CN117321865A - 半导体激光设备和光电组件 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及半导体激光设备(10)，其包括具有含GaN的化合物半导体层的表面发射半导体激光元件(105)以及转换器(120)。转换器适用于转换由表面发射半导体激光元件(105)发射的激光辐射(107)的波长。
Description
背景技术
表面发射半导体激光器被广泛用作具有非常高亮度的光源。通常要进一步开发基于GaN的表面发射半导体激光器。
发明内容
本发明的目的是提供改进的半导体激光设备和改进的光电组件。
根据设计方案，该目的通过独立权利要求的主题来实现。有利的进一步改进方案在从属权利要求中限定。
半导体激光设备包括：表面发射半导体激光元件，其具有含GaN的化合物半导体层；以及转换器，其能够转换从表面发射半导体激光元件发射的激光辐射的波长。
半导体激光设备还可以具有载体，转换器安置在该载体上，并且激光辐射射穿载体和转换器。例如，载体可以是光学元件。例如，转换器可以直接安置在光学元件上。
根据另外的设计方案，半导体激光设备还可以具有光学元件，光学元件在转换器的背离表面发射半导体激光元件的一侧上。例如，光学元件可以与载体连接。
半导体激光设备还可以具有壳体，壳体具有底部段和侧部段，表面发射半导体激光元件布置在底部段之上，并且侧部段布置成在侧向与表面发射半导体激光元件相邻。例如，侧部段可以突出超过表面发射半导体激光元件。
根据设计方案，用于转换器的载体可以形成壳体的封闭部。根据另外的设计方案，光学元件可以形成壳体的封闭部。
根据另外的设计方案，半导体激光设备包括：具有含GaN的化合物半导体层的多个表面发射半导体激光元件构成的装置，以及适用于转换从表面发射半导体激光元件发射的激光辐射的波长的转换器。
例如，多个表面发射半导体激光元件可以配有单独转换器。例如，转换器可以在空间方面有变化。
根据另外的设计方案，转换器可以具有多个转换器区域，并且多个表面发射半导体激光元件中的每一个配有配属的转换器区域。
半导体激光设备还可以包括适用于单独控制多个表面发射半导体激光元件中的每一个的控制电子器件。
半导体激光设备还可以具有光学设备，光学设备在转换器的背离半导体激光元件的装置的一侧上。光学设备可以具有多个光学元件。多个表面发射半导体激光元件中的每一个可以配有配属的光学元件。
例如，转换器可以直接安置在表面发射半导体激光元件上。
根据另外的设计方案，半导体激光设备还可以具有：壳体的底部段或封装衬底，在其上安置有表面发射半导体激光元件；以及与底部段一起形成半导体激光设备的壳体的光学元件。
光电组件包括上述半导体设备。例如，光电组件可以选自于微显示设备、照明设备和机动车辆前灯。
附图用于理解本发明的实施例。附图示出了示例性实施例并且与说明书一起用于解释它们。另外的实施例和许多预期优点直接源自以下详细描述。附图中所示的元件和结构不一定按相互比例示出。相同的附图标记表示相同或相应的元件和结构。
附图说明
图1A示出了根据实施方案的半导体激光设备的示意性横截面图。
图1B示出了半导体激光设备的一部分的水平横截面图。
图1C示出了表面发射半导体激光元件的示意性横截面图。
图2示出了根据实施方案的半导体激光设备的示意性横截面图。
图3A示出了用于形成半导体激光设备的工件的一部分的示意图。
图3B示出了半导体激光设备的示例。
图3C示出了半导体激光设备的元件的示意性平面图。
图4A示出了根据实施方案的半导体激光设备的示意性横截面图。
图4B和图4C示出了半导体激光设备的布线图的示例。
图4D示出了根据另外的设计方案的半导体激光设备的示意性横截面图。
图5A示出了用于形成半导体激光设备的工件的横截面图。
图5B示出了用于形成半导体激光设备的工件的横截面图。
图6示出了根据实施方案的光电组件的示意图。
具体实施方式
在下面的详细描述中参考附图，附图形成本公开的一部分并且在附图中出于说明性目的示出了具体实施例。在这种情况下，方向术语例如“顶”、“底”、“前”、“后”、“上方”、“上”、“前面”、“后面”等涉及刚刚描述的图的方向。因为实施例的组件能以不同的方向定位，所以方向术语仅用于说明性目的并且不以任何方式进行限制。
