CN109659813B - 用于制造激光二极管条的方法和激光二极管条 - Google Patents

用于制造激光二极管条的方法和激光二极管条 Download PDF

Info

Publication number
CN109659813B
CN109659813B CN201811183129.5A CN201811183129A CN109659813B CN 109659813 B CN109659813 B CN 109659813B CN 201811183129 A CN201811183129 A CN 201811183129A CN 109659813 B CN109659813 B CN 109659813B
Authority
CN
China
Prior art keywords
emitter
layer
emitters
type
laser diode
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201811183129.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN109659813A (zh
Inventor
斯文·格哈德
安德烈亚斯·莱夫勒
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ams Osram International GmbH
Original Assignee
Osram Opto Semiconductors GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Osram Opto Semiconductors GmbH filed Critical Osram Opto Semiconductors GmbH
Publication of CN109659813A publication Critical patent/CN109659813A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN109659813B publication Critical patent/CN109659813B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/40—Arrangement of two or more semiconductor lasers, not provided for in groups H01S5/02 - H01S5/30
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/0014—Measuring characteristics or properties thereof
    • H01S5/0042—On wafer testing, e.g. lasers are tested before separating wafer into chips
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/0014—Measuring characteristics or properties thereof
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/02—Structural details or components not essential to laser action
    • H01S5/0206—Substrates, e.g. growth, shape, material, removal or bonding
    • H01S5/0215—Bonding to the substrate
    • H01S5/0216—Bonding to the substrate using an intermediate compound, e.g. a glue or solder
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/02—Structural details or components not essential to laser action
    • H01S5/028—Coatings ; Treatment of the laser facets, e.g. etching, passivation layers or reflecting layers
    • H01S5/0282—Passivation layers or treatments
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/04—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping, e.g. by electron beams
    • H01S5/042—Electrical excitation ; Circuits therefor
    • H01S5/0425—Electrodes, e.g. characterised by the structure
    • H01S5/04256—Electrodes, e.g. characterised by the structure characterised by the configuration
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/30—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region
    • H01S5/32—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising PN junctions, e.g. hetero- or double- heterostructures
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/30—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region
    • H01S5/32—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising PN junctions, e.g. hetero- or double- heterostructures
    • H01S5/323—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising PN junctions, e.g. hetero- or double- heterostructures in AIIIBV compounds, e.g. AlGaAs-laser, InP-based laser
    • H01S5/32308—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising PN junctions, e.g. hetero- or double- heterostructures in AIIIBV compounds, e.g. AlGaAs-laser, InP-based laser emitting light at a wavelength less than 900 nm
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/40—Arrangement of two or more semiconductor lasers, not provided for in groups H01S5/02 - H01S5/30
    • H01S5/4025—Array arrangements, e.g. constituted by discrete laser diodes or laser bar
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/40—Arrangement of two or more semiconductor lasers, not provided for in groups H01S5/02 - H01S5/30
    • H01S5/4025—Array arrangements, e.g. constituted by discrete laser diodes or laser bar
    • H01S5/4031—Edge-emitting structures
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/26—Testing of individual semiconductor devices
    • G01R31/2607—Circuits therefor
    • G01R31/2632—Circuits therefor for testing diodes
    • G01R31/2635—Testing light-emitting diodes, laser diodes or photodiodes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S2301/00—Functional characteristics
    • H01S2301/17—Semiconductor lasers comprising special layers
    • H01S2301/176—Specific passivation layers on surfaces other than the emission facet
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/02—Structural details or components not essential to laser action
    • H01S5/022—Mountings; Housings
    • H01S5/0233—Mounting configuration of laser chips
    • H01S5/0234—Up-side down mountings, e.g. Flip-chip, epi-side down mountings or junction down mountings
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/02—Structural details or components not essential to laser action
    • H01S5/022—Mountings; Housings
    • H01S5/0235—Method for mounting laser chips
    • H01S5/02355—Fixing laser chips on mounts
    • H01S5/0237—Fixing laser chips on mounts by soldering
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/02—Structural details or components not essential to laser action
    • H01S5/028—Coatings ; Treatment of the laser facets, e.g. etching, passivation layers or reflecting layers
    • H01S5/0281—Coatings made of semiconductor materials
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/20—Structure or shape of the semiconductor body to guide the optical wave ; Confining structures perpendicular to the optical axis, e.g. index or gain guiding, stripe geometry, broad area lasers, gain tailoring, transverse or lateral reflectors, special cladding structures, MQW barrier reflection layers
    • H01S5/22—Structure or shape of the semiconductor body to guide the optical wave ; Confining structures perpendicular to the optical axis, e.g. index or gain guiding, stripe geometry, broad area lasers, gain tailoring, transverse or lateral reflectors, special cladding structures, MQW barrier reflection layers having a ridge or stripe structure
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/30—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region
    • H01S5/32—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising PN junctions, e.g. hetero- or double- heterostructures
    • H01S5/323—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising PN junctions, e.g. hetero- or double- heterostructures in AIIIBV compounds, e.g. AlGaAs-laser, InP-based laser
    • H01S5/32308—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising PN junctions, e.g. hetero- or double- heterostructures in AIIIBV compounds, e.g. AlGaAs-laser, InP-based laser emitting light at a wavelength less than 900 nm
    • H01S5/32341—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising PN junctions, e.g. hetero- or double- heterostructures in AIIIBV compounds, e.g. AlGaAs-laser, InP-based laser emitting light at a wavelength less than 900 nm blue laser based on GaN or GaP

