DE102004032696A1 - Surface-emitting semiconductor laser with lateral heat dissipation - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen oberflächenemittierenden Halbleiterlaser mit vertikalem Resonator und mit seitlicher Wärmeabfuhr. Ein erfindungsgemäßer Laser weist auf einem Substrat 10 einen ersten Bragg-Spiegelstapel 11, eine aktive laseremittierende Schicht 13 und einen zweiten Bragg-Spiegelstapel 16 auf und ist dadurch gekennzeichnet, dass aus dem zweiten Bragg-Spiegelstapel, der aktiven Schicht und dem ersten Bragg-Spiegelstapel eine Mesa ausgeätzt ist, welche auf Höhe des ersten Brag-Spiegelstapels, der aktiven Schicht und des zweiten Bragg-Spiegelstapels eine Seitenfläche 2 ausbildet, auf der eine elektrische Isolationsschicht 30 aus einem nicht leitenden und nicht halbleitenden Material angeordnet ist.The invention relates to a surface-emitting semiconductor laser with vertical resonator and with lateral heat dissipation. A laser according to the invention has on a substrate 10 a first Bragg mirror stack 11, an active laser emitting layer 13 and a second Bragg mirror stack 16 and is characterized in that the second Bragg mirror stack, the active layer and the first Bragg mirror stack a mesa is etched, which at the level of the first Brag mirror stack, the active layer and the second Bragg mirror stack forms a side surface 2, on which an electrical insulation layer 30 of a non-conductive and non-semiconducting material is arranged.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen oberflächenemittierenden Halbleiterlaser und ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Halbleiterlasers, insbesondere auf die Wärmeabfuhr aus einem solchen oberflächenemittierenden Halbleiterlaser.The The present invention relates to a surface emitting Semiconductor laser and a method for producing such Semiconductor laser, in particular on the heat dissipation of such surface emitting Semiconductor lasers.

Oberflächenemittierende Halbleiterlaser sind aus dem Stand der Technik bereits bekannt. Die maximale Ausgangsleistung solcher oberflächenemittierenden Halbleiterlaser wird durch die Wärmeentwicklung beim Betrieb des Lasers begrenzt.A surface Semiconductor lasers are already known from the prior art. The maximum output power of such surface emitting semiconductor lasers is due to the heat development limited during operation of the laser.

In einer ersten Gruppe von Halbleiterlasern nach dem Stand der Technik erfolgt die Wärmeabfuhr über Wärmesenken auf dem Substrat oder der Oberfläche, die Wärmesenken sind hierbei auf der Oberfläche des Lasers bzw. an der Substratunterseite angeordnet. Bei dieser Gruppe von Lasern nach dem Stand der Technik gibt es auch die Idee, die Isolation einzelner Laser auf einem Wafer untereinander mittels nasser Oxidation durch Löcher in der Oberfläche des Wafers zu gewährleisten. In diesem Fall resultiert eine verhältnismäßig gute Wärmeabfuhr durch das Halbleitermaterial. Allerdings sind in diesem Fall dann sämtliche Einzellaser elektrisch parallel geschaltet und ein Einzelbetrieb der einzelnen Laser ist nicht möglich. Generell lässt sich durch Wärmesenken auf der Oberfläche lediglich ein großer Teil derjenigen Wärme abführen, die auch an der Oberfläche ankommt. Da dies jedoch für einen nicht unerheblichen Teil der in der aktiven Zone eines Lasers erzeugten Wärme nicht gilt, liegt die Temperatur der aktiven Zone bei solchen oberflächenemittierenden Halbleiterlasern bzw. Lasermatrizen bis zu 80° über der Temperatur der Wärmesenke. Dies ist für einen optimalen Betrieb der Laser nicht ausreichend.In a first group of semiconductor lasers according to the prior art the heat dissipation takes place via heat sinks on the substrate or surface, the heat sinks are here on the surface of the laser or arranged on the substrate base. In this group of prior art lasers, there is also the idea that Isolation of individual lasers on a wafer with each other wet oxidation through holes in the surface of the To ensure wafers. In this case results in a relatively good heat dissipation through the semiconductor material. However, in this case all individual lasers are electric connected in parallel and a single operation of each laser is not possible. Generally leaves through heat sinks on the surface just a big one Part of that heat dissipate, which also arrives at the surface. However, this is for a not inconsiderable part of the in the active zone of a laser generated heat does not apply, the temperature of the active zone is in such surface-emitting semiconductor lasers or laser matrices up to 80 ° above the Temperature of the heat sink. This is for optimal operation of the laser is not sufficient.

In der Patentschrift EP 0 653 823 B1 erfolgt die Wärmeabfuhr mittels einer diamantähnlichen Schicht. Die Wärme wird hierbei jedoch ebenfalls nur oberhalb der aktiven Zone des Lasers abgeführt. Die in der Patentschrift beschriebene Anordnung verbessert die Wärmeableitung im Vergleich zur ersten Gruppe von Halbleiterlasern nach dem Stand der Technik bereits erheblich. Es ist jedoch immer noch keine Wärmeabfuhr direkt aus der aktiven Zone und den Bereichen darunter möglich.In the patent EP 0 653 823 B1 the heat dissipation takes place by means of a diamond-like layer. However, the heat is also removed only above the active zone of the laser. The arrangement described in the patent already significantly improves the heat dissipation compared to the first group of semiconductor lasers according to the prior art. However, there is still no heat removal directly from the active zone and the areas below possible.

Aus dem Stand der Technik ist es bereits bekannt, mehrere p-n-Übergänge mit aktiven Zonen zur Erhöhung der Ausgangsleistung zu integrieren. In einer ersten Gruppe von solchermaßen integrierten Laserstrukturen geschieht dies durch In-Serie-Schaltung der einzelnen p-n-Übergänge. Die elektrische Verbindung erfolgt hierbei über einen Tunnelübergang bzw. über Tunneldioden. Solche Tunneldioden für die Serienschaltung von mehreren p-n-Übergängen bedingen jedoch eine hohe Dotierung und eine Erhöhung der Betriebsspannung bzw. eine Erhöhung des Spannungsabfalls, was zu erhöhter Wärmeerzeugung in der Nähe der aktiven Zone sowie zur Absorption von Licht im Resonator (hohe innere Absorption) führt, so dass die optische Ausgangsleistung nicht wesentlich erhöht werden kann.Out the prior art, it is already known, several p-n junctions with active zones to increase to integrate the output power. In a first group of thus integrated laser structures, this is done by in-series circuit the individual p-n junctions. The electrical connection takes place via a tunnel junction or over Tunnel diodes. Such tunnel diodes for the series connection of several p-n transitions condition However, a high doping and an increase in the operating voltage or an increase in the Voltage drop, resulting in increased heat generation near the active zone and the absorption of light in the resonator (high internal absorption), so that the optical output power is not increased significantly can.

Aus dem Stand der Technik ist auch ein oberflächenemittierender Halbleiterlaser mit zwei antiseriellen p-n-Übergängen in Parallelschaltung bekannt. Wegen der Wärmeabfuhr durch die Oberfläche ergibt sich jedoch auch hier keine deutliche Erhöhung der Ausgangsleistung. Zudem erfolgt die Kontaktierung über eine mehrstufige Mesa. Oberflächenemittierende Halbleiterlaser mit antiseriellen p-n-Übergängen in Parallelschaltung, die über eine mehrstufige Mesa kontaktiert werden, können zwar prinzipiell die verfügbare Ausgangsleistung erhöhen, das Problem stellt hierbei jedoch die Stromeinschnürung dar: wird die Stromeinschnürung durch Implantation erzeugt, kann der Strom immer nur auf eine aktive Zone wirkungsvoll konzentriert werden. Bei nasschemischer Oxidation ist zunächst eine Hilfs-Mesa sehr großen Durchmessers erforderlich, um die Stromeinschnürung für alle aktiven Bereiche gleichmäßig zu erreichen. Die Oxidation über große Tiefen ist heute jedoch noch nicht genügend genau. Anschließend müssen dann alle Mesa-Stufen einzeln herausgeätzt werden, was zu Problemen bei der Lithographie führt, da die einzelnen Stufen in unterschiedlicher Tiefe liegen. Wird die Stufen-Mesa stattdessen vorab hergestellt, lässt sich keine gleichmäßige Stromeinschnürung über die Tiefe errei chen, da die Oxidation immer vom Rand der Mesa startet und immer gleich weit eindringt. Das Konzept der mehrstufigen Mesa macht eine deutliche Erhöhung der Zahl aktiver Zonen bei gleichzeitig guter Stromeinschnürung nach dem heutigen Stand der Technik somit unmöglich.Out The prior art also includes a surface emitting semiconductor laser with two antiserial p-n junctions in Parallel connection known. Because of the heat dissipation through the surface results but here, too, no significant increase in output power. In addition, the contacting takes place via a multi-level mesa. A surface Semiconductor laser with antiserial p-n junctions in parallel, the above Although a multi-level mesa can be contacted, in principle, the available output power increase, However, the problem here is the Stromeinschnürung: becomes the Stromeinschnürung generated by implantation, the current can only ever be active Zone be effectively concentrated. For wet-chemical oxidation is first a very large diameter auxiliary mesa required to evenly achieve the current constriction for all active areas. The oxidation over size However, depths are not sufficiently accurate today. Then then have to All mesa steps are etched out one at a time, causing problems in lithography leads, since the individual steps are at different depths. Will the Stepped mesa instead made in advance, can not be uniform stream constriction over the Achieve depth as the oxidation always starts from the edge of the mesa and always invades equally. The concept of multilevel mesa makes a significant increase the number of active zones with good current constriction at the same time the current state of the art thus impossible.

Auch in den beiden beschriebenen Fällen der Integration mehrerer aktiver Zonen bzw. mehrerer einzelner oberflächenemittierender Halbleiterlaser erfolgt die Wärmeabfuhr nach dem Stand der Technik durch das Substrat und die Laseroberfläche.Also in the two cases described the Integration of several active zones or several individual surface emitting Semiconductor laser, the heat dissipation in the prior art through the substrate and the laser surface.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Erhöhung der optischen Ausgangsleistung von oberflächenemittierenden Halbleiterlasern bei gleichzeitig guter Strahlqualität durch eine Optimierung der Wärmeabfuhr zu ermöglichen. Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es weiterhin, einen oberflächenemittierenden Halbleiterlaser in einer Anordnung mit mehreren aktiven Zonen zur Verfügung zu stellen, welcher eine hohe optische Ausgangsleistung bei gleichzeitig guter Strahlqualität und ausreichender Wärmeabfuhr ermöglicht.The object of the present invention is to enable an increase in the optical output power of surface-emitting semiconductor lasers with simultaneously good beam quality by optimizing the heat dissipation. The object of the present invention is furthermore to provide a surface-emitting semiconductor laser in an arrangement with a plurality of active zones, which has a high optical output power with simultaneously good beam quality and sufficient Heat dissipation allows.

Diese Aufgabe wird durch einen oberflächenemittierenden Halbleiterlaser nach Patentanspruch 1, eine Anordnung nach Patentanspruch 22 sowie durch ein entsprechendes Herstellungsverfahren nach Patentanspruch 41 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Lasers sowie des entsprechenden Herstellungsverfahrens werden in den jeweiligen abhängigen Patentansprüchen beschrieben.This object is achieved by a surface emitting semiconductor laser according to claim 1, an arrangement according to claim 22 and by a corresponding manufacturing method according to claim 41 solved. Advantageous developments of the laser according to the invention and of the corresponding production method are described in the respective dependent claims.

Die vorstehend beschriebene Aufgabe wird durch eine seitliche Wärmeabfuhr aus der bzw. den aktiven Zonen des oberflächenemittierenden Halbleiterlasers gelöst, welche es ermöglicht, dass eine verstärkende Zone bzw. eine Gewinnzone aus mehreren p-n-Übergängen mit aktiven Zonen geschaffen werden kann, bei der die einzelnen p-n-Übergänge antiseriell geschaltet sind und in Parallelschaltung betrieben werden.The The object described above is achieved by a lateral heat dissipation from the active zone (s) of the surface emitting semiconductor laser solved, which makes it possible that a reinforcing Zone or a profit zone of several p-n junctions with active zones are created may be antiserial at which the individual p-n junctions are switched and operated in parallel.

Wesentlicher Punkt der vorliegenden Erfindung ist die Ätzung einer Mesa aus dem oberen Bragg-Spiegelstapel, aus der aktiven Zone und aus dem unteren Bragg-Spiegelstapel eines oberflächenemittierenden Halbleiterlasers und das anschließende Herstellen einer elektrisch isolierenden Schicht über dem freigelegten p-n-Übergang, wodurch die Wärmeabfuhr von den Seiten der aktiven Zone ermöglicht wird. Die Wärmeabfuhr erfolgt somit nicht nur oberhalb der aktiven Zone, sondern auch seitlich davon und darunter. Durch die seitliche Wärmeabfuhr werden oberflächenemittierende Halbleiterlaser mit vertikalen Resonatoren möglich, deren Gewinnzonen aus mehreren antiseriell geschalteten p-n-Übergängen mit aktiven Zonen bzw. aus Stapeln von aktiven Zonen bestehen. Alternativ zum Begriff des Bragg-Spiegelstapels wird im folgenden auch vereinfacht der Begriff des Bragg-Spiegels bzw. einfach des Spiegels benutzt.essential Point of the present invention is the etching of a mesa from the upper Bragg mirror stack, from the active zone and from the bottom Bragg mirror stack of a surface emitting Semiconductor laser and then making an electrical insulating layer over the exposed p-n junction, whereby the heat dissipation from the sides of the active zone. The heat dissipation thus takes place not only above the active zone, but also laterally of it and below. Due to the lateral heat dissipation surface-emitting Semiconductor laser with vertical resonators possible, their profit zones off several antiseries switched p-n junctions with active zones or consist of stacks of active zones. Alternative to the concept of Bragg mirror stack is also simplified in the following the term the Bragg mirror or simply the mirror used.

Durch Ätzen einer solchen tiefen Mesa, die die aktive Zone bis in den darunter liegenden Bragg-Spiegelstapel durchschneidet, wird somit eine Seitenfläche erzeugt, welche zur Wärmeabfuhr genutzt wird. Erforderlich ist hierfür, dass eine Zone zur Stromeinschnürung vorhanden ist, mit deren Hilfe der Strom von der Oberfläche der Mesa weitgehend ferngehalten wird. Zur elektrischen Isolierung der freigelegten p-n-Übergänge wird eine Isolationsschicht hergestellt. Das Herstellen der Isolationsschicht erfolgt entweder durch Aufbringen einer solchen Isolationsschicht mittels Deposition (beispielsweise durch Sputtern oder Aufdampfen) oder direkt durch Oxidation (beispielsweise durch anodische Oxidation, nasschemische Oxidation oder Oxidation in Wasserdampf). Die hergestellte Oxidschicht muss genügend dünn und stabil sein.By etching a such deep mesa, which extends the active zone into the underlying Bragg mirror stack cuts through, thus a side surface is generated, which for heat dissipation is being used. It is necessary for this that there is a zone for Stromeinschnürung is, with the help of which the current largely kept away from the surface of the mesa becomes. To electrically isolate the exposed p-n junctions made an insulating layer. The production of the insulation layer either by applying such an insulating layer by means of deposition (for example by sputtering or vapor deposition) or directly by oxidation (for example by anodic oxidation, wet-chemical oxidation or oxidation in water vapor). The manufactured Oxide layer must be enough thin and be stable.

Auf die Isolationsschicht bzw. auf die Oxidschicht wird ein beliebiges wärmetragendes Medium aufgebracht. Dieses kann aus einem Festkörper wie beispielsweise Gold oder einem anderen guten thermischen Leiter bestehen, es ist aber auch möglich, Gase (wie beispielsweise Druckluft) oder Flüssigkeiten (wie beispielsweise Wasser oder Glykol) zur Kühlung zu verwenden. wird ein Festkörper als wärmetragendes Medium verwendet, so muss eine Wärmesenke, beispielsweise in Form eines luftgekühlten Volumens, vorhanden sein, an die der Festkörper die Wärme abgeben bzw. abstrahlen kann (Konvektion). Werden Gase oder Flüssigkeiten der wärmetragende Medien verwendet, so kann die Wärmeabfuhr ebenfalls durch Wärmeleitung und Abgabe an eine Wärmesenke erfolgen, oder auch dadurch erfolgen, dass die Wärme im Gas bzw. in der Flüssigkeit gespeichert wird und durch permanente Konvektion entfernt wird. Hierzu kann beispielsweise das wärmetragende Medium permanent an der Isolationsschicht vorbeigeleitet werden, wodurch die Wärme entzogen wird (beispielsweise durch Ankopplung an eine Wasserkühlung).On the insulation layer or on the oxide layer is any heat-carrying Medium applied. This can be made of a solid such as gold or another good thermal conductor, but it is also possible, gases (such as compressed air) or liquids (such as Water or glycol) for cooling to use. becomes a solid as heat-carrying Medium used, so must a heat sink, for example in the form of an air-cooled volume, to the solid body the heat can give off or radiate (convection). Be gases or liquids the heat transferring media used, so the heat dissipation also by heat conduction and delivery to a heat sink be carried out, or also by the fact that the heat in the gas or in the liquid is stored and removed by permanent convection. For this For example, the heat-carrying Permanently led past the insulating layer, causing the heat is withdrawn (for example, by coupling to a water cooling).

Im folgenden wird unter einem oberflächenemittierenden Halbleiterlaserelement sowohl der oberflächenemittierende Halbleiterlaser selbst, als auch eine entsprechende Anordnung ohne die Spiegel verstanden. Für eine aktive Schicht mit einer laseremittierenden Zone wird ggf. auch samt der angrenzenden Schichten die Bezeichnung Gewinnblock verwendet. Das aktive Etalon des Lasers weist dann einen oder mehrere Gewinnblöcke (mit jeweils einer aktiven Schicht) auf. Das aktive Etalon bzw. die Summe von übereinander angeordneten Gewinnblöcken mit den zwei Spiegeln bzw. Bragg-Spiegelstapeln wird auch als Laserblock bezeichnet. Gegenüber dem aktiven Etalon weist ein passives Etalon keinen Gewinn aus und kann damit zwar mit den Spiegeln einen Resonator bilden, eine Lasertätigkeit ist aber mit einem passiven Etalon nicht möglich.in the The following will be under a surface emitting semiconductor laser element both the surface emitting Semiconductor laser itself, as well as a corresponding arrangement without understood the mirrors. For an active layer with a laser-emitting zone is possibly including the adjacent layers used the term profit block. The active etalon of the laser then has one or more gain blocks (with each active layer). The active etalon or the sum from one another arranged profit blocks with the two mirrors or Bragg mirror stacks is also called a laser block designated. Compared to the active etalon, a passive etalon has no profit and can in order to form a resonator with the mirrors, a laser action but is not possible with a passive etalon.

Im folgenden werden zunächst vorteilhafte Varianten eines erfindungsgemäßen oberflächenemittierenden Halbleiterlasers bzw. Laserelementes beschrieben. Diese beschriebenen Varianten beschränken den Umfang des durch die Patentansprüche gegebenen Schutzbereichs nicht. In den darauffolgenden Beispielen werden weitere bevorzugte Varianten des erfindungsgemäßen Halbleiterlasers beschrieben.in the following will be first advantageous variants of a surface emitting semiconductor laser according to the invention or laser element described. These variants described limit the Scope of the claims given protection not. In the following examples be further preferred variants of the semiconductor laser according to the invention described.

Ein erfindungsgemäßer oberflächenemittierender Halbleiterlaser (im folgenden auch kurz als Laser bezeichnet) mit vertikalem Resonator weist vorteilhafterweise ein Substrat und einen ersten Laserblock zur Erzeugung von Laserstrahlung auf. Der Laserblock weist hierbei einen auf einer Oberfläche des Substrats angeordneten ersten Bragg-Spiegelstapel (welcher eine Mehrzahl von einzelnen Schichten aus Halbleitermaterialien mit unterschiedlichen Brechungsindizes aufweist, wobei die einzelnen Schichten im wesentlichen parallel zur Oberfläche des Substrats angeordnet sind), eine auf dem ersten Bragg-Spiegel im wesentlichen parallel zu dessen Schichten angeordnete, eine laseremittierende Zone aufweisende aktive Schicht und einen auf der aktiven Schicht angeordne ten zweiten Bragg-Spiegelstapel (ebenfalls aus einer Mehrzahl von Schichten die im wesentlichen parallel zur aktiven Schicht angeordnet sind) auf. Diese Ausgestaltungsform ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Bragg-Spiegel, die aktive Schicht und zumindest eine Teilmenge der Schichten des ersten Bragg-Spiegels parallel zur Oberfläche des Substrats eine geringere Ausdehnung als das Substrat so aufweisen, dass der zweite Bragg-Spiegelstapel, die aktive Schicht und die Teilmenge der Schichten des ersten Bragg-Spiegels eine über diejenige Ebene parallel zu der Oberfläche des Substrats, welche die Teilmenge der Schichten von den nicht geringer ausgedehnten Schichten des ersten Bragg-Spiegelstapels oder von dem Substrat trennt, in Richtung der substratabgewandten Seite hinausragende Erhebung mit mindestens einer nicht parallel zur Oberfläche des Substrats verlaufenden Seitenfläche ausbilden und dass unmittelbar auf oder an dieser Seitenfläche ein elektrischer Isolationsbereich aus einem nicht leitenden und nicht halbleitenden Material angeordnet ist. Die genannte Erhebung ist hierbei bevorzugt ein Grat, ein Rücken oder eine Mesa. Im Falle einer Mesa ist diese bevorzugt im wesentlichen zylinderförmig oder kegelstumpfförmig, wobei die Rotationsachse der Mesa im wesentlichen senkrecht zur Oberfläche des Substrats angeordnet ist. Genauso können jedoch auch elliptische Zylinder oder Kegelstümpfe oder eckige Pyramidenstümpfe oder andere geometrisch Ausformungen zum Einsatz kommen. Auf der Seitenfläche des Kegelstumpfs bzw. auf der Seitenfläche des Zylinders ist dann der elektrische Isolationsbereich angeordnet. Das Verhältnis vom mittleren Mesa-Durchmesser d und von der Mesa-Höhe h ist bevorzugt kleiner als 100/8, in besonders bevorzugter Ausgestaltungsform kleiner als 40/8. Der auf der Seitenfläche angeordnete Isola tionsbereich ist bevorzugt eine im wesentlichen parallel zu der Seitenfläche verlaufende Isolationsschicht. Diese weist bevorzugt eine Dicke von unter 500 nm, insbesondere eine Schichtdicke von unter 300 nm, insbesondere bevorzugt eine Dicke von 50 bis 200 nm, auf.A surface-emitting semiconductor laser according to the invention (also referred to below as a laser for short) with a vertical resonator advantageously has a substrate and a first laser block for generating laser radiation. The laser block in this case has a arranged on a surface of the substrate first Bragg mirror stack (which a plurality of individual Schich comprising semiconductor materials having different refractive indices, the individual layers being disposed substantially parallel to the surface of the substrate), an active layer having a laser emitting zone and one on the active layer disposed on the first Bragg mirror substantially parallel to its layers arrange second Bragg mirror stack (also of a plurality of layers which are arranged substantially parallel to the active layer) on. This embodiment is inventively characterized in that the second Bragg mirror, the active layer and at least a subset of the layers of the first Bragg mirror parallel to the surface of the substrate have a smaller extent than the substrate so that the second Bragg mirror stack active layer and the subset of the layers of the first Bragg mirror one over the plane parallel to the surface of the substrate, which separates the subset of the layers from the non-expanded layers of the first Bragg mirror stack or from the substrate, in the direction of the substrate side facing away form protruding elevation with at least one non-parallel to the surface of the substrate side surface and that directly on or on this side surface, an electrical isolation region of a non-conductive and non-semiconductive material is arranged. The aforementioned survey is preferably a ridge, a spine or a mesa. In the case of a mesa this is preferably substantially cylindrical or frusto-conical, wherein the axis of rotation of the mesa is arranged substantially perpendicular to the surface of the substrate. Equally, however, elliptical cylinders or truncated cones or square truncated pyramids or other geometric formations can also be used. On the side surface of the truncated cone or on the side surface of the cylinder, the electrical insulation region is then arranged. The ratio of the mean mesa diameter d and the mesa height h is preferably less than 100/8, in a particularly preferred embodiment less than 40/8. The arranged on the side surface Isola tion region is preferably a substantially parallel to the side surface extending insulation layer. This preferably has a thickness of less than 500 nm, in particular a layer thickness of less than 300 nm, particularly preferably a thickness of 50 to 200 nm.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltungsform grenzt der Isolationsbereich unmittelbar an den zweiten Bragg-Spiegelstapel, die aktive Schicht und den ersten Bragg-Spiegelstapel an. Der Isolationsbereich deckt die Seitenfläche in Bezug auf eine zur Oberfläche des Substrats im wesentlichen senkrechte Richtung im Bereich oberhalb, auf Höhe von und im Bereich unterhalb von der aktiven Schicht dann zumindest teilweise ab bzw. erstreckt sich in Bezug auf eine zur Oberfläche des Substrats im wesentlichen senkrechte Richtung von dem zweiten Bragg-Spiegelstapel über die aktive Schicht bis zu dem ersten Bragg-Spiegelstapel.In In another advantageous embodiment, the isolation area is adjacent directly to the second Bragg mirror stack, the active layer and the first Bragg mirror stack. The isolation area covers the side surface in relation to a to the surface of the substrate in a substantially vertical direction in the area above, at the height of and in the area below the active layer then at least partially extends or extends with respect to a surface of the Substrate in substantially vertical direction from the second Bragg mirror stack over the active layer up to the first Bragg mirror stack.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltungsform weist der zweite Bragg-Spiegelstapel eine p-dotierte Zone auf und der erste Bragg-Spiegelstapel weist eine n-dotierte Zone auf, zwischen denen die laseremittierende Zone der aktiven Schicht dann so angeordnet ist, dass ein p-n-Übergang ausgebildet ist, wobei der Isolationsbereich dann so angeordnet ist, dass er sich in Richtung des p-n-Übergangs von der p-dotierten Zone bis in die n-dotierte Zone erstreckt.In a further advantageous embodiment, the second Bragg mirror stack on a p-doped zone and the first Bragg mirror stack has an n-doped zone, between which the laser emitting Zone of the active layer is then arranged so that a p-n junction is formed, wherein the isolation region then arranged is that he is moving towards the p-n junction of the p-doped Zone extends into the n-doped zone.

Wie bereits beschrieben, weist der Isolationsbereich bzw. die Isolationsschicht in einer vorteilhaften Ausgestaltungsform eine Oxidschicht, welche beispielsweise Siliziumoxid, Aluminiumoxid, Siliziumnitrid und/oder Siliziumoxinitrid (und/oder andere Pas sivierungsschicht-Materialien, welche bei geringer Schichtdicke genügend isolieren) enthält oder daraus besteht, auf.As already described, the insulation region or the insulation layer in an advantageous embodiment, an oxide layer, which for example Silica, alumina, silicon nitride and / or silicon oxynitride (And / or other Pas sivierungsschicht materials, which at low Layer thickness sufficient isolate) or consists of.

In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Lasers ist unmittelbar auf oder an dem Isolationsbereich ein Wärmeabführbereich angeordnet. Dieser Wärmeabführbereich ist bevorzugt als Festkörper mit hoher Wärmeleitfähigkeit (bevorzugt von größer als 40 Wm–1K–1) ausgeführt oder enthält eine Flüssigkeit oder ein Gas.In a further advantageous embodiment of the laser according to the invention, a heat dissipation region is arranged directly on or on the insulation region. This heat removal region is preferably designed as a solid with high thermal conductivity (preferably greater than 40 Wm -1 K -1 ) or contains a liquid or a gas.

In einer weiteren Ausgestaltungsvariante ist unmittelbar an den Wärmeabführbereich eine Wärmesenke angeordnet. Der Wärmeabführbereich kann darüber hinaus so angeordnet oder ausgestaltet sein, dass Wärme über Konvektion oder Zu- und Abfuhr des Gases und/oder der Flüssigkeit abführbar ist. Wird ein Festkörper verwendet, so besteht dieser vorteilhafterweise aus Gold oder enthält dieses. Als Flüssigkeit wird vorteilhafterweise Wasser und/oder Glykol eingesetzt. Als Gas kann vorteilhafterweise Druckluft verwendet werden.In a further embodiment variant is directly to the heat dissipation area a heat sink arranged. The heat dissipation area can about that Be arranged or designed in such a way that heat via convection or supply and removal of the gas and / or the liquid can be discharged. Becomes a solid used, it is advantageously made of gold or contains this. As a liquid Advantageously, water and / or glycol is used. As gas can be used advantageously compressed air.

Zur Realisierung einer Ausgestaltungsform mit mehreren aktiven Zonen weist die Erhebung des Halbleiterlasers in einer weiteren erfindungsgemäßen Ausgestaltungsform mindestens zwei in Emissionsrichtung bzw. in Richtung senkrecht zur Oberfläche des Substrats übereinander angeordnete Gewinnblöcke auf. Jeder weitere Gewinnblock weist dabei wie der erste Gewinnblock parallel zur Oberfläche des Substrats eine geringere Ausdehnung als das Substrat auf und bildet so mit dem ersten Gewinnblock als gemeinsame Seitenwand die bereits genannte Seitenfläche aus. Jeder Gewinnblock weist hierbei eine erste Kontaktschicht und ei ne zweite Kontaktschicht samt dazwischen angeordneter (eine laseremittierende Zone aufweisende) aktiver Schicht auf. Dabei sind die Gewinnblöcke der Erhebung dann so angeordnet, dass in Richtung senkrecht zur Oberfläche des Substrats auf einen Gewinnblock mit einer Anordnungsfolge von erster Kontaktschicht und zweiter Kontaktschicht ein Gewinnblock mit einer Anordnungsfolge von zweiter Kontaktschicht und erster Kontaktschicht und umgekehrt folgt. Ein solcher mehrere aktive Zonen aufweisender Halbleiterlaser ist erfindungsgemäß vorteilhafterweise dadurch gekennzeichnet, dass der Isolationsbereich unmittelbar an die zweiten Kontaktschichten, die aktiven Schichten und die ersten Kontaktschichten angrenzt und/oder dass der Isolationsbereich die gemeinsame Seitenfläche bzw. Seitenwand der Gewinnblöcke in Bezug auf eine zur Oberfläche des Substrats im wesentlichen senkrechte Richtung im Bereich oberhalb, in Höhe von und im Bereich unterhalb von den aktiven Schichten zumindest teilweise abdeckt und/oder dass der Isolationsbereich sich in Bezug auf eine zur Oberfläche des Substrats im wesentlichen senkrechte Richtung von der am weitesten vom Substrat entfernt angeordneten Kontaktschicht über die aktiven Schichten bis in die dem Substrat nächstliegend angeordnete Kontaktschicht erstreckt. Vorteilhafterweise weisen die zweiten Kontaktschichten jeweils eine p-dotierte Zone auf und die ersten Kontaktschichten weisen jeweils eine n-dotierte Zone auf, wobei zwischen der ersten und zweiten Kontaktschicht eines Gewinnblocks jeweils eine laseremittierende Zone einer aktiven Schicht so angeordnet ist, dass in diesen Gewinnblöcken jeweils ein p-n-Übergang ausgebildet ist. Die Dotierung kann jedoch auch umgekehrt sein (zweite Kontaktschichten n-dotiert). Der Isolationsbereich ist dann so angeordnet, dass er sich in Richtung der p-n-Übergänge von der am weitesten vom Substrat entfernten n-dotierten oder p-dotierten Zone bis in die in Bezug auf das Substrat nächstliegende n-dotierte oder p-dotierte Zone erstreckt. Hierbei ist zu beachten, dass es keine Verbindung zwischen p-leitenden und n-leitenden Zonen (z.B. über eine Wärmesenke) gibt, um Kurzschlüsse zu vermeiden. Oberhalb der obersten Kontaktschicht und unterhalb der untersten Kontaktschicht bzw. in Emissionsrichtung beidseits des aktiven Etalons können dann Bragg-Spiegelstapel aufgebracht sein.In order to realize an embodiment with several active zones, the elevation of the semiconductor laser in a further embodiment according to the invention has at least two gain blocks arranged one above the other in the emission direction or in the direction perpendicular to the surface of the substrate. Each additional gain block, like the first gain block, has a smaller extent than the substrate parallel to the surface of the substrate and thus forms the already mentioned side surface with the first gain block as a common side wall. Each gain block in this case has a first contact layer and ei ne second contact layer including interposed (having a laser emitting zone) active layer on. In this case, the gain blocks of the survey are then arranged so that in the direction perpendicular to the surface of the substrate on a gain block with an arrangement sequence of the first contact layer and second contact layer, a gain block with an arrangement sequence of second contact layer and first contact layer and vice versa follows. According to the invention, such a semiconductor laser having a plurality of active zones is advantageously characterized in that the isolation region directly adjoins the second contact layers, the active layers and the first contact layers, and / or that the isolation region has the common side surface or sidewall of the gain blocks with respect to the surface of the substrate in a substantially vertical direction in the region above, in the region of and in the region below the active layers at least partially covers and / or that the isolation region with respect to a surface of the substrate substantially perpendicular direction of the farthest from the substrate arranged contact layer extends over the active layers into the substrate disposed closest to the contact layer. Advantageously, the second contact layers each have a p-doped zone and the first contact layers each have an n-doped zone, wherein between the first and second contact layer of a gain block each have a laser emitting zone of an active layer is arranged so that in each of these winning blocks a pn junction is formed. However, the doping can also be reversed (second contact layers n-doped). The isolation region is then arranged so that it extends in the direction of the pn junctions from the n-doped or p-doped zone farthest from the substrate into the n-doped or p-doped zone closest to the substrate. It should be noted that there is no connection between p-type and n-type zones (eg via a heat sink) to avoid short circuits. Bragg mirror stacks may then be applied above the uppermost contact layer and below the lowermost contact layer or in the emission direction on both sides of the active etalon.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltungsvariante ist zwischen einer der ersten Kontaktschichten und der angrenzenden aktiven Schicht eine erste Abstandsschicht angeordnet und/oder zwischen einer der aktiven Schichten und der angrenzenden zweiten Kontaktschicht eine zweite Abstandsschicht angeordnet.In a further advantageous embodiment variant is between one of the first contact layers and the adjacent active layer one arranged first spacer layer and / or between one of the active Layers and the adjacent second contact layer a second Spacer layer arranged.

In einer weiteren Ausgestaltungsvariante weist hierbei eine der Abstandsschichten eine hochohmige oder elektrisch sperrende Stromeinschnürungsschicht auf.In a further embodiment variant in this case has one of the spacer layers a high impedance or electrically blocking current confinement layer on.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltungsform weist der erfindungsgemäße oberflächenemittierende Halbleiterlaser elektrische Kontakte zur elektrischen Ansteuerung auf, wobei die elektrischen Kontakte so angeordnet sind, dass die Gewinnblöcke parallel ansteuerbar sind. Vorteilhafterweise sind darüber hinaus die einzelnen Gewinnblöcke sowie die Kontakte so angeordnet, dass eine antiserielle elektrische Verbindung realisiert wird: Die p-dotierte Zone eines Gewinnblocks ist mit der p-dotierten Zone eines angrenzend an diesen Gewinnblock angeordneten Gewinnblocks verbunden und die n-dotierte Zone eines Gewinnblocks ist mit der n-dotierten Zone eines angren zend an diesen Gewinnblock angeordneten Gewinnblocks verbunden. In einer weiteren Ausgestaltungsvariante sind die Kontakte Ringkontakte oder Teilringkontakte. In einer weiteren Ausgestaltungsvariante wird ein als Festkörper ausgeführter Wärmeabführbereich auch als Kontakt bzw. zur Kontaktierung verwendet.In According to a further advantageous embodiment, the surface emitting according to the invention Semiconductor laser electrical contacts for electrical control on, wherein the electrical contacts are arranged so that the gain blocks can be controlled in parallel. Advantageously, beyond the individual profit blocks as well as the contacts arranged so that an antiserial electrical Connection is realized: The p-doped zone of a gain block is with the p-doped zone of one adjacent to this winning block arranged profit block connected and the n-doped zone of a Profit block is with the n-doped zone of an angren zend of these Winning block arranged profit block connected. In another Design variant are the contacts ring contacts or partial ring contacts. In a further embodiment variant, a heat dissipating area designed as a solid body is used also used as a contact or for contacting.

In einer vorteilhaften Ausgestaltungsform ist die relative Position mindestens zweier Gewinnblöcke zueinander mit Hilfe einer Führungsvorrichtung justierbar. Die Führungsvorrichtung kann hierbei ein Loch und einen in das Loch einsteckbaren Stift (insbesondere einen Glasfaserstift) aufweisen oder ein Loch und eine in das Loch einsteckbare oder einpressbare Kugel aufweisen.In An advantageous embodiment is the relative position at least two profit blocks adjustable with the help of a guide device. The guiding device This can be a hole and a plug in the hole pin (In particular a glass fiber pen) or a hole and have a plug in the hole or press-in ball.

Die vorstehend beschriebenen erfindungsgemäßen oberflächenemittierenden Halbleiterlaser weisen den Vorteil einer Erhöhung der optischen Ausgangsleistung bei gleichzeitig guter Stahlqualität aufgrund der verbesserten Wärmeabfuhr auf.The have surface-emitting semiconductor laser according to the invention described above the advantage of an increase the optical output power at the same time good steel quality due the improved heat dissipation on.

Der erfindungsgemäße oberflächenemittierende Halbleiterlaser können wie in einem der nachfolgenden Beispiele beschrieben, ausgeführt sein oder verwendet werden. Gleiche oder ähnliche Bestandteile bzw. Bauteile der Laser sind in den nachfolgend beschriebenen Figuren mit identischen Bezugszeichen versehen.Of the Surface emitting according to the invention Semiconductor lasers can as described in one of the following examples, be executed or be used. Same or similar Components or components of the laser are described in the following Figures provided with identical reference numerals.

1 zeigt den Aufbau eines erfindungsgemäßen oberflächenemittierenden Halbleiterlasers mit seitlicher Wärmeabfuhr und mit einem Gewinnblock. 1 shows the structure of a surface emitting semiconductor laser according to the invention with lateral heat dissipation and with a gain block.

2 zeigt den prinzipiellen Aufbau eines erfindungsgemäßen oberflächenemittierenden Halb leiterlasers mit gestapelten aktiven Zonen zur Erhöhung der Ausgangsleistung. 2 shows the basic structure of a surface emitting semiconductor laser according to the invention with stacked active zones to increase the output power.

3 zeigt einen Gewinnblock zur Herstellung der Gewinnzone eines aus mehreren gestapelten Blöcken bestehenden erfindungsgemäßen oberflächenemittierenden Halbleiterlasers. 3 shows a gain block for producing the gain zone of a multi-stacked block surface emitting semiconductor laser according to the invention.

4. zeigt eine monolithisch gewachsene Gewinnzone eines erfindungsgemäßen oberflächenemittierenden Halbleiterlasers mit antiseriellen p-n-Übergängen, seitlicher Kontaktierung und seitlicher Wärmeabfuhr. 4 , shows a monolithic grown Profit zone of a surface emitting semiconductor laser according to the invention with antiserial pn junctions, lateral contact and lateral heat dissipation.

Verzeichnis der in den Figuren verwendeten Bezugszeichen:directory the reference numbers used in the figures:

11
Erhebung, Mesasurvey Mesa
22
Seitenfläche der Erhebung bzw. MesaSide surface of the Survey or mesa
88th
Externe Spiegelexternal mirror
1010
Substratsubstratum
1111
Erster Bragg-Spiegelstapelfirst Bragg mirror stack
1212
Erste Ausgleichsschicht bzw. erste AbstandsFirst Leveling layer or first distance
schichtlayer
1313
Aktive Zoneactive Zone
1414
Zweite Ausgleichsschicht bzw. zweite AbstandsSecond Leveling layer or second distance
schichtlayer
1515
Isolationsschicht bzw. Stromblende oder Strominsulation layer or current or current
einschnürungsschichtpinch layer
1616
Zweiter Bragg-Spiegelstapelsecond Bragg mirror stack
1717
Kontaktschichtcontact layer
1818
Unterer Metallkontaktlower metal contact
1919
Oberer MetallkontaktOberer metal contact
2020
Seitlicher Metallkontaktlateral metal contact
2121
Erste KontaktschichtFirst contact layer
2222
Zweite KontaktschichtSecond contact layer
3030
Isolationsschichtinsulation layer
3131
WärmeabführbereichWärmeabführbereich

1 zeigt als Schnitt senkrecht zur Substratoberfläche den prinzipiellen Aufbau eines erfindungsgemäßen oberflächenemittierenden Halbleiterlasers mit seitlicher Wärmeabfuhr. Zur besseren Darstellung der einzelnen Bauteile des Lasers sind in der Figur zwei identische Lasereinheiten bzw. Laserblöcke L1 und L2 dargestellt. Bei jedem der dargestellten Laserblöcke bzw. bei jedem Laser sind parallel zu einer Substratoberfläche auf einem Substrat 10 die nachfolgend beschriebenen Schichten bzw. Bestandteile in der nachfolgend beschriebenen Reihenfolge angeordnet:

  • – Auf dem Substrat 10 ist ein unterer Bragg-Spiegelstapel 11 aufgewachsen. Dieser besteht aus einer Vielzahl einzelner, parallel zur Oberfläche des Substrats 10 angeordneter Schichten aus einem halbleitenden Material, wobei die einzelnen Schichten unterschiedliche Brechungsindizes aufweisen. Der untere Bragg-Spiegel 11 ist hier n-dotiert. Die Dotierung des unteren Spiegels 11 ist bevorzugt so, wie die des Substrats, also hier n, kann somit aber auch p sein, wenn das Substrat p-dotiert ist.
  • – Auf dem Bragg-Spiegel 11 ist ein Spacer 12 bzw. eine Abstandsschicht 12 aufgebracht.
  • – Oberhalb des Spacers 12 befindet sich die aktive Zone 13 bzw. eine entsprechende aktive Schicht mit laseremittierender Zone.
  • – Oberhalb der aktiven Zone 13 ist eine weitere Abstandsschicht 14 bzw. ein weiterer Spacer 14 angeordnet.
  • – Auf dem Spacer 14 ist ein oberer Bragg-Spiegel 16 aufgebracht, der analog zum Bragg-Spiegel 11 aufgebaut ist. Der obere Bragg-Spiegel 16 ist hier jedoch p-dotiert (kann jedoch, wenn der un tere Spiegel p-dotiert ist, auch n-dotiert sein).
  • – Auf dem Bragg-Spiegel 16 ist eine Kontaktschicht 17 aufgebracht.
1 shows a section perpendicular to the substrate surface, the basic structure of a surface emitting semiconductor laser according to the invention with lateral heat dissipation. To better illustrate the individual components of the laser, two identical laser units or laser blocks L1 and L2 are shown in the figure. In each of the illustrated laser blocks or each laser are parallel to a substrate surface on a substrate 10 the layers or components described below are arranged in the order described below:
  • - on the substrate 10 is a lower Bragg mirror stack 11 grew up. This consists of a plurality of individual, parallel to the surface of the substrate 10 arranged layers of a semiconductive material, wherein the individual layers have different refractive indices. The lower Bragg mirror 11 is here n-doped. The doping of the lower mirror 11 is preferably the same as that of the substrate, that is to say n here, but can thus also be p when the substrate is p-doped.
  • - On the Bragg mirror 11 is a spacer 12 or a spacer layer 12 applied.
  • - Above the spacer 12 is the active zone 13 or a corresponding active layer with laser emitting zone.
  • - Above the active zone 13 is another spacer layer 14 or another spacer 14 arranged.
  • - on the spacer 14 is an upper Bragg mirror 16 Applied, analogous to the Bragg mirror 11 is constructed. The upper Bragg mirror 16 is here, however, p-doped (but can also be n-doped if the lower level is p-doped).
  • - On the Bragg mirror 16 is a contact layer 17 applied.

Der untere Bragg-Spiegel 11 (hier n-dotiert) ist im vorliegenden Fall aus AlGaAs-Schichten mit unterschiedlicher Zusammensetzung realisiert. Die Dicke der einzelnen Schichten beträgt jeweils λ/(4n) der gewünschten Resonanzwellenlänge des Laserresonators. Diese Wellenlänge ist gleichzeitig die Wellenlänge, bei der der Laser emittiert. λ/(4n) bedeutet hierbei die Vakuumwellenlänge geteilt durch 4 und die Brechzahl n des Materials. Die Schicht 12 bzw. der untere Spacer 12 (welcher hier ebenfalls n-dotiert ist) dient der Stromzuführung zur aktiven Zone. Er ist aus AlGaAs hergestellt. Zusammen mit der nachstehend beschriebenen aktiven Zone 13 und dem oberen Spacer 14 ist der untere Spacer 12 etwa λ/(2n) dick. Er kann jedoch auch dicker gewählt werden. Die aktive Zone (Schicht 13), welche hier undotiert ist, besteht im vorliegenden Fall aus Quantum Wells und Barrierenmaterial, z.B. als GaInAs-Quantum Wells und GaAs-Barrieren. Es kann sich hierbei aber auch um ein reines Volumenmaterial handeln oder die aktive Zone kann Quantum Dots bzw. Quantum Wires enthalten. Im vorliegenden Fall werden vorzugsweise drei bis fünf Wells eingesetzt. Die Schichtdicken ergeben sich hierbei aus der Funktion (Quantum Wells bis etwa 20 nm). Der obere Spacer 14 ist aufgebaut wie der untere Spacer 12, ist hier jedoch p-dotiert. Der obere Bragg-Spiegel 16 ist aufgebaut wie der untere Bragg-Spiegel 11, hier jedoch p-dotiert. Die Kontaktschicht 17 (hier ebenfalls p-dotiert) ist im vorliegenden Fall (wie meist) als Teil des oberen Bragg-Spiegels 16 ausgeführt. Die Kontaktschicht 17 ist für einen guten Ohmschen Kontakt erforderlich. Sie ist hochdotiert, sonst ergibt sich ein Schottky-Kontakt. Ihre Dicke ist ähnlich wie die Dicke einer Schicht im Bragg-Spiegel.The lower Bragg mirror 11 (here n-doped) is realized in the present case of AlGaAs layers of different composition. The thickness of the individual layers is in each case λ / (4n) of the desired resonant wavelength of the laser resonator. This wavelength is also the wavelength at which the laser emits. λ / (4n) here means the vacuum wavelength divided by 4 and the refractive index n of the material. The layer 12 or the lower spacer 12 (which is also n-doped here) serves the power supply to the active zone. It is made of AlGaAs. Together with the active zone described below 13 and the upper spacer 14 is the bottom spacer 12 about λ / (2n) thick. He can also be chosen thicker. The active zone (layer 13 ), which is undoped here, consists in the present case of quantum wells and barrier material, eg as GaInAs quantum wells and GaAs barriers. It may also be a pure volume material or the active zone may contain Quantum Dots or Quantum Wires. In the present case, preferably three to five wells are used. The layer thicknesses result from the function (quantum wells up to about 20 nm). The upper spacer 14 is constructed like the lower spacer 12 , but here is p-doped. The upper Bragg mirror 16 is constructed like the lower Bragg mirror 11 , here however p-doped. The contact layer 17 (here also p-doped) is in the present case (as usually) as part of the upper Bragg mirror 16 executed. The contact layer 17 is required for a good ohmic contact. She is heavily doped, otherwise there is a Schottky contact. Their thickness is similar to the thickness of a layer in the Bragg mirror.

Die in diesem Beispiel beschriebenen Schichtdicken und/oder Schichtmaterialien können ebenso in den weiteren beispielhaft beschriebenen Ausführungsformen oder auch in anderen Ausführungsformen eingesetzt werden.The layer thicknesses and / or layer materials described in this example can as well in the other embodiments described by way of example or in others embodiments be used.

Die aufgezählte Folge von Schichten bzw. Bestandteilen bildet zusammengenommen eine kegelstumpfförmige Mesa bzw. eine entsprechende Erhebung 1 (welche im vorliegenden Fall (aber nicht notwendigerweise) einen runden Querschnitt aufweist), die auf dem Substrat 10 so angeordnet ist, dass die Rotationsachse bzw. Symmetrieachse des Kegelstumpfs senkrecht auf der Substratoberfläche steht.The enumerated sequence of layers or components taken together forms a frustum-shaped mesa or a corresponding elevation 1 (Which in the present case (but not necessarily) a round cross-section points) on the substrate 10 is arranged so that the axis of rotation or axis of symmetry of the truncated cone is perpendicular to the substrate surface.

Die Mesa weist eine Höhe h von 8 μm und einen mittleren Durchmesser d von 40 μm auf. Die Seitenfläche 2 der Mesa 1 bzw. des entsprechenden Kegelstumpfes ist vollständig von einer Isolationsschicht 30 umgeben. Diese Isolationsschicht 30 bedeckt auch die Oberfläche des Substrates 10 oder wie im vorliegenden Fall die neben der Mesa 1 gelegene, durch den Ätzprozess entstandene Oberfläche des unteren Bragg-Spiegels 11. Die Isolationsschicht 30 ist hierbei so angeordnet, dass sie die durch den Ätzprozess freigelegten Seitenflächen des oberen Bragg-Spiegelstapels 16, der aktiven Zone 13 und teilweise auch die durch den Ätzprozess freigelegte Seitenfläche des unteren Bragg-Spiegels 11 bedeckt. Der die Mesa-Seitenfläche 2 bedeckende Teil der Isolationsschicht 30 ist somit unmittelbar an der Mesa-Seitenfläche und parallel zu dieser so angeordnet, dass die Isolationsschicht in dem Bereich der Seitenfläche 2, welcher durch die freiliegenden Seitenbereiche des oberen Bragg-Spiegels 16, der aktiven Zone 13 und des unteren Bragg-Spiegels 11 gebildet wird, unmittelbar an den oberen Bragg-Spiegel 16, die aktive Zone 13 und den unteren Bragg-Spiegel 11 angrenzt. Es ist somit eine elektrisch isolierende Schicht 30 unmittelbar an die Seitenflächen der den p-n-Übergang ausbildenden Bestandteile des Lasers (die beiden Bragg-Spiegelstapel sowie die aktive Zone) so angeordnet, dass die elektrisch isolierende Schicht entlang des p-n-Übergangs über diesen gelegt ist. Die Isolationsschicht 30 bedeckt auch die durch den Ätzprozess freigelegten Anteile der Seitenfläche 2, welche durch die Kontaktschicht 17, den Spacer 14 und den Spacer 12 gebildet werden. Der Spacer 14 weist eine Schicht 15 auf, welche entweder hochohmig oder sperrend ist und die zur Stromeinschnürung dient (Stromblende). Diese Schicht ist in Form eines Ringes ausgebildet, welcher parallel zur Oberfläche des Substrates 10 im oberen Spacer 14 angeordnet ist. Die Schicht 15 wird durch Einbringen von Fremdatomen mittels Implantation oder Oxidation erzeugt. Die isolierende Blende 15 ist im vorliegenden Fall durch nasschemische Oxidation oder Ionenimplantation mit Protonen hergestellt. Im ersten Fall wird Al(Ga)As (mit geringem Ga-Anteil) im heißen Wasserdampf oxidiert (Umwandlung zu Aluminiumoxid). Die Schichtdicke liegt hierbei im Bereich von etwa 20 bis 100 nm.The mesa has a height h of 8 μm and a mean diameter d of 40 μm. The side surface 2 the mesa 1 or the corresponding truncated cone is completely of an insulating layer 30 surround. This isolation layer 30 also covers the surface of the substrate 10 or as in the present case the next to the mesa 1 located, formed by the etching process surface of the lower Bragg mirror 11 , The insulation layer 30 is here arranged so that they are exposed by the etching process side surfaces of the upper Bragg mirror stack 16 , the active zone 13 and partly also the exposed by the etching process side surface of the lower Bragg mirror 11 covered. The the mesa side surface 2 covering part of the insulation layer 30 is thus directly on the mesa side surface and parallel to this arranged so that the insulating layer in the region of the side surface 2 passing through the exposed side portions of the upper Bragg mirror 16 , the active zone 13 and the lower Bragg mirror 11 is formed, directly to the upper Bragg mirror 16 , the active zone 13 and the lower Bragg mirror 11 borders. It is thus an electrically insulating layer 30 arranged directly on the side surfaces of the pn junction forming constituents of the laser (the two Bragg mirror stack and the active zone) so that the electrically insulating layer along the pn junction is placed over this. The insulation layer 30 also covers the portions of the side surface exposed by the etching process 2 passing through the contact layer 17 , the spacer 14 and the spacer 12 be formed. The spacer 14 has a layer 15 on, which is either high impedance or blocking and which serves to Strominschnürung (current aperture). This layer is in the form of a ring, which is parallel to the surface of the substrate 10 in the upper spacer 14 is arranged. The layer 15 is generated by introducing impurities by implantation or oxidation. The insulating panel 15 in the present case is produced by wet-chemical oxidation or ion implantation with protons. In the first case, Al (Ga) As (with low Ga content) is oxidized in hot steam (conversion to alumina). The layer thickness is in the range of about 20 to 100 nm.

Auf der der Mesa 1 abgewandten Seite der Isolationsschicht 30 ist eine wärmetragende Schicht aus Gold 31 bzw. ein entsprechender Wärmeabführbereich 31 aus Gold angeordnet. Diese Goldschicht 31 umgibt die Mesa bzw. die auf der Seitenfläche 2 der Mesa angeordnete Teilschicht der Isolationsschicht 30 seitlich vollständig. Auf der Mesa bzw. teilweise auf der Kontaktschicht 17, teilweise auf dem oberen Ende der Isolationsschicht 30 und teilweise auf dem oberen Ende der Wärmeabführschicht 31 ist eine ringförmige metallische Kontaktschicht 19 angeordnet. Diese und ein anderer auf der der Mesa gegenüberliegenden Oberfläche des Substrats 10 angeordneter Kontakt 18 dienen zur elektrischen Ansteuerung des Lasers.On the mesa 1 opposite side of the insulation layer 30 is a heat transferring layer of gold 31 or a corresponding heat dissipation area 31 arranged from gold. This gold layer 31 surrounds the mesa or the on the side surface 2 the mesa arranged sub-layer of the insulation layer 30 sideways completely. On the mesa or partly on the contact layer 17 , partly on the upper end of the insulation layer 30 and partly on the upper end of the heat dissipation layer 31 is an annular metallic contact layer 19 arranged. These and another on the surface of the substrate opposite the mesa 10 arranged contact 18 are used for electrical control of the laser.

Wesentlicher Punkt ist die Ätzung der Mesa 1 durch die aktive Zone 13 in den unteren Spiegel 11 und das anschließende Herstellen der Isolationsschicht 30. Das Herstellen der Isolationsschicht 30 erfolgt wie bereits beschrieben, entweder durch Aufbringen einer Schicht mittels Deposition (beispielsweise Sputtern oder Aufdampfen) oder direkt durch Oxidation (z. B. anodische Oxidation, nasschemische Oxidation oder Oxidation in Wasserdampf). Die aufgebrachte Isolationsschicht bzw. die Oxidschicht muss hierbei genügend dünn und stabil sein. Genügend dünn heißt hierbei, dass der Wärmefluss so gering wie möglich behindert wird (Isolatoren leiten meist die Wärme schlecht). Stabil bedeutet, dass die Schicht ihre Funktion hinsichtlich der Isolation verliert, wenn sie zu dünn wird. Die Schicht darf somit nicht zu dünn sein. Außerdem muss sie der Konvektion eines Wärmeträgers (Flüssigkeit oder Gas) mechanisch widerstehen können.The essential point is the etching of the mesa 1 through the active zone 13 in the lower mirror 11 and subsequently producing the insulating layer 30 , The production of the insulation layer 30 takes place as already described, either by applying a layer by means of deposition (for example sputtering or vapor deposition) or directly by oxidation (for example anodic oxidation, wet-chemical oxidation or oxidation in steam). The applied insulation layer or the oxide layer must be sufficiently thin and stable in this case. Sufficiently thin means that the heat flow is hindered as little as possible (insulators tend to conduct the heat poorly). Stable means that the layer loses its insulation function when it becomes too thin. The layer must therefore not be too thin. In addition, it must be able to withstand the convection of a heat carrier (liquid or gas) mechanically.

Legt man an die Kontakte 18 und 19 eine Spannung an, so fließt ein Injektionsstrom, welcher in der aktiven Schicht 13 Elektronen und Löcher erzeugt. Diese rekombinieren dann in der aktiven Zone der aktiven Schicht 13 unter der stimulierten Aussendung von Photonen in Richtung senkrecht zur Oberfläche des Substrates 10 bzw. in Richtung vom Substrat 10 zur obe ren Kontaktschicht 17 (Emissionsrichtung). Die mit der Rekombination verbundene erzeugte Wärme wird seitlich aus der Mesa 1 durch die Seitenfläche 2 mit Hilfe der Isolationsschicht 30 und des wärmetragenden Mediums (des Goldes) 31 abgeführt. Alternativ zur Verwendung eines Festkörpers bzw. von Gold als wärmetragendem Medium 31 kann auch eine Flüssigkeit wie Wasser oder Glykol oder ein Gas (wie Druckluft) eingesetzt werden. Im dargestellten Fall bildet der Bereich seitlich des wärmetragenden Mediums 31 eine Wärmesenke, an die das wärmetragende Medium die Wärme durch Konvektion abgibt.Put it on the contacts 18 and 19 a voltage, so flows an injection current, which in the active layer 13 Generates electrons and holes. These then recombine in the active zone of the active layer 13 under the stimulated emission of photons in the direction perpendicular to the surface of the substrate 10 or in the direction of the substrate 10 to the upper contact layer 17 (Emitting direction). The generated heat associated with recombination becomes laterally out of the mesa 1 through the side surface 2 with the help of the insulation layer 30 and the heat-carrying medium (of gold) 31 dissipated. Alternatively to the use of a solid or of gold as a heat transfer medium 31 It is also possible to use a liquid such as water or glycol or a gas (such as compressed air). In the case shown, the area forms laterally of the heat-carrying medium 31 a heat sink to which the heat-carrying medium releases the heat by convection.

2 zeigt einen p-n-Block wie er zur Herstellung einer Gewinnzone aus mehreren aktiven Schichten bzw. Gewinnblöcken durch Stapeln mehrerer p-n-Blöcke verwendet werden kann. Der grundlegende geometrische Aufbau des Blockes in Form einer Mesa erfolgt hierbei analog zu dem in 1 gezeigten Aufbau. Auf der Oberfläche des Substrates 10 ist jedoch parallel zu der Substratoberfläche eine n-dotierte erste Kontaktschicht 21 angeordnet, oberhalb deren eine Spacer-Schicht 12, eine aktive Zone 13, eine Spacer-Schicht 14 mit Stromeinschnürungsschicht 15 (ringförmig) und eine p-dotierte zweite Kontaktschicht 22 angeordnet sind. Die genannten Schichten bilden wiederum eine kegelstumpfförmige Mesa auf der Oberfläche des Substrates 10. An der Seitenfläche des Kegelstumpfes ist wie in 1 gezeigt, die Isolationsschicht 30 angeordnet, welche auch die freiliegende Substratoberfläche auf der Mesaseite bedeckt. Die Isolationsschicht 30 umgibt dabei die Seitenflächen 2 der Mesa vollständig. Seitlich desjenigen Anteils der Isolationsschicht 30, welcher die Mesa umgibt, ist das wärmetragende Medium 31 (eine Goldschicht) so angeordnet, dass es den die Mesa umgebenden Anteil der Isolati onsschicht 30 vollständig umgibt. Auf der Mesa-Oberfläche bzw. auf der p-dotierten Schicht 22, der oberen Kante der Isolationsschicht 30 sowie der oberen Kante der Goldschicht 31 ist ein erster ringförmiger Kontakt 19 angeordnet. Dieser dient zusammen mit dem zweiten Kontakt 18 (an der der Mesa gegenüberliegenden Seite des Substrates 10) zur elektrischen Ansteuerung des Lasers. Die wesentlichen Bestandteile des dargestellten Einzelblockes zur Herstellung einer Gewinnzone mittels Stapeln vieler solcher Einzelblöcke sind die n-dotierte Zone 21, die p-dotierte Zone 22 und die dazwischenliegende aktive Zone 13. Zur Stromeinschnürung wird zusätzlich wiederum wie bei 1 beschrieben, eine hochohmige oder elektrisch sperrende Schicht 15 herangezogen. Die Seitenflächen 2 der Mesa werden mit der Isolationsschicht 30 beispielsweise durch anodische Oxidation, Deposition eines Isolators oder nasschemische Oxidation versehen. Das wärmetragende Medium 31 (Goldschicht) auf der Mesa-Flanke 2 ermöglicht die seitliche Wärmeabfuhr aus der Gewinnzone. Wird aus Blöcken wie den gezeigten ein Schichtstapel für einen oberflächenemittierenden Halbleiterlaser durch nachträgliches Stapeln der Einzelblöcke hergestellt, kann das Substrat 10 zur einfacheren Handhabung weitgehend bestehen bleiben. Auf beiden Seiten eines solchen Blocks werden dann die Ringkontakte 18 und 19 angebracht und die Blöcke miteinander antiseriell verbunden. Die Justierung der Blöcke zueinander erfolgt dann mittels Führungen in Form von durch die Blöcke geführten Löchern sowie in diese Löcher eingesteckte Glasfaserstifte. Alternativ können zur Justierung auch Glaskugeln verwendet werden, welche in die Löcher eingepresst werden. 2 Figure 12 shows a pn-block as it can be used to make a gain zone from multiple active layers by stacking several pn-blocks. The basic geometric structure of the block in the form of a mesa is analogous to that in 1 shown construction. On the surface of the substrate 10 however, parallel to the substrate surface is an n-doped first contact layer 21 arranged above which a spacer layer 12 , an active zone 13 , a spacer layer 14 with current constriction layer 15 (annular) and a p-doped second contact layer 22 are arranged. The layers mentioned again form a frustum-shaped mesa on the surface of the substrate 10 , On the side surface of the truncated cone is like in 1 shown the insulation layer 30 which also covers the exposed substrate surface on the mesaside. The insulation layer 30 surrounds the side surfaces 2 the mesa completely. Side of that portion of the insulation layer 30 which surrounds the mesa is the heat-carrying medium 31 (A gold layer) arranged so that it is the mesa surrounding portion of Isolati onsschicht 30 completely surrounds. On the mesa surface or on the p-doped layer 22 , the upper edge of the insulation layer 30 as well as the upper edge of the gold layer 31 is a first annular contact 19 arranged. This serves together with the second contact 18 (on the opposite side of the mesa of the substrate 10 ) for the electrical control of the laser. The essential components of the illustrated single block for producing a gain zone by stacking many such individual blocks are the n-doped zone 21 , the p-doped zone 22 and the intermediate active zone 13 , To Strominschnürung is in turn again as at 1 described, a high-resistance or electrically blocking layer 15 used. The side surfaces 2 the mesa will be with the insulation layer 30 For example, provided by anodic oxidation, deposition of an insulator or wet chemical oxidation. The heat-carrying medium 31 (Gold layer) on the mesa flank 2 allows lateral heat dissipation from the profit zone. If a layer stack for a surface-emitting semiconductor laser is produced from blocks such as those shown by subsequent stacking of the individual blocks, the substrate can 10 largely remain for easier handling. On both sides of such a block then the ring contacts 18 and 19 attached and the blocks connected together antiserially. The adjustment of the blocks to each other then takes place by means of guides in the form of guided through the blocks holes and inserted into these holes glass fiber pins. Alternatively, glass balls can also be used for adjustment, which are pressed into the holes.

3 zeigt in einer vereinfachten schematischen Darstellung (welche nicht alle Bestandteile zeigt) einen erfindungsgemäßen oberflächenemittierenden Halbleiterlaser mit mehreren gestapelten aktiven Zonen zur Erhöhung der Ausgangsleistung. Die p-n-Übergänge sind hierbei zueinander parallel geschaltet. Die Figur zeigt im vorliegenden Fall vier (es kann jedoch selbstverständlich jede Anzahl ≥ 2 verwendet werden) parallel zueinander angeordnete, in Richtung der Emissionsrichtung aufeinander gestapelte Gewinnblöcke des in 2 dargestellten Aufbaus. Die einzelnen Gewinnblöcke sind aufeinander gestapelt und jeder Gewinnblock besteht aus einer p-dotierten Zone 22, einer n-dotierten Zone 21 (beide nicht sichtbar), aus einer dazwischenliegenden aktiven Zone 13, aus zwei Spacer-Schichten 12 und 14 (mit Stromblende 15 in Schicht 14) sowie einem Substrat 10 und zwei Ringkontakten 18 und 19. Oberhalb und unterhalb der aus den vier Gewinnblöcken gebildeten Gewinnzone bzw. des aktiven Etalons sind zwei externe Spiegel 8a und 8b angeordnet, mit denen das aktive Etalon einen Resonator bildet, so dass Lasertätigkeit möglich ist. Die vier Gewinnblöcke zeigen die Bezugszeichenergänzung a bis d für ihre jeweiligen Elemente. Zwischen der aktiven Zone 13 eines Gewinnblocks und der p-dotierten Zone 22 desselben Gewinnblocks ist jeweils eine Stromeinschnürungsschicht 15 wie sie bereits in 1 dargestellt ist, angeordnet. Die einzelnen Gewinnblöcke sind so angeordnet, dass eine p-dotierte Zone 22 eines Gewinnblocks als nächstliegende Kontaktschicht die p-dotierte Zone 22 des benachbart angeordneten Gewinnblocks aufweist bzw. mit der p-dotierten Zone 22 des benachbarten Gewinnblocks verbunden ist und dass jeweils eine n-dotierte Zone 21 eines Gewinnblocks mit der n-dotierten Zone 21 des benachbarten Gewinnblocks verbunden ist bzw. diese als nächstliegende Kontaktschicht aufweist. An den Verbindungsstellen zweier Gewinnblöcke sind ringförmige metallische Kontaktschichten 18, 19 angeordnet. Die Ringkontakte 18, 19 sind abwechselnd an zwei Leitungen 5a und 5b angeschlossen. Die Leitung 5a liegt an einem positiven Potential, die Leitung 5b an einem negativen Potential. Die Anordnung der einzelnen Gewinnblöcke bzw. ihrer p-dotierten Zonen 22 und ihrer n-dotierten Zonen 21 sowie der Kontakte 18, 19 erfolgt also so, dass vier antiserielle p-n-Übergänge parallel geschaltet sind. Die Gewinnzone des gezeigten oberflächenemittierenden Halbleiterlasers ist also als Stapel mehrerer p-n-Blöcke mit aktiven Zonen mit paralleler Ansteuerung gegeben. Die p-dotierten Zonen und die n-dotierten Zonen können entweder monolithisch durch epitaktisches Wachstum hergestellt werden oder durch nachträgliches Stapeln einzelner vorgefertigter p-n-Blöcke mit aktiven Zonen erzeugt werden. Die Bragg-Spiegel können wie gezeigt durch externe Spiegel dargestellt werden. 3 shows in a simplified schematic representation (which does not show all components) a surface-emitting semiconductor laser according to the invention with several stacked active zones to increase the output power. The pn junctions are connected in parallel with each other. The figure shows in the present case four (it can, of course, any number ≥ 2 are used) arranged parallel to each other in the direction of the emission direction stacked profit blocks of in 2 shown construction. The individual winning blocks are stacked on top of each other and each winning block consists of a p-doped zone 22 , an n-doped zone 21 (both not visible) from an intermediate active zone 13 , made of two spacer layers 12 and 14 (with current shutter 15 in layer 14 ) as well as a substrate 10 and two ring contacts 18 and 19 , Above and below the profit zone formed from the four profit blocks or the active etalon are two external mirrors 8a and 8b arranged, with which the active etalon forms a resonator, so that laser action is possible. The four profit blocks show the numerical suffix a to d for their respective elements. Between the active zone 13 a winning block and the p-doped zone 22 The same gain block is each a Stromeinschnürungsschicht 15 as they are already in 1 is shown arranged. The individual profit blocks are arranged so that a p-doped zone 22 of a gain block as the nearest contact layer, the p-doped zone 22 of the adjacent arranged gain block or with the p-doped zone 22 the adjacent gain block is connected and that in each case an n-doped zone 21 a winning block with the n-doped zone 21 is connected to the adjacent gain block or has this as the closest contact layer. At the junctions of two profit blocks are annular metallic contact layers 18 . 19 arranged. The ring contacts 18 . 19 are alternately on two lines 5a and 5b connected. The administration 5a lies at a positive potential, the line 5b at a negative potential. The arrangement of the individual profit blocks or their p-doped zones 22 and their n-doped zones 21 as well as the contacts 18 . 19 This is done so that four antiserial pn junctions are connected in parallel. The profit zone of the surface emitting semiconductor laser shown is thus given as a stack of several pn blocks with active zones with parallel control. The p-doped zones and the n-doped zones can either be produced monolithically by epitaxial growth or produced by subsequent stacking of individual prefabricated pn blocks with active zones. The Bragg mirrors can be represented by external mirrors as shown.

Wichtig ist hierbei, dass jeweils die p- bzw. die n-Seiten der p-n-Blöcke miteinander verbunden werden (antiseriell). Die Verbindungsstellen werden dann für die elektrische Ansteuerung verwendet.Important is here that in each case the p- or the n-sides of the p-n blocks are connected to each other (Anti-series). The connection points are then for the electrical Control used.

4 zeigt eine monolithisch aufgewachsene Gewinnzone eines oberflächenemittierenden Halbleiterlasers mit antiseriellen p-n-Übergängen, seitlicher Kontaktierung und seitlicher Wärmeabfuhr. Die Gewinnzone besteht hier insgesamt aus vier p-n-Übergängen bzw. Gewinnblöcken, es können jedoch auch mehr oder weniger sein. Die grundlegende Anordnung der Mesa 1 samt Seitenfläche 2, der Isolationsschicht 30 sowie des wärmetragenden Mediums 31 entspricht hierbei den in den 1 bis 3 gezeigten Anordnungen. Im Gegensatz zu den 1 und 2 ist die dargestellte Mesa jedoch zylinderförmig und nicht in Form eines Kegelstumpfes ausgeführt. Die elektrische Kontaktierung des dargestellten Lasers erfolgt hier wie in 3 gezeigt. Der Durchmesser d der Mesa 1 (ohne wärmetragendes Medium 31) beträgt zwischen 40 und 100 μm, die Höhe h beträgt je Gewinnblock eine Materialwellenlänge, hier 300 nm je Gewinnblock, also insgesamt 1200 nm (ohne Substrat 10). 4 shows a monolithically grown gain zone of a surface emitting semiconductor laser with antiserial pn junctions, lateral contact and lateral heat dissipation. The profit zone here consists of a total of four pn-transitions or profit blocks, but it can also be more or less. The basic en Arrangement of the mesa 1 including side surface 2 , the insulation layer 30 and the heat-carrying medium 31 corresponds to the in the 1 to 3 shown arrangements. In contrast to the 1 and 2 However, the mesa shown is cylindrical and not designed in the form of a truncated cone. The electrical contacting of the laser shown here takes place as in 3 shown. The diameter d of the mesa 1 (without heat-carrying medium 31 ) is between 40 and 100 microns, the height h is per block of profit a material wavelength, here 300 nm per gain block, so a total of 1200 nm (without substrate 10 ).

Aufgrund der antiseriellen Anordnung der einzelnen p-n-Blöcke bzw. Gewinnblöcke weist die auf dem Substrat 10 angeordnete Mesa 1 gesehen von der Substratoberfläche die folgende Schichtenfolge auf (die einzelnen Schichten sind dabei parallel zur Substratoberfläche 10 angeordnet): Erste n-dotierte Kontaktschicht 21a, erster unterer Spacer 12a, erste aktive Zone 13a, erster oberer Spacer 14a samt Stromeinschnürung 15a und erste p-dotierte Kontaktschicht 22a. Darauf angeordnet ist der zweite Gewinnblock (der genau gesehen auch die Kontaktschicht 22a umfasst) mit dem Spacer 14b samt Stromeinschnürung 15b, der zweiten aktiven Zone bzw. Schicht 13b, dem Spacer 12b und der zweiten n-dotierten Kontaktschicht 21b. Auf dem zweiten Gewinnblock ist der dritte Gewinnblock angeordnet mit dem Spacer 12c, der dritten aktiven Zone 13c, dem Spacer 14c samt Stromeinschnürung 15c sowie der p-dotierten Schicht 22b. Darauf angeordnet befindet sich der vierte Gewinnblock (mit der p-dotierten Zone 22b), dem Spacer 14d samt Stromeinschnürung 15d, der vierten aktiven Schicht 13d, dem Spacer 12d sowie der n-dotierten Zone 21c. Seitlich neben der zylinderförmigen, aus den vier beschriebenen Gewinnblöcken bestehenden Mesa 1 ist unmittelbar an der Seitenfläche des Mesa-Zylinders 2 die Isolationsschicht 30 so angeordnet, dass sie an die p-dotierten Schichten, die n-dotierten Schichten und die aktiven Schichten der einzelnen Gewinnblöcke unmittelbar angrenzt und den Mesa-Zylinder 1 auf dessen gesamter Höhe h vollständig umgibt. Unmittelbar auf der der Mesa abgewandten Seite der Isolationsschicht 30 ist eine wärmetragende Schicht 31 aus Gold angeordnet. Diese umgibt den Mesa-Zylinder 1 samt Isolationsschicht 30 in Form von zwei sich einander bis auf einen schmalen Spalt nähernden Halbschalen (um einen Kurzschluss zwischen p und n zu vermeiden) und über die gesamte Höhe h. Eine der Isolationsschicht 30 entsprechende Isolationsschicht 30a ist auf der freiliegenden (d.h. nicht vom Mesazylinder bedeckten) Oberfläche des Substrates 10 angeordnet. Beim dargestellten Fall des direkten epitaktischen Wachstums der Schichtstapel muss die Mesa durch den gesamten Stapel geätzt werden (hier also durch vier p-n-Übergänge mit vier aktiven Zonen). Die Stromeinschnürung 15 wird hierbei in einem Schritt für alle aktiven Zonen 13 hergestellt und ist somit selbstjustierend, so dass keine weitere Führung erforderlich ist. Selbstjustierend bedeutet hier, dass die Blendenöffnungen aller Stromblenden 15a bis 15d exakt übereinander liegen, da sie im gleichen Schritt hergestellt werden. Im Gegensatz dazu wären die Blenden bei der Montage aus Einzelelementen mit hoher Wahrscheinlichkeit wegen der Justiertoleranzen nicht exakt übereinander.Due to the antiserial arrangement of the individual pn blocks or profit blocks that points to the substrate 10 arranged mesa 1 seen from the substrate surface, the following layer sequence (the individual layers are parallel to the substrate surface 10 arranged): first n-doped contact layer 21a , first lower spacer 12a , first active zone 13a , first upper spacer 14a including electricity constriction 15a and first p-doped contact layer 22a , Arranged on it is the second block of profit (which, to be more precise, also the contact layer 22a includes) with the spacer 14b including electricity constriction 15b , the second active zone or layer 13b , the spacer 12b and the second n-type contact layer 21b , On the second winning block, the third winning block is located with the spacer 12c , the third active zone 13c , the spacer 14c including electricity constriction 15c and the p-doped layer 22b , Arranged thereon is the fourth gain block (with the p-doped zone 22b ), the spacer 14d including electricity constriction 15d , the fourth active layer 13d , the spacer 12d and the n-doped zone 21c , Laterally next to the cylindrical mesa, consisting of the four winning blocks described above 1 is directly on the side surface of the mesa cylinder 2 the insulation layer 30 arranged so as to directly adjoin the p-doped layers, the n-doped layers and the active layers of the individual gain blocks and the mesa cylinder 1 on the entire height h completely surrounds. Immediately on the opposite side of the mesa insulation layer 30 is a heat transferring layer 31 arranged from gold. This surrounds the mesa cylinder 1 including insulation layer 30 in the form of two half-shells approaching each other except for a narrow gap (to avoid a short circuit between p and n) and over the entire height h. One of the insulation layer 30 corresponding insulation layer 30a is on the exposed (ie not covered by the mesa cylinder) surface of the substrate 10 arranged. In the illustrated case of direct epitaxial growth of the layer stacks, the mesa must be etched through the entire stack (here, by four pn junctions with four active zones). The Stromeinschnürung 15 This is done in one step for all active zones 13 made and is thus self-adjusting, so that no further guidance is required. Self-adjusting means here that the apertures of all current stops 15a to 15d exactly on top of each other, as they are produced in the same step. In contrast, the panels would be in the assembly of individual elements with high probability because of the adjustment tolerances not exactly on top of each other.

Die Isolationsschicht 30 dient auch im vorliegenden Fall der elektrischen Passivierung der Mesa-Seitenoberfläche bzw. der freiliegenden p-n-Übergänge. Die beteiligten p- bzw. n-Schichten sind seitlich kontaktiert 20. Die Kontakte 20 sind hierzu seitlich der aneinander angrenzenden p-dotierten bzw. n-dotierten Schichten zweier benachbarter Gewinnblöcke und unmittelbar angrenzend an diese p-dotierten bzw. n-dotierten Schichten angeordnet. Die Kontakte sind hierbei Teilringkontakte. Jeder mit einer n-dotierten Zone 21 verbundene Kontakt (Kontakte 20a–c) ist hierbei mit der einen Halbschale der wärmetragenden Schicht (Schale 31a) verbunden, jeder mit einer p-dotierten Zone 22 verbundene Kontakt (Kontakte 20d–e) mit der anderen Halbschale 31b.The insulation layer 30 serves also in the present case, the electrical passivation of the mesa side surface or the exposed pn junctions. The involved p- or n-layers are contacted laterally 20 , The contacts 20 For this purpose, they are arranged laterally of the adjoining p-doped or n-doped layers of two adjacent gain blocks and immediately adjacent to these p-doped or n-doped layers. The contacts are partial ring contacts. Each with an n-doped zone 21 connected contact (contacts 20a -C) is here with the one half-shell of the heat-carrying layer (shell 31a ), each with a p-doped zone 22 connected contact (contacts 20d -E) with the other half shell 31b ,

Beide Halbschalen sind elektrisch nicht verbunden, d.h. sie berühren sich nicht (Spalt), um einen Kurzschluss zwischen p und n zu vermeiden. Im dargestellten Fall sind die Kontakte 20 ebenfalls aus Gold und mit dem Gold des Wärmeabführbereichs 31 wie beschrieben direkt verbunden (das wärmetragende Medium 31 dient im dargestellten Fall somit gleichzeitig als elektrische Verbindung der jeweiligen p- bzw. n-Schichten). Die Parallelschaltung der vier antiseriellen p-n-Übergänge erfolgt wie in 3 beschrieben.Both shells are not electrically connected, ie they do not touch (gap) to avoid a short circuit between p and n. In the case shown are the contacts 20 also made of gold and with the gold of the heat dissipation area 31 as described directly connected (the heat-carrying medium 31 serves in the case illustrated thus simultaneously as electrical connection of the respective p- or n-layers). The parallel connection of the four antiserial pn junctions takes place as in 3 described.

Claims (50)

Oberflächenemittierendes Halbleiterlaserelement mit vertikalem Resonator mit einer aktiven Schicht (13), welche eine laseremittierende Zone aufweist, wobei die laseremittierende Zone im wesentlichen senkrecht zur aktiven Schicht (13) emittiert, einer auf einer ersten Oberfläche der aktiven Schicht (13) im wesentlichen parallel zu dieser und angrenzend an diese angeordneten ersten Nachbarschicht und einer auf einer zweiten, der ersten Oberfläche gegenüberliegenden Oberfläche der aktiven Schicht (13) im wesentlichen parallel zu dieser und angrenzend an diese angeordneten zweiten Nachbarschicht dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Nachbarschicht, die aktive Schicht (13) und zumindest ein Teil der ersten Nachbarschicht mindestens eine nicht parallel zur aktiven Schicht (13) verlaufende Seitenfläche (2) ausbilden, wobei unmittelbar an dieser Seitenfläche (2) angrenzend zumindest bereichsweise ein elektrischer Isolationsbereich (30) aus einem nichtleitenden und nicht halbleitenden Material angeordnet ist.Surface-emitting semiconductor laser element with vertical resonator with an active layer ( 13 ), which has a laser-emitting zone, wherein the laser-emitting zone is substantially perpendicular to the active layer (FIG. 13 ), one on a first surface of the active layer ( 13 ) substantially parallel to this and adjacent to this first adjacent layer and on a second, the first surface opposite surface of the active layer ( 13 ) substantially parallel to this and adjacent to this second adjacent layer characterized in that the second adjacent layer, the active layer ( 13 ) and at least a part of the first neighboring layer at least one not parallel to the active layer ( 13 ) running side surface ( 2 ), where directly on this side surface ( 2 ) adjacent at least partially an electrical isolation area ( 30 ) is arranged from a non-conductive and non-semiconducting material. Oberflächenemittierendes Halbleiterlaserelement nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass an eine der Nachbarschichten angrenzend ein Substrat (10) angeordnet ist.Surface emitting semiconductor laser element according to the preceding claim, characterized in that adjacent to one of the adjacent layers a substrate ( 10 ) is arranged. Oberflächenemittierendes Halbleiterlaserelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und/oder die zweite Nachbarschicht einen Bragg-Spiegelstapel (11, 16) und/oder eine Abstandsschicht (12, 14) und/oder eine Kontaktschicht (21, 22) aufweist.Surface emitting semiconductor laser element according to one of the preceding claims, characterized in that the first and / or the second adjacent layer a Bragg mirror stack ( 11 . 16 ) and / or a spacer layer ( 12 . 14 ) and / or a contact layer ( 21 . 22 ) having. Oberflächenemittierendes Halbleiterlaserelement nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und/oder die zweite Nachbarschicht angrenzend an die aktive Schicht (13) eine Abstandsschicht (12, 14) und daran angrenzend auf der der aktiven Schicht (13) abgewandten Seite einen Bragg-Spiegelstapel (11, 16) oder eine Kontaktschicht (21, 22) aufweist.Surface emitting semiconductor laser element according to the preceding claim, characterized in that the first and / or the second adjacent layer adjacent to the active layer ( 13 ) a spacer layer ( 12 . 14 ) and adjacent thereto on the active layer ( 13 ) facing away from a Bragg mirror stack ( 11 . 16 ) or a contact layer ( 21 . 22 ) having. Oberflächenemittierendes Halbleiterlaserelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Nachbarschicht eine p-dotierte Zone und die erste Nachbarschicht eine n-dotierte Zone aufweist oder dass die zweite Nachbarschicht eine n-dotierte Zone und die erste Nachbarschicht eine p-dotierte Zone aufweist, so dass ein p-n-Übergang ausgebildet ist, wobei der Isolationsbereich (30) so angeordnet ist, dass er sich in Richtung des p-n-Übergangs von der p-dotierten Zone bis in die n-dotierte Zone erstreckt.Surface-emitting semiconductor laser element according to one of the preceding claims, characterized in that the second adjacent layer has a p-doped zone and the first adjacent layer has an n-doped zone, or that the second adjacent layer has an n-doped zone and the first adjacent layer has a p-doped zone such that a pn junction is formed, the isolation region ( 30 ) is arranged so that it extends in the direction of the pn junction from the p-doped zone to the n-doped zone. Oberflächenemittierendes Halbleiterlaserelement nach Anspruch 5 und nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktschicht (21) der ersten Nachbarschicht p-dotiert ist und dass die Kontaktschicht (22) der zweiten Nachbarschicht n-dotiert ist oder umgekehrt.Surface emitting semiconductor laser element according to claim 5 and according to one of claims 3 or 4, characterized in that the contact layer ( 21 ) of the first neighboring layer is p-doped and that the contact layer ( 22 ) of the second neighboring layer is n-doped or vice versa. Oberflächenemittierendes Halbleiterlaserelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf der der aktiven Schicht (13) gegenüberliegenden Seite der ersten Nachbarschicht und/oder der zweiten Nachbarschicht ein Spiegel, insbesondere ein Bragg-Spiegelstapel angeordnet ist.Surface emitting semiconductor laser element according to one of the preceding claims, characterized in that on the active layer ( 13 ) opposite side of the first adjacent layer and / or the second adjacent layer, a mirror, in particular a Bragg mirror stack is arranged. Oberflächenemittierendes Halbleiterlaserelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche und nach Anspruch 2 mit einem ersten Laserblock zur Erzeugung von Laserstrahlung, welcher aufweist: einen auf einer Oberfläche des Substrats (10) als erste Nachbarschicht angeordneten ersten Bragg-Spiegelstapel (11) aus einer Mehrzahl von Schichten, wobei die einzelnen Schichten im we sentlichen parallel zur Oberfläche des Substrats (10) angeordnet sind, die auf dem ersten Bragg-Spiegelstapel (11) im wesentlichen parallel zu dessen Schichten angeordnete, die laseremittierende Zone aufweisende aktive Schicht (13), und einen auf der aktiven Schicht (13) als zweite Nachbarschicht angeordneten zweiten Bragg-Spiegelstapel (16) aus einer Mehrzahl von Schichten, wobei die einzelnen Schichten im wesentlichen parallel zur aktiven Schicht (13) angeordnet sind, wobei der zweite Bragg-Spiegelstapel (16), die aktive Schicht (13) und zumindest eine Teilmenge der Schichten des ersten Bragg-Spiegelstapels (11) parallel zur Oberfläche des Substrats (10) eine geringere Ausdehnung als das Substrat (10) so aufweisen, dass der zweite Bragg-Spiegelstapel (16), die aktive Schicht (13) und die Teilmenge der Schichten des ersten Bragg-Spiegelstapels (11) eine über die Oberfläche des Substrats (10) und/oder diejenige Ebene parallel zu dieser Oberfläche, welche die Teilmenge der Schichten von den nicht geringer ausgedehnten Schichten des ersten Bragg-Spiegelstapels (11) oder von dem Substrat (10) trennt, in Richtung der substratabgewandten Seite hinausragende Erhebung (1) mit der mindestens einen nicht parallel zur Oberfläche des Substrats (10) verlaufenden Seitenfläche (2) ausbilden.A surface emitting semiconductor laser element according to any one of the preceding claims and claim 2 including a first laser block for generating laser radiation, comprising: one on a surface of the substrate ( 10 ) arranged as a first neighboring layer first Bragg mirror stack ( 11 ) of a plurality of layers, wherein the individual layers substantially parallel to the surface of the substrate ( 10 ) arranged on the first Bragg mirror stack ( 11 ) disposed substantially parallel to its layers, the laser emitting zone having active layer ( 13 ), and one on the active layer ( 13 ) arranged as a second neighboring layer second Bragg mirror stack ( 16 ) of a plurality of layers, wherein the individual layers are substantially parallel to the active layer (FIG. 13 ), wherein the second Bragg mirror stack ( 16 ), the active layer ( 13 ) and at least a subset of the layers of the first Bragg mirror stack ( 11 ) parallel to the surface of the substrate ( 10 ) a smaller extent than the substrate ( 10 ) such that the second Bragg mirror stack ( 16 ), the active layer ( 13 ) and the subset of the layers of the first Bragg mirror stack ( 11 ) one over the surface of the substrate ( 10 ) and / or the plane parallel to this surface which divides the subset of the layers from the non-thinned layers of the first Bragg mirror stack ( 11 ) or from the substrate ( 10 ) separates, in the direction of the side facing away from the substrate protruding elevation ( 1 ) with the at least one not parallel to the surface of the substrate ( 10 ) running side surface ( 2 ) train. Oberflächenemittierendes Halbleiterlaserelement nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem ersten Bragg-Spiegelstapel (11) und der aktiven Schicht (13) eine Abstandsschicht (12) angeordnet ist und/oder dass zwischen dem zweiten Braggspiegelstapel (16) und der aktiven Schicht (13) eine Abstandsschicht (14) angeordnet ist.Surface emitting semiconductor laser element according to the preceding claim, characterized in that between the first Bragg mirror stack ( 11 ) and the active layer ( 13 ) a spacer layer ( 12 ) and / or that between the second Braggspiegelstapel ( 16 ) and the active layer ( 13 ) a spacer layer ( 14 ) is arranged. Halbleiterlaserelement nach einem der beiden vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Erhebung (1) einen Grat, einen Rücken oder eine Mesa aufweist und/oder dass die Erhebung (1) eine im wesentlichen zylinderförmige oder kegelstumpförmige Mesa aufweist, wobei die Zylinder- bzw. Kegelstumpfachse der Mesa bzw. die Symmetrieachse der Mesa im wesentlichen senkrecht zur Oberfläche des Substrats (10) angeordnet ist und wobei das Verhältnis von mittlerem Mesadurchmesser d und Mesahöhe h bevorzugt d/h < 100/8, besonders bevorzugt d/h < 40/8, beträgt.Semiconductor laser element according to one of the two preceding claims, characterized in that the elevation ( 1 ) has a ridge, a spine or a mesa and / or that the survey ( 1 ) has a substantially cylindrical or truncated cone-shaped mesa, wherein the cylinder or truncated cone axis of the mesa or the axis of symmetry of the mesa substantially perpendicular to the surface of the substrate ( 10 ) and wherein the ratio of mean meso diameter d and mesahole h is preferably d / h <100/8, more preferably d / h <40/8. Halbleiterlaserelement nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Isolationsbereich (30) unmittelbar an den zweiten Bragg-Spiegelstapel (16), die aktive Schicht (13) und den ersten Bragg-Spiegelstapel (11) angrenzt und/oder dass der Isolationsbereich (30) die Seitenfläche (2) in Bezug auf eine zur Oberfläche des Substrats (10) im wesentlichen senkrechte Richtung im Bereich oberhalb, auf Höhe von und im Bereich unterhalb von der aktiven Schicht (13) zumindest teilweise abdeckt und/oder dass der Isolationsbereich (30) sich in Bezug auf eine zur Oberfläche des Substrats (10) im wesentlichen senkrechte Richtung von dem zweiten Bragg-Spiegelstapel (16) über die aktive Schicht (13) bis zu dem ersten Bragg-Spiegelstapel (11) erstreckt.Semiconductor laser element according to one of Claims 8 to 10, characterized in that the isolation region ( 30 ) directly to the second Bragg mirror stack ( 16 ), the active layer ( 13 ) and the first Bragg mirror stack ( 11 ) and / or that the isolation area ( 30 ) the side surface ( 2 ) with respect to the surface of the substrate ( 10 ) in the substantially vertical direction in Above, at and below the active layer ( 13 ) at least partially and / or that the isolation area ( 30 ) with respect to the surface of the substrate ( 10 ) in substantially vertical direction from the second Bragg mirror stack ( 16 ) over the active layer ( 13 ) to the first Bragg mirror stack ( 11 ). Halbleiterlaserelement nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Bragg-Spiegelstapel (16) eine p-dotierte Zone aufweist und dass der erste Bragg-Spiegelstapel (11) eine n-dotierte Zone aufweist oder dass der zweite Bragg-Spiegelstapel (16) eine n-dotierte Zone aufweist und dass der erste Bragg-Spiegelstapel (11) eine p-dotierte Zone aufweist, wobei zwischen den beiden Zonen die laseremittierende Zone der aktiven Schicht (13) so angeordnet ist, dass ein p-n-Übergang ausgebildet ist, und dass der Isolationsbereich (30) so angeordnet ist, dass er sich in Richtung des p-n-Übergangs von der p-dotierten Zone bis in die n-dotierte Zone erstreckt.Semiconductor laser element according to one of Claims 8 to 11, characterized in that the second Bragg mirror stack ( 16 ) has a p-doped zone and that the first Bragg mirror stack ( 11 ) has an n-doped zone or that the second Bragg mirror stack ( 16 ) has an n-doped zone and that the first Bragg mirror stack ( 11 ) has a p-doped zone, wherein between the two zones the laser-emitting zone of the active layer ( 13 ) is arranged so that a pn junction is formed, and that the isolation region ( 30 ) is arranged so that it extends in the direction of the pn junction from the p-doped zone to the n-doped zone. Halbleiterlaserelement nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass auf dem zweiten Bragg-Spiegelstapel (16) eine Kontaktschicht (17) angeordnet ist.Semiconductor laser element according to one of claims 8 to 12, characterized in that on the second Bragg mirror stack ( 16 ) a contact layer ( 17 ) is arranged. Oberflächenemittierendes Halbleiterlaserelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche und nach Anspruch 3 oder 4 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstandsschicht (14) eine hochohmige oder elektrisch sperrende Stromeinschnürungsschicht (15) aufweist.Surface-emitting semiconductor laser element according to one of the preceding claims and according to claim 3 or 4 or 9, characterized in that the spacer layer ( 14 ) a high-impedance or electrically blocking Stromeinschnürungsschicht ( 15 ) having. Oberflächenemittierendes Halbleiterlaserelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche und nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass auf der substratabgewandten Seite der aktiven Schicht (13) auf oder an dem oberflächenemittierenden Halbleiterlaserelement eine metallische Kontaktschicht (19), insbesondere ein Ringkontakt, angeordnet ist und/oder dass auf der der aktiven Schicht (13) abgewandten Oberfläche des Substrats (10) eine metallische Kontaktschicht (18), insbesondere ein Ringkontakt, angeordnet ist.Surface-emitting semiconductor laser element according to one of the preceding claims and according to claim 2, characterized in that on the side facing away from the substrate of the active layer ( 13 ) on or at the surface emitting semiconductor laser element a metallic contact layer ( 19 ), in particular a ring contact, and / or that on the active layer ( 13 ) facing away from the surface of the substrate ( 10 ) a metallic contact layer ( 18 ), in particular a ring contact, is arranged. Halbleiterlaserelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Isolationsbereich (30) eine im wesentlichen parallel zu der Seitenfläche (2) verlaufende Isolationsschicht enthält oder daraus besteht.Semiconductor laser element according to one of the preceding claims, characterized in that the isolation region ( 30 ) one substantially parallel to the side surface ( 2 ) contains or consists of insulating layer. Halbleiterlaserelement nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Isolationsschicht eine Schichtdicke von unter 500 nm, insbesondere von unter 300 nm, ins besondere von über 50 nm und/oder unter 200 nm, aufweist.Semiconductor laser element according to the preceding claim, characterized in that the insulation layer has a layer thickness of less than 500 nm, in particular of less than 300 nm, in particular of more than 50 nm and / or below 200 nm. Halbleiterlaserelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Isolationsbereich (30) eine Oxidschicht aufweist und/oder Aluminiumoxid und/oder Siliziumnitrid und/oder Siliziumoxinitrid enthält oder daraus besteht.Semiconductor laser element according to one of the preceding claims, characterized in that the isolation region ( 30 ) comprises an oxide layer and / or contains or consists of aluminum oxide and / or silicon nitride and / or silicon oxynitride. Halbleiterlaserelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass unmittelbar auf oder an dem Isolationsbereich (30) ein Wärmeabführbereich (31) angeordnet ist.Semiconductor laser element according to one of the preceding claims, characterized in that directly on or at the isolation region ( 30 ) a heat removal area ( 31 ) is arranged. Halbleiterlaserelement nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmeabführbereich (31) einen Festkörper mit hoher Wärmeleitfähigkeit, bevorzugt von größer als 40 Wm–1K–1, enthält oder daraus besteht und/oder dass der Wärmeabführbereich (31) eine Flüssigkeit und/oder ein Gas enthält oder mit einer Flüssigkeit und/oder einem Gas füllbar ist.Semiconductor laser element according to the preceding claim, characterized in that the heat dissipation region ( 31 ) contains or consists of a solid with high thermal conductivity, preferably greater than 40 Wm -1 K -1 , and / or that the heat removal area ( 31 ) contains a liquid and / or a gas or can be filled with a liquid and / or a gas. Halbleiterlaserelement nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass unmittelbar an den Wärmeabführbereich (31) eine Wärmesenke, beispielsweise ein luftgefülltes Volumen, angeordnet ist und/oder dass der Wärmeabführbereich (31) so angeordnet und/oder ausgestaltet ist, dass Wärme über Konvektion und/oder Zu- und Abfuhr des Gases und/oder der Flüssigkeit abführbar ist, beispielsweise mit Hilfe einer Gas- oder Flüssigkeitskühlung, insbesondere einer Wasserkühlung, und/oder dass der Festkörper Gold enthält oder daraus besteht und/oder dass die Flüssigkeit Wasser und/oder Glykol enthält oder daraus besteht und/oder dass das Gas Druckluft enthält oder daraus besteht.Semiconductor laser element according to the preceding claim, characterized in that directly to the heat dissipation region ( 31 ) a heat sink, for example an air-filled volume, is arranged and / or that the heat dissipation area ( 31 ) is arranged and / or designed so that heat via convection and / or supply and removal of the gas and / or the liquid can be discharged, for example by means of a gas or liquid cooling, in particular a water cooling, and / or that the solid gold contains or consists of and / or that the liquid contains water and / or glycol or consists thereof and / or that the gas contains compressed air or consists thereof. Anordnung enthaltend mindestens zwei Oberflächenemittierende Halbleiterlaserelemente nach einem der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass ein aktives Etalon aus mindestens zwei Gewinnblöcken gebildet wird, indem die mindestens zwei aktiven Schichten (13) im wesentlichen parallel zueinander in Richtung senkrecht zu den Schichtebenen bzw. in Emissionsrichtung übereinander angeordnet werden.Arrangement comprising at least two surface-emitting semiconductor laser elements according to any one of claims 1 to 21, characterized in that an active etalon is formed from at least two gain blocks by the at least two active layers ( 13 ) are arranged substantially parallel to one another in the direction perpendicular to the layer planes or in the emission direction one above the other. Anordnung nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Isolationsbereich (30) auf einer von dem aktiven Etalon ausgebildeten, nicht parallel zu den aktiven Schichten (13) verlaufenden Seitenfläche (2) zumindest bereichsweise so ausgebildet ist, dass er sich in Emissionsrichtung von unterhalb der untersten bis oberhalb der obersten aktiven Schicht (13) erstreckt.Arrangement according to the preceding claim, characterized in that the isolation area ( 30 ) on one of the active etalon, not parallel to the active layers ( 13 ) running side surface ( 2 ) is formed at least in regions such that it extends in the emission direction from below the lowest to the uppermost active layer ( 13 ). Anordnung nach einem der Ansprüche 22 oder 23 und nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Isolationsbereich sich in Emissionsrichtung zumindest bereichsweise von der obersten, p-oder n-dotierten Zone des obersten p-n-Übergangs bis in die unterste, n- oder p-dotierte Zone des untersten p-n-Übergangs erstreckt.Arrangement according to one of claims 22 or 23 and according to claim 5, characterized in that the isolation region in the emission direction at least partially from the top, p- or n-doped zone of the uppermost pn junction extends into the lowest, n- or p-doped zone of the lowest pn junction. Anordnung nach einem der Ansprüche 22 bis 24 und nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das aktive Etalon bzw. die aus den Gewinnblöcken gebildete Gewinnzone mehrere antiseriell geschalteten p-n-Übergänge aufweist.Arrangement according to one of claims 22 to 24 and according to claim 5, characterized in that the active etalon or from the gain blocks having formed profit zone several antiserial switched p-n junctions. Anordnung nach dem vorhergehenden Anspruch gekennzeichnet durch eine antiserielle elektrische Verbindung, bei der jeweils die p-dotierte Zone eines Gewinnblocks mit der p-dotierten Zone eines angrenzend an diesen Gewinnblock angeordneten Gewinnblocks verbunden ist und bei der jeweils die n-dotierte Zone eines Gewinnblocks mit der n-dotierten Zone eines angrenzend an diesen Gewinnblock angeordneten Gewinnblocks verbunden ist.Arrangement according to the preceding claim by an antiserial electrical connection, in each case the p-doped zone of a gain block with the p-doped zone a profit block located adjacent to this winning block and in each case the n-doped zone of a winning block with the n-doped zone of one adjacent to this winning block Profit block is connected. Anordnung nach einem der Ansprüche 22 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass die Anordnung auf einem Substrat (10) angeordnet ist.Arrangement according to one of claims 22 to 26, characterized in that the arrangement on a substrate ( 10 ) is arranged. Anordnung nach einem der Ansprüche 22 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass das aktive Etlon bzw. die Gewinnzone mindestens zwei übereinander angeordnete Gewinnblöcke aufweist, wobei der erste dieser Gewinnblöcke in der nachfolgend genannten Reihenfolge in Emissionsrichtung aufweist: eine erste Kontaktschicht (21), eine darauf angeordnete aktive Schicht (13) mit laseremittierender Zone und eine darauf angeordnete zweite Kontaktschicht (22), wobei der zweite, auf dem ersten Gewinnblock angeordnete Gewinnblock in der nachfolgend genannten Reihenfolge in Emissionsrichtung aufweist: eine weitere aktive Schicht (13) mit laseremittierender Zone und eine darauf angeordnete weitere erste Kontaktschicht (21) und wobei gegebenenfalls weitere darauf angeordnete Gewinnblöcke in Emissionsrichtung abwechselnd aufgebaut sind wie der erste Gewinnblock ohne erste Kontaktschicht (21) und der zweite Gewinnblock.Arrangement according to one of Claims 22 to 27, characterized in that the active etalon or the gain zone has at least two profit blocks arranged one above the other, the first of these profit blocks having, in the following order in the emission direction: a first contact layer ( 21 ), an active layer ( 13 ) with laser-emitting zone and a second contact layer arranged thereon ( 22 ), wherein the second gain block arranged on the first gain block has, in the following order in the emission direction: a further active layer ( 13 ) with laser-emitting zone and a further first contact layer arranged thereon ( 21 ) and optionally further thereon arranged profit blocks in the emission direction are alternately constructed as the first gain block without first contact layer ( 21 ) and the second winning block. Anordnung nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen mindestens einer der aktiven Schichten (13) und der benachbarten ersten Kontaktschicht (21) und/oder der benachbarten zweiten Kontaktschicht (22) eine Abstandsschicht (12, 14) angeordnet ist.Arrangement according to the preceding claim, characterized in that between at least one of the active layers ( 13 ) and the adjacent first contact layer ( 21 ) and / or the adjacent second contact layer ( 22 ) a spacer layer ( 12 . 14 ) is arranged. Anordnung nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass eine der Abstandsschichten (14) eine hochohmige oder elektrisch sperrende Stromeinschnürungsschicht (15) aufweist.Arrangement according to the preceding claim, characterized in that one of the spacer layers ( 14 ) a high-impedance or electrically blocking Stromeinschnürungsschicht ( 15 ) having. Anordnung nach einem der Ansprüche 28 bis 30, gekennzeichnet durch mindestens einen metallischen Kontakt (20) zur elektrischen Ansteuerung, wobei ein solcher Kontakt (20) bevorzugt an einen Verbindungsbereich zwischen zwei Gewinnblöcken angrenzend und/oder in Bezug auf die Emissionsrichtung seitlich von einer ersten Kontaktschicht (21) oder einer zweiten Kontaktschicht (22) und angrenzend an diese Kontaktschicht angeordnet ist.Arrangement according to one of claims 28 to 30, characterized by at least one metallic contact ( 20 ) for electrical control, wherein such a contact ( 20 ) preferably adjacent to a connection region between two gain blocks and / or with respect to the emission direction laterally from a first contact layer ( 21 ) or a second contact layer ( 22 ) and is disposed adjacent to this contact layer. Anordnung nach einem der Ansprüche 22 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass das aktive Etalon bzw. die Gewinnzone mindestens zwei übereinander angeordnete Gewinnblöcke aufweist, wobei jeder der Gewinnblöcke aufweist: einen metallischen Kontakt (18), insbesondere einen Ringkontakt, ein darauf angeordnetes Substrat (10), eine darauf angeordnete erste Kontaktschicht (21), eine darauf angeordnete aktive Schicht (13) mit laseremittierender Zone und eine darauf angeordnete zweite Kontaktschicht (22) sowie gegebenenfalls einen darauf angeordneten zweiten metallischen Kontakt (19), insbesondere einen Ringkontakt, und wobei die übereinander angeordneten Gewinnblöcke die genannten Elemente (18, 10, 21, 13, 22, 19) in Emissionsrichtung abwechselnd in der genannten und in umgekehrter Reihenfolge aufweisen.Arrangement according to one of claims 22 to 27, characterized in that the active etalon or the profit zone comprises at least two superposed profit blocks, each of the profit blocks comprising: a metallic contact ( 18 ), in particular a ring contact, a substrate arranged thereon ( 10 ), a first contact layer ( 21 ), an active layer ( 13 ) with laser-emitting zone and a second contact layer arranged thereon ( 22 ) and optionally a second metallic contact ( 19 ), in particular a ring contact, and wherein the stacked profit blocks the said elements ( 18 . 10 . 21 . 13 . 22 . 19 ) in the emission direction alternately in the said and in the reverse order. Anordnung nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen mindestens einer der ersten Kontaktschichten (21) und der benachbarten aktiven Schicht (13) eine erste Abstandsschicht (12) angeordnet ist und/oder dass zwischen mindestens einer der zweiten Kontaktschichten (22) und der benachbarten aktiven Schicht (13) eine zweite Abstandsschicht angeordnet ist.Arrangement according to the preceding claim, characterized in that between at least one of the first contact layers ( 21 ) and the adjacent active layer ( 13 ) a first spacer layer ( 12 ) and / or that between at least one of the second contact layers ( 22 ) and the adjacent active layer ( 13 ) a second spacer layer is arranged. Anordnung nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine der Abstandsschichten (14) eine hochohmige oder elektrisch sperrende Stromeinschnürungsschicht (15) aufweist.Arrangement according to the preceding claim, characterized in that at least one of the spacer layers ( 14 ) a high-impedance or electrically blocking Stromeinschnürungsschicht ( 15 ) having. Anordnung nach einem der Ansprüche 28 bis 34, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Kontaktschichten (21) n-dotiert sind und dass die zweiten Kontaktschichten (22) p-dotiert sind oder umgekehrt.Arrangement according to one of claims 28 to 34, characterized in that the first contact layers ( 21 ) are n-doped and that the second contact layers ( 22 ) are p-doped or vice versa. Anordnung nach einem der Ansprüche 32 bis 34 und nach Anspruch 35, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrischen Kontakte (18, 19) so verbunden sind, dass die einzelnen p-n-Übergänge zueinander parallel geschaltet sind.Arrangement according to one of Claims 32 to 34 and according to Claim 35, characterized in that the electrical contacts ( 18 . 19 ) are connected so that the individual pn junctions are connected in parallel to each other. Anordnung nach einem der Ansprüche 22 bis 36, dadurch gekennzeichnet, dass in Emissionsrichtung beidseits der Anordnung jeweils ein Spiegel (8a, 8b), insbesondere ein Bragg-Spiegelstapel, angeordnet ist.Arrangement according to one of claims 22 to 36, characterized in that in the emission direction on both sides of the arrangement in each case a mirror ( 8a . 8b ), in particular a Bragg mirror stack is arranged. Anordnung nach einem der Ansprüche 28 bis 37, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Gewinnblock auf einer nicht parallel zu den aktiven Schichten (13) ausgebildeten Seitenfläche (2) in Emissionsrichtung von der ersten Kontaktschicht (21) bis zur zweiten Kontaktschicht (22) zumindest bereichsweise einen elektrischen Isolationsbereich (30) aufweist.Arrangement according to one of claims 28 to 37, characterized in that each gain block on a non-parallel to the active layers ( 13 ) formed side surface ( 2 ) in the emission direction of the first contact layer ( 21 ) to the second contact layer ( 22 ) at least partially an electrical isolation area ( 30 ) having. Anordnung nach einem der Ansprüche 22 bis 38, dadurch gekennzeichnet, dass die relative Position mindestens zweier der Gewinnblöcke zueinander mit Hilfe einer Führungsvorrichtung justierbar ist.Arrangement according to one of Claims 22 to 38, characterized that the relative position of at least two of the profit blocks to each other Help a guide device is adjustable. Anordnung nach dem vorherigen Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsvorrichtung mindestens ein Loch und mindestens einen in das Loch einsteckbaren Stift, insbesondere einen Glasfaserstift aufweist und/oder dass die Führungsvorrichtung mindestens eine in das Loch einsteckbare oder einpressbare Kugel, insbesondere eine Glaskugel, aufweist.Arrangement according to the preceding claim, characterized characterized in that the guiding device at least one hole and at least one insertable in the hole Pen, in particular a glass fiber pen and / or that the guiding device at least one ball that can be inserted or pressed into the hole, in particular a glass ball. Verfahren zur Herstellung eines laseraktiven Etalons für oberflächenemittierende Halbleiterlaser mit vertikalem Resonator, wobei auf einer ersten Nachbarschicht im wesentlichen parallel zu dieser eine aktive Schicht (13), welche eine laseremittierende Zone aufweist, so angeordnet wird, dass die laseremittierende Zone im wesentlichen senkrecht zur aktiven Schicht (13) emittiert, und wobei auf einer der ersten Nachbarschicht gegenüberliegenden Oberfläche der aktiven Schicht (13) im wesentlichen parallel zu der aktiven Schicht (13) und angrenzend an diese eine zweite Nachbarschicht angeordnet wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Anordnung so erfolgt, dass die zweite Nachbarschicht, die aktive Schicht (13) und zumindest ein Teil der ersten Nachbarschicht mindestens eine nicht parallel zur aktiven Schicht (13) verlaufende Seitenfläche (2) ausbilden und dass unmittelbar an diese Seitenfläche (2) angrenzend zumindest bereichsweise ein elektrischer Isolationsbereich (30) aus einem nichtleitenden und nicht halbleitendem Material angeordnet wird.Method for producing a laser-active etalon for vertical-cavity surface-emitting semiconductor lasers, wherein an active layer (3) is formed on a first adjacent layer substantially parallel to it 13 ), which has a laser-emitting zone, is arranged so that the laser-emitting zone is substantially perpendicular to the active layer (FIG. 13 ), and wherein on one of the first adjacent layer opposite surface of the active layer ( 13 ) substantially parallel to the active layer ( 13 ) and a second neighboring layer is arranged adjoining this, characterized in that the arrangement takes place such that the second neighboring layer, the active layer ( 13 ) and at least a part of the first neighboring layer at least one not parallel to the active layer ( 13 ) running side surface ( 2 ) and that directly to this side surface ( 2 ) adjacent at least partially an electrical isolation area ( 30 ) is arranged from a non-conductive and non-semiconducting material. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass ein Element oder eine Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 40 hergestellt wird.Method according to the preceding claim, characterized characterized in that an element or an arrangement according to a the claims 1 to 40 is made. Verfahren nach einem der beiden vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an eine der Nachbarschichten angrenzend ein Substrat (10) angeordnet wird.Method according to one of the two preceding claims, characterized in that adjacent to one of the adjacent layers a substrate ( 10 ) is arranged. Verfahren nach einem der Ansprüche 41 bis 43, dadurch gekennzeichnet, dass die Seitenfläche (2) durch Ätzen ausgebildet wird.Method according to one of claims 41 to 43, characterized in that the side surface ( 2 ) is formed by etching. Verfahren nach einem der Ansprüche 41 bis 44, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Oberfläche eines Substrats (10) im wesentlichen parallel zur Oberfläche des Substrats (10) eine erste Kontaktschicht (21) angeordnet wird, dass auf der ersten Kontaktschicht (21) im wesentlichen parallel zu dieser eine erste Abstandsschicht (12) angeordnet wird, dass auf dieser Abstandsschicht (12) im wesentlichen parallel zu dieser eine eine laseremittierende Zone aufweisende aktive Schicht (13) angeordnet wird, dass auf dieser aktiven Schicht (13) im wesentlichen parallel zu dieser eine zweite Abstandsschicht (14) angeordnet wird, welche eine Stromblende (15) aufweist und dass auf dieser zweiten Abstandsschicht (14) im wesentlichen parallel zu dieser eine zweite Kontaktschicht (22) angeordnet wird, wobei aus der zweiten Kontaktschicht (22), der zweiten Abstandsschicht (14), der aktiven Schicht (13), der ersten Abstandsschicht (12) und zumindest einem Teilbereich der ersten Kontaktschicht (21) eine Erhebung (1) ausgeätzt wird, welche über diejenige Ebene parallel zur Oberfläche des Substrats (10), welche den geätzten Teil der ersten Kontaktschicht (21) von dem nicht geätzten Teil der ersten Kontaktschicht (21) oder dem Substrat (10) trennt, in Richtung der substratabgewandten Seite hinausragt und welche mindestens eine nicht parallel zur Oberfläche des Substrats (10) verlaufende Seitenfläche (2) ausbildet und wobei unmittelbar auf oder an dieser Seitenfläche (2) der elektrische Isolationsbereich (30) aus einem nichtleitenden und nicht halbleitenden Material angeordnet wird.Method according to one of claims 41 to 44, characterized in that on the surface of a substrate ( 10 ) substantially parallel to the surface of the substrate ( 10 ) a first contact layer ( 21 ) is arranged on the first contact layer ( 21 ) substantially parallel to this a first spacer layer ( 12 ) is arranged on this spacer layer ( 12 ) substantially parallel to this one having a laser emitting zone active layer ( 13 ) is arranged on this active layer ( 13 ) substantially parallel to this a second spacer layer ( 14 ), which has a current diaphragm ( 15 ) and that on this second spacer layer ( 14 ) substantially parallel to this a second contact layer ( 22 ), wherein from the second contact layer ( 22 ), the second spacer layer ( 14 ), the active layer ( 13 ), the first spacer layer ( 12 ) and at least a portion of the first contact layer ( 21 ) a survey ( 1 ) which is projected over the plane parallel to the surface of the substrate ( 10 ), which covers the etched part of the first contact layer ( 21 ) of the unetched part of the first contact layer ( 21 ) or the substrate ( 10 ), protrudes in the direction of the side facing away from the substrate and which at least one not parallel to the surface of the substrate ( 10 ) running side surface ( 2 ) and directly on or on this side surface ( 2 ) the electrical isolation area ( 30 ) is arranged from a non-conductive and non-semiconducting material. Verfahren nach einem der Ansprüche 41 bis 45, dadurch gekennzeichnet, dass der Isolationsbereich (30) eine Isolationsschicht enthält oder aus dieser besteht, welche mittels Depositionsverfahren, wie beispielsweise Sputterverfahren oder Aufdampfverfahren, aufgebracht wird oder welche durch Oxidation, wie beispielsweise anodische Oxidation, nasschemische Oxidation oder Oxidation in Wasserdampf, aufgebracht wird.Method according to one of claims 41 to 45, characterized in that the isolation region ( 30 ) contains or consists of an insulating layer which is applied by means of deposition methods, such as, for example, sputtering methods or vapor deposition methods, or which is applied by oxidation, such as, for example, anodic oxidation, wet-chemical oxidation or oxidation in water vapor. Verfahren nach einem der Ansprüche 41 bis 46, dadurch gekennzeichnet, dass unmittelbar auf oder an dem Isolationsbereich (30) ein einen Festkörper und/oder ein Gas und/oder eine Flüssigkeit enthaltender oder dar aus bestehender Wärmeabführbereich (31) angeordnet wird.Method according to one of claims 41 to 46, characterized in that directly on or at the isolation area ( 30 ) a solid body and / or a gas and / or a liquid containing or consisting of existing heat removal area ( 31 ) is arranged. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmeabführbereich (31) so angeordnet wird, dass im Laserbetrieb Wärme aus dem Wärmeabführbereich (31) mittels Wärmeleitung, Abgabe an eine Wärmesenke oder mittels Konvektion abgeführt wird.Method according to the preceding claim, characterized in that the heat removal area ( 31 ) is arranged so that in the laser operation heat from the heat dissipation area ( 31 ) by means of heat conduction, delivery to a heat valley or by means of convection. Verfahren nach einem der Ansprüche 41 bis 48, dadurch gekennzeichnet, dass in einer der Nachbarschichten eine an die aktive Schicht (13) angrenzende Abstandsschicht (14) erzeugt wird, in welcher durch Einbringen von Fremdatomen mittels Implantation oder Oxidation eine hochohmige oder elektrisch sperrende Schicht (15) bzw. Stromblende erzeugt wird.Method according to one of claims 41 to 48, characterized in that in one of the neighboring layers one to the active layer ( 13 ) adjacent spacer layer ( 14 ) is produced in which by introducing impurities by implantation or oxidation, a high-resistance or electrically blocking layer ( 15 ) or current aperture is generated. Verfahren nach einem der Ansprüche 41 bis 49, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und/oder die zweite Nachbarschicht und/oder die aktive Schicht (13) epitaktisch aufgewachsen wird.Method according to one of claims 41 to 49, characterized in that the first and / or the second adjacent layer and / or the active layer ( 13 ) is grown epitaxially.
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