实施例的描述不是限制性的，因为还存在其他实施例并且可以在不脱离权利要求所限定的范围的情况下进行结构或逻辑上的改变。具体地，除非上下文另有说明，否则下面描述的实施例的元件可以与所描述的其他实施例的元件组合。
下面的描述中使用的术语“晶片”或“半导体衬底”原则上可以包括具有半导体表面的任何基于半导体的结构。晶片和结构被理解为包括掺杂和未掺杂的半导体、外延半导体层(可选地由衬底载体支撑)以及其他半导体结构。例如，由第一半导体材料制成的层可以扩展至由第二半导体材料制成的扩展衬底、例如GaAs衬底、GaN衬底或Si衬底或者由绝缘材料制成的衬底、例如蓝宝石衬底。
根据使用目的，半导体可以基于直接或间接的半导体材料。特别适用于产生电磁辐射的半导体材料的示例尤其包括氮化物半导体化合物，通过其可以产生例如紫外光、蓝光或更长波长的光，例如包括GaN、InGaN、AlN、AlGaN、AlGaInN，Al-GaInBN，还包括磷化物半导体化合物，通过其例如可以产生绿光或更长波长光，例如包括GaAsP、AlGaInP、GaP、AlGaP，以及包括其他半导体材料，例如包括GaAs、AlGaAs、InGaAs、AlInGaAs、SiC，ZnSe、ZnO、Ga2O3、金刚石、六方BN以及上述材料的组合。化合物半导体材料的化学计量比可以变化。半导体材料的其他示例可以包括硅、硅锗合成物和锗。
术语“衬底”通常包括绝缘衬底、导电衬底或半导体衬底。
本说明书中使用的术语“垂直”旨在描述基本上垂直于衬底或半导体主体的第一表面的取向。例如，垂直方向可以对应于扩展层的扩展方向。
本说明书中使用的术语“横向”和“水平”旨在描述基本上平行于衬底或半导体主体的第一表面的一个或多个取向。例如，这可以是晶圆或芯片(管芯)的表面。
例如，水平方向可以位于与扩展层的扩展方向垂直的平面内。
通常，可以使用包含磷光体或荧光体的转换材料来转换从半导体激光元件发射的电磁辐射的波长。例如，可以通过发射蓝光的半导体激光元件与合适的磷光体的组合来产生白光。例如，荧光体可以是黄色荧光体，当被来自蓝色半导体激光元件的光激发时，黄色荧光体能够发射黄色光。磷光体例如可以吸收由半导体激光元件发射的电磁辐射的一部分。蓝光和黄光的组合被感知为白光。可以通过添加适用于发射其他波长(例如红色波长)的光的附加磷光体来改变色温。根据另外的构思，可以通过包括发蓝光的半导体激光元件以及绿色和红色磷光体的组合来产生白光。不言而喻，转换器材料可以包括几种不同的磷光体，每种磷光体发射不同的波长。
磷光体的例子是金属氧化物、金属卤化物、金属硫化物、金属氮化物等。这些化合物还可能含有导致发射特定波长的添加剂。例如，添加剂可以包括稀土材料。作为黄色磷光体的示例，可以使用YAG:Ce3+(用铈激活的钇铝石榴石(Y3Al5O12))或(Sr1.7Ba0.2Eu0.1)SiO4。其他磷光体可以基于MSiO4:Eu2+，其中M可以是Ca、Sr或Ba。通过选择适当浓度的阳离子，可以选择所需的转换波长。合适的磷光体的许多其他例子是已知的。
根据应用，磷光体材料、例如磷光体粉末可以嵌入合适的基质材料中。例如，基质材料可以包括树脂或聚合物组合物，例如包括硅树脂或环氧树脂。例如，磷光体颗粒的尺寸可以在微米或纳米范围内。
根据另外的设计方案，基质材料可以包括玻璃。例如，转换材料可以通过烧结玻璃(例如SiO2)与另外的添加剂和磷光体粉末来形成，以在玻璃中形成磷光体(PiG)。
根据另外的设计方案，磷光体材料本身可以被烧结以形成陶瓷。例如，作为烧结过程的结果，陶瓷磷光体可以具有多晶结构。
根据另外的设计方案，可以例如使用直拉(Cz)工艺来扩展磷光体材料以形成单晶磷光体。
根据另外的设计方案，磷光体材料本身可以是半导体材料，其在体积或层中具有合适的带隙，以用于吸收由半导体激光元件发射的光并且用于发射期望的转换波长。特别地，这可以是外延扩展的半导体材料。例如，外延扩展的半导体材料可以具有对应于比初级发射光的能量更低的能量的带隙。此外，可以将多个合适的半导体层的一层堆叠在另一层之上，每个半导体层发射不同波长的光。可以在半导体材料中形成一个或多个量子阱、量子点或量子线。