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Semiconductor Lasers (AREA)

Abstract

描述一种制造激光二极管条的方法，包括如下步骤：制造多个彼此并排设置的发射体，其中发射体分别具有半导体层序列，半导体层序列具有适合于产生激光辐射的有源层、p型接触部和n型接触部；检查发射体的至少一个光学和/或电学特性，将光学和/或电学特性处于预设的理论值范围之内的发射体与第一发射体的组相关联，并且将光学和/或电学特性处于预设的理论值范围之外的发射体与第二发射体的组相关联；将电绝缘层至少施加到第二发射体的p型接触部上；通过将p型联接层施加到第一发射体的p型接触部上来电接触第一发射体的p型接触部，其中通过电绝缘层将第二发射体的p型接触部与p型联接层电绝缘。此外，提出可借助该方法制造的激光二极管条。

Description

用于制造激光二极管条的方法和激光二极管条
技术领域
本发明涉及一种用于制造激光二极管条的方法和一种可借助该方法制造的激光二极管条。
本申请要求德国专利申请10 2017 123 755.0的优先权，其公开内容通过参引的方式并入本文。
背景技术
尤其提出用于下述激光二极管条的方法，所述激光二极管条基于氮化物半导体材料，尤其InAlGaN。这种激光二极管条尤其能够发射可见光谱范围中的辐射。但是，由氮化物半导体制造有效的激光二极管条是困难的，因为在该材料体系中与例如InAlGaAs的其他材料体系相比会出现提高的缺陷密度。
发明内容
要实现的目的在于：提出一种激光二极管条和一种用于制造激光二极管条的方法，其中激光二极管条的特征在于改进的效率。
所述目的通过一种用于制造激光二极管条的方法和激光二极管条来实现。本发明的有利的设计方案和改进形式是实施例的主题。一种用于制造激光二极管条的方法，所述方法包括如下步骤：-制造多个彼此并排设置的发射体，其中所述发射体分别具有半导体层序列、p型接触部和n型接触部，所述半导体层序列具有适合于产生激光辐射的有源层，-检查所述发射体的至少一个光学和/或电学特性，其中将光学和/或电学特性处于预设的理论值范围之内的发射体与第一发射体的组相关联，并且将光学和/或电学特性处于预设的理论值范围之外的发射体与第二发射体的组相关联，-将电绝缘层至少施加到所述第二发射体的所述p型接触部上，-通过将p型联接层施加到所述第一发射体的所述p型接触部上来电接触所述第一发射体的所述p型接触部，其中通过所述电绝缘层将所述第二发射体的所述p型接触部与所述p型联接层电绝缘。一种激光二极管条，其包括多个彼此并排设置的发射体，其中所述发射体分别具有半导体层序列、p型接触部和n型接触部，所述半导体层序列具有适合于产生激光辐射的有源层，其中-所述发射体包括被电接触的第一发射体的组和不被电接触的第二发射体的组，-所述第一发射体的所述p型接触部借助于p型联接层被电接触，和-所述第二发射体的所述p型接触部通过电绝缘层与所述p型联接层分开并且不被电接触。
根据用于制造激光二极管条的方法的至少一个实施方式，制造多个彼此并排设置的发射体，其中所述发射体有利地能够分开地电接触。发射体尤其分别具有适合于发射激光辐射的半导体层序列。发射体的半导体层序列例如分别具有n型半导体区域、p型半导体区域和设置在其之间的有源层，所述有源层适合于产生激光辐射。n型半导体区域、有源层和p型半导体区域能够分别具有一个或多个子层。可行的是：n型半导体区域、有源层和p型半导体区域包含一个或多个未掺杂的层。
此外，发射体分别具有p型接触部和n型接触部。优选地，发射体的p型接触部设置在激光二极管条的第一主面上，并且n型接触部设置在激光二极管条的相对置的第二主面上。换言之，p型接触部和n型接触部从有源层观察彼此相对置。在一个设计方案中，发射体具有共同的n型接触部和分开的p型接触部。p型接触部和/或n型接触部尤其能够是由金属或金属合金构成的接触焊盘，例如具有金或由金构成的接触焊盘。
第一主面能够朝向载体、例如热沉并且用作为用于激光二极管条的安装面。第二主面能够是激光二极管条的背离载体的表面。
在所述方法中，检查发射体的至少一个光学和/或电学特性。在这种情况下，将光学和/或电学特性处于预设的理论值范围之内的发射体与第一发射体的组相关联。另一方面，将光学和/或电学特性处于预设的理论值范围之外的发射体与第二发射体的组相关联。
发射体与第一发射体组或第二发射体组的关联例如能够通过如下方式进行：执行发射体的测试运行并且在这种情况下测量至少一个光学和/或电学特性。在测试运行中，发射体能够至少被暂时地电接触并且借助电流运行。光学和/或电学特性尤其能够是在预设的电流强度下的发射的强度。此外，在发射体中检查的光学和/或电学特性例如是阈值电流强度，在所述阈值电流强度下开始发射体的激光发射。
根据至少一个实施方式，在另一步骤中，将电绝缘层至少施加到第二发射体的p型接触部上。电绝缘层有利地完全覆盖第二发射体的p型接触部，尤其在背离半导体层序列的表面上和在p型接触部的侧面上覆盖。
