CN110710071B - 激光二极管和用于制造激光二极管的方法 - Google Patents

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Abstract

一种激光二极管(1)，包括：‑表面发射的半导体激光器(10)，其设置用于发射电磁辐射(E)；和‑光学元件(20)，其沿放射方向(L)设置在半导体激光器(10)下游，其中‑光学元件(20)包括衍射结构(200)或元光学结构(200)或透镜结构(200)，并且‑光学元件(20)和半导体激光器(10)材料配合地彼此连接。

Description

激光二极管和用于制造激光二极管的方法
技术领域
提出一种激光二极管。此外，提出一种用于制造激光二极管的方法。
发明内容
要实现的目的尤其是，提出一种激光二极管，其具有改进的放射特性。另一要实现的目的是，提出一种激光二极管，其具有特别紧凑的结构方式。另一要实现的目的是，提出一种激光二极管，其是对眼睛特别安全的。另一要实现的目的是，提出一种用于制造这种激光二极管的方法。
激光二极管例如是半导体激光二极管，其设置用于在常规运行中发射电磁辐射。尤其，激光二极管设置用于，发射一个波长范围的相干电磁辐射。例如，发射的电磁辐射的功率密度分布，横向于发射的电磁辐射的传播方向，具有高斯轮廓。电磁辐射例如是在红外辐射至UV辐射的光谱范围内的电磁辐射。
根据至少一个实施方式，激光二极管包括表面发射的半导体激光器，其设置用于发射电磁辐射。
半导体激光器例如由半导体层堆形成。尤其，半导体激光器包括至少一个有源区域，其设置用于在常规运行中产生电磁辐射。此外，半导体激光器可以具有边界面，在有源区域中产生的电磁辐射在所述边界面上至少部分地反射。例如，表面发射的半导体激光器设置用于在常规运行中沿半导体层的堆叠方向发射电磁辐射。尤其，表面发射的半导体激光器是VCSEL。VCSEL(英语vertical-cavity surface-emitting laser，通常也称作“表面发射器”)是如下半导体激光器，其中电磁辐射横向于或垂直于半导体芯片的主延伸平面放射。
根据激光二极管的至少一个实施方式，激光二极管包括光学元件，其沿放射方向设置在半导体激光器下游。在常规的运行中，大部分的，至少50％，尤其至少90％，或所有由半导体激光器发射的电磁辐射射到光学元件上。光学元件设置用于，影响由半导体激光器发射的电磁辐射。例如，光学元件设置用于，将由半导体激光器发射的电磁辐射聚焦、转向或调整放射轮廓。尤其，光学元件可以设置用于，将由半导体激光器发射的电磁辐射分为多个子射束。
根据至少一个实施方式，光学元件包括衍射结构。衍射结构设置用于影响由半导体激光器发射的电磁辐射。尤其，衍射结构设置用于借助于衍射来影响电磁辐射。例如，衍射结构包括周期性设置的元件，由半导体激光器发射的电磁辐射在所述元件上衍射。衍射结构可以包括多个纳米级元件或微米级元件，所述纳米级元件或微米级元件沿着光学元件的主延伸平面周期性地设置。尤其，元件的周期性和空间扩展处于由半导体激光器发射的电磁辐射的波长的数量级中。
元件例如可以设置在光学元件的外面上或者在四周完全由光学元件的材料包围。元件例如可以是如下区域，所述区域具有与包围区域的材料不同的折射率，不同的吸收率和/或不同的反射率。例如，衍射结构的元件分别可以借助于留空部形成。尤其，留空部可以由非气态的材料填充。
根据至少一个实施方式，光学元件包括透镜结构。透镜结构设置用于影响由半导体激光器发射的电磁辐射，尤其借助于绕射、衍射或折射。透镜结构可以包括一个透镜或一排或多排透镜。例如，透镜结构形成扩散器元件。
根据至少一个实施方式，光学元件包括元光学结构。元光学结构设置用于尤其借助于绕射、衍射或折射来影响由半导体激光器发射的电磁辐射。元光学结构可以具有如下子结构，所述子结构可以将磁场和/或电磁场转向。子结构可以是子波长结构。例如，子结构具有竖直扩展和/或横向扩展，其处于纳米范围内。尤其，子结构的平均竖直扩展和/或平均横向扩展在100nm和1μm之间，其中包含边界值，在100nm和0.7μm之间，其中包含边界值，在100nm和0.5μm之间，其中包含边界值，在100nm和0.3μm之间，其中包含边界值。
尤其，元光学结构可以作用为透镜。这种透镜尤其不具有传统的弯曲的透镜形状。元光学结构大致扁平地，尤其平坦地构成。例如，元光学结构具有最大粗糙度，所述最大粗糙度通过子结构的竖直扩展给出。子结构可以并肩地安放。例如，子结构可以柱状地构成。子结构可以彼此靠紧地设置，使得元光学结构整体上模仿透镜的功能。元光学结构可以，与传统透镜不同，构成为不具有拱曲部从而是超扁平的。
根据至少一个实施方式，元光学结构或透镜结构或衍射结构整体上构成为平坦的光学结构。在此，光学结构，尤其透镜结构可以具有局部的弯曲，例如局部的凸状的或凹状的弯曲。尤其，透镜结构具有一个光学子结构或多个光学子结构，所述光学子结构例如具有局部的弯曲，其中一个或多个光学子结构优选在平坦化层中构成或嵌入。光学子结构可以具有透镜或一排或多排透镜。光学子结构和平坦化层可以由不同折射率的材料形成。平坦化层可以构成为透镜结构的一部分或构成为光学元件的一部分。元光学结构的子结构也可以在平坦化层中嵌入。
根据激光二极管的至少一个实施方式，元光学结构或透镜结构或衍射结构在光学元件中埋入。例如，元光学结构或透镜结构或衍射结构由光学元件的材料，例如由辐射可穿透的材料包围，尤其完全地包围。所述材料可以形成封装层，所述封装层部分地或完全地环绕元光学结构或透镜结构或衍射结构。封装层的材料优选是辐射可穿透的，尤其在由半导体激光器或由激光二极管发射的辐射的波长范围内或关于波长范围的主要部分是辐射可穿透的。在此，材料可以具有在由半导体激光器或激光二极管发射的辐射的波长范围内的小的吸收率，例如小于15％、10％或小于5％。
封装层可以是光学元件的平坦化层。元光学结构或透镜结构或衍射结构可以完全地嵌入封装层中。尤其，元光学结构或透镜结构或衍射结构不具有如下外表面，所述外表面不由封装层的材料遮盖。例如，封装层的材料和层厚度选择为，使得由半导体激光器发射的辐射的辐射功率的最高30％、20％、10％、5％或最高3％通过封装层吸收。
