可能的方法是已知的。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种激光元件。该目的通过具有权利要求1的特征的激光元件实现。

本发明的另一个目的是提供一种用于制造激光元件的方法。该目的通过具有权利要求14的特征的方法实现。从属权利要求中具体说明了各种改进方案。

激光元件包括具有上侧、下侧、端侧和侧面的边缘发射的第一激光芯片。发射区被布置在第一激光芯片的端侧上。侧面被定向成垂直于上侧和端侧。第一金属化层被布置在上侧上。台阶形成在侧面上，侧面的邻近上侧的部分借助于该台阶而后移。钝化层被布置在侧面的后移部中。

有利地，第一激光芯片的侧面可形成为断裂面，从而具有特别低的表面粗糙度。例如，第一激光芯片的侧面可具有在50 nm范围内的表面粗糙度。这样，第一激光芯片的侧面可以特别良好地机械和热联接到载体的表面。

激光芯片被布置在载体上。在这种情况下，第一激光芯片的侧面面向载体的表面。被布置在载体的表面上的第一焊接接触件导电性地连接到第一金属化层。

有利地，在该激光元件的情况下，在激光元件的操作期间由第一激光芯片所产生的废热经由侧面被散发到载体。这样，在第一激光芯片的作用区中所产生的废热只需经过第一激光芯片行进短距离而到达侧面。因此，对于废热的耗散而言，只存在低的热阻。

被布置在侧面的后移部中的钝化层有利地防止在被布置在载体的表面上的第一焊接接触件和激光芯片的侧面之间的电短路。这样，也防止激光芯片自身的短路。

因为第一激光芯片被布置成使其侧面在载体的表面上，所以第一激光芯片的作用区被有利地定向成垂直于载体的表面。这样，由激光元件的第一激光芯片发射的激光束有利地在垂直于载体表面的方向上只具有小的光束发散角。因此，可以有利地将第一激光芯片的端侧布置在与激光元件的载体的外边缘相隔一定距离处，而载体不会遮挡由第一激光芯片发射的激光束。由此，有利地增大激光元件的制造期间的安装公差，这允许简单且经济地制造激光元件。

在激光元件的一个实施例中，借助于被布置在载体表面上的第二焊接接触件将第一激光芯片的侧面连接到载体。有利地，可以在载体表面上的第一焊接接触件与第二焊接接触件之间，施加电压到激光元件的第一激光芯片。因为第一焊接接触件和第二焊接接触件以共面的方式被布置在载体的表面上，所以可以简单地且经济地通过表面安装方法有利地将第一激光芯片安装在载体的表面上。

在激光元件的一个实施例中，第二焊接接触件导电性地连接到第一激光芯片的下侧。有利地，这导致在载体的第二焊接接触件和第一激光芯片之间的大面积电连接，以便确保该电连接的低电阻。

在激光元件的一个实施例中，第二金属化层被布置在第一激光芯片的下侧上。有利地，这允许在载体的第二焊接接触件和第一激光芯片之间的导电连接具有特别低的电阻。

在激光元件的一个实施例中，第一金属化层将第一激光芯片的上侧连接到第二激光芯片的上侧。因此，激光元件有利地具有至少两个激光芯片，使得激光元件可以具有特别高的光输出功率。在这种情况下，激光元件的每个激光芯片只需输出激光元件的光输出功率的一部分，从而限制了激光芯片的热负荷和激光芯片的激光面的负荷。

在激光元件的一个实施例，第二激光芯片被构造且布置成相对于第一激光芯片为镜像对称。有利地，可以从而特别简单地且经济地制造激光元件。此外，第一激光芯片和第二激光芯片的镜像对称构造导致激光元件的特别紧凑的实施例。

在激光元件的一个实施例中，第一激光芯片的发射区和第二激光芯片的发射区之间的距离小于20 µm。这样，由激光元件的两个激光芯片发射的两个激光束可以被看作单个激光束。这个共同的激光束可以具有高于仅由一个激光芯片所获得的光输出功率的光输出功率。然而，由激光元件的两个激光芯片发射的激光束的激光模式有利地没有光耦合，使得激光元件的第一激光芯片和第二激光芯片不相互影响并且可以被相互独立地控制。尽管激光元件具有可能的高的光输出功率，但激光元件的两个激光芯片的输出面上的发射区的负荷被分别限制，从而可以防止发生光引起的热破坏。