根据至少一个实施方式，在后续的方法步骤中，对第一发射体的p型接触部进行电接触。对此，将p型联接层施加到第一发射体的p型接触部上。p型联接层例如是金属层，尤其是焊料层。p型联接层例如能够尤其整面地施加到设置在第一主面上的p型接触部上。第二发射体有利地通过之前施加的电绝缘层与p型联接层分开进而不被电接触。因为第二发射体不被电接触，所以在激光二极管条运行时不对所述第二发射体供电。
通过根据在此提出的原理的方法实现：在制成的激光二极管条运行时，仅对如下发射体供电，对于所述发射体而言至少一个所检查的电学和/或光学特性位于预设的理论值范围之内。以该方式有利地防止：在激光二极管条运行时也对如下发射体供电，所述发射体例如由于制造公差和/或缺陷而不会有助于或至少不足以有助于发射辐射。
第二发射体的组尤其能够包括故障的发光体，其中不超过在预设的运行电流强度下的阈值电流强度。通过这种故障的发射体在这里描述的方法中不被电连接而防止：该发射体在制成的激光二极管条运行时具有电通流并且有助于加热激光二极管条，但是不有助于发射辐射。因此，通过避免故障的发射体的电连接，降低激光二极管条的电消耗并且改进效率。
根据至少一个设计方案，p型联接层是焊料层。尤其能够提出：激光二极管条在第一主面上借助于焊料层与载体连接，其中发射体的p型接触部设置在所述第一主面上。载体尤其能够是用于激光二极管条的热沉。
根据至少一个设计方案，电绝缘层包括漆或墨并且选择性地施加到第二发射体的p型接触部上。漆或墨尤其能够借助喷墨方法(喷射方法)选择性地施加到第二发射体的p型接触部上。“选择性”在此表示：第一发射体的p型接触部没有漆或墨。
根据一个替选的设计方案，电绝缘层包括光刻胶层，所述光刻胶层施加到第一发射体和第二发射体的p型接触部上。光刻胶层尤其能够整面地施加到激光二极管条的第一主面上，使得第一发射体的p型接触部和第二发射体的p型接触部被光刻胶层覆盖。光刻胶层有利地在另一步骤中从第一发射体的p型接触部移除，使得第一发射体的p型接触部露出并且在施加p型联接层时被电接触。从第一发射体移除光刻胶层尤其能够通过如下方式进行：光刻胶层在第一发射体的p型接触部上被曝光并且通过显影再次从第一发射体移除。曝光尤其能够借助UV光进行。与此相反，光刻胶层在第二发射体的p型接触部上不被曝光并且不被再次移除。
根据一个替选的设计方案，电绝缘层包括氧化物层，所述氧化物层施加到第一发射体和第二发射体的p型接触部上，其中氧化物层后续地从第一发射体的p型接触部再次移除。氧化物层优选是氧化硅层，尤其SiO2层。氧化物层例如能够首先整面地施加到激光二极管条的第一主面上，使得其覆盖第一发射体的p型接触部和第二发射体的p型接触部。氧化物层的施加例如借助真空覆层方法，尤其借助CVD方法进行。
在将电绝缘层作为氧化物层的实施方案中，第一和第二发射体的p型接触部尤其能够具有金或者在施加氧化物层之前用氧等离子处理，以便在p型接触部的表面上产生氧化金层。电绝缘层、尤其氧化硅层随后施加到氧化金层上。在另一步骤中，电运行第一发射体，以便产生热量，借助所述热量至少部分地分解氧化金层，使得电绝缘层在第一发射体的p型接触部上与在第二发射体的p型接触部上相比更差地附着。
运行第一发射体以分解氧化金层优选以如下功率进行，所述功率显著高于提供用于运行激光二极管条的功率，以便产生足够的热量来分解氧化金层。氧化金层尤其自至少160℃的温度起分解成Au和O2。为了达到这种高的温度，与在激光二极管条正常运行时相比使用更高的电流强度和/或在脉冲运行时使用更高的占空比(duty cycle)。
随后，将电绝缘层至少部分地从第一发射体的p型接触部剥离，使得露出所述电绝缘层并且通过施加p型联接层而能够电接触。从第一发射体的p型接触部剥离电绝缘层尤其能够通过粘接带剥离(Tape lift-off)来进行。在这种情况下，将粘接带施加到p型接触部上，其中在剥离时氧化物层由于较差的附着而从第一发射体的p型接触部剥离。
该方法对于如下激光二极管条是尤其有利的，所述激光二极管条的半导体层序列基于氮化物半导体材料。半导体层序列尤其能够包括由材料体系InxAlyGa1-x-yN构成的层，其中0≤x≤1，0≤y≤1并且x+y≤1。在制造氮化物半导体层时可能的是，与其他材料体系、即例如砷化物半导体相比出现提高的缺陷密度。这尤其能够导致：发射体的阈值电流强度彼此不同。因此，在预设的运行电流强度下可能的是：激光二极管条的个别发射体不发射激光，但是消耗电流并且有助于加热激光二极管条。在此处描述的方法中，该效应通过如下方式降低：在制造时确定故障的发射体并且在制成激光二极管条时不被电连接。
此外，提出一种激光二极管条，其尤其能够借助之前描述的方法来制造。根据至少一个设计方案，激光二极管条包括多个彼此并排设置的发射体。发射体分别具有半导体层序列、p型接触部和n型接触部，所述半导体层序列具有适合于产生激光辐射的有源层。在这种情况下，尤其每个发射体为激光二极管。发射体的p型接触部优选设置在激光二极管条的第一主面上，并且n型接触部设置在激光二极管条的与第一主面相对置的第二主面上。发射体的n型接触部能够构成为激光二极管条的全部发射体的共同的n型接触部。