图1A示出了根据设计方案的半导体激光设备10的示意性横截面图。半导体激光设备10包括表面发射半导体激光元件105和转换器120，表面发射半导体激光元件105具有含GaN的化合物半导体层。转换器120适用于转换由表面发射半导体激光元件105发射的激光辐射107的波长。
如图1A所示，多个半导体激光元件105可以安置在激光衬底100上方或者布置在激光衬底100内。例如，激光衬底100可以是扩展衬底，在其上扩展各个层以形成半导体激光元件105。根据另外的设计方案，激光衬底100也可以不同于扩展衬底。例如，半导体激光元件105可以形成在单独的扩展衬底上并且随后安装到激光衬底100。根据另外的设计方案，术语“激光器衬底100”还可以表示其中形成有单独的半导体激光元件105的半导体本体。
半导体激光设备10还可以包括壳体130。例如，壳体130可具有底部段131和一个或多个侧部段135。激光衬底100可以安置在底部段131之上。底部段131和壳体130可以例如由诸如陶瓷或合适的塑料的合适的半导体封装材料制成。
例如，导电层或导电层的一部分可以安装到底部段131并连接到激光衬底100。导电层或导电层的一部分可以例如表示用于接触半导体激光元件105的第一接触元件127。例如，第一接触元件127可以连接到第一接触表面139，第一接触表面139位于底部段131的背离第一接触元件127的一侧上。第二接触表面137也可以与第一接触表面139隔离地设置在底部段131的背离第一接触元件127的一侧上，并且可以电连接到第二接触元件126。第二接触元件126可以例如是与第一接触元件127分离的导电层的另一部分。第二接触元件126可以例如不被激光衬底100覆盖。第二接触元件126可以例如经由第一布线122连接到表面发射半导体激光元件105的第二半导体层。根据设计方案，可以单独地控制单独的表面发射半导体激光元件105，以便实现任何期望的照明图案。
下面参照图1C更详细地描述表面发射半导体激光元件的构造的示例。
如图1A所示，例如，壳体的侧壁135可以在垂直方向上沿着激光衬底100横向延伸，使得具有表面发射激光元件105的激光衬底100安置在底部段131上并且在横向上被侧壁135包围。
例如，转换器120可以安置在载体125上。例如，激光辐射107可以射穿载体125和转换器120。例如，转换器120可以安装于载体125的朝向表面发射激光元件105的一侧。载体125可以例如形成壳体130的上封闭部。由此，载体125、侧部段135和底部段131形成壳体，转换器120安置在壳体盖的下侧。例如，载体125可以是玻璃或具有抗反射涂层的其他透明材料。转换器120可以布置在顶侧、底侧或载体125内。
如图1A所示，光学元件113或光学设备115可设置在载体125之上。例如，载体125和光学元件113或光学设备115都可以具有平坦的主表面，使得通过载体125、转换器120和光学元件113或光学设备115的组合实现紧凑的形式。在所有所描述的设计方案中，光学元件113可以是例如透镜(例如准直透镜)或光学衍射元件(例如光栅元件或其他元件)。根据设计方案，可以为几个或所有表面发射半导体激光元件105提供单独光学元件113。
光学设备115可以例如具有大量单独的光学元件113。光学设备115可以是例如透镜设备等。根据设计方案，可以为每个表面发射半导体激光元件105提供配属的光学元件113。通过寻址分配给特定光学元件113的各个半导体激光元件105可以生成匹配于应用的光束形状。
表面发射半导体激光元件105具有包含GaN的连接层。例如，表面发射半导体激光元件105可以发射在400nm至470nm的波长范围内的激光辐射。因此，可以使用合适的转换器120实现宽的可见波长范围内的发射。因为电磁辐射是由表面发射半导体激光元件产生的，所以可以提供尽可能紧凑并且具有尽可能强的亮度的光源。具体地，各个表面发射半导体激光元件105确保严格定向的辐射。结果是，从相邻的表面发射半导体激光元件105发射的激光束仅在小范围内重叠，如图1A所示。在图1A中，转换器120布置在距表面发射半导体激光元件的发射表面103一定距离处。例如，距离d可以是500nm至100μm，例如是1μm至100μm。