在激光元件的一个实施例中，借助于被布置在载体表面上的第三焊接接触件将第二激光芯片的侧面连接到载体。因此，可以有利地相互独立地控制激光元件的第一激光芯片和第二激光芯片。由于第一激光芯片和第二激光芯片的侧面面向载体表面的布置方式，载体表面上的激光芯片的支承面积有利地小于激光芯片的下侧面向载体表面的布置方式的情况。这使得能够用昂贵的且因此高导热性的材料来制造载体。

在激光元件的一个实施例中，第一激光芯片的上侧和第一激光芯片的发射区之间的距离小于10 µm。有利地，这允许激光元件的第一激光芯片的发射区和任选的第二激光芯片的发射区之间的特别短的距离。

在激光元件的一个实施例中，第一激光芯片的侧面的后移部后移达1 µm到10 µm。例如，侧面的后移部可后移达5 µm。有利地，具有该尺寸的台阶可以用很少的费用而形成。与此同时，侧面的后移部的偏移足够小到可用第一焊接接触件的材料填充该偏移。

在激光元件的一个实施例中，侧面的后移部在第一激光芯片的下侧的方向上从第一激光芯片的上侧延伸达10 µm到50 µm。例如，侧面的后移部可在第一激光芯片的下侧的方向上从上侧延伸30 µm的距离。有利地，这个值已被证明足以确保第一焊接接触件和第一激光芯片的侧面的未后移的那部分之间的可靠的电分离。

在激光元件的一个实施例中，第一激光芯片的p型掺杂区邻近第一激光芯片的上侧。第一激光芯片的n型掺杂区邻近第一激光芯片的下侧。然而，第一激光芯片也可构造成使得n型掺杂区邻近上侧并且p型掺杂区邻近下侧。

在激光元件的一个实施例中，第一焊接接触件被布置在形成于载体表面上的台阶上。有利地，甚至可以借助于该台阶来补偿第一激光芯片的侧面的后移部的大的偏移。

一种用于制造激光元件的方法包括以下步骤：提供具有第一激光芯片和第二激光芯片的晶片；施加从第一激光芯片和第二激光芯片的上侧延伸进入晶片的沟槽，该沟槽被布置在第一激光芯片与第二激光芯片之间，该沟槽被定向成平行于第一激光芯片的谐振器；将钝化层布置在该沟槽中；将第一金属化层布置在第一激光芯片的上侧；沿延伸经过沟槽的分离平面将第一激光芯片与第二激光芯片分离，第一激光芯片和第二激光芯片的侧面形成在分离平面上；以及将第一激光芯片布置在载体上，第一激光芯片的侧面面向载体的表面，被布置在该表面上的第一焊接接触件导电性地连接到第一金属化层。

有利地，该方法允许简单和经济地制造激光元件。特别地，该方法允许多个激光芯片的并行制造。

在该方法中，第一激光芯片与第二激光芯片沿分离平面的分离可通过例如断裂而完成。然后，第一激光芯片的侧面形成为断裂面，从而可以有利地具有特别低的表面粗糙度。这样，第一激光芯片的侧面可以有利地特别良好地机械和热联接到载体的表面。

因为在该方法中将第一激光芯片布置成其侧面在载体的表面上，所以第一激光芯片的作用区被有利地定向成垂直于载体的表面。这样，由激光元件的第一激光芯片发射的激光束有利地在垂直于载体表面的方向上只具有小的光束发散角。这有利地使得能够将第一激光芯片的端侧布置在与激光元件的载体的外边缘间隔一定距离处，而载体不遮挡由第一激光芯片发射的激光束。这样，在第一激光芯片的布置期间，有利地容许存在一定的安装公差，从而可以简单和经济地实施该方法。

在该方法的一个实施例中，其包括另一步骤：借助于第一金属化层将第一激光芯片的上侧连接到第三激光芯片的上侧。第一激光芯片的上侧到第三激光芯片的上侧的连接可通过例如焊接而实施。在这种情况下，第一激光芯片的上侧上的第一金属化层可包括例如金，并且第三激光芯片的上侧上的金属化层可包括例如锡。有利地，可以由该方法获得的激光元件具有至少两个激光芯片，使得激光元件可以具有特别高的光输出功率。

在该方法的一个实施例中，通过回流焊接将第一焊接接触件连接到第一金属化层。第一焊接接触件和第一金属化层之间的导电连接的制造有利地变得特别简单，并且可以自动化以便大规模生产。

附图说明

结合以下示例性实施例的描述，本发明的上述特性、特征和优点以及实现它们的方式将变得可更加清楚和全面地理解，将结合附图更详细说明所述示例性实施例，附图示意性地示出：

图1示出了处于第一加工状态中的晶片的一部分的透视图；

图2示出了在施加沟槽之后的晶片的该部分；

图3示出了在施加钝化层和第一金属化层之后的晶片的该部分；

图4示出了第一激光芯片的端侧的平面图；

图5示出了第一激光芯片和连接到第一激光芯片的第二激光芯片的平面图；

图6示出了激光元件的侧视图；并且

图7示出了激光元件的平面图。

具体实施方式

图1示出了晶片10的一部分的示意性透视图。晶片10通过半导体技术的方法制造并且具有处于常规布置的多个激光芯片，图1中示出了其中的第一激光芯片100和第二激光芯片200。晶片10和激光芯片100、200可包括例如InGaN材料系。

激光芯片100、200构造成边缘发射激光二极管。第一激光芯片100和第二激光芯片200构造成相对于彼此为镜像对称。下面将通过举例更详细地说明第一激光芯片100。

第一激光芯片100具有上侧101以及与上侧101相对的下侧102。激光芯片100、200的上侧101和激光芯片100、200的下侧102是晶片10的上侧和下侧的一部分。

第一激光芯片100具有n型掺杂区110和p型掺杂区120。n型掺杂区110邻近第一激光芯片100的下侧102。p型掺杂区120邻近第一激光芯片100的上侧101。然而，也可以将n型掺杂区110与p型掺杂区120互换，使得n型掺杂区110邻近第一激光芯片100的上侧101并且p型掺杂区120邻近第一激光芯片100的下侧102。在n型掺杂区110和p型掺杂区120之间的连接处形成二维p-n结，该p-n结被定向成平行于第一激光芯片100的上侧101和下侧102。

p型掺杂区120形成于第一激光芯片100的上侧101，以便形成狭窄的细长波导结构140。在垂直于上侧101的方向上被布置在波导结构140下方的p-n结的一部分形成了第一激光芯片100的作用区130。

除了上侧101和下侧102外，第一激光芯片100还包括第一侧面104和第二侧面105。端侧103被定向成垂直于上侧101并且垂直于波导结构140的纵向方向。第一侧面104以及与第一侧面104相对的第二侧面105被定向成垂直于上侧101，垂直于端侧103并且平行于波导结构140的纵向方向。

在晶片10上，第一激光芯片100的端侧103和侧面104、105不被暴露，而是连接到晶片10的其它激光芯片的端侧和侧面。在如图1中所示的晶片10的区段中，第一激光芯片100的第一侧面104连接到第二激光芯片200的镜像对称的第一侧面。仅在随后的加工步骤中将晶片10的激光芯片100、200分开，从而形成端侧103和侧面104、105。例如，将第一激光芯片100和第二激光芯片200在分离平面11上分离，从而使第一激光芯片100的第一侧面104和第二激光芯片200的镜像对称的第一侧面暴露。

在第一激光芯片100的个体化之后，第一激光芯片100的端侧103以及第一激光芯片100的与端侧103相对的另一端侧形成第一激光芯片100的反射镜面。在反射镜面之间形成第一激光芯片100的谐振器141。第一激光芯片100的端侧103形成第一激光芯片100的输出面。在第一激光芯片100的作用区130和形成输出面的端侧103之间的切割区形成了发射区131，在第一激光芯片100的操作期间，在发射区131中发射激光束。在这种情况下，在垂直于端侧103的方向上发射激光束。

在垂直于第一激光芯片100的上侧101的方向上，发射区131具有与第一激光芯片100的上侧101的距离132。该距离132优选地小于10 µm。

图2示出了按时间顺序在图1的图示之后的处于加工状态中的晶片10的示意性透视图。已在第一激光芯片100和第二激光芯片200之间施加沟槽150。沟槽150在第一激光芯片100和第二激光芯片200的波导结构140之间居中地延伸，并且定向成平行于激光芯片100、200的波导结构140。定向成平行于沟槽150的对应的其它沟槽可被布置在激光芯片100、200和晶片10的其它激光芯片之间。例如，可借助于蚀刻工艺而施加沟槽150。

沟槽150从第一激光芯片100和第二激光芯片200的上侧101延伸到第一激光芯片100和第二激光芯片200中。在这种情况下，沟槽150优选地具有大致矩形的截面，其侧壁垂直于第一激光芯片100的上侧101并且底面平行于第一激光芯片100的上侧101。沟槽150具有宽度151和深度152。沟槽150的宽度151优选地在4 µm和20 µm之间。例如，沟槽150的宽度151可以是10 µm。沟槽150的深度152优选地在10 µm和50 µm之间。例如，沟槽150可具有30µm的深度152。在各种情况下，沟槽150是如此深使得它延伸到第一激光芯片100的n型掺杂区110中。

图3示出了按时间顺序在图2的图示之后的处于加工状态中的晶片10的示意性透视图。钝化层160和第一金属化层170已被施加到第一激光芯片100和第二激光芯片200的上侧101上。第二金属化层180已被施加到第一激光芯片100和第二激光芯片200的下侧102上。

钝化层160包括电绝缘材料。在波导结构140周围的区域中，钝化层160覆盖第一激光芯片100的上侧101。然而，在波导结构140的区域中，第一激光芯片100的上侧101不被钝化层160覆盖。钝化层160还延伸到沟槽150中并且覆盖沟槽150的侧壁和底面。

第一金属化层170包括导电材料。第一金属化层170可包括例如金或锡。在第一激光芯片100的上侧101上，第一金属化层170被布置在钝化层160上，并且在波导结构140的区域中，第一金属化层170与激光芯片100的上侧101接触。因此，在波导结构140的区域中，第一金属化层170导电性地连接到第一激光芯片100的p型掺杂区120。第一金属化层170还延伸到沟槽150中，在那里，第一金属化层170在沟槽150的侧壁和底面处位于钝化层160上。因此，在沟槽150的区域中，钝化层160将第一金属化层170与第一激光芯片的n型掺杂区110和p型掺杂区120电绝缘。

第二金属化层180包括电绝缘材料。例如，第二金属化层180可包括金。第二金属化层180在第一激光芯片100的表面上覆盖第一激光芯片100的下侧102，从而与第一激光芯片100的n型掺杂区110导电接触。然而，也可将第二金属化层180省略。

图4示出了在第一激光芯片100的个体化之后的第一激光芯片100的示意图。已经沿着居中地延伸经过沟槽150的分离平面11将第一激光芯片100与第二激光芯片200分离。相应地，第一激光芯片100已与邻近第一激光芯片100的晶片10的其它激光芯片分离。第一激光芯片100的个体化可通过例如断裂而完成。在这种情况下，通过第一激光芯片100的个体化所形成的侧面104、105以及端侧103可以非常光滑地形成。激光芯片100的个体化也可通过例如锯切晶片10而完成。

已通过将第一激光芯片100与第二激光芯片200分离，而将第一激光芯片100和第二激光芯片200之间的沟槽150分开。形成在第一激光芯片100上的沟槽150的一半现在形成了形成在第一激光芯片100的第一侧面104上的台阶153。第一侧面104的邻近第一激光芯片100的上侧101的部分形成了后移部154，该后移部154相对于第一激光芯片100的第一侧面104的其它部分被后移达安装深度155。安装深度155大致等于沟槽150的宽度151的一半。例如，安装深度155可以是5 µm。