发射体的发射方向尤其彼此平行地伸展。激光二极管条优选具有第一和第二侧棱面，所述侧棱面为了构成用于发射体的激光谐振器优选设有反射性覆层。侧棱面在该情况下有利地起到用于激光辐射的辐射出射面的作用并且优选具有比与其相对置的侧棱面更小的反射率。
激光二极管条优选包括电接触的发射体的第一组和未电接触的发射体的第二组。特别地，在第一发射体中p型接触部和n型接触部分别电接触，以便在激光二极管条运行时对发射体供电。第一发射体的p型接触部分别借助于p型联接层电接触。第二发射体的p型接触部通过电绝缘层与p型联接层分离。在第二发射体中，p型接触部因此不被电接触，使得第二发射体在激光二极管条运行时不被供电。
根据至少一个实施方式，p型联接层是焊料层，并且其中激光二极管条在所述第一主面上借助于焊料层与载体连接，其中将发射体的p型接触部设置在所述第一主面上。
电绝缘层根据激光二极管条的一个设计方案包括漆或墨。在该情况下，电绝缘层有利地借助喷射方法施加。
在另一设计方案中，电绝缘层是光刻胶层。
在另一设计方案中，电绝缘层是氧化物层，尤其氧化硅层。在该设计方案中，在第二发射体的p型接触部和电绝缘层之间设置有氧化金层。
激光二极管条的半导体层序列尤其基于氮化物半导体材料。激光二极管条尤其能够设置用于发射具有蓝色、绿色或UV光谱范围中的波长的辐射。
从对制造方法的之前的描述中得出激光二极管条的其他有利的设计方案并且反之亦然。
附图说明
下面根据实施例结合图1至3详细阐述本发明。
附图示出：
图1A示出贯穿根据第一实施例的激光二极管条的横截面的示意图，
图1B示出贯穿在第一实施例中的第一发射体的横截面的示意图，
图1C示出贯穿在第一实施例中的第二发射体的横截面的示意图，
图2A示出贯穿在第二实施例中的发射体的横截面的示意图，
图2B示出在第二实施例中的发射体的示意俯视图，和
图3A至3E示出贯穿在用于制造根据一个实施例的发光二极管条的方法的中间步骤中的发射体的横截面的示意图。
相同的或起相同作用的元件在附图中设有相同的附图标记。所示出的组成部分以及组成部分彼此间的大小比例不能够视作为是符合比例的。
具体实施方式
在图1A中示出激光二极管条10的一个实施例的示意横截面图。激光二极管条10具有多个彼此并排设置的发射体1、2。在图1B和1C中示出第一发射体1和第二发射体2的放大图。发射体1、2分别具有半导体层序列9，所述半导体层序列具有n型半导体区域3、p型半导体区域5和设置在n型半导体区域3和p型半导体区域5之间的有源层4。p型半导体区域5能够构成为脊形波导(Ridge脊部)。在该情况下，p型半导体区域5的至少一部分例如通过刻蚀工艺缩窄成脊部，以便尤其将发射区域集中到窄于半导体层序列的宽度的区域上。
半导体层序列9例如能够基于氮化物半导体。这在本文中表示：半导体层序列9或其至少一个层包括III族氮化物半导体材料，优选InxAlyGa1-x-yN，其中0≤x≤1，0≤y≤1并且x+y≤1。在此，所述材料不必强制性地具有根据上式的数学上精确的组成。更确切地说，所述材料能够具有一种或多种掺杂材料以及附加的组成成分。然而为了简单性，上式仅包含晶格的主要组成成分(In，Al，Ga，N)，即使其能够部分地通过少量其他材料取代时也如如此。
有源层4例如能够构成为pn结，构成为双异质结构，构成为单量子系统结构或多量子系统结构。术语量子系统结构在此包括所有如下结构，其中载流子通过限域(confinement)经受其能量状态的量子化。
特别地，术语量子系统结构不包含关于量子化维度的说明。因此，其还包括量子阱、量子线和量子点和这些结构的任意组合。
激光二极管条10的彼此并排设置的发射体1、2分别在第一主面11上具有p型接触部6和在与第一主面11相对置的第二主面12上具有n型接触部7。在该实施例中，发射体1、2具有共同的n型接触部7和分开的p型接触部6。
为了识别故障的发射体2，在用于制造激光二极管条10的方法中有利地检查发射体1、2的至少一个光学和/或电学特性。发射体1、2的检查尤其能够包括光学监控发射体和/或以实验性地电连接发射体1、2，以便测量至少一个光学和/或电学特性。例如，能够确定在预设电流强度下发射的强度和/或阈值电流强度，在所述阈值电流强度下开始发射体1、2的激光发射。至少一个检查的光学和/或电学特性位于理论值范围中的发射体1与第一发射体1的组相关联，所述第一发射体在制成激光二极管条10时电连接。另一方面，至少一个检查的光学和/或电学特性不处于预设的理论值范围中的有故障的发射体2与第二发射体2的组相关联，其在制成的激光二极管条10中不被电连接。
为了不对第二发射体2进行电接触，第二发射体2的p型接触部6在用于制造激光二极管条的方法中设有电绝缘层8。与此相反，第一发射体1的p型接触部未设有电绝缘层8，或者电绝缘层8在施加之后再次从第一发射体1移除。为了在p侧电接触激光二极管条将p型联接层14施加到p型接触部6上。p型联接层14尤其能够是焊料层，借助所述焊料层将激光二极管条10固定在载体13上。