图1B示出了激光衬底100上方的表面发射半导体激光元件105的装置的示例。例如，图1B的视图可以是图1A中的局部I和I'之间的水平横截面图。任何排列模式都可以在这里实现。例如，图1B中示出了表面发射半导体激光元件105的棋盘状布置。根据另外的设计方案，表面发射半导体激光元件还可以布置成行和列。
图1C示出了表面发射激光元件105的示例，其可以是所描述的半导体激光设备10的一部分。表面发射激光元件105具有第一谐振器镜141、第二谐振器镜140以及位于第一谐振器镜141与第二谐振器镜140之间的光学谐振器159。光学共振器159沿垂直方向延伸。第一谐振器镜141可以包括交替堆叠的第一成分的第一层和第二成分的第二层。例如，当使用电层时，它们可以交替地具有高折射率(n>1.7)和低折射率(n<1.7)并被设计为布拉格反射器。根据另外的设计方案，第一谐振器镜141还可以具有半导体层。在这种情况下，可以交替布置具有高折射率(n>3.3)的半导体层和具有低折射率(n<3.3)的半导体层。例如，层厚度可以是λ/4或λ/4的倍数，其中λ表示要反射的光的波长。第一谐振器镜141可以具有例如2至50个不同的层。各个层的典型层厚度可以是大约30nm至90nm，例如大约50nm。层堆叠还可包含厚度大于约180nm、例如厚度大于200nm的一层或两层或更多层。例如，第一谐振器镜141针对激光辐射可以具有99.8％或更高的总反射率。
第一谐振器镜141的层例如可以掺杂有第一导电类型、例如n型。第一导电类型(例如n型)的第一半导体层145可以布置在第一谐振器镜141上方。此外，半导体层堆叠可以具有第二导电类型(例如p型)的第二半导体层150。有源区155可以布置在第一半导体层145和第二半导体层150之间。
有源区155可以例如具有用于产生辐射的pn结、双异质结构、单量子阱结构(SQW)或多量子阱结构(MQW)。术语“量子阱结构”对于量子化的维数没有意义。因此它尤其包括量子阱、量子线和量子点以及这些层的任何组合。合适的绝缘层158延伸从半导体激光元件105的边缘朝向半导体激光元件105的中心，使得导电区域保留在中心区域。穿过绝缘层158的区域形成用于传导电流的孔156。层145可以经由第一接触元件127电连接，第二半导体层150可以例如经由第二接触元件126(图1C中未示出)以及可选的表面接触元件128电连接。例如，发射的激光束的直径可以是大约10μm。
第一半导体层145和第二半导体层150以及有源区150的层可以各自包含GaN或含GaN的化合物半导体材料。表面发射半导体激光元件的发射波长可以在例如400nm至470nm的范围内。表面发射半导体激光元件105适用于发射窄带电磁辐射。特别是VCSEL(垂直腔面发射激光器)的发射波长针对温度非常稳定并且仅表现出很小的随温度变化。因此可以使用仅具有窄吸收范围的用于表面发射半导体激光元件105的转换器。当使用与表面发射半导体激光元件105的波长匹配的转换器时，热应力减小。
图1C示出了表面发射半导体激光元件105的说明性示例。应当理解，表面发射半导体激光元件105的组件可以被修改。根据另外的设计方案，表面发射半导体激光元件105还能以不同的方式实现。例如，表面发射半导体激光元件105还可以被实现为HCSEL(水平腔表面发射激光器)、即具有水平谐振器的表面发射激光器。或者表面发射半导体激光元件105也可以被实现为PCSEL(光子晶体表面发射激光器)、即半导体激光器，其中例如提供光子晶体来代替谐振器镜。
图2示出了根据另外的设计方案的半导体激光设备10的示意性横截面图。
与图1A所示的设计方案不同，这里转换器120直接布置在发射表面103或表面发射半导体激光元件105的表面上。例如，如图1A所示，转换器120可以形成为配属于多个激光元件105的元件。然而，根据另外的设计方案，如图2所示，每个激光元件105也可以配有其自己的转换器区域1211、1212、1213。例如，各个转换器区域121i可以集成到载体125中。每个单独的转换器区域121i可以彼此相同或不同。例如，载体可以包含具有高导热率的材料。用于转换器材料的空腔可以形成在载体125中。或者，转换器材料的补片可以形成在平面载体上，例如通过丝网印刷等施加。通过这种方式，可以将转换产生的热量局部消散。
例如，在图2中，光学元件113或光学设备115可形成壳体130的上封闭部。光学元件113或光学设备可以连接到壳体的侧部段135。根据另外的设计方案，可以省略载体125。根据另外的设计方案，载体125的横向范围可以小于壳体130的底部131的横向范围。
图3A示出了根据设计方案的用于形成半导体器件10的工件11的一部分的示意性横截面图。如图3A所示，可以通过共同的处理步骤来制造多个晶片级半导体激光设备10。例如，半导体激光设备10可以各自包括设置在合适的激光衬底100上方并且电连接的多个表面发射半导体激光元件105。转换器120可以连接到光学元件113或光学设备115。转换器120可以例如布置在距表面发射半导体激光元件105一定距离处或者邻近发射表面103。根据设计方案，载体125还可以布置在表面发射半导体激光元件105上方。载体125例如是具有抗反射层的玻璃。转换器120可应用于载体125的一侧。根据另外的实施例，转换器120还可以安装或集成在载体125中。例如，载体125可以是掺有合适转化剂120的硅酸盐。根据设计方案，载体125可以邻接表面发射半导体激光元件105的发射表面103。
例如，可以共同控制半导体激光设备10的表面发射半导体激光元件105中的一个或一些。每个半导体激光设备10可以配有单独的转换器元件120，其例如实现到任何期望的不同颜色的转换。每个半导体激光设备10还可以配有光学设备115的单独光学元件113。以这种方式，可以为每个半导体器件10生成完全特定的光束形状。
根据设计方案，转换器120还可以局部变化，使得在半导体激光设备的右侧发射与在半导体激光设备的左侧发射的颜色不同的颜色。
图3B示出了根据设计方案的半导体激光设备10的另一设计方案。原则上，图3B所示的半导体激光设备的构造与图1A或图2所示的类似。然而，这里可以使用适当的布线结构来有针对性地控制各个表面发射半导体激光元件105。因此，例如多个第一接触元件127可以布置在底部段131上方，以便控制各个表面发射半导体激光元件。表面发射半导体激光元件105还可以经由表面接触元件128来控制，表面接触元件128例如经由第一布线122电连接到第二接触元件126。表面接触元件128均可以施加到激光衬底100的顶侧。图3B还示出了光学设备115，其包括多个光学元件113。其他元件如参考图1A和图2所述。这样可以实现任何照明模式。
图3C示出了各个表面发射半导体激光元件105的装置以及配属的电路和布线结构的视图。可以看出，各个单独的表面发射半导体激光元件105均可以经由第二接触元件126和表面接触元件128单独地控制。根据另外的实施例，还可以使用除图3C中所示的布线图案之外的布线图案。例如，第二接触元件126可各自经由第一布线122连接到表面接触元件128。图3C还示出了控制电子器件123，其适用于单独控制多个表面发射半导体激光元件中的每一个。
例如，图3B和图3C所示的半导体激光设备10可以是汽车前灯的一部分。例如，汽车前灯可以通过选择性地打开和关闭各个表面发射半导体激光元件105来跟踪移动物体。由于发射的激光辐射的光束发散度低，因此不存在串扰，并且可以实现更高的对比度。
图4A示出了根据另外的设计方案的半导体激光设备。如图4A所示，半导体激光设备10可以包括例如多个表面发射半导体激光元件1051、1052、...、105n。单独的转换器元件1211、1212、...、121n被分配给单独的表面发射半导体激光元件中的每一个。例如，各个转换器元件1211、1212、...、121n可以具有不同的成分和/或层厚度，并且因此实现到不同颜色的转换。各个转换器元件121i可以直接布置在表面发射半导体激光元件上方，并且例如直接邻接发射表面103。各个表面发射半导体激光元件105i可以布置在激光器衬底100上方或激光器衬底100中。
图4B示出了用于电接触各个表面发射半导体激光元件1051、1052、...、1054的布线图的示例。例如，接触表面1241、1242...1244均可以连接至配属的激光元件1051、1052、...、105n。因此，发射可以由相应的激光元件1051、1052、...、105n引起。这样，通过适当控制相应的接触表面，半导体激光设备10可以发出具有期望色温的白色、绿色、红色或蓝色的光。