根据激光二极管的至少一个实施方式，光学元件和半导体激光器材料配合地彼此连接。例如，光学元件和半导体激光器直接机械地彼此接触。还可能的是，光学元件和半导体激光器借助于连接机构或中间分子力，例如范德华力——例如通过“direct bonding(直接接合)”，材料配合地彼此连接。材料配合的连接表示连接配对物通过原子力或分子力保持在一起的所有连接。所述材料配合的连接同时是不可松开的连接，所述连接仅能通过破坏连接机构和/或连接配对物来分开。
根据至少一个实施方式，激光二极管包括：表面发射的半导体激光器，所述半导体激光器设置用于发射电磁辐射；和光学元件，其沿放射方向设置在半导体激光器下游，其中光学元件包括衍射结构并且光学元件和半导体激光器材料配合地彼此连接。可能的是，光学元件例如代替衍射结构包括元光学结构或透镜结构。
在此所描述的激光二极管在此此外基于如下构思。为了调整激光二极管的射束特性，例如可以在半导体激光器的下游设置有具有元光学结构的衍射光学结构或具有透镜结构的光学元件。为此，光学元件例如可以设置在框架或壳体上，所述框架或壳体沿横向方向包围半导体激光器，使得光学元件和半导体激光器彼此间隔开地设置。尤其，光学元件可以设置用于，在由半导体激光器发射的电磁辐射穿过在半导体激光器和光学元件之间的、例如由气体填充的区域之后，影响所述电磁辐射。
在此所描述的激光二极管此外利用如下构思：将光学元件和半导体激光器材料配合地彼此连接。在光学元件和半导体激光器之间的特别小的间距能够实现激光二极管的特别紧凑的构造方式。光学元件和半导体激光器的材料配合的连接进一步简化光学元件相对于半导体激光器的定向。有利地，这能够实现激光二极管的特别紧凑的构造方式。此外，激光二极管是特别安全的，因为降低光学元件翻倒或松开的风险。由此，激光二极管是对于眼睛特别安全的。
根据至少一个实施方式，光学元件与表面发射的半导体激光器的朝向光学元件的面直接接触。例如，光学元件的、朝向表面发射的半导体激光器的整个面与半导体激光器的面直接实体接触。例如，光学元件和半导体激光器借助于接合法、如“direct bonding”彼此机械连接。尤其，半导体激光器完全地覆盖光学元件的朝向半导体激光器的面。有利地，光学元件在半导体激光器上的直接设置能够实现激光二极管的特别紧凑的构造方式。
根据激光二极管的至少一个实施方式，光学元件和半导体激光器借助于连接机构彼此材料配合地连接。连接机构例如是粘接剂。尤其，连接机构是环氧树脂或硅树脂。例如，连接机构对于在半导体激光器中所产生的电磁辐射是透明的。例如，连接机构整面地设置在光学元件的朝向半导体激光器的面上。有利地，将连接机构用于连接光学元件和半导体激光器能够实现特别可靠的机械连接。由此，减少光学元件与半导体激光器松开的风险。
根据至少一个实施方式，连接机构沿横向方向包围半导体激光器和光学元件。例如，连接机构形成包覆体，光学元件和半导体激光器至少部分地注入、喷入或以类似方式进入所述包覆体中。例如，光学元件和半导体激光器沿横向方向完全地由连接机构包围。横向方向在此是横向于或垂直于半导体激光器的放射方向伸展的方向。尤其，半导体激光器仅在背离光学元件的侧上不具有连接机构。替选地，半导体激光器和光学元件可以直接材料配合地彼此连接。在此情况下，光学元件可以仅在背离半导体激光器的侧上不具有连接机构。尤其，光学元件在四周完全地由连接机构包围。有利地，半导体激光器和光学元件借助于连接机构的包围能够实现激光二极管的特别鲁棒的实施方案。
根据激光二极管的至少一个实施方式，光学元件由如下材料形成，所述材料——在制造公差的范围内——具有与连接机构相同的折射率。“在制造公差的范围内”在此表示，折射率彼此相差最多10％，优选最多5％，尤其最多1％。尤其，在连接机构和光学元件之间的边界面上于是不发生或几乎不发生由半导体激光器发射的电磁辐射的折射。例如，连接机构具有大约1.5的折射率并且光学元件至少在与连接机构的边界面上由具有大约1.5的折射率的材料形成。由此，有利地减少由于在连接机构和光学元件之间的边界面处的反射而引起的效率损失。
根据激光二极管的至少一个实施方式，半导体激光器和/或光学元件由包覆部横向地环绕。在俯视图中，半导体激光器和光学元件可以保持不由包覆部遮盖。尤其，包覆部设置用于反射或吸收在半导体激光器的运行中发射的电磁辐射。沿着竖直方向，包覆部具有竖直高度，所述竖直高度尤其小于半导体激光器的竖直高度和光学元件的竖直高度的总和。尤其，包覆部的竖直高度小于半导体激光器的、光学元件的和设置在光学元件与半导体激光器之间的连接机构的子区域的竖直高度的总和。
根据激光二极管的至少一个实施方式，包覆部由如下材料形成，所述材料至少对于可见光和/或对于红外光谱范围内的光是吸收辐射的或是反射辐射的或者起吸收辐射的作用或起反射辐射的作用。包覆部可以将半导体激光器和光学元件横向地在整个环周上环绕。尤其，包覆部部分地遮盖光学元件的侧面，使得光学元件的侧面基本上至少从衍射结构的或元光学结构的或透镜结构的上棱边起或至少从竖直高度起保持不被包覆部遮盖。在竖直高度或上棱边之下直至半导体激光器，光学元件的、连接机构的和/或半导体激光器的侧面可以通过包覆部的材料完全地遮盖。例如，包覆部完全地遮盖半导体激光器的侧面。激光二极管尤其是具有集成的半导体激光器和集成的光学元件的器件。
将衍射结构的或元光学结构的或透镜结构的竖直高度有疑问地理解为衍射结构的、元光学结构的或透镜结构的子结构的竖直位置。衍射结构的、元光学结构的或透镜结构的上棱边尤其是衍射结构的、元光学结构的或透镜结构的或其子结构的背离半导体激光器的表面。上棱边可以通过衍射结构的、元光学结构的或透镜结构的一个或多个光学子结构的背离半导体激光器的表面形成。上棱边不一定由光学元件的外表面形成。替选地可能的是，上棱边由光学元件的背离半导体激光器的外表面形成。
根据激光二极管的至少一个实施方式，半导体激光器和光学元件在俯视图中由辐射可穿透的覆盖层遮盖。例如，覆盖层邻接于包覆部，尤其直接邻接于包覆部。尤其，包覆部完全地遮盖半导体激光器的侧面。光学元件的侧面可以由包覆部至少部分地或完全地遮盖。
优选地，覆盖层由如下材料形成，所述材料对于由半导体激光器发射的光的主要部分是辐射可穿透的。由半导体激光器发射的光的主要部分尤其是在半导体激光器发射的光的峰值波长附近简单标准方差范围的辐射部分。
例如，覆盖层由如下材料形成，所述材料对于可见光和/或对于在红外光谱范围内的电磁波可穿透地构成。例如，覆盖层由环氧化物材料或由硅树脂形成，优选由透明材料形成。然而可能的是，材料选择为，使得覆盖层对于可见光是辐射不可穿透地构成，并且对于在红外光谱范围内的电磁波辐射可穿透地，尤其透明地构成。例如，半导体激光器设置为，使得其在运行中发射具有在红外光谱范围内的峰值波长的电磁辐射。