通过使第二发射体2的p型接触部6被电绝缘层覆盖，所述p型接触部不由p型联接层14电接触。因此，第二发射体2在激光二极管条10运行时不被供电。以该方式有利地可行的是：禁止到故障的发射体2的电流输送或禁止到仅不充分地有助于辐射发射的发射体2的电流输送。这种故障的发射体2否则在激光二极管条10运行时虽然产生损耗热量并且有助于加热激光二极管条10，但是不有助于辐射发射。通过故障的第二发射体2不被供电，有利地提高激光二极管条10的效率。
将电绝缘层8施加到第二发射体2上能够在用于制造激光二极管条10的方法中例如借助喷射方法来进行。在该设计方案中，电绝缘层8是漆或墨并且借助无掩模的印制方法直接施加到第二发射体2上。
在图2A和2B中，示出另一实施例中的激光二极管条10的发射体1、2的横截面图和俯视图。在该实施例中，电绝缘层8是光刻胶层。光刻胶层例如能够在制造时在晶片复合物中同时施加到多个激光二极管条上。在光刻胶层中构成接触窗口16。接触窗口16为光刻胶层8中的开口，发射体1、2分别在安装之前能够通过所述接触窗口来测试。特别地，测试针能够穿过接触窗口16引导至p接触板6，以便在检查发射体时例如测量电学特性。
光刻胶层8的厚度和接触窗口16的尺寸优选设计成，使得焊料在将激光二极管条安装到载体上时不推进至p型接触部6。光刻胶层8的厚度有利地位于1μm和10μm之间、优选2μm和6μm之间。接触窗口16有利地具有沿着半导体激光器的谐振器轴线的长度，所述长度不大于4mm，其中在垂直于此的方向上的宽度不大于1mm。优选地，接触窗口16的长度为100μm和200μm之间并且宽度为50μm和100μm之间。
代替在电绝缘层8中构成接触窗口16也能够提出：测试针刺穿电绝缘层8。当电绝缘层8是光刻胶层时，这尤其才是可行的。在电绝缘层8作为光刻胶层的实施方案中，所述电绝缘层在测试发射体1、2之后从第一发射体1再次移除，在所述第一发射体1中至少一个光学和/或电学特性位于理论值范围中。这尤其能够通过如下方式进行：光刻胶层在第一发射体1上曝光并且通过将光刻胶层显影而被再次移除。相反，不将光刻胶层从第二发射体2移除，而是将其作为电绝缘层8保留在第二发射体2上，以便所述第二发射体的p型接触部6在安装时与p型联接层电绝缘。
在3A至3E中示出在用于制造激光二极管条的方法的中间步骤中的激光二极管条10的发射体1、2。在图3A中示出的方法步骤中，执行发射体的p型接触部6的等离子处理，其中等离子是氧等离子。通过氧等离子，在p型接触部6的表面上产生薄的氧化物层。p型接触部6尤其能够具有金，使得在其表面上通过等离子处理构成薄的氧化金层17。
在图3B中示出的中间步骤中，将电绝缘层8施加到氧化金层17上。电绝缘层8在该实施例中为氧化物层、尤其为氧化硅层。氧化硅层8优选借助CVD方法施加。当在施加电绝缘层8之后检查发射体1、2时，在电绝缘层8中如在图2A和2B的实施例中那样构成接触窗口(在此未示出)。
在图3C中示出的中间步骤中，第一发射体1借助如下高的电流强度运行，所述高的电流强度使得发射体1产生热量，通过所述热量完全地或至少部分地分解氧化金层17，其中对于所述发射体1在测试时至少一个光学和/或电学特性位于理论值范围中。发射体1尤其借助如下电流强度运行，所述电流强度引起将氧化金层加热直到至少160℃的温度上。在至少160℃的温度下，氧化金层分解成Au和O2。第一发射体1的至少部分分解的氧化金层17b引起：电绝缘层8在第一发射体1的p型接触部6上与在第二发射体2上相比更差地附着，在所述第二发射体中氧化金层不被热分解。
电绝缘层8、尤其氧化硅层的差的附着实现：所述电绝缘层相对简单地从第一发射体1的p型接触部6移除。这例如能够如在图3D中示出的那样通过剥离粘接带来进行。在该设计方案中，粘接带18施加到发射体1、2的电绝缘层8上。在剥离粘接带18时，由于差的附着，电绝缘层8从第一发射体1移除。另一方面，电绝缘层8保留在第二发射体2上，在所述第二发射体2中不因氧化金层的分解而损害附着。
如图3E中示出，第一发射体1的p型接触部6在剥离粘接带之后露出。所述p型接触部在将激光二极管条安装到载体上时例如能够借助于焊料层电接触。
本发明不局限于根据所述实施例进行的描述。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，这尤其包含实施例中的特征的每个组合，即使所述特征或所述组合本身没有在实施例中明确地说明时也如此。
附图标记列表
1 第一发射体
2 第二发射体
3 n型半导体区域
4 有源层
5 p型半导体区域
6 p型接触部
7 n型接触部
8 电绝缘层
9 半导体层序列
10 激光二极管条
11 第一主面
12 第二主面
13 载体
14 p型联接层
15 发射区域
16 接触窗口
17 氧化金层
17b 分解的氧化金层
18 粘接带