图4C示出了根据另外的设计方案的半导体激光设备的平面图，其中实现了替代布线。
图4D示出了半导体激光设备10的示意图，其中图4A所示的部件进一步应用于壳体的底部段131并相应地连接到第二接触元件126。光学元件113应用在表面发射半导体激光元件上方。例如，光学元件113可以通过相应形状或铸造的硅树脂元件来实现。例如，可以将硅树脂灌封材料浇铸成透镜的形状。在这种情况下，光学元件113与底部段131一起构成半导体激光设备10的壳体。
当使用多个表面发射半导体激光元件105i时，例如在图4A至图4D中所示，每个表面发射半导体激光元件105i被分配给不同的转换器区域120i，当适当地控制时可以实现以不同颜色或色温发射的光源。
图5A示出了根据设计方案的用于形成半导体器件10的工件11的一部分的示意性横截面图。如图5A所示，可以通过共同的处理步骤来制造多个晶片级半导体激光设备10。在这种情况下，如图5A所示，不同的转换器区域121i可以附接到载体125，类似地参考图1A的描述。各个转换器区域121i均可以与表面发射半导体激光元件105对准并且可以在空间上与表面发射半导体激光元件105重叠。由于各个表面发射半导体激光元件105适用于发射严格定向的辐射，所以相邻的表面发射半导体激光元件105之间不存在串扰，使得当特定的表面发射半导体激光元件105被激活时，进入相邻的转换器区域121i的辐射可以被减少或防止。用于转换器区域121i的载体125连同激光衬底100可以各自形成用于半导体激光设备10的壳体。例如，载体125可以包含具有高导热率的材料。用于转换器材料的空腔可以形成在载体125中。或者转换器材料的补片可以形成在平面载体上，例如通过丝网印刷等施加。通过这种方式，可以将转换产生的热量局部消散。
光学元件113或光学设备115可以设置在载体125的背离表面发射激光元件的表面上。
通过有针对性地处理各个表面发射半导体激光元件，可以创建具有不同颜色的光源。
根据另外的设计方案，与参考图5A描述的设计方案不同，转换器区域121i还可以直接布置在各个表面发射半导体激光元件105i上并且直接邻接发射表面103。这例如在图5B中示出，图5B示出了根据设计方案的用于形成半导体器件10的工件11。如图5B所示，可以通过共同的处理步骤来制造多个晶片级半导体激光设备10。各个转换器区域可以例如通过直接丝网印刷形成在配属的表面发射半导体激光元件105上。
根据实施方案还能布置光学元件113或光学设备115，例如以图4D或图2中的类似方式示出。以与上述类似的方式，各个半导体激光设备的各个表面发射激光元件105i能被单独控制以发射相应的颜色图案。
如上所述，通过将具有含GaN的化合物半导体层的表面发射半导体激光元件与合适的转换器组合，可以提供适用于发射具有不同色温的任何色调以及例如白色的电磁辐射的光源。例如，可以使用适当的控制来设置任何颜色或色温以及不同的照明模式。
图6示出了光电组件15的示意图，该光电组件15包括上述的半导体激光设备10，该光电组件例如可以是高亮度的微显示器件、高功率的照明器件、例如用于活动、舞台或电影工作室、建筑物的高强度照明设备或汽车前灯。
尽管本文已经示出和描述了具体实施例，但是本领域技术人员认识到，在不脱离本发明的范围的情况下，示出和描述的具体实施例可以被各种替代和/或等同的实施例替代。本申请旨在覆盖本文所讨论的具体实施例的任何修改或变化。因此，本发明仅受权利要求及其等同物的限制。
参考标号列表
10 半导体激光设备
11 工件
15 光电组件
100 激光衬底
103 发射面
105、105i 表面发射半导体激光元件
107 发射的激光束
109 转换的激光束
113 光学元件
115 光学设备
120 转换器
121i 转换器区域
122 第一布线
123 控制电子器件
124 接触面
125 载体
126 第二接触元件
127 第一接触元件
128 表面接触元件
130 壳体
131 底部段
135 侧部段
137 第二接触面
139 第一接触面
140 第二谐振镜
141 第一谐振镜
145 第一半导体层