钝化层160和第一金属化层170的一部分被布置在第一侧面104的后移部154中。在这种情况下，在后移部154中，钝化层160将第一金属化层170与第一激光芯片100的n型掺杂区110和p型掺杂区120电绝缘。然而，在第一激光芯片100的上侧101上，在波导结构140的区域中，第一金属化层170导电性地连接到第一激光芯片100的p型掺杂区120。

与台阶153对称的台阶可形成在第一激光芯片100的与第一侧面104相对的第二侧面105上。在这种情况下，第二侧面105也具有后移部，钝化层160和第一金属化层170延伸到该后移部中。在第二侧面105上的台阶在图4的图示中未示出，并且可将其省略。

图5示出了按时间顺序在图4的图示之后的处于加工状态中的第一激光芯片100的示意图。第一激光芯片100已被连接到第三激光芯片300，该第三激光芯片300大体上构造成相对于第一激光芯片100为镜像对称。第三激光芯片300可由例如晶片10中的邻近第一激光芯片100的第二激光芯片200构成。然而，第三激光芯片300可在另一个相应构造的激光芯片的前面。第三激光芯片300也可来自于与第一激光芯片100不同的晶片。

将第一激光芯片100和第三激光芯片300组装成使得第一激光芯片100的上侧101与第三激光芯片300的上侧邻近地相对。第一激光芯片100的波导结构140被定向成平行于第三激光芯片300的波导结构。第一激光芯片100的第一侧面104以最大的可能精度被布置成与第三激光芯片300的侧面共面。

第一激光芯片100通过被布置在第一激光芯片100的上侧101上的第一金属化层170连接到第三激光芯片300，第一金属化层170通过例如焊接导电性地连接到第三激光芯片300的第一金属化层。当第一激光芯片100的第一金属化层170包括金并且第三激光芯片300的第一金属化层包括锡时，第一激光芯片100的第一金属化层170和第三激光芯片300的第一金属化层之间的导电连接可以例如特别地被直接制造。在这种情况下，第一激光芯片100和第三激光芯片300来自于不同的晶片。

第一激光芯片100的第一侧面104上的后移部154大致与第三激光芯片300的第一侧面的后移部共面。第一激光芯片100和第三激光芯片300的后移部154一起形成了安装沟槽190。在安装沟槽190中可以通达相互导电连接的第一激光芯片100和第三激光芯片300的第一金属化层170。

在垂直于第一激光芯片100的第一侧面104的方向上，安装沟槽190具有安装深度155。在垂直于第一激光芯片100的上侧101的方向上，安装沟槽190具有安装宽度156。安装深度156大致对应于被施加在晶片10中的沟槽150的深度152的两倍。例如，安装沟槽190的安装宽度156可以是60 µm。

图6示出了激光元件500的侧视图。图7示出了激光元件500的平面图。

激光元件500包括图5的相互连接的激光芯片100、300。激光元件500还包括载体400。载体400具有表面401。载体400包括高导热材料并且构造成至少在表面401上是电绝缘的。载体400可例如构造为金属芯印刷电路板。然而，载体400也可包括特别高导热的材料，如金刚石。

第一焊接接触件410、第二焊接接触件420和第三焊接接触件430被布置在载体400的表面401上。焊接接触件410、420、430分别相互电绝缘。焊接接触件410、420、430优选地构造为适合于表面安装（例如通过回流焊接的表面安装）的SMD焊接接触件。

第一焊接接触件410被居中地布置在第二焊接接触件420和第三焊接接触件430之间。第一焊接接触件410具有宽度411。宽度411小于第一激光芯片100和第三激光芯片300的组合的安装沟槽190的安装宽度156。例如，第一焊接接触件410的宽度411为30 µm。在垂直于第一焊接接触件410、第二焊接接触件420和第三焊接接触件430之间的连接方向的方向上，第一焊接接触件410、第二焊接接触件420和第三焊接接触件430构造为条状，并且在平行于激光芯片100、300的上侧101的方向上具有大致对应于激光芯片100、300的侧面104、105的长度的长度。

由第一激光芯片100和第三激光芯片300形成的封装被布置在载体400的表面401上，使得激光芯片100、300的第一侧面104面向载体400的表面401。安装沟槽190被大致居中地布置在第一焊接接触件410之上。第一金属化层170的能在安装沟槽190中通达的那部分导电性地连接到第一焊接接触件410。第一金属化层170和第一焊接接触件410之间的连接可通过例如焊接工艺（例如回流焊接）来制造。

经由第一金属化层170，载体400的表面401上的第一焊接接触件410和第一激光芯片100及第三激光芯片300的p型掺杂区120之间存在导电连接。在安装沟槽190的区域中，第一激光芯片100和第三激光芯片300的钝化层160将第一焊接接触件410与激光芯片100、300的n型掺杂区110绝缘。因为第一焊接接触件410的宽度411小于安装沟槽190的安装宽度156并且安装沟槽190被大致居中地布置在第一焊接接触件410之上，所以第一焊接接触件410和激光芯片100、300的第一侧面104上的在安装沟槽190之外的n型掺杂区110之间不存在导电连接。

第一激光芯片100的第一侧面104与载体400的表面401上的第二焊接接触件420导电接触。相应地，第三激光芯片300的第一侧面与载体400的表面401上的第三焊接接触件430导电接触。同样地，第二焊接接触件420和第一激光芯片100的第一侧面104之间的连接以及第三焊接接触件430和第三激光芯片300的第一侧面之间的连接优选地通过焊接（例如回流焊接）来制造。

经由第一激光芯片100的第一侧面104，载体400的表面401上的第二焊接接触件420和第一激光芯片100的n型掺杂区110之间存在导电连接。经由第三激光芯片300的第一侧面，载体400的表面401上的第三焊接接触件430和第三激光芯片300的n型掺杂区之间存在导电连接。优选地，第一焊接接触件410和第一激光芯片100的下侧102上的第二金属化层180之间还存在直接导电连接。相应地，第三激光芯片300的下侧上的第二金属化层之间也优选地存在直接导电连接。在这种情况下，焊接接触件420、430和激光芯片100、300的n型掺杂区110之间的导电连接可以有利地构造成是特别可靠且低阻抗的。然而，也可将第二金属化层180省略。

在载体400的第一焊接接触件410和第二焊接接触件420之间，可以施加跨过第一激光芯片100的作用区130的电压，以便使第一激光芯片100发射激光束。该激光束由第一激光芯片100在发射区131中沿大致垂直于端侧103的发射方向510发射。在这种情况下，电流从第一焊接接触件410经由第一金属化层170、第一激光芯片100的波导结构140中的p型掺杂区120、第一激光芯片100的作用区30和第一激光芯片100的n型掺杂区110而流动到载体400的第二焊接接触件420。在载体400的第一焊接接触件410和第三焊接接触件430之间，可以施加跨过第三激光芯片300的作用区的电压，以便使第三激光芯片300发射激光束。该激光束由第三激光芯片300在第三激光芯片300的发射区中沿定向成大致垂直于第三激光芯片300的端侧的发射方向510发射。在这种情况下，电流从第一焊接接触件410经过第一金属化层170、第三激光芯片300的波导结构中的p型掺杂区，经由第三激光芯片300的作用区而流动到第三激光芯片300的n型掺杂区并且流动到载体400的第三焊接接触件430上。激光元件500使得能够相互独立地驱动第一激光芯片100和第三激光芯片300。

激光元件500的第一激光芯片100和第三激光芯片300的发射区131相互之间具有距离501。发射区131之间的距离501大致对应于第一激光芯片100的发射区131与第一激光芯片100的上侧101之间的距离132的两倍和激光芯片100、300的两个第一金属化层170的厚度的总和。发射区131的距离501优选地小于20 µm。

激光元件500的激光芯片100、300的发射区131之间的短距离501有利地使得能够将由激光元件500的两个激光芯片100、300发射的激光束在光学上看作公共激光束。为此，例如，激光元件500可具有用于由激光芯片100、300发射的两个激光束的合适的公共光学元件。

尽管它们的短距离501，但是由激光元件500的两个激光芯片100、300发射的激光束没有光耦合。这意味着激光芯片100、300的作用区130和谐振器141以及由激光芯片100、300发射的激光束不会相互干扰。

通过由激光元件500的激光芯片100、300发射的激光束的光学组合所形成的激光束可以具有高的光输出功率。然而，因为由激光芯片100、300发射的单体光束是在激光芯片100、300的相互分离的发射区131中发射的，所以在第一激光芯片100和第三激光芯片300的发射区131处的面负荷较低，从而仅仅存在低风险的光引起的热破坏。

在激光元件500的操作期间，第一激光芯片100和第三激光芯片300中产生的废热可以从激光芯片100、300的作用区130经由激光芯片100、300的第一侧面104流入载体400中。在这种情况下，有利地，废热只需行进在激光芯片100、300的作用区130和第一侧面104之间的短距离，从而对于热量流走而言，仅存在低的热阻。

在垂直于载体400的表面401的方向上，由激光元件500的激光芯片100、300发射的激光束具有比在平行于载体400的表面401的方向上更小的光束发散角。例如，由激光芯片100、300发射的激光束在垂直于载体400的表面401的方向上可具有8°的光束发散角并且在平行于载体400的表面401的方向上可具有22°的光束发散角。由激光芯片100、300发射的激光束在垂直于载体400的表面401的方向上的小光束发散角允许激光元件500的激光芯片100、300的端侧103被布置成相对于载体400的边缘后移，而在载体400的边缘处不会发生对于由激光芯片100、300发射的激光束的遮挡。在将激光芯片100、300的封装布置在载体400的表面401上时，这有利地形成了一定的安装公差。

因为激光元件500的激光芯片100、300的第一侧面104可通过在晶片10的分割期间的断裂而形成，所以激光芯片100、300的第一侧面104可以具有特别低的表面粗糙度。例如，激光芯片100、300的第一侧面104可具有在50 nm范围内的表面粗糙度。这样，将激光芯片100、300的第一侧面104布置在载体400的表面401上是特别简单的，并且在激光芯片100、300的侧面104和载体400的表面401上的焊接接触件420、430之间获得良好的热接触和电接触。

激光元件500的激光芯片100、300的布置的另一个优点在于相比激光芯片100、300的如下布置（其中激光芯片100、300的上侧101或下侧102面向载体400的表面401），激光芯片100、300对于载体400的表面401具有更小的空间要求。这允许激光元件500被构造成特别紧凑。此外，激光元件500的载体400因此可以构造成具有特别小的表面401，这允许载体400由昂贵的材料制成。

可以在载体400的表面401上设置台阶。在这种情况下，第一焊接接触件410被布置在台阶的表面上，从而在垂直于载体400的表面401的方向上显著地高于第二焊接接触件420和第三焊接接触件430。在这种情况下，安装深度155可具有例如在10 µm和100 µm之间的值。

已借助于优选的示例性实施例详细地说明和描述了本发明。然而，本发明并不局限于所公开的示例。相反，在不偏离本发明的保护范围的情况下，本领域技术人员可以从这些示例得出其它变型。

附图标记列表

10 晶片

11 分离平面

100 第一激光芯片

101 上侧

102 下侧

103 端侧

104 第一侧面

105 第二侧面

110 n型掺杂区

120 p型掺杂区

130 作用区

131 发射区

132 距离

140 波导结构

141 谐振器

150 沟槽

151 宽度

152 深度

153 台阶

154 后移部

155 安装深度

156 安装宽度

160 钝化层

170 第一金属化层

180 第二金属化层

190 安装沟槽

200 第二激光芯片

300 第三激光芯片

400 载体

401 表面

410 第一焊接接触件

411 宽度

420 第二焊接接触件

430 第三焊接接触件

500 激光元件

501 距离

510 发射方向

Claims (13)

1.一种激光元件（500），具有边缘发射的第一激光芯片（100），所述第一激光芯片（100）具有上侧（101）、下侧（102）、端侧（103）和侧面（104），

其中，发射区（131）被布置在所述端侧（103）上，

其中，所述侧面（104）被定向成垂直于所述上侧（101）和所述端侧（103），

其中，第一金属化层（170）被布置在所述上侧（101）上，

其中，台阶（153）形成在所述侧面（104）上，所述侧面的邻近所述上侧（101）的部分（154）借助于所述台阶而后移，

其中，钝化层（160）被布置在所述侧面（104）的后移部（154）中，

其中，所述激光芯片（100）被布置在载体（400）的表面（401）上，

其中，所述侧面（104）面向所述载体（400）的所述表面（401），

其中，被布置在所述载体（400）的表面（401）上的第一焊接接触件（410）导电性地连接到所述第一金属化层（170），

其中，所述第一金属化层（170）将所述第一激光芯片（100）的上侧（101）连接到第二激光芯片（300）的上侧，

其中，所述第二激光芯片（300）被构造且布置成相对于所述第一激光芯片（100）为镜像对称。

2.如权利要求1所述的激光元件（500），其中，借助于被布置在所述载体（400）的表面（401）上的第二焊接接触件（420），所述第一激光芯片（100）的侧面（104）被连接到所述载体（400）。

3.如权利要求2所述的激光元件（500），其中，所述第二焊接接触件（420）导电性地连接到所述第一激光芯片（100）的下侧（102）。

4.如权利要求1所述的激光元件（500），其中，第二金属化层（180）被布置在所述第一激光芯片（100）的下侧（102）上。

5.如权利要求1所述的激光元件（500），其中，所述第一激光芯片（100）的发射区（131）和所述第二激光芯片（300）的发射区之间的距离（501）小于20 µm。

6.如权利要求1所述的激光元件（500），其中，借助于被布置在所述载体（400）的表面（401）上的第三焊接接触件（430），所述第二激光芯片（300）的侧面被连接到所述载体（400）。

7.如权利要求1所述的激光元件（500），其中，所述上侧（101）和所述发射区（131）之间的距离（132）小于10 µm。

8.如权利要求1所述的激光元件（500），其中，所述侧面（104）的后移部（154）被后移达1µm到10 µm。

9.如权利要求1所述的激光元件（500），其中，在所述第一激光芯片（100）的下侧（102）的方向上，所述侧面（104）的后移部（154）从所述第一激光芯片（100）的上侧（101）延伸达10µm到50 µm。

10.如权利要求1所述的激光元件（500），其中，所述第一激光芯片（100）的p型掺杂区（120）邻近所述上侧（101），其中，所述第一激光芯片（100）的n型掺杂区（110）邻近所述下侧（102）。

11.如权利要求1所述的激光元件（500），其中，所述第一焊接接触件（410）被布置在形成于所述载体（400）的表面（401）上的台阶上。

12.一种用于制造激光元件（500）的方法，所述方法具有以下步骤：

- 提供晶片（10），所述晶片（10）具有第一激光芯片（100）和第二激光芯片（200）；

- 施加沟槽（150），所述沟槽（150）从所述第一激光芯片（100）和所述第二激光芯片（200）的上侧（101）延伸到所述晶片（10）中，所述沟槽（150）被布置在所述第一激光芯片（100）和所述第二激光芯片（200）之间，所述沟槽（150）被定向成平行于所述第一激光芯片（100）的谐振器（141）；

- 将钝化层（160）布置在所述沟槽（150）中；

- 将第一金属化层（170）布置在所述第一激光芯片（100）的上侧（101）上；

- 沿延伸经过所述沟槽（150）的分离平面（11）将所述第一激光芯片（100）和所述第二激光芯片（200）分离，所述第一激光芯片（100）和所述第二激光芯片（200）的侧面（104）形成在所述分离平面（11）上；

- 将所述第一激光芯片（100）布置在载体（400）的表面（401）上，所述第一激光芯片（100）的侧面（104）面向所述载体（400）的所述表面（401），被布置在所述表面（401）上的第一焊接接触件（410）导电性地连接到所述第一金属化层（170），

其中，所述方法包括以下的另一步骤：

- 借助于所述第一金属化层（170）将所述第一激光芯片（100）的上侧（101）连接到第三激光芯片（300）的上侧。

13.如权利要求12所述的方法，其中，通过回流焊接将所述第一焊接接触件（410）连接到所述第一金属化层（170）。

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