Claims (15)

1.一种用于制造激光二极管条(10)的方法，所述方法包括如下步骤：
-制造多个彼此并排设置的发射体(1，2)，其中所述发射体(1，2)分别具有半导体层序列(9)、p型接触部(6)和n型接触部(7)，所述半导体层序列具有适合于产生激光辐射的有源层(4)，
-检查所述发射体(1，2)的至少一个光学和/或电学特性，其中将光学和/或电学特性处于预设的理论值范围之内的发射体(1)与第一发射体(1)的组相关联，并且将光学和/或电学特性处于预设的理论值范围之外的发射体(2)与第二发射体(2)的组相关联，
-将电绝缘层(8)至少施加到所述第二发射体(2)的所述p型接触部(6)上，
-通过将p型联接层(14)施加到所述第一发射体(1)的所述p型接触部(6)上来电接触所述第一发射体(1)的所述p型接触部(6)，其中通过所述电绝缘层(8)将所述第二发射体(2)的所述p型接触部与所述p型联接层(14)电绝缘。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述p型联接层(14)是焊料层，并且其中所述激光二极管条(10)在第一主面(11)上借助于所述焊料层与载体(13)连接，将所述发射体(1，2)的所述p型接触部(6)设置在所述第一主面上。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述电绝缘层(8)包括漆或墨并且选择性地施加到所述第二发射体(2)的所述p型接触部(6)上。
4.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述电绝缘层(8)包括光刻胶层，所述光刻胶层施加到所述第一发射体(1)的和所述第二发射体(2)的所述p型接触部(6)上，其中所述光刻胶层在所述第一发射体(1)的所述p型接触部(6)上曝光并且随后被再次移除，并且其中所述光刻胶层在所述第二发射体(2)的所述p型接触部(6)上未曝光并且不被再次移除。
5.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述电绝缘层(8)包括氧化物层，所述氧化物层施加到所述第一发射体(1)的和所述第二发射体(2)的所述p型接触部(6)上，并且其中所述氧化物层从所述第一发射体(1)的所述p型接触部(6)再次移除。
6.根据权利要求5所述的方法，其中所述第一发射体(1)和所述第二发射体(2)的所述p型接触部(6)具有金，并且在施加所述电绝缘层(8)之前用氧等离子处理，以便在所述p型接触部(6)的表面上产生氧化金层(17)，并且其中氧化金层(17)在施加所述电绝缘层(8)之后通过在所述第一发射体(1)运行时形成的热量而被至少部分地分解，使得所述电绝缘层(8)在所述第一发射体(1)的所述p型接触部(6)上与在所述第二发射体(2)的所述p型接触部(6)上相比更差地附着，并且其中所述电绝缘层(8)至少部分地从所述第一发射体(1)的所述p型接触部(6)剥离。
7.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述半导体层序列(9)具有氮化物半导体材料。
8.一种激光二极管条，其包括多个彼此并排设置的发射体(1，2)，其中所述发射体(1，2)分别具有半导体层序列(9)、p型接触部(6)和n型接触部(7)，所述半导体层序列具有适合于产生激光辐射的有源层(4)，其中
-所述发射体(1，2)包括被电接触的第一发射体(1)的组和不被电接触的第二发射体(2)的组，
-所述第一发射体(1)的所述p型接触部(6)借助于p型联接层(14)被电接触，和
-所述第二发射体(2)的所述p型接触部(6)通过电绝缘层(8)与所述p型联接层(14)分开并且不被电接触。
9.根据权利要求8所述的激光二极管条，其中所述p型联接层(14)是焊料层，并且其中所述激光二极管条(10)在第一主面(11)上借助于所述焊料层与载体(13)连接，其中将所述发射体(1，2)的所述p型接触部(6)设置在所述第一主面上。
10.根据权利要求8或9所述的激光二极管条，其中所述电绝缘层(8)包括漆或墨。
11.根据权利要求8或9所述的激光二极管条，其中所述电绝缘层(8)是光刻胶层。
12.根据权利要求8或9所述的激光二极管条，其中所述电绝缘层(8)是氧化物层。
13.根据权利要求12所述的激光二极管条，其中所述电绝缘层(8)是氧化硅层。
14.根据权利要求12所述的激光二极管条，其中在所述第二发射体(2)的p型接触部(6)和所述电绝缘层(8)之间设置有氧化金层(17)。
15.根据权利要求8或9所述的激光二极管条，其中所述半导体层序列(9)具有氮化物半导体材料。
CN201811183129.5A 2017-10-12 2018-10-11 用于制造激光二极管条的方法和激光二极管条 Active CN109659813B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102017123755.0A DE102017123755B4 (de) 2017-10-12 2017-10-12 Verfahren zur Herstellung eines Laserdiodenbarrens und Laserdiodenbarren
DE102017123755.0 2017-10-12