150 第二半导体层
155 有源区
156 孔
158 绝缘层
159 光学谐振器。
Claims (19)
1.一种半导体激光设备(10)，包括：
具有含GaN的化合物半导体层的表面发射半导体激光元件(105)；和
转换器(120)，所述转换器适用于转换由所述表面发射半导体激光元件(105)发射的激光辐射(107)的波长。
2.根据权利要求1所述的半导体激光设备(10)，还具有载体(125)，其中，所述转换器(120)安置在所述载体(125)上，并且所述激光辐射(107)射穿所述载体(125)和所述转换器(120)。
3.根据权利要求2所述的半导体激光设备(10)，其中，所述载体是光学元件(113)。
4.根据权利要求1或2所述的半导体激光设备(10)，还具有光学元件(113)，所述光学元件在所述转换器(120)的背离所述表面发射半导体激光元件(105)的一侧上。
5.根据权利要求2所述的半导体激光设备(10)，还具有光学元件(113)，所述光学元件在所述转换器(120)的背离所述表面发射半导体激光元件(105)的一侧上，其中，所述光学元件(113)与所述载体(125)连接。
6.根据前述权利要求中任一项所述的半导体激光设备(10)，还具有壳体(130)，所述壳体具有底部段(131)和侧部段(135)，其中，所述表面发射半导体激光元件(105)布置在所述底部段(131)之上，并且所述侧部段(135)布置成在侧向与所述表面发射半导体激光元件(105)相邻。
7.根据权利要求6所述的半导体激光设备(10)，还具有载体(125)，其中，所述载体(125)形成所述壳体(130)的封闭部。
8.根据权利要求6所述的半导体激光设备(10)，还具有光学元件(113)，所述光学元件形成所述壳体(130)的封闭部。
9.一种半导体激光设备(10)，包括：
多个表面发射半导体激光元件(105)构成的装置，所述表面发射半导体激光元件具有含GaN的化合物半导体层；和
转换器(120)，所述转换器适用于转换由所述表面发射半导体激光元件(105)发射的激光辐射(107)的波长。
10.根据权利要求9所述的半导体激光设备(10)，其中，多个所述表面发射半导体激光元件(105)配有单独的转换器(120)。
11.根据权利要求10所述的半导体激光设备(10)，其中，所述转换器(120)在空间方面有变化。
12.根据权利要求9所述的半导体激光设备(10)，其中，所述转换器(120)具有多个转换器区域(121i)并且多个所述表面发射半导体激光元件(105)中的每一个配有配属的转换器区域(121i)。
13.根据权利要求9至12中任一项所述的半导体激光设备(10)，还具有控制电子器件(123)，所述控制电子器件适用于单独控制多个所述表面发射半导体激光元件(105)中的每一个。
14.根据权利要求9至13中任一项所述的半导体激光设备(10)，还具有光学设备(115)，所述光学设备在所述转换器(120)的背离所述半导体激光元件(105)的所述装置的一侧上。
15.根据权利要求14所述的半导体激光设备(10)，其中，所述光学设备(115)具有多个光学元件(113)，并且多个所述表面发射半导体激光元件(105)中的每一个配有配属的光学元件(113)。
16.根据权利要求1至15中任一项所述的半导体激光设备(10)，其中，所述转换器(120)直接安置在所述表面发射半导体激光元件(105)上。
17.根据权利要求16所述的半导体激光设备(10)，还具有壳体(130)的底部段(131)以及光学元件(113)，在所述底部段上安置有所述表面发射半导体激光元件(105)，所述光学元件(113)与所述底部段(131)一起形成所述半导体激光设备(10)的所述壳体(130)。
18.一种光电组件(15)，具有根据前述权利要求中任一项所述的半导体激光设备(10)。
19.根据权利要求18所述的光电组件(15)，选自于微显示设备、照明设备和机动车辆前灯。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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