根据激光二极管的至少一个实施方式，包覆部由如下材料形成，所述材料对于由半导体激光器发射的光的主要部分是辐射不可穿透的，优选是吸收辐射的或起吸收辐射的作用。尤其，在此意义上，包覆部由黑色的、尤其进行吸收的材料形成。如果包覆部的材料对于可见光不可穿透地构成，那么包覆部例如可以在正常的光照射下对于人眼引起黑色的色彩印象。包覆部优选辐射不可穿透地设置。这可以通过相应的材料选择和设定包覆部的层厚度来实现。
借助辐射不可穿透的包覆部可以实现：在射到衍射结构、元光学结构或射到透镜结构上之前，由半导体激光器发射的电磁辐射不侧向地从激光二极管中射出。由此，激光二极管可以对眼睛特别安全地构造。关于所谓的串扰(英语：Crosstalk)的风险可以降低或最小化。在激光二极管的辐射出射侧上还实现提高的对比度。由半导体激光器发射的辐射的峰值波长优选是在红外或可见光谱范围内的波长。
根据激光二极管的至少一个实施方式，包覆部由辐射不可穿透的材料形成。优选地，包覆部尤其关于材料选择或关于其层厚度构成为，使得包覆部对于在红外光谱范围内的光是辐射不可穿透的。覆盖层的材料和层厚度可以选择为，使得覆盖层对于在可见光谱范围内的光辐射不可穿透地构成并且对于在红外光谱范围内的光辐射可穿透地构成。例如，包覆部由如下材料形成，所述材料对于红外光谱范围内的光辐射不可穿透地，优选吸收辐射地构成，或者起辐射不可穿透的、优选起吸收辐射的作用。尤其，覆盖层由如下材料形成，所述材料对于可见光谱范围内的光构成为是吸收辐射的起吸收辐射的作用，并且对于红外光谱范围中的光优选辐射可穿透地构成或起辐射可穿透的作用。
根据激光二极管的至少一个实施方式，所述激光二极管具有掩模。掩模沿竖直方向尤其在光学元件和半导体激光器之间构成。优选地，掩模设置用于产生象形图。例如，掩模是遮挡膜，所述遮挡膜具有辐射可穿透的区域和辐射不可穿透的区域。辐射可穿透的和/或辐射不可穿透的区域尤其形成预设的图案，所述图案例如描绘预先限定的象形图。在激光二极管的运行中，象形图可以投影到目标面上。通过光学元件可以增大掩模的图案作为在目标面上的象形图。象形图可以通过目标面的被照射的或不被照射的子面描绘。
根据激光二极管的至少一个实施方式，所述激光二极管具有间隔保持件。间隔保持件沿竖直方向例如设置在光学元件和半导体激光器之间。间隔保持件优选设置用于设定在掩模和半导体激光器之间的预设的间距。此外，间隔保持件可以设置为，用于设定在光学元件和半导体激光器之间的或在光学元件和掩模之间的预设的间距。优选地，间隔保持件对于由半导体激光器发射的辐射可穿透地构成。例如，间隔保持件具有竖直的层厚度，所述层厚度尤其位于50μm和1mm之间，其中包含边界值，例如在50μm和500μm之间，其中包含边界值，或者在100μm和500μm之间，其中包含边界值。
掩模可以在光学元件上或在间隔保持件上形成，尤其直接形成。可能的是，掩模构成为光学元件的组成部分或构成为间隔保持件的组成部分。尤其，半导体激光器、间隔保持件、光学元件和/或掩模彼此材料配合地连接。
根据激光二极管的至少一个实施方式，在光学元件和半导体激光器之间的区域由非气态的材料填充。尤其，在半导体激光器和光学元件之间没有设置气态材料。例如在光学元件和半导体激光器之间没有设置气隙、孔和/或其他结构，其用气态材料填充。尤其在半导体激光器和光学元件之间没有设置氮气、环境空气、氩气和/或其他稀有气体。尤其，在光学元件和半导体激光器之间仅设置有如下材料，所述材料具有至少1.1、优选至少1.3的折射率。有利地，如果由半导体激光器发射的激光束仅穿过具有大于1的折射率的材料，那么所述激光束具有较小的射束扩张。由此，有利地，光学元件可以是特别紧凑的，因为仅在半导体激光器的朝向光学元件的面和光学元件之间发生小的射束扩张。
根据至少一个实施方式，光学元件不完全地覆盖半导体激光器的朝向光学元件的面。例如，光学元件仅覆盖朝向光学元件的面的一部分，通过所述部分，半导体激光器在常规运行中发射相干辐射。尤其，光学元件覆盖半导体激光器的朝向光学元件的面的最大90％，优选最大60％。在激光二极管的俯视图中，光学元件尤其具有比半导体激光器更小的横截面。尤其，光学元件沿平行于光学元件的主延伸的横向方向不伸出半导体激光器的朝向光学元件的面。有利地，光学元件可以特别节省空间地实现，使得在制造光学元件时需要特别少量的光学元件的材料。
根据激光器的至少一个实施方式，光学元件沿横向方向与半导体激光器齐平。横向方向平行于光学元件的主延伸平面伸展。尤其，半导体激光器的将朝向光学元件的侧和背离光学元件的侧彼此连接的侧面平行于光学元件的将朝向半导体激光器的面与背离半导体激光器的面连接的侧面伸展。例如，光学元件的侧面和半导体激光器的侧面在共同的方法步骤中产生。
有利地，半导体激光器和光学元件沿横向方向的齐平能够实现在半导体激光器和光学元件之间的特别稳定的连接，因为例如半导体激光器的整个朝向光学元件的面用于产生机械固定的连接。附加地，光学元件和半导体激光器的沿横向方向的齐平能够实现激光二极管的特别紧凑的构造方式。
根据激光二极管的至少一个实施方式，衍射结构或元光学结构或透镜结构与半导体激光器的朝向光学元件的面间隔开地设置。例如，光学元件的朝向半导体激光器的侧可以由第一层形成，而光学元件的背离半导体芯片的侧可以由第二层形成。例如，在光学元件的第一层和第二层之间的边界面具有结构化部，借助所述结构化部形成衍射结构的元件。第一层和第二层可以分别具有主延伸平面，所述主延伸平面平行于光学元件的和/或半导体激光器的主延伸平面伸展。第一层和第二层可以分别由具有不同的光学特性的材料形成。光学特性例如可以是不同的折射率，不同的吸收系数和/或不同的反射率。例如，第一层可以具有留空部，所述留空部由第二层的材料填充。
尤其，第二层由多个不连通的区域形成，所述区域沿横向方向，尤其沿所有方向，完全地由第一层的材料包围。
衍射结构或元光学结构或透镜结构可以设置在第一层的背离半导体激光器的侧上。例如，第一层具有大于0的预设的厚度。尤其，第一层的厚度为至少200μm。此外，在衍射结构和半导体激光器之间或在透镜结构和半导体激光器之间或在元光学结构和半导体激光器之间可以设置有连接机构，所述连接机构例如具有至少100μm，尤其至少200μm的厚度。连接机构尤其形成连接层。例如，在衍射结构或元光学结构或透镜结构和半导体激光器的朝向光学元件的侧之间的间距为至少25μm，尤其至少250μm。例如，衍射结构或元光学结构或透镜结构至少以第一层的和/或连接机构的厚度与半导体激光器的朝向光学元件的面间隔开地设置。例如，第一层由玻璃或由似玻璃材料形成。
此外，衍射结构或元光学结构或透镜结构设置在光学元件的朝向半导体激光器的侧上。例如，衍射结构或元光学结构或透镜结构以在半导体激光器和光学元件之间设置的连接机构的厚度与半导体激光器的朝向光学元件的面间隔开地设置。尤其，衍射结构或元光学结构或透镜结构设置在光学元件和连接机构之间的边界面上。例如，衍射结构由光学元件的朝向连接机构的表面的结构化部形成。
有利地，借助于连接机构的和/或光学元件的各个层的调整，可以特别精确地设定衍射结构或元光学结构或透镜结构距半导体激光器的朝向光学元件的辐射出射面的间距。
根据激光二极管的至少一个实施方式，在衍射结构或元光学结构或透镜结构和连接机构或半导体激光器的朝向光学元件的侧之间的竖直间距由包覆部遮盖，尤其完全地遮盖。间距可以大于50μm、100μm、200μm或大于300μm，例如在50μm和950μm之间，其中包含边界值，例如在100μm和500μm之间，例如包含边界值。例如，间距由光学元件的基本体的竖直的子区域给出，其中子区域不具有衍射结构的或元光学结构的或透镜结构的子结构。在竖直的子区域之上，即更远离半导体激光器，衍射结构的或元光学结构的或透镜结构的子结构可以在基本体中构成或嵌入。例如，光学元件的基本体或子区域是玻璃体。可能的是，光学元件的或基本体的整个侧面由包覆部的材料遮盖。
根据至少一个实施方式，仅在光学元件的向外露出的面上设置有防反射层。例如，光学元件与半导体激光器的朝向光学元件的面直接接触地设置，或者光学元件借助于连接机构设置在半导体激光器上，其中连接机构的折射率与光学元件的朝向半导体激光器的侧的材料的折射率相差最大0.2、优选最大0.1。有利地，不需要在光学元件的朝向半导体芯片的侧上的附加的防反射覆层，因为在光学元件的所述边界面上由于光学元件的折射率和连接机构的折射率的小的差而避免反射。
根据至少一个实施方式，电接触面设置在半导体激光器的朝向光学元件的面上并且接触面不由光学元件覆盖。例如，光学元件不完全地覆盖半导体激光器的朝向光学元件的面。由此，光学元件可以直接设置在半导体激光器上并且半导体激光器的设置在朝向光学元件的侧上的结构不由光学元件覆盖。例如，接触面设置用于对半导体激光器导电地接触和通电。接触面例如由金属层形成。有利地，在半导体激光器在朝向光学元件的侧上具有功能性结构时，光学元件于是也可以直接设置在半导体激光器的辐射出射侧上。
根据至少一个实施方式，半导体激光器仅在背离光学元件的侧上具有电接触面。例如，半导体激光器的所有面，除了设置有电接触面的面以外，完全由连接机构覆盖。有利地，这种构造形式能够实现特别鲁棒的和紧凑的激光二极管。
还提出一种用于制造激光二极管的方法。借助所述方法尤其可以制造在此所描述的激光二极管。也就是说，所有针对激光二极管公开的特征也针对方法公开并且反之亦然。
根据至少一个实施方式，用于制造激光二极管的方法包括方法步骤A，在所述方法步骤A中在第一复合件中提供多个表面发射的半导体激光器。例如，多个表面发射的半导体激光器在共同的工艺中制造。尤其，多个表面发射的半导体激光器的总的复合件在共同的工艺中制造。例如，多个表面发射的半导体激光器在第一复合件中在共同的载体上设置。尤其，多个半导体激光器在载体上制造。例如，多个表面发射的半导体激光器并排设置在横向平面中。尤其，多个表面发射的半导体激光器并排设置在规则的矩形栅格的节点上。例如，第一复合件是晶片复合件，激光二极管在所述晶片复合件中共同地制造。
根据用于制造激光二极管的方法的至少一个实施方式，在方法步骤B中在第二复合件中提供多个光学元件。例如，多个光学元件在共同的制造法中制造。多个光学元件例如并排设置在横向平面中。尤其，多个光学元件在横向平面中并排设置在规则的矩形栅格的节点上。
根据用于制造激光二极管的方法的至少一个实施方式，在方法步骤C中将多个光学元件和多个半导体激光器材料配合地彼此连接。例如，光学元件和半导体激光器借助于连接机构材料配合地彼此连接。替选地，光学元件和半导体激光器可以借助于接合彼此连接。尤其，所有半导体激光器和所有光学元件同时在共同的方法步骤中彼此连接。
根据用于制造激光二极管的方法的至少一个实施方式，在方法步骤D)中分割光学元件和半导体激光器，其中在分割之后与每个半导体激光器关联有刚好一个光学元件。例如，光学元件和半导体激光器在共同的方法步骤中分割。例如，光学元件和半导体激光器借助于锯割，借助于激光切割工艺或借助于刻蚀工艺分割。
有利地，这种方法能够实现将多个光学元件同时设置在多个半导体激光器上，其中光学元件以及半导体激光器可以在共同的方法中制造。
根据用于制造激光二极管的方法的至少一个实施方式，方法步骤D在方法步骤C之后执行。尤其，在将光学元件与半导体激光器材料配合地连接之后才分割光学元件和半导体激光器。尤其，以提到的顺序执行方法步骤A、B、C和D。有利地，这种方式能够实现光学元件20相对于半导体激光器10的简化的定向。这还能够实现特别节约时间地制造多个发光二极管。
根据用于制造激光二极管的方法的至少一个实施方式，制造在此所描述的激光二极管。
激光二极管的和用于制造激光二极管的方法的其他优点和有利的设计方案和改进方案从下面结合附图所示出的实施例中得出。
附图说明
图1、2、3和5D示出在此所描述的激光二极管的不同的实施方式。
图4、5A、5B、5C和5D示出用于制造激光二极管的方法的不同的方法步骤。
图6、7、8和9示出激光二极管的或用于制造激光二极管的方法的其他实施方式。
图10A、10B、10C、11A和11B还示出激光二极管的或用于制造激光二极管的方法的其他实施方式。
相同的、同类的或起相同作用的元件在附图中设有相同的附图标记。附图和在附图中示出的元件彼此间的大小关系不视为是合乎比例的。更确切地说，为了更好的可视性和/或为了更好的理解，可以夸大地示出个别元件。
具体实施方式
图1示出根据第一实施例的在此所描述的激光二极管1的示意剖面图。激光二极管包括表面发射的半导体激光器10，所述半导体激光器设置用于发射电磁辐射E。尤其，半导体激光器10设置用于，垂直于其主延伸平面放射电磁辐射E。尤其，半导体激光器10是VCSEL。例如，半导体激光器10由层堆形成，所述层堆包括多个半导体层。在常规运行中，半导体激光器沿半导体层的例如平行于堆叠方向伸展的放射方向L发射电磁辐射E。
激光二极管1还包括载体30，所述载体设置在半导体激光器10的主面上。例如，载体30是衬底，在所述衬底上制造半导体激光器10。尤其，半导体激光器10借助于外延法在载体30上制造。在半导体激光器10的背离载体30的侧上设置有光学元件20。光学元件20沿放射方向L在半导体激光器10的下游设置。光学元件20包括衍射结构200或元光学结构200或透镜结构200，其设置用于影响由半导体激光器10发射的电磁辐射E。衍射结构200例如包括周期性沿着光学元件20的主延伸平面设置的元件205，所述元件沿横向于放射方向L的至少一个空间方向具有在发射的电磁辐射E的波长范围的数量级中的大小。光学元件205例如构成为在光学元件20的第一层201中的留空部。尤其，形成元件205的留空部可以由气态材料填充。元件205，例如在图2中示意地示出，尤其形成衍射结构200的或元光学结构200的或透镜结构200的子结构。
半导体激光器10和光学元件20借助于连接机构50机械固定地彼此连接。例如，连接机构50是粘接剂，尤其是环氧树脂或硅树脂。连接机构50设置在激光二极管10的辐射出射侧10a上。连接机构50尤其形成连接层50。连接层50沿竖直方向例如设置在光学元件20和半导体激光器10之间。例如，在光学元件20和半导体激光器10之间的区域由非气态的材料填充。尤其，连接机构50完全地遮盖辐射出射侧10a。光学元件20，尤其第一层201例如由具有与连接机构50相同的折射率的材料形成。
在载体30上设置有第一接触面41和第二接触面42。借助于第一接触面41和第二接触面42可以导电地接触和运行激光二极管1。第一接触面41设置在载体30的背离半导体激光器10的侧上。例如，载体30的背离半导体激光器10的侧完全地由第一接触面41覆盖。激光二极管1可以借助第一接触面41安装到导电表面上，所述导电表面可以附加地用作为用于激光二极管1的热沉。第二接触面42在载体30的背离第一接触面41的侧上横向地设置在半导体激光器10旁边。例如，第二接触面42可以借助于接合线43导电地接触。
图2示出根据另一实施例的在此所描述的激光二极管1的示意剖面图。与在图1中示出的实施例不同，半导体激光器10不设置在载体30上。尤其，半导体激光器10仅在背离光学元件20的侧上具有电接触面4。半导体激光器10和光学元件20材料配合地借助于连接机构50彼此连接。例如，光学元件20由如下材料形成，所述材料具有与连接机构50相同的折射率。尤其，由半导体激光器10发射的电磁辐射E不在连接机构50和光学元件20之间的边界面上折射。
光学元件20沿垂直于半导体激光器10的放射方向L伸展的横向方向R与半导体激光器10齐平。尤其，光学元件20沿横向方向R不伸出半导体激光器10。光学元件20由第一层201和第二层202形成。第二层202不连通地构成并且设置在第一层201的留空部中。第二层202例如在四周完全地由第一层201包围。第一层201和第二层202形成元件205，所述元件用作为用于由半导体激光器10发射的电磁辐射E的衍射结构200。
可能的是，元件205由元光学结构200和透镜结构200的子结构形成。元光学结构200或透镜结构200的子结构可以在四周完全地由第一层201包围。尤其，在此意义上，衍射结构200或元光学结构200或透镜结构200埋在光学元件20中，尤其埋在第一层201中。第一层201尤其用作为平坦化层和/或用作为光学元件20的封装层。与图2不同的，尤其由元光学结构200或透镜结构200的子结构形成的多个或所有元件205可以连通地形成。例如，元件205形成透镜排，由透镜结构200的多个透镜排构成的透镜矩阵，或者尤其由元光学结构200的纳米子结构构成的元透镜。
衍射结构200、元光学结构200或透镜结构200与半导体激光器10的朝向光学元件的侧10a间隔开地设置。尤其，在衍射结构200、元光学结构200或透镜结构200和辐射出射侧10a之间的间距D可经由连接机构50的厚度和/或光学元件20的，尤其第一层201的厚度调整。
如果光学元件20具有透镜结构200，那么元件205可以构成为透镜。元件205尤其形成透镜结构200的光学子结构。多个元件205可以形成一排或多排透镜。元件205可以在第一层201中嵌入。元件205可以具有与第一层201的材料相比更高或更小的折射率。例如，元件205的和第一层的材料的折射率相差至少0.1、0.2、0.5或至少0.5，例如在0.1和1之间，其中包含边界值，或在0.1和2之间，其中包含边界值。第一层201可以构成为衍射结构200的、元光学结构200的、透镜结构200的或光学元件20的封装层或构成为平坦化层。
此外，在光学元件20的背离半导体激光器10的面上设置有防反射层8。尤其，仅在光学元件20的向外露出的面1a上设置有防反射层8。
图3示出根据另一实施例的在此所描述的激光二极管1的示意剖面图。在本实施例中，光学元件20和半导体激光器10借助于连接机构50材料配合地彼此连接。此外，连接机构50沿横向方向R包围半导体激光器10和光学元件20。尤其，光学元件20的和半导体激光器10的所有横向于半导体激光器10的放射方向L的面完全地由连接机构50覆盖。尤其，连接机构50也完全地覆盖光学元件20的背离半导体激光器10的面。例如，连接机构50是包覆机构，所述包覆机构对于由半导体激光器10发射的电磁辐射E透明地构成。
半导体激光器10以其背离光学元件20的第二接触面42材料配合地与壳体60连接。例如，壳体60至少部分地导电地构成并且用作为热沉并且用于电接触半导体激光器10。在半导体激光器10的辐射出射侧10a上设置有第一接触面41。第一接触面41导电地借助于接合线43与壳体60连接。
尤其，接合线43和第二接触面42经由壳体60不导电地彼此连接。第一电接触面41设置在半导体激光器10的朝向光学元件20的辐射出射侧10a上。光学元件20不完全地覆盖半导体激光器10的辐射出射侧10a。尤其，第一接触面41不由光学元件20覆盖。
光学元件20由第一层201和第二层202形成。第一层201具有多个留空部，所述留空部完全由第二层202的材料填充。第一层201和第二层202的区别至少在于光学特性，例如其对由半导体激光器10发射的电磁辐射E的折射率、反射率和/或吸收率。第一层201和第二层202形成衍射结构200，所述衍射结构包括多个元件205，所述元件设置用于影响由半导体激光器10发射的电磁辐射E。
根据图3，半导体激光器10沿横向方向伸出光学元件20。半导体激光器10可以部分地不具有通过光学元件20的遮盖，使得所述半导体激光器尤其可在其朝向光学元件20的侧上电接触。在俯视图中，光学元件20优选仅部分地遮盖半导体激光器10。例如，半导体激光器10具有朝向光学元件20的表面，所述表面具有空出区域，所述空出区域不具有由光学元件20的遮盖。在空出区域上可以形成一个或多个接触面41和/或42。
与图3不同，可能的是，在图3中示出的光学元件20可以与在图2中示出的光学元件20类似地构造。与图3不同，此外可能的是，第一接触面41以及第二接触面42还可以与在图2中示出的激光二极管1的实施方式类似地设置在半导体激光器10的背离光学元件20的背侧上。半导体激光器10尤其设置为可表面安装的器件并且仅可以经由其背侧在外部电接触。第一接触面41和第二接触面42尤其与半导体激光器10或激光二极管1的不同的电极性相关联。例如，半导体激光器10具有倒装芯片的形式。
图4示出用于制造多个激光二极管1的方法的一部分。在所述方法步骤中，半导体激光器10以其第二接触面42材料配合地与壳体60连接。半导体激光器10借助于接合线43在其第一接触面41上导电地与壳体60接触。在壳体60中设置有连接机构50，所述连接机构用作为包覆机构。
连接机构50至少设置在半导体激光器10的辐射出射侧10a上。附加地，连接机构50设置在壳体60中，使得半导体激光器10的如下侧面被覆盖，所述侧面将半导体激光器10的朝向光学元件的侧10a与背离光学元件20的侧彼此连接。连接机构50例如可以在方法步骤中设置在壳体60中，使得半导体激光器10的所有辐射出射侧10a由连接机构50的预设的厚度覆盖。在另一方法步骤中，可以在半导体激光器10上设置光学元件20，使得光学元件20沿放射方向L设置在半导体激光器10下游。在随后的方法步骤中，将附加的连接机构50设置在壳体60中，使得光学元件20完全地由连接机构50覆盖。在随后的方法步骤中，将激光二极管1沿着分离线7分割。例如，将激光二极管1借助于锯割法或激光切割法沿着分离线7分割。
图5A示出用于根据方法步骤A和B制造激光二极管1的在此所描述的方法。在此，在方法步骤A中在第一复合件110中提供多个表面发射的半导体激光器10。例如，半导体激光器10设置在共同的载体30上。尤其，半导体激光器10在共同的载体30上在共同的制造法中制造。在载体30的背离半导体激光器10的侧上设置有接触面4。
此外，在方法步骤B中在第二复合件120中提供多个光学元件20，所述光学元件具有衍射结构200、元光学结构200或具有透镜结构200。多个光学元件20材料配合地机械固定地彼此连接。尤其，光学元件20在共同的方法中制造。衍射结构200、元光学结构200或透镜结构200由元件205形成，所述元件例如设置在光学元件20的第一层201的背离激光二极管10的面上。替选地，衍射结构200、元光学结构200或透镜结构200可以完全地由光学元件20的第一层201的材料包围。衍射结构200或透镜结构200例如可以通过改变光学元件20的厚度来形成。
图5B示出根据方法步骤C的用于制造激光二极管的在此所描述的方法的示意剖面图。在方法步骤C中，多个光学元件和多个半导体激光器分别在复合件中材料配合地彼此连接。例如，第一复合件110和第二复合件120借助于接合而材料配合地彼此连接。替选地，第一复合件110和第二复合件120可以借助于连接机构50材料配合地彼此连接。
图5C示出用于制造激光二极管1的在此所描述的方法的方法步骤D。
在方法步骤D中将第一复合件110和第二复合件120分割。在此，光学元件20和半导体激光器10垂直于其主延伸平面沿着分离线7分开。例如，将第一复合件110和第二复合件120借助于激光切割法、锯割法或刻蚀法分开。在分割之后，与每个半导体激光器10关联有刚好一个光学元件20。
图5D示出根据用于制造激光二极管1的在此所描述的方法的在执行方法步骤A至D之后的激光二极管1。尤其，在此所描述的激光二极管1仅在背离光学元件20的侧上具有电接触面4。半导体激光器10、接触面4、载体30和光学元件20在共同的方法步骤中分开。光学元件20、半导体激光器10和载体30沿横向方向彼此齐平。
在图6中示出的激光二极管1的实施例基本上对应于在图3中示出的激光二极管1的实施例。与其不同的是，连接机构50尤其仅设置在半导体激光器10和光学元件20之间。半导体激光器10和光学元件20沿横向方向由包覆部90尤其在整个环周上环绕。例如，半导体激光器10的和/或连接机构50的侧面由包覆部90的材料完全地遮盖。根据图6，光学元件10的侧面仅部分地由包覆部90的材料遮盖，尤其基本上直至元件205的竖直高度。然而可行的是，光学元件10的侧面完全地由包覆部90的材料遮盖。在光学元件的俯视图中，半导体激光器10或光学元件10优选不具有由包覆部90的遮盖。
对于由半导体激光器10发射的电磁辐射，包覆部90的材料可以选择为辐射不可穿透的。例如，包覆部的材料起吸收辐射或反射辐射的作用。尤其，包覆部对于具有由半导体激光器10发射的光的峰值波长的电磁波而言是不可穿透的。通过遮盖半导体芯片10的和/或光学元件20的侧面可以防止，在由半导体激光器10发射的电磁辐射射到衍射结构200、元光学结构200或射到透镜结构200上之前，所述电磁辐射侧向地从半导体激光器10中或从光学元件20中射出。
层、例如包覆部或覆盖层在如下情况下辐射可穿透地构成：优选至少50％、60％、70％、80％或至少90％的由半导体激光器发射的辐射可以穿过所述层。相反地，层在如下情况下辐射不可穿透地构成：最高50％、40％、30％、20％、10％或最高5％的由半导体激光器发射的辐射穿透所述层。
根据图6，激光二极管1具有覆盖层91。尤其，覆盖层91直接邻接于包覆部90和/或邻接于防反射层8的或光学元件20的背离半导体激光器10的表面。在俯视图中，覆盖层91可以遮盖，尤其完全地遮盖光学元件20、半导体激光器10和/或包覆部。对于由半导体激光器10发射的电磁辐射，覆盖层91的材料可以是辐射可穿透的。可能的是，覆盖层91对于可见光是不可穿透的并且对于在红外范围内的电磁辐射可穿透地构成，或者反之。
在图6中，壳体60具有腔室，在所述腔室中设置有覆盖层91、包覆部90、光学元件20和/或半导体激光器10。与图6不同地，可能的是，壳体60可以具有仅一个横向延伸的区域并且不具有竖直延伸的区域。壳体60在此情况下不具有带有由竖直延伸的区域构成的内壁的腔室，而是仅具有横向延伸的区域，在所述横向延伸的区域上设置有半导体激光器10。尤其，横向延伸的区域以载体的形式构成，尤其以电路板的形式构成，所述横向延伸的区域与半导体激光器导电地连接。这样构造的激光二极管1例如在图7中示出。这种激光二极管1具有外侧面，所述外侧面由包覆部90的和/或覆盖层91的表面形成。激光二极管1尤其构造为CSP器件(英语：Chip-scale package，芯片级封装)，其横向的和/或竖直的扩展例如处于与半导体激光器10的横向的和/或竖直的扩展相同的数量级中。
在图7中示出的用于制造多个激光二极管1的方法的一部分的实施例基本上对应于在图4中示出的实施例。与其不同的是，包覆体或包覆部90类似于在图6中示出的实施例由如下材料形成，所述材料与连接机构5的材料不同。例如，包覆部被灌封(英语molded)或通过填充腔室形成，在所述空腔中设置有一个半导体激光器10或多个半导体激光器10。在图6和7中的包覆部90和/或覆盖层91的设计方案可以是相同的。与图6和7不同，光学元件10可以采用其他在此所描述的实施方式。
在图8中示出的激光二极管1的实施例基本上对应于在图6中示出的激光二极管1的实施例。与其不同的是，半导体激光器10在半导体激光器10的背离光学元件20的背侧上具有第一接触面41和第二接触面42。由此，半导体激光器10仅在其背侧上可在外部电接触。
在图9中示出的用于制造多个激光二极管1的方法步骤的实施例基本上对应于在图7中示出的实施例。与其不同的是，半导体激光器10或半导体激光器10类似于图8分别仅可经由其背侧在外部电接触。
在图10A中示出的激光二极管1的实施例基本上对应于在图6中示出的激光二极管1的实施例。与其不同的是，激光二极管1具有掩模25。掩模25沿竖直方向设置在光学元件20和半导体激光器10之间。在图10A中，掩模25设置在光学元件20和连接机构50之间。掩模25尤其位于光学元件20的背侧上，即位于光学元件20的朝向半导体激光器10的表面上。可能的是，掩模25直接施加到光学元件20上。掩模25可以借助于覆层法或沉积法施加到光学元件上，例如蒸镀或溅镀到光学元件上。
尤其，掩模25是遮挡掩模。掩模25可以具有图案，所述图案尤其形成预先限定的象形图。优选地，掩模25是形成象形图的掩模25。掩模25可以具有辐射不可穿透的区域，所述区域限定应描绘的象形图的形状。辐射不可穿透的区域可以由吸收辐射的和/或反射辐射的材料形成。例如，掩模25的辐射不可穿透的区域可以由金属或由金属合金形成。
掩模25可以具有辐射可穿透的区域，所述区域使由半导体激光器10发射的辐射无阻碍地或基本上无阻碍地穿透。辐射可穿透的区域可以是掩模25的空出区域或开口。也可能的是，掩模的辐射可穿透的区域由辐射可穿透的材料形成。通过辐射不可穿透的和辐射可穿透的区域，掩模可以形成任意的图案从而形成任意的象形图。在运行中，这样特别紧凑地构造的、尤其与半导体激光器10、掩模25和光学元件10一件式地构成的激光二极管1可能在没有附加的辅助机构的情况下在目标面上投射象形图。
在图10B中示出的激光二极管1的实施例基本上对应于在图8中示出的激光二极管1的实施例。与其不同的是，激光二极管1与在图10A中示出的实施例类似地具有掩模25。与在图10A中示出的实施例不同，根据图10B的激光二极管1具有间隔保持件51。间隔保持件51沿着竖直方向设置在半导体激光器10和掩模25之间。间隔保持件51优选辐射可穿透地构成。例如，间隔保持件51由玻璃、石英玻璃或由似玻璃材料形成。通过间隔保持件25可以设定在半导体激光器10和掩模25之间的理想间距，使得掩模最优地、例如均匀地被照亮。根据图10B，间隔保持件25设置在两个连接层50之间并且尤其直接邻接于所述连接层50。半导体激光器10和掩模25可以分别直接邻接于两个连接层50中的一个连接层。
在图10C中示出的激光二极管1的实施例基本上对应于在图10B中示出的激光二极管1的实施例。与其不同的是，掩模25不在光学元件20的背侧上、而是在间隔保持件25的表面上构成。在此意义上，掩模25不是光学元件20的组成部分，而是间隔保持件51的组成部分。根据图10B的掩模25在光学元件20上形成并且经由连接层50才与间隔保持件51机械连接，而根据图10B的掩模25在间隔保持件上形成并且经由连接层50才与间隔保持件51机械地连接。
掩模25尤其位于间隔保持件51的背离半导体激光器10的表面上。可能的是，掩模25直接施加到间隔保持件51上。掩模25可以借助于覆层法或沉积法施加到间隔保持件51上，例如蒸镀或溅镀到间隔保持件51上。
在图11A和11B中示出的用于制造多个激光二极管1的方法的一部分的实施例基本上对应于在图7和9中示出的实施例。
与其不同地，激光二极管1分别具有掩模25、间隔保持件51和尤其防反射层8。结合图1至9所描述的激光二极管1也可以具有这种掩模25和/或这种间隔保持件51，其中掩模25和间隔保持件51尤其结合图10A至10C更详细地描述。根据图11A和11B，包覆部90完全地遮盖半导体激光器10的、掩模25的和/或间隔保持件51的以及一个或多个连接层50的侧面。防反射层8不具有通过包覆部90的遮盖。除了朝向光学元件20的侧，防反射层8尤其由覆盖层完全地遮盖。
与图8、9、10B、10C和11B不同的，可行的是，制成的激光二极管1不具有例如在这些附图中示出的壳体60。例如，壳体60可以之后完全地从一个或多个激光二极管1移除。这种激光二极管1具有背侧，所述背侧尤其由半导体激光器10的背侧和/或由包覆部90的背侧的表面形成。尤其，接触面41和42在激光二极管1的背侧上可自由接近。这种激光二极管1尤其设置为可表面安装的器件。激光二极管1的竖直的总结构高度尤其仅通过包覆部90的和覆盖层91的竖直高度的总和给出。由此可以实现具有特别小的结构高度的机械稳定的且扁平的CSP器件(英语：Chip-scale package)。
本专利申请要求德国专利申请DE 10 2017 112 235.4的优先权，其公开内容通过参引结合于此。
本发明不通过根据实施例进行的描述而限制于此。更确切地说，本发明包括任意新特征以及特征的任意组合，这尤其包含实施例中的特征的任意组合，即使所述特征或所述组合本身并未在实施例中给出时也如此。
附图标记列表
1 激光二极管
1a 光学元件的向外露出的面
10 半导体激光器
10a 辐射出射侧
20 光学元件
200 衍射结构/透镜结构/元光学结构
201 第一层
202 第二层
205 元件/光学元件的光学子结构
25 掩模
30 载体
4 接触面
41 第一接触面
42 第二接触面
43 接合线
50 连接机构/连接层
51 间隔保持件
60 壳体
7 分离线
8 防反射层
90 包覆部
91 覆盖层
110 第一复合件
120 第二复合件
D 衍射结构的或透镜结构的或元光学结构距辐射出射侧的间距
E 电磁辐射
R 横向方向

Claims (18)

1.一种激光二极管(1)，所述激光二极管包括：
-表面发射的半导体激光器(10)，所述半导体激光器设置用于发射电磁辐射(E)；
-光学元件(20)，所述光学元件沿放射方向(L)设置在所述半导体激光器(10)下游，
-掩模(25)，和
其中
-所述光学元件(20)包括衍射结构或元光学结构或透镜结构，
-所述光学元件(20)和所述半导体激光器(10)材料配合地彼此连接，
-所述光学元件(20)和所述半导体激光器(10)借助于连接机构(50)彼此材料配合地连接，并且
-所述连接机构(50)将所述半导体激光器(10)和所述光学元件(20)沿横向方向(R)包围，
-所述掩模(25)沿竖直方向在所述光学元件(20)和所述半导体激光器(10)之间构成，并且
-所述掩模(25)设置用于产生象形图。
2.根据权利要求1所述的激光二极管(1)，
其中所述光学元件(20)与表面发射的所述半导体激光器(10)的朝向所述光学元件(20)的辐射出射侧(10a)直接接触。
3.根据权利要求1或2所述的激光二极管(1)，
其中所述光学元件(20)由如下材料形成，所述材料具有与所述连接机构(50)相同的折射率。
4.根据权利要求3所述的激光二极管(1)，
其中在所述光学元件(20)和所述半导体激光器(10)之间的区域由非气态的材料填充。
5.根据权利要求1或2所述的激光二极管(1)，
其中所述光学元件(20)不完全地覆盖所述半导体激光器(10)的朝向所述光学元件的辐射出射侧(10a)。
6.根据权利要求1或2所述的激光二极管(1)，
其中所述光学元件(20)沿横向方向(R)与所述半导体激光器(10)齐平。
7.根据权利要求1或2所述的激光二极管(1)，
其中所述衍射结构或所述元光学结构或所述透镜结构与所述半导体激光器(10)的朝向所述光学元件(20)的辐射出射侧(10a)间隔开地设置。
8.根据权利要求1或2所述的激光二极管(1)，
其中仅在所述光学元件(20)的向外露出的面(1a)上设置有防反射层(8)。
9.根据权利要求1或2所述的激光二极管(1)，
其中在所述半导体激光器(10)的朝向所述光学元件(20)的面(1a)上设置有电接触面(4)，并且所述接触面(4)不由所述光学元件(20)覆盖。
10.根据权利要求1或2所述的激光二极管(1)，
其中所述半导体激光器(10)仅在背离所述光学元件(20)的侧上具有电接触面(4)。
11.根据权利要求1所述的激光二极管(1)，所述激光二极管具有间隔保持件(51)，
其中
-所述间隔保持件(51)沿竖直方向设置在所述光学元件(20)和所述半导体激光器(10)之间，
-所述间隔保持件(51)构成为对于由所述半导体激光器发射的辐射是可穿透的，
-所述间隔保持件(51)设置用于设定在所述掩模(25)和所述半导体激光器(10)之间的预设的间距，并且
-所述半导体激光器(10)、所述间隔保持件(51)和所述光学元件(20)彼此材料配合地连接。
12.根据权利要求1或2所述的激光二极管(1)，
其中
-所述半导体激光器(10)和所述光学元件(20)由包覆部(90)横向地环绕，
-所述半导体激光器(10)和所述光学元件(20)在俯视图中保持不由所述包覆部(90)遮盖，并且
-所述包覆部(90)设置用于反射或吸收在所述半导体激光器(10)的运行中发射的电磁辐射(E)。
13.根据权利要求12所述的激光二极管(1)，其中
-所述包覆部(90)由如下材料形成，所述材料至少对于可见光或对于在红外光谱范围内的光是吸收辐射的，
-所述包覆部(90)将所述半导体激光器(10)和所述光学元件(20)横向地在整个环周上环绕，并且
-所述包覆部(90)部分地遮盖所述光学元件(20)的侧面，使得所述光学元件(20)的侧面至少从所述衍射结构的、所述元光学结构的或所述透镜结构的上棱边起或至少从竖直高度起保持不由所述包覆部(90)遮盖。
14.根据权利要求12所述的激光二极管(1)，
其中
-所述包覆部(90)完全地遮盖所述半导体激光器(10)的侧面，
-所述包覆部(90)至少部分地遮盖所述光学元件(20)的侧面，并且
-所述半导体激光器(10)和所述光学元件(20)在俯视图中由辐射可穿透的覆盖层(91)遮盖，其中所述覆盖层(91)邻接于所述包覆部(90)。
15.根据权利要求14所述的激光二极管(1)，其中
-所述包覆部(90)由辐射不可穿透的材料形成并且所述包覆部构成为，使得其对于在红外光谱范围内的光是辐射不可穿透的，并且
-所述覆盖层(91)的材料和层厚度选择为，使得所述覆盖层构成为对于在可见光谱范围内的光是辐射不可穿透的并且对于在红外光谱范围内的光是辐射可穿透的。
16.根据权利要求1或2所述的激光二极管(1)，其中
-所述半导体激光器(10)和所述光学元件(20)在俯视图中由所述辐射可穿透的覆盖层(91)遮盖，并且
-所述覆盖层(91)的材料和层厚度选择为，使得所述覆盖层(91)对于可见光谱范围内的光辐射不可穿透地构成而对于红外光谱范围内的光辐射可穿透地构成。
17.一种用于制造激光二极管(1)的方法，所述方法具有如下方法步骤：
A)在第一复合件(110)中提供多个表面发射的半导体激光器(10)；
B)在第二复合件(120)中提供多个光学元件(20)；
C)将在所述第一复合件(110)中的多个光学元件(20)和在所述第二复合件(120)中的多个半导体激光器(10)材料配合地连接，其中将所述光学元件(20)和所述半导体激光器(10)至少部分地注入或喷入到由连接机构(50)形成的包覆体中；
D)将所述光学元件(20)和所述半导体激光器(10)分割，其中在分割之后与每个半导体激光器(10)关联有刚好一个光学元件(20)。
18.根据权利要求17所述的用于制造激光二极管(1)的方法，其中所述方法步骤D)在方法步骤C)之后执行，并且其中制造根据权利要求1至16中任一项所述的激光二极管(1)。
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