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN109659813A CN109659813A (zh) 2019-04-19
CN109659813B true CN109659813B (zh) 2023-09-12

Family

ID=65909838

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201811183129.5A Active CN109659813B (zh) 2017-10-12 2018-10-11 用于制造激光二极管条的方法和激光二极管条

Country Status (4)

Country Link
US (1) US10505337B2 (zh)
JP (1) JP7260277B2 (zh)
CN (1) CN109659813B (zh)
DE (1) DE102017123755B4 (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6842783B1 (ja) * 2019-10-31 2021-03-17 アルディーテック株式会社 マイクロｌｅｄディスプレイの製造方法およびマイクロｌｅｄディスプレイ
WO2024015690A1 (en) * 2022-07-15 2024-01-18 Daylight Solutions, Inc. Laser array with emitter isolation

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103069568A (zh) * 2010-08-18 2013-04-24 欧司朗光电半导体有限公司 光电子半导体芯片和用于制造光电子半导体芯片的方法
CN105830291A (zh) * 2013-12-17 2016-08-03 欧司朗光电半导体有限公司 半导体激光二极管，用于制造半导体激光二极管的方法和半导体激光二极管装置
CN107112343A (zh) * 2014-11-12 2017-08-29 欧司朗光电半导体有限公司 光电子半导体器件和具有光电子半导体器件的设备

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4489477A (en) * 1984-02-23 1984-12-25 Northern Telecom Limited Method for screening laser diodes
JPH03286547A (ja) * 1990-04-02 1991-12-17 Mitsubishi Electric Corp 半導体レーザ装置の製造方法
CN1213436A (zh) * 1996-01-12 1999-04-07 Iof光学研究所股份公司 光学晶体的极化方法和配置
DE10013265A1 (de) * 2000-03-17 2001-10-04 Heidelberger Druckmasch Ag Laserbarren
JP4385481B2 (ja) 2000-03-31 2009-12-16 ソニー株式会社 表示装置
JP4494587B2 (ja) * 2000-05-11 2010-06-30 古河電気工業株式会社 光半導体素子用パッケージおよび前記パッケージを用いた光半導体素子モジュール
JP2003309293A (ja) 2002-04-17 2003-10-31 Sony Corp 半導体発光素子パッケージ、表示装置、発光素子の除去方法及び発光素子の検査方法
US7065116B2 (en) * 2003-11-25 2006-06-20 Sharp Kabushiki Kaisha Semiconductor laser element and manufacturing method for the same
JP4703236B2 (ja) 2005-03-31 2011-06-15 三洋電機株式会社 発光装置及びその製造方法
JP5034662B2 (ja) * 2006-06-20 2012-09-26 ソニー株式会社 面発光型半導体レーザおよびその製造方法
KR20090119862A (ko) 2007-01-22 2009-11-20 크리 엘이디 라이팅 솔루션즈, 인크. 고장 내성 발광기, 고장 내성 발광기를 포함하는 시스템 및 고장 내성 발광기를 제조하는 방법
TWI440210B (zh) 2007-01-22 2014-06-01 Cree Inc 使用發光裝置外部互連陣列之照明裝置及其製造方法
JP2011501111A (ja) * 2007-10-11 2011-01-06 ビーエーエスエフ ソシエタス・ヨーロピア Ｌｅｄアレイを有する分光計
WO2015012025A1 (ja) * 2013-07-26 2015-01-29 シチズンホールディングス株式会社 レーザモジュール、光源装置、およびレーザモジュールの製造方法
DE102015105752B4 (de) 2015-04-15 2021-08-05 OSRAM Opto Semiconductors Gesellschaft mit beschränkter Haftung Halbleiteranordnung mit Reservoir für Markermaterial
US20160351548A1 (en) 2015-05-28 2016-12-01 Mikro Mesa Technology Co., Ltd. Light emitting diode display device and manufacturing method thereof
DE102016111058A1 (de) 2016-06-16 2017-12-21 Osram Opto Semiconductors Gmbh Verfahren zur Herstellung eines Laserdiodenbarrens und Laserdiodenbarren

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103069568A (zh) * 2010-08-18 2013-04-24 欧司朗光电半导体有限公司 光电子半导体芯片和用于制造光电子半导体芯片的方法
CN105830291A (zh) * 2013-12-17 2016-08-03 欧司朗光电半导体有限公司 半导体激光二极管，用于制造半导体激光二极管的方法和半导体激光二极管装置
CN107112343A (zh) * 2014-11-12 2017-08-29 欧司朗光电半导体有限公司 光电子半导体器件和具有光电子半导体器件的设备

Also Published As

Publication number Publication date
US10505337B2 (en) 2019-12-10
JP7260277B2 (ja) 2023-04-18
DE102017123755A1 (de) 2019-04-18
DE102017123755B4 (de) 2020-12-03
US20190115716A1 (en) 2019-04-18
JP2019075563A (ja) 2019-05-16
CN109659813A (zh) 2019-04-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6775310B2 (en) Semiconductor light emitting device and manufacturing method thereof
US6998642B2 (en) Series connection of two light emitting diodes through semiconductor manufacture process
US20210273416A1 (en) Method of producing a laser diode bar and laser diode bar
TWI288487B (en) Optoelectronic semiconductor-chip and method to form a contact-structure for the electrical contact of an optoelectronic semiconductor-chip
US8461618B2 (en) Semiconductor light-emitting device and method of producing the same
US6969873B2 (en) Nitride gallium compound semiconductor light emission device
US20050104081A1 (en) Semiconductor light emitting diode and method for manufacturing the same
US20080067539A1 (en) Semiconductor light emitting element and method of making the same
JP2000114592A (ja) 発光ダイオードの製造方法
JPH11340514A (ja) フリップチップ型光半導体素子
US20040201110A1 (en) Flip-chip light emitting diode with indium-tin-oxide based reflecting contacts
JP2007103690A (ja) 半導体発光装置及びその製造方法
CN109659813B (zh) 用于制造激光二极管条的方法和激光二极管条
CN107306012B (zh) 垂直腔发光元件及其制造方法
JP4474892B2 (ja) フリップチップ型ｌｅｄ
KR20060131591A (ko) 도전성 인터커넥션부를 이용한 발광다이오드 소자
TWI721841B (zh) 紅外線ｌｅｄ元件
US20200251884A1 (en) Semiconductor laser element and method of manufacturing the same
JP2005197573A (ja) Ｉｉｉ族窒化物半導体発光素子
US20120061715A1 (en) Semiconductor light-emitting device manufacturing method and semiconductor light-emitting device
KR20090090114A (ko) 투명 전극을 갖는 발광 다이오드 및 그 제조 방법
US20190067511A1 (en) Method for producing light-emitting device
US20070273990A1 (en) Optical device chip, and optical module and method for manufacturing the same
JP2008171971A (ja) 半導体光源装置の実装方法及び実装装置
EP3487016B1 (en) Nitride semiconductor laser and nitride semiconductor laser device

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant