DE102010047451A1 - Edge-emitting semiconductor laser - Google Patents

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Abstract

Es wird ein kantenemittierender Halbleiterlaser angegeben, mit
– einem Halbleiterkörper (1), der zumindest zwei in Querrichtung (101) nebeneinander angeordnete Streifenemitter (10) umfasst, wobei jeder Streifenemitter (10) zumindest eine zur Erzeugung von elektromagnetischer Strahlung eingerichtete aktive Zone (2) umfasst;
– zumindest zwei Facetten (11) an den aktiven Zonen (2), die zumindest einen Resonator (33) für zumindest einen der Streifenemitter (10) bilden;
– zumindest zwei in der Querrichtung (101) voneinander beabstandete Kontaktflächen (3), die auf einer Außenfläche (12) des Halbleiterkörpers (1) angebracht sind, wobei
– jedem Streifenemitter (10) eine Kontaktfläche (3) eindeutig zugeordnet ist,
– über die Kontaktflächen (3) während des Betriebs des Halbleiterlasers (100) Strom in zumindest einen der Streifenemitter (10) eingeprägt wird, und
– zumindest zwei der Streifenemitter (10) getrennt voneinander elektrisch betreibbar sind.
An edge emitting semiconductor laser is disclosed, with
- A semiconductor body (1) comprising at least two in the transverse direction (101) juxtaposed strip emitter (10), each strip emitter (10) comprises at least one set up for generating electromagnetic radiation active zone (2);
- At least two facets (11) on the active zones (2), which form at least one resonator (33) for at least one of the strip emitter (10);
- At least two in the transverse direction (101) spaced from each other contact surfaces (3) which are mounted on an outer surface (12) of the semiconductor body (1), wherein
- each stripe emitter (10) is assigned a contact surface (3),
- Over the contact surfaces (3) during operation of the semiconductor laser (100) current in at least one of the strip emitter (10) is impressed, and
- At least two of the strip emitter (10) are electrically operated separately.

Figure 00000001
Figure 00000001

Description

Es werden ein kantenemittierender Halbleiterlaser sowie eine Laservorrichtung mit einem solchen kantenemittierenden Halbleiterlaser angegeben.An edge-emitting semiconductor laser and a laser device with such an edge-emitting semiconductor laser are specified.

Eine zu lösende Aufgabe besteht darin, einen kantenemittierenden Halbleiterlaser anzugeben, dessen optische Ausgangsleistung einstellbar ist.An object to be solved is to provide an edge emitting semiconductor laser whose optical output power is adjustable.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des kantenemittierenden Halbleiterlasers weist dieser einen Halbleiterkörper auf, der zumindest zwei in Querrichtung nebeneinander angeordnete Streifenemitter umfasst. Beispielsweise ist der Halbleiterkörper mit einem Substrat gebildet, auf das eine Halbleiterschichtenfolge epitaktisch aufgewachsen ist. Zum Beispiel bildet das Substrat zusammen mit der Halbleiterschichtenfolge zumindest stellenweise die Streifenemitter aus. Vorzugsweise sind die Streifenemitter monolithisch integriert ausgeführt, das heißt durch epitaktisch abgeschiedenes Material miteinander verbunden ”Querrichtung” bedeutet in diesem Zusammenhang eine Richtung, die parallel zur epitaktisch gewachsenen Halbleiterschichtenfolge und senkrecht zu einer Hauptabstrahlrichtung des kantenemittierenden Halbleiterlasers verläuft. Die beiden Streifenemitter können dann in Querrichtung direkt aneinander angrenzen und ineinander übergehen. Das kann heißen, dass in Querrichtung zwischen jeweils benachbarten Streifenemittern beispielsweise kein elektrisch isolierendes Material zwischen den Streifenemittern angeordnet und/oder angebracht ist.According to at least one embodiment of the edge emitting semiconductor laser, the latter has a semiconductor body which comprises at least two strip emitters arranged side by side in the transverse direction. By way of example, the semiconductor body is formed with a substrate, on which a semiconductor layer sequence is epitaxially grown. For example, the substrate forms the strip emitters at least in places, together with the semiconductor layer sequence. The strip emitters are preferably monolithically integrated, that is to say connected by epitaxially deposited material. "Transverse direction" in this context means a direction which runs parallel to the epitaxially grown semiconductor layer sequence and perpendicular to a main emission direction of the edge emitting semiconductor laser. The two strip emitters can then directly adjoin one another in the transverse direction and merge into one another. This may mean that in the transverse direction between respectively adjacent strip emitters, for example, no electrically insulating material is arranged and / or attached between the strip emitters.

Jeder der Streifenemitter umfasst zumindest eine zur Erzeugung von elektromagnetischer Strahlung eingerichtete aktive Zone. Bei der aktiven Zone kann es sich um eine Schicht handeln, die Strahlung im Bereich von ultraviolettem bis infrarotem Licht emittiert. Die aktive Zone umfasst bevorzugt einen pn-Übergang, eine Doppelheterostruktur, einen Einfachquantentopf-(SQW, Single Quantum Well) oder eine Mehrfachquantentopfstruktur (MQW, Multi Quantum Well) zur Strahlungserzeugung. Die Bezeichnung Quantentopfstruktur entfaltet hierbei keine Bedeutung hinsichtlich der Dimensionalität der Quantisierung. Sie umfasst somit unter anderem Quantentröge, Quantendrähte und Quantenpunkte und jede Kombination dieser Strukturen.Each of the strip emitters comprises at least one active zone set up to generate electromagnetic radiation. The active zone may be a layer that emits radiation in the range of ultraviolet to infrared light. The active zone preferably comprises a pn junction, a double heterostructure, a single quantum well (SQW) or a multiple quantum well (MQW) structure for generating radiation. The term quantum well structure unfolds no significance with regard to the dimensionality of the quantization. It thus includes quantum wells, quantum wires and quantum dots and any combination of these structures.

Die Streifenemitter können auch mehrere aktive Zonen umfassen, die in vertikaler Richtung übereinander angeordnet sind. ”Vertikale Richtung” bedeutet in diesem Zusammenhang eine Richtung senkrecht zur epitaktisch gewachsenen Halbleiterschichtenfolge.The stripe emitters can also comprise a plurality of active zones, which are arranged one above the other in the vertical direction. In this context, "vertical direction" means a direction perpendicular to the epitaxially grown semiconductor layer sequence.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform gehen die aktiven Zonen der Streifenemitter in Querrichtung direkt ineinander über und bilden zumindest eine in Querrichtung durchgehende und zusammenhängende aktive Zone des kantenemittierenden Halbleiterlasers aus.In accordance with at least one embodiment, the active zones of the strip emitters transversely merge into each other directly and form at least one transversely continuous and contiguous active zone of the edge emitting semiconductor laser.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform sind die einzelnen aktiven Zonen der Streifenemitter in Querrichtung durch zwischen den aktiven Zonen angeordnetes Halbleitermaterial, welches beispielsweise strahlungsinaktiv ist, voneinander getrennt.In accordance with at least one embodiment, the individual active zones of the strip emitters are separated in the transverse direction by semiconductor material arranged between the active zones, which is, for example, radiation-inactive.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des kantenemittierenden Halbleiterlasers weist dieser zumindest zwei Facetten an den aktiven Zonen auf, die zumindest einen Resonator für zumindest einen der Streifenemitter bilden. Die zumindest zwei Facetten sind durch einander gegenüberliegende Seitenflächen des Halbleiterkörpers gebildet, die für in der aktiven Zone erzeugte elektromagnetische Strahlung zumindest teilweise reflektierend sind. Die beiden Facetten bilden zumindest einen optischen Resonator für zumindest einen der Streifenemitter. Beispielsweise bilden die zwei Facetten einen Resonator für jeden der Streifenemitter aus. In diesem Fall kann jedem Streifenemitter ein Resonator eindeutig, beispielsweise eineindeutig, zugeordnet sein. Zum Beispiel ist die Zahl der Streifenemitter gleich der Zahl der Resonatoren für die Streifenemitter. Vorzugsweise verläuft die Hauptabstrahlrichtung des Halbleiterlasers parallel zu einer durch die Facetten ausgebildeten Resonatorachse des Resonators.According to at least one embodiment of the edge-emitting semiconductor laser, the latter has at least two facets on the active zones, which form at least one resonator for at least one of the strip emitters. The at least two facets are formed by mutually opposite side surfaces of the semiconductor body, which are at least partially reflective for electromagnetic radiation generated in the active zone. The two facets form at least one optical resonator for at least one of the strip emitters. For example, the two facets form a resonator for each of the stripe emitters. In this case, each strip emitter may be assigned a resonator unambiguously, for example one-to-one. For example, the number of stripe emitters is equal to the number of resonators for the stripe emitters. The main emission direction of the semiconductor laser preferably runs parallel to a resonator axis of the resonator formed by the facets.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des kantenemittierenden Halbleiterlasers umfasst dieser zumindest zwei in Querrichtung voneinander beabstandete Kontaktflächen, die auf einer Außenfläche des Halbleiterkörpers angebracht sind. Das heißt, dass die Kontaktflächen an der gleichen Seite des Halbleiterkörpers angeordnet sind. Beispielsweise ist ein Bereich der Außenfläche des Halbleiterkörpers in Querrichtung zwischen benachbarten Kontaktflächen frei von dem Material der Kontaktflächen. Mit anderen Worten sind die Kontaktflächen in Querrichtung durch zumindest einen Zwischenbereich beabstandet. In einer Draufsicht auf den kantenemittierenden Halbleiterlaser ist der Zwischenbereich dann durch zwei jeweils in Querrichtung aneinander angrenzende Kontaktflächen und beispielsweise der Außenfläche des Halbleiterkörpers begrenzt. Mit anderen Worten sind die Kontaktflächen in Querrichtung jeweils durch einen Zwischenbereich voneinander getrennt.According to at least one embodiment of the edge-emitting semiconductor laser, the latter comprises at least two transversely spaced contact surfaces which are mounted on an outer surface of the semiconductor body. This means that the contact surfaces are arranged on the same side of the semiconductor body. For example, a region of the outer surface of the semiconductor body in the transverse direction between adjacent contact surfaces is free of the material of the contact surfaces. In other words, the contact surfaces are spaced transversely by at least one intermediate region. In a plan view of the edge-emitting semiconductor laser, the intermediate region is then delimited by two contact surfaces which adjoin each other in the transverse direction and, for example, the outer surface of the semiconductor body. In other words, the contact surfaces in the transverse direction are each separated by an intermediate region.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des kantenemittierenden Halbleiterlasers ist jedem Streifenemitter eine Kontaktfläche eindeutig zugeordnet. Zum Beispiel ist jedem Streifenemitter eine Kontaktfläche eineindeutig zugeordnet.In accordance with at least one embodiment of the edge-emitting semiconductor laser, each stripe emitter is assigned a contact surface uniquely. For example, each stripe emitter is uniquely associated with a contact area.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform wird während des Betriebs des Halbleiterlasers über die Kontaktflächen Strom in zumindest einen der Streifenemitter eingeprägt. Mit anderen Worten werden mittels der Kontaktflächen die aktiven Zonen der Streifenemitter kontaktiert und bestromt. Zum Beispiel dienen die Kontaktflächen zur p-seitigen Kontaktierung der Streifenemitter und damit des kantenemittierenden Halbleiterlasers. Zur Einprägung des Stroms durch die Kontaktflächen in die Streifenemitter können die Kontaktflächen in direktem Kontakt mit der Außenfläche des Halbleiterkörpers stehen. Beispielsweise sind die Zwischenbereiche nicht elektrisch leitend oder kontaktierbar ausgebildet. Vorzugsweise wird über die Zwischenbereiche kein Strom in die Streifenemitter eingeprägt. According to at least one embodiment, current is injected into at least one of the strip emitters via the contact surfaces during the operation of the semiconductor laser. In other words, the active zones of the strip emitter are contacted and energized by means of the contact surfaces. For example, the contact surfaces serve for p-side contacting of the strip emitter and thus of the edge-emitting semiconductor laser. To impress the current through the contact surfaces in the strip emitter, the contact surfaces may be in direct contact with the outer surface of the semiconductor body. For example, the intermediate areas are not formed electrically conductive or contactable. Preferably, no current is impressed in the strip emitter on the intermediate areas.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform sind zumindest zwei der Streifenemitter getrennt voneinander elektrisch betreibbar. ”Elektrisch betreibbar” heißt, dass unabhängig voneinander über die jeweiligen Kontaktflächen in die zumindest zwei Streifenemitter beispielsweise Strom einer vorgebbaren Höhe einprägbar ist. Weiter heißt ”elektrisch betreibbar”, dass die zumindest zwei Streifenemitter in Bezug auf ihre Betriebsspannung, Betriebstemperatur und/oder Betriebsdauer vorgebbar einstellbar und/oder steuerbar sind.In accordance with at least one embodiment, at least two of the strip emitters can be operated separately from one another. "Electrically operable" means that, for example, current of a predefinable height can be impressed independently of one another via the respective contact surfaces in the at least two strip emitters. Furthermore, "electrically operable" means that the at least two strip emitters can be set and / or controlled in a predetermined manner with respect to their operating voltage, operating temperature and / or operating time.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des kantenemittierenden Halbleiterlasers weist der Halbleiterlaser einen Halbleiterkörper auf, der zumindest zwei in Querrichtung nebeneinander angeordnete Streifenemitter umfasst, wobei jeder Streifenemitter zumindest eine zur Erzeugung von elektromagnetischer Strahlung eingerichtete aktive Zone umfasst. Weiter weist der kantenemittierende Halbleiterlaser zumindest zwei Facetten an den aktiven Zonen auf, die zumindest einen Resonator für zumindest einen der Streifenemitter bildet. Zumindest zwei in der Querrichtung voneinander beabstandete Kontaktflächen sind auf einer Außenfläche des Halbleiterkörpers angebracht, wobei jedem Streifenemitter eine Kontaktfläche eindeutig zugeordnet ist. Über die Kontaktflächen wird während des Betriebs des Halbleiterlasers Strom in zumindest einen der Streifenemitter eingeprägt, wobei zumindest zwei der Streifenemitter getrennt voneinander elektrisch betreibbar sind.In accordance with at least one embodiment of the edge-emitting semiconductor laser, the semiconductor laser has a semiconductor body which comprises at least two laterally juxtaposed stripe emitters, each stripe emitter comprising at least one active zone set up to generate electromagnetic radiation. Furthermore, the edge-emitting semiconductor laser has at least two facets on the active zones, which forms at least one resonator for at least one of the strip emitters. At least two spaced-apart in the transverse direction of contact surfaces are mounted on an outer surface of the semiconductor body, each strip emitter is assigned a contact surface unique. During operation of the semiconductor laser, current is impressed into at least one of the strip emitters via the contact surfaces, wherein at least two of the strip emitters can be operated separately from one another.

Der hier beschriebene kantenemittierende Halbleiterlaser beruht dabei unter anderem auf der Kenntnis, dass eine optische Ausgangsleistung eines kantenemittierenden Halbleiterlasers mit einer einzigen aktiven Zone über seine Kontaktfläche beispielsweise lediglich über die Stromhöhe individuell einstellbar ist. Mit anderen Worten ist die optische Ausgangsleistung des kantenemittierenden Halbleiterlasers über die einzige elektrische Kontaktfläche und die optischen Eigenschaften der einzelnen aktiven Zone festgelegt. Zum Beispiel ist die aktive Zone lediglich beispielsweise in einer absoluten Bestromungsbeziehungsweise Spannungshöhe regelbar. Mit anderen Worten kann bezüglich der Emission von elektromagnetischer Strahlung keine Auswahl zwischen unterschiedlichen aktiven Zonen und ihnen zugeordneten Kontaktflächen unternommen werden.The edge-emitting semiconductor laser described here is based, inter alia, on the knowledge that an optical output power of an edge-emitting semiconductor laser with a single active zone can be set individually via its contact surface, for example only via the current level. In other words, the optical output power of the edge emitting semiconductor laser is determined by the single electrical contact area and the optical characteristics of the single active area. For example, the active zone can only be regulated in an absolute current or voltage level, for example. In other words, with respect to the emission of electromagnetic radiation, no selection can be made between different active zones and their associated pads.

Um nun die optische Ausgangsleistung und Appatur des kantenemittierenden Halbleiterlasers individuell einstellen und anpassen zu können, macht der hier beschriebene Halbleiterlaser unter anderem von der Idee Gebrauch, einen Halbleiterkörper bereitzustellen, der zumindest zwei in Querrichtung nebeneinander angeordnete Streifenemitter umfasst, die getrennt voneinander elektrisch betreibbar sind. Mit anderen Worten kann die optische Ausgangsleistung über eine Auswahl der elektrisch betriebenen aktiven Zonen den individuellen Bedürfnissen des Benutzers jeweils angepasst werden. Ein derartiger kantenemittierender Halbleiterlaser ist daher in seinem Anwendungsbereich besonders variabel, beispielsweise bei Projektionsanwendungen, einsetzbar. Ferner ist ein derartiger kantenemittierender Halbleiterlaser besonders kompakt und platzsparend.In order to be able to individually set and adapt the optical output power and the add-on of the edge-emitting semiconductor laser, the semiconductor laser described here makes use, inter alia, of the idea to provide a semiconductor body comprising at least two laterally juxtaposed strip emitters which can be operated separately from one another. In other words, the optical output power can be adjusted to the individual needs of the user via a selection of the electrically operated active zones. Such an edge-emitting semiconductor laser is therefore particularly variable in its field of application, for example in projection applications. Furthermore, such an edge-emitting semiconductor laser is particularly compact and space-saving.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist zumindest ein Streifenemitter elektrisch unkontaktiert. Beispielsweise ist der unkontaktierte Streifenemitter dann auch elektrisch nicht betreibbar. Zum Beispiel wird dazu die dem Streifenemitter zugeordnete Kontaktfläche elektrisch nicht angeschlossen. Bei dem unkontaktierten Steifenemitter kann es sich um einen Streifenemitter handeln, der für eine Verwendung des Halbleiterlasers nicht benötigt wird und/oder der die an ihn gestellten Spezifikationen nicht erfüllt. Mit anderen Worten kann ein solcher Streifenemitter für die jeweilige Anwendung des Halbleiterlasers ungeeignet sein. Vorteilhaft wird so vermieden, dass der ungeeignete Streifenemitter den Halbleiterlaser negativ, beispielsweise im Hinblick auf die optische Ausgangsleistung, beeinflusst.According to at least one embodiment, at least one strip emitter is electrically uncontacted. For example, the uncontacted strip emitter is then also electrically inoperable. For example, for this purpose, the contact surface assigned to the strip emitter is not electrically connected. The uncontacted strip emitter may be a strip emitter which is not required for use of the semiconductor laser and / or which does not meet the specifications set for it. In other words, such a strip emitter may be unsuitable for the particular application of the semiconductor laser. It is thus advantageously avoided that the inappropriate strip emitter negatively influences the semiconductor laser, for example with regard to the optical output power.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des kantenemittierenden Halbleiterlasers umfasst dieser zumindest zwei Anschlussflächen, welche auf der Außenfläche des Halbleiterkörpers angebracht sind, wobei jeder Anschlussfläche eine Kontaktfläche eindeutig zugeordnet und mit dieser Kontaktfläche elektrisch leitend verbunden ist. Die Anschlussflächen dienen zur elektrischen Kontaktierung der Kontaktflächen. Vorzugsweise wird über die Anschlussflächen und die ihnen jeweils zugehörigen Kontaktflächen bei externer elektrischer Kontaktierung der Anschlussflächen in die jeweiligen Streifenemitter Strom einer vorgebbaren Höhe eingeprägt. Insbesondere dienen die Kontaktflächen nicht zur externen elektrischen Kontaktierung. Da die Anschlussflächen mit den ihnen zugeordneten Kontaktflächen elektrisch leitend verbunden sind, bilden die Anschlussflächen, genauso wie Kontaktflächen, beispielsweise einen p-seitigen Kontakt des Halbleiterlasers aus. Vorzugsweise sind die Kontaktflächen von außen nicht elektrisch kontaktierbar. Mit anderen Worten dienen ausschließlich die Anschlussflächen für eine externe elektrische Kontaktierung des kantenemittierenden Halbleiterlasers.According to at least one embodiment of the edge-emitting semiconductor laser, the latter comprises at least two connection surfaces, which are mounted on the outer surface of the semiconductor body, wherein each contact surface is uniquely associated with a contact surface and electrically conductively connected to this contact surface. The pads are used for electrical contacting of the contact surfaces. Preferably, current of a predeterminable height is impressed via the connection surfaces and the respective contact surfaces associated therewith for external electrical contacting of the connection surfaces in the respective strip emitters. In particular, the contact surfaces do not serve for external electrical contacting. Since the connection surfaces are electrically conductively connected to the contact surfaces assigned to them, the connection surfaces, just like contact surfaces, form, for example, a p-type contact surface. side contact of the semiconductor laser. Preferably, the contact surfaces are not electrically contacted from the outside. In other words, only the pads serve for external electrical contacting of the edge-emitting semiconductor laser.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des kantenemittierenden Halbleiterlasers ist jede Anschlussfläche mit der ihr zugeordneten Kontaktfläche direkt verbunden. Vorzugsweise sind die Anschlussfläche und die Kontaktfläche zusammenhängend ausgebildet und bilden eine Einheit. ”Direkt” heißt in diesem Zusammenhang, dass eine elektrisch leitende Verbindung zwischen der Anschlussfläche und der Kontaktfläche ohne beispielsweise eine zwischen der Anschlussfläche und der Kontaktfläche angeordnete Leiterbahn hergestellt ist. Zum Beispiel sind dazu die Anschlussfläche und die Kontaktfläche in einem einzigen Verfahrensschritt auf die Außenfläche des Halbleiterkörpers aufgebracht. Beispielsweise sind die Anschlussfläche und die Kontaktfläche mit dem gleichen Material gebildet.According to at least one embodiment of the edge-emitting semiconductor laser, each pad is directly connected to the contact surface assigned to it. Preferably, the pad and the contact surface are integrally formed and form a unit. In this context, "direct" means that an electrically conductive connection is established between the connection area and the contact area without, for example, a conductor track arranged between the connection area and the contact area. For example, for this purpose, the pad and the contact surface are applied to the outer surface of the semiconductor body in a single method step. For example, the pad and the contact surface are formed with the same material.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist zumindest eine Anschlussfläche auf der Außenfläche des Halbleiterkörpers in der Querrichtung zwischen jeweils benachbarten Kontaktflächen angeordnet. Bei paarweiser Betrachtung der Kontaktflächen sind die Anschlussflächen auf der Außenfläche beispielsweise ausgehend von der ihnen zugeordneten Kontaktfläche in Richtung der jeweils benachbarten Kontaktfläche geführt.In accordance with at least one embodiment, at least one connection surface is arranged on the outer surface of the semiconductor body in the transverse direction between respectively adjacent contact surfaces. When viewing the contact surfaces in pairs, the connection surfaces on the outer surface are guided, for example, starting from the contact surface assigned to them in the direction of the respectively adjacent contact surface.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des kantenemittierenden Halbleiterlasers weist die Außenfläche zumindest einen Bereich zwischen in Querrichtung benachbarten Kontaktflächen auf, der frei von den Anschlussflächen ist.According to at least one embodiment of the edge-emitting semiconductor laser, the outer surface has at least one region between transversely adjacent contact surfaces, which is free of the connection surfaces.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des kantenemittierenden Halbleiterlasers weisen zumindest eine Anschlussfläche und eine ihr nicht zugeordnete Kontaktfläche zumindest einen Überlappbereich auf, in dem die Anschlussfläche und die Kontaktfläche in vertikaler Richtung zumindest stellenweise überlappen. In vertikaler Richtung ist zwischen der Anschlussfläche und der Kontaktfläche im Überlappbereich zumindest stellenweise eine elektrische Isolierung angeordnet. Die Anschlussfläche kann in vertikaler Richtung über eine ihr nicht zugeordnete Kontaktfläche hinweggeführt sein. Die Stellen der Anschlussfläche und der Kontaktfläche, an denen beide in vertikaler Richtung überlappen, bilden jeweils den Überlappbereich aus. In einer Draufsicht auf den kantenemittierenden Halbleiterlaser befindet sich die Anschlussfläche im Überlappbereich über der Kontaktfläche. Die Kontaktfläche kann in einer Draufsicht auf die Außenfläche des Halbleiterlasers durch die Anschlussfläche stellenweise verdeckt sein. Zum Beispiel ist die elektrische Isolierung durch zumindest eine elektrisch isolierende Schicht gebildet.In accordance with at least one embodiment of the edge-emitting semiconductor laser, at least one connection surface and a contact surface not assigned to it have at least one overlap region in which the connection surface and the contact surface overlap in the vertical direction at least in places. In the vertical direction, at least in places, an electrical insulation is arranged between the connection surface and the contact surface in the overlapping region. The connection surface can be guided away in the vertical direction via a contact surface which is not assigned to it. The locations of the pad and pad, where both overlap in the vertical direction, each form the overlap area. In a plan view of the edge-emitting semiconductor laser, the connection surface is in the overlap region above the contact surface. The contact surface may be concealed in places in a plan view of the outer surface of the semiconductor laser through the pad. For example, the electrical insulation is formed by at least one electrically insulating layer.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des kantenemittierenden Halbleiterlasers ist jede Anschlussfläche über zumindest einen Kontaktsteg mit der ihr zugeordneten Kontaktfläche elektrisch leitend verbunden. Beispielsweise sind eine Kontaktfläche und eine ihr zugeordnete Anschlussfläche einem Kontaktsteg zugeordnet. Mit anderen Worten können die Anschlussfläche, der Kontaktsteg und die Kontaktfläche eine Kontaktierungsgruppe zur Kontaktierung des ihnen jeweils eindeutig zugeordneten Streifenemitters bilden.According to at least one embodiment of the edge-emitting semiconductor laser, each pad is electrically conductively connected via at least one contact web to the contact surface assigned to it. For example, a contact surface and a pad associated therewith are associated with a contact land. In other words, the connection surface, the contact web and the contact surface can form a contacting group for contacting the strip emitter, which in each case is uniquely assigned to it.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des kantenemittierenden Halbleiterlasers sind zumindest zwei Anschlussflächen auf der gleichen Seite einer Kontaktfläche auf der Außenfläche des Halbleiterkörpers angeordnet. Beispielsweise sind alle Anschlussflächen auf einer Seite einer Kontaktfläche angeordnet. In diesem Fall sind in Querrichtung zwischen den Kontaktflächen keine Anschlussflächen angeordnet.In accordance with at least one embodiment of the edge-emitting semiconductor laser, at least two connection surfaces are arranged on the same side of a contact surface on the outer surface of the semiconductor body. For example, all connection pads are arranged on one side of a contact surface. In this case, no pads are arranged in the transverse direction between the contact surfaces.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des kantenemittierenden Halbleiterlasers weisen zumindest ein Kontaktsteg und zumindest eine dem Kontaktsteg nicht zugeordnete Kontaktfläche zumindest einen weiteren Überlappbereich auf, in dem der Kontaktsteg und die Kontaktfläche in vertikaler Richtung zumindest stellenweise überlappen. In vertikaler Richtung ist zwischen dem Kontaktsteg und der Kontaktfläche im weiteren Überlappbereich zumindest stellenweise eine weitere elektrische Isolierung angeordnet. Zum Beispiel sind die weitere elektrische Isolierung und die elektrische Isolierung mit demselben Material gebildet.In accordance with at least one embodiment of the edge emitting semiconductor laser, at least one contact web and at least one contact surface not assigned to the contact web have at least one further overlap region in which the contact web and the contact surface overlap in the vertical direction at least in places. In the vertical direction, at least in places, further electrical insulation is arranged between the contact web and the contact surface in the further overlap region. For example, the further electrical insulation and the electrical insulation are formed with the same material.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des kantenemittierenden Halbleiterlasers weist zumindest ein Kontaktsteg eine Unterbrechung auf, durch die die elektrisch leitende Verbindung zwischen einer Anschlussfläche und der ihr zugeordneten Kontaktfläche vorgebbar unterbrochen ist. Die Unterbrechung des Kontaktstegs kann dauerhaft sein. Das kann heißen, dass die Unterbrechung ohne Reparaturmaßnahmen nicht zu beheben ist. Zum Beispiel ist der Kontaktsteg dazu dauerhaft in seinem Verlauf unterbrochen. Das kann heißen, dass der Kontaktsteg beispielsweise durch Materialabtrag mechanisch und/oder mittels hochenergetischen Laserlichts durchschnitten oder durchtrennt und damit unterbrochen ist.According to at least one embodiment of the edge-emitting semiconductor laser, at least one contact web has an interruption, by means of which the electrically conductive connection between a contact surface and the contact surface assigned to it can be predetermined. The interruption of the contact bridge can be permanent. This may mean that the interruption can not be repaired without repair measures. For example, the contact bar is permanently interrupted in its course. This may mean that the contact web is cut through or cut through mechanically and / or by means of high-energy laser light, for example by material removal, and is thus interrupted.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des kantenemittierenden Halbleiterlasers weisen zumindest zwei der Streifenemitter unterschiedlich lange Resonatorlängen auf. Beispielsweise ist dazu eine der Facetten in einzelne Teilfacetten unterteilt, wobei jede Teilfacette einem Streifenemitter eindeutig zugeordnet ist. Das heißt, die Facette ist dann keine Ebene mehr. Die jeweilige Resonatorlänge eines Streifenemitters ist dabei eine Strecke in einer Richtung parallel zur Hauptabstrahlrichtung des Streifenemitters zwischen jeweils benachbarten Teilfacetten. Beispielsweise sind die Teilfacetten mittels eines trocken- und/oder nasschemischen Ätzprozesses in den Halbleiterkörper eingebracht. Zusätzlich können die Längen der Kontaktflächen, das heißt die Ausdehnung der Kontaktflächen in der Hauptabstrahlrichtung eines Streifenemitters unterschiedlich lang sein. Mit anderen Worten kann die Länge der Kontaktflächen zu den unterschiedlichen Resonatorlängen der einzelnen Streifenemitter korrespondieren.In accordance with at least one embodiment of the edge-emitting semiconductor laser, at least two of the strip emitters have resonator lengths of different lengths. For example, one of the facets is divided into individual partial facets, wherein each partial facet is uniquely associated with a strip emitter. In other words, the facet is no longer a level. The respective resonator length of a strip emitter is a distance in a direction parallel to the main emission direction of the strip emitter between respectively adjacent part facets. By way of example, the partial facets are introduced into the semiconductor body by means of a dry and / or wet-chemical etching process. In addition, the lengths of the contact surfaces, that is, the extension of the contact surfaces in the main emission direction of a strip emitter may be of different lengths. In other words, the length of the contact surfaces may correspond to the different resonator lengths of the individual strip emitters.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform basiert der Halbleiterkörper auf einem III-Nitrid Halbleitermaterial. ”III-Nitrid Halbleitermaterial” bedeutet im vorliegenden Zusammenhang, dass der Halbleiterkörper ein Nitrid Halbleitermaterial, vorzugsweise AlnGamIn1-n-mN aufweist oder aus diesem besteht, wobei 0 ≤ m ≤ 1, 0 ≤ n ≤ 1 und m + n ≤ 1.In accordance with at least one embodiment, the semiconductor body is based on a III-nitride semiconductor material. "III-nitride semiconductor material" in the present context means that the semiconductor body comprises or consists of a nitride semiconductor material, preferably Al n Ga m In 1-nm N, where 0 ≦ m ≦ 1, 0 ≦ n ≦ 1 and m + n ≤ 1.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform unterscheiden sich Rippentiefen von in Querrichtung nebeneinander angeordneten Streifenemittern um wenigstens 10 nm. Zum Beispiel grenzen in Querrichtung nebeneinander angeordnete Streifenemitter direkt aneinander an. Beispielsweise handelt es sich bei den Streifenemittern um Rippenemitter, welche zumindest eine Rippe aufweisen. Die Ausdehnung der Rippe in vertikaler Richtung ist dann die jeweilige Rippentiefe. Es wurde erkannt, dass ab einem derartigen Unterschied in den Rippentiefen der kantenemittierende Halbleiterlaser besonders flexibel eingesetzt werden kann, da sich die optischen Ausgangsleistungen von jeweils benachbarten Streifenemittern aufgrund der unterschiedlichen Rippentiefen besonders einfach voneinander unterscheiden und abgrenzen lassen. Insofern werden beispielsweise nur die für die jeweilige Anwendung des kantenemittierenden Halbleiterlasers gebrauchten und/oder gewünschten Streifenemitter elektrisch betrieben.According to at least one embodiment, rib depths of laterally juxtaposed strip emitters differ by at least 10 nm. For example, laterally juxtaposed stripe emitters directly adjoin one another. For example, the strip emitters are fin emitters which have at least one rib. The extension of the rib in the vertical direction is then the respective rib depth. It has been recognized that, starting from such a difference in the rib depths, the edge-emitting semiconductor laser can be used particularly flexibly, since the optical output powers of respectively adjacent strip emitters can be distinguished and demarcated from one another in a particularly simple manner due to the different rib depths. In this respect, for example, only the used for the particular application of the edge emitting semiconductor laser and / or desired strip emitter are electrically operated.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform unterscheiden sich Rippenbreiten von in Querrichtung nebeneinander angeordneten Streifenemittern um wenigstens 100 nm. Die Ausdehnung einer Rippe in Querrichtung ist dann die jeweilige Rippenbreite. Da ebenso die jeweilige Rippenbreite eines Streifenemitters Einfluss auf die optische Ausgangsleistung hat, können mittels derartiger Unterschiede in den Rippenbreiten nur für die jeweilige Anwendung passend die entsprechend benötigten Streifenemitter betrieben werden.In accordance with at least one embodiment, rib widths of laterally juxtaposed strip emitters differ by at least 100 nm. The extent of a rib in the transverse direction is then the respective rib width. Since the respective rib width of a strip emitter likewise has an influence on the optical output power, the strip stripters correspondingly required can be operated by means of such differences in the rib widths only for the respective application.

Mit anderen Worten sind die Rippenbreite und die Rippentiefe Stellgrößen beispielsweise im Hinblick auf die optische Ausgangsleistung eines Streifenemitters. In Abhängigkeit der Rippenbreite und der Rippentiefe umfasst der kantenemittierende Halbleiterlaser Streifenemitter unterschiedlicher optischer Ausgangsleistung, wobei die Streifenemitter getrennt voneinander elektrisch betreibbar sind.In other words, the rib width and the rib depth are manipulated variables, for example with regard to the optical output power of a strip emitter. Depending on the rib width and the rib depth, the edge-emitting semiconductor laser comprises strip emitters of different optical output power, the strip emitters being able to be operated separately from one another.

Es wird darüber hinaus eine Laservorrichtung angegeben.In addition, a laser device is specified.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst die Laservorrichtung zumindest einen kantenemittierenden Halbleiterlaser gemäß zumindest einer der hier beschriebenen Ausführungsformen. Das heißt, die für den hier beschriebenen kantenemittierenden Halbleiterlaser aufgeführten Merkmale sind auch für die hier beschriebene Laservorrichtung offenbart und umgekehrt.In accordance with at least one embodiment, the laser device comprises at least one edge-emitting semiconductor laser according to at least one of the embodiments described here. That is, the features listed for the edge emitting semiconductor laser described herein are also disclosed for the laser device described herein, and vice versa.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform sind zumindest zwei Streifenemitter über die ihnen jeweils zugeordnete Kontaktfläche elektrisch kontaktiert.In accordance with at least one embodiment, at least two strip emitters are electrically contacted via the respective contact surface assigned to them.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform der Laservorrichtung umfasst diese eine Ansteuervorrichtung zum Betreiben der Streifenemitter, wobei die Ansteuervorrichtung dazu eingerichtet ist, zumindest zwei der Streifenemitter in Abhängigkeit von zumindest einer der Bedingungen maximale Betriebsdauer, vorgebbare Mindestintensität der von jedem der zumindest zwei Streifenemitter emittierten elektromagnetischen Strahlung anzusteuern. Zum Beispiel handelt es sich bei der maximalen Betriebsdauer der Streifenemitter um einen beispielsweise von einem Benutzer der Laservorrichtung vorgegebenen Zeitabschnitt, ab dessen Überschreitung der Streifenemitter vorgebbare Kriterien erfahrungsgemäß nicht mehr erfüllt. In von der Ansteuervorrichtung nicht angesteuerten Streifenemittern wird über die ihnen zugeordneten Kontaktflächen kein Strom eingeprägt. Diese Streifenemitter sind dann elektrisch nicht betrieben.According to at least one embodiment of the laser device, the drive device comprises a drive device for operating the strip emitters, wherein the drive device is set up to drive at least two of the strip emitters in response to at least one of the conditions of maximum operating time, predeterminable minimum intensity of the electromagnetic radiation emitted by each of the at least two strip emitters. For example, the maximum operating time of the strip emitter is a time period predetermined, for example, by a user of the laser device, beyond which the strip emitter is no longer able to fulfill predefinable criteria. In stripe emitters not driven by the drive device, no current is impressed via the contact surfaces assigned to them. These strip emitters are then not operated electrically.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform der Laservorrichtung ist die Ansteuervorrichtung dazu eingerichtet, nach Erreichen zumindest einer der Bedingungen für einen von der Ansteuervorrichtung betriebenen Streifenemitter, den Streifenemitter zu deaktivieren. Das kann heißen, dass durch die Ansteuervorrichtung eine elektrisch leitende Verbindung zwischen einer externen Energiequelle und dem Streifenemitter unterbrochen wird. In deaktivierte Streifenemitter wird während des Betriebs der Laservorrichtung über die ihnen zugeordneten Kontaktflächen kein Strom mehr eingeprägt. Während des Betriebs der Laservorrichtung könnten bereits verbrauchte Streifenemitter die optische Ausgangsleistung verringern und/oder zu Kurzschlüssen im Halbleiterlaser und/oder zu Fernfeldfehlern des Halbleiterlasers führen. ”Verbrauchte Streifenemitter” heißt in diesem Zusammenhang, dass solche Streifenemitter nach einer gewissen Betriebsdauer nicht mehr die an sie angelegten Rahmenspezifikationen, wie zum Beispiel der Intensität des abgestrahlten Lichts, erfüllen. Durch das Deaktivieren des verbrauchten Streifenemitters werden diese negativen Effekte verhindert, obwohl der Streifenemitter über die gesamte Betriebsdauer angeschlossen bleiben kann.In accordance with at least one embodiment of the laser device, the drive device is set up to deactivate the strip emitter after reaching at least one of the conditions for a strip emitter operated by the drive device. This may mean that an electrically conductive connection between an external energy source and the strip emitter is interrupted by the drive device. In deactivated strip emitters, no current is impressed on the contact surfaces assigned to them during operation of the laser device. During operation of the laser device, already consumed strip emitters could reduce the optical output power and / or lead to short circuits in the semiconductor laser and / or to far field errors of the semiconductor laser. "Used strip emitter" means in this context, such that after a certain period of operation such fringe emitters no longer fulfill the frame specifications applied to them, such as the intensity of the emitted light. Disabling the spent frit emitter will prevent these negative effects, although the fringe emitter may remain connected throughout its life.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist die Zahl der sich in Betrieb befindlichen Streifenemitter während des Betriebs der Laservorrichtung konstant. Werden für eine Anwendung der Laservorrichtung eine bestimmte Anzahl gleichzeitig betriebener und/oder vorselektierter Streifenemitter, zum Beispiel jeweils gleicher optischer Ausgangsleistung, benötigt, kann ein bereits verbrauchter Streifenemitter durch einen bisher nicht betriebenen Streifenemitter ersetzt werden. Vorteilhaft kann so eine von dem Halbleiterlaser emittierte Intensität über den gesamten Betriebszeitraum der Laservorrichtung konstant gehalten werden. Damit können die an den Halbleiterlaser angelegten Betriebskriterien über einen möglichst langen Zeitraum konstant gehalten werden, wodurch die Lebensdauer der Laservorrichtung signifikant gesteigert ist.In accordance with at least one embodiment, the number of strip emitters in operation is constant during operation of the laser device. If a certain number of simultaneously operated and / or preselected strip emitters, for example each having the same optical output power, are required for an application of the laser device, an already consumed strip emitter can be replaced by a strip emitter which has not yet been operated. Advantageously, an intensity emitted by the semiconductor laser can thus be kept constant over the entire operating period of the laser device. As a result, the operating criteria applied to the semiconductor laser can be kept constant over as long a period as possible, as a result of which the service life of the laser device is significantly increased.

Im Folgenden wird der hier beschriebene kantenemittierende Halbleiterlaser sowie die hier beschriebene Laservorrichtung anhand von Ausführungsbeispielen und den dazugehörigen Figuren näher erläutert.In the following, the edge-emitting semiconductor laser described here as well as the laser device described here will be explained in greater detail on the basis of exemplary embodiments and the associated figures.

Die 1A bis 8 zeigen in schematischen Ansichten Ausführungsbeispiele eines hier beschriebenen kantenemittierenden Halbleiterlasers.The 1A to 8th show in schematic views exemplary embodiments of an edge-emitting semiconductor laser described here.

Die 9 zeigt in einer schematischen Ansicht ein Ausführungsbeispiel einer hier beschriebenen Laservorrichtung.The 9 shows a schematic view of an embodiment of a laser device described herein.

In den Ausführungsbeispielen und den Figuren sind gleiche oder gleichwirkende Bestandteile jeweils mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Die dargestellten Elemente sind nicht als maßstabsgerecht anzusehen, vielmehr können einzelne Elemente zum besseren Verständnis übertrieben groß dargestellt sein.In the exemplary embodiments and the figures, the same or equivalent components are each provided with the same reference numerals. The illustrated elements are not to be considered as true to scale, but individual elements may be exaggerated to better understand.

In der 1A ist in einer schematischen Draufsicht ein hier beschriebener kantenemittierender Halbleiterlaser 100 mit einem Halbleiterkörper 1 dargestellt, der beispielsweise auf einem III-Nitrid Halbleitermaterial basiert. Der Halbleiterkörper 1 umfasst zwei in einer Querrichtung 101 nebeneinander angeordnete Streifenemitter 10, welche jeweils eine aktive Zone 2 zur Erzeugung von elektromagnetischer Strahlung umfassen. Auf eine Außenfläche 12 des Halbleiterkörpers 1 sind zwei Kontaktflächen 3 angeordnet. Dabei sind die beiden Kontaktflächen 3 in der Querrichtung 101 voneinander beabstandet angeordnet. Das heißt, dass in Querrichtung 101 zwischen benachbarten Kontaktflächen 3 ein Zwischenbereich ausgebildet ist, der frei von den Kontaktflächen 3 ist. Dabei ist jedem Streifenemitter 10 eine Kontaktfläche 3 eindeutig zugeordnet. Über die Kontaktflächen 3 wird während des Betriebs des Halbleiterlasers 100 Strom in die Streifenemitter 10 eingeprägt. Dabei sind die Streifenemitter 10 getrennt voneinander elektrisch betreibbar. Zum Beispiel bilden die Kontaktflächen 3 einen p-seitigen Kontakt des kantenemittierenden Halbleiterlasers 100.In the 1A is a schematic plan view of an edge-emitting semiconductor laser described here 100 with a semiconductor body 1 represented, for example, based on a III-nitride semiconductor material. The semiconductor body 1 includes two in a transverse direction 101 juxtaposed strip emitters 10 , which each have an active zone 2 for generating electromagnetic radiation. On an outer surface 12 of the semiconductor body 1 are two contact surfaces 3 arranged. Here are the two contact surfaces 3 in the transverse direction 101 spaced apart. That is, in the transverse direction 101 between adjacent contact surfaces 3 an intermediate region is formed which is free from the contact surfaces 3 is. It is each strip emitter 10 a contact surface 3 uniquely assigned. About the contact surfaces 3 is during operation of the semiconductor laser 100 Electricity into the strip emitter 10 imprinted. These are the strip emitters 10 electrically operated separately from each other. For example, the contact surfaces form 3 a p-side contact of the edge emitting semiconductor laser 100 ,

Unter elektrischer Kontaktierung emittieren die aktiven Zonen 2 elektromagnetische Strahlung im Bereich von ultraviolettem bis infrarotem Licht. Denkbar ist, dass unter elektrischer Kontaktierung der beiden aktiven Zonen 2 der beiden Streifenemitter 10 die aktiven Zonen 2 elektromagnetische Strahlung in einem gleichen Wellenlängenbereich, vollständig voneinander getrennten Wellenlängebereichen oder teilsweise sich überlappenden Wellenbereichen emittieren.Under electrical contact, the active zones emit 2 electromagnetic radiation in the range of ultraviolet to infrared light. It is conceivable that under electrical contacting of the two active zones 2 the two strip emitters 10 the active zones 2 emit electromagnetic radiation in a same wavelength range, completely separate wavelength ranges or partially overlapping wavelength ranges.

Ferner weist der kantenemittierende Halbleiterlaser 100 zumindest zwei Facetten 11 an den aktiven Zonen 2 auf. Dabei bilden die zwei Facetten 11 jeweils einen Resonator 33 für einen Streifenemitter 10. Das heißt, im Betrieb des kantenemittierenden Halbleiterlasers 100 ist jedem Streifenemitter 10 ein Resonator 33 eindeutig zugeordnet. Dabei wird über eine der Facetten 11 elektromagnetische Strahlung aus dem kantenemittierenden Halbleiterlaser 100 ausgekoppelt.Furthermore, the edge emitting semiconductor laser 100 at least two facets 11 at the active zones 2 on. Here are the two facets 11 one resonator each 33 for a strip emitter 10 , That is, in the operation of the edge-emitting semiconductor laser 100 is every stripe emitter 10 a resonator 33 uniquely assigned. It is about one of the facets 11 electromagnetic radiation from the edge-emitting semiconductor laser 100 decoupled.

Ferner weist der kantenemittierende Halbleiterlaser 100 zwei Anschlussflächen 4 auf, welche auf der Außenfläche 12 des Halbleiterkörpers 1 in der Querrichtung 101 zwischen den Kontaktflächen 3 angeordnet sind. Jeder der Anschlussflächen 4 ist eine Kontaktfläche 3 eindeutig zugeordnet und mit dieser elektrisch leitend verbunden. Dabei dienen die Anschlussflächen 4 zur elektrischen Kontaktierung der Kontaktflächen 3. Aus der 1A ist erkennbar, dass jede Anschlussfläche 4 mit der ihr zugeordneten Kontaktfläche 3 direkt verbunden ist. Das heißt, jede Anschlussfläche 4 bildet mit der ihr zugehörigen Kontaktfläche 3 eine Einheit und ist mit dieser zusammenhängend ausgebildet. Dabei sind die beiden Anschlussflächen 4 auf der Außenfläche 12 des Halbleiterkörpers 1 in der Querrichtung 101 zwischen den beiden Kontaktflächen 3 angeordnet. Die Kontaktflächen 3 sind in der Querrichtung 101 wenigstens 20 μm voneinander beabstandet angeordnet. Ein derartiger Abstandsbereich stellt sicher, dass die Anschlussflächen 4 in der Querrichtung 101 zwischen den Kontaktflächen 3 auf der Außenfläche 12 angeordnet werden können. Mit anderen Worten passen bei einem derartigen Abstandsbereich der Kontaktflächen 3 die Anschlussflächen 4 zwischen die Kontaktflächen 3.Furthermore, the edge emitting semiconductor laser 100 two connection surfaces 4 on which on the outside surface 12 of the semiconductor body 1 in the transverse direction 101 between the contact surfaces 3 are arranged. Each of the connection surfaces 4 is a contact surface 3 clearly assigned and connected to this electrically conductive. The connection surfaces serve here 4 for electrical contacting of the contact surfaces 3 , From the 1A it can be seen that each connection surface 4 with the contact surface assigned to it 3 directly connected. That is, every pad 4 forms with its associated contact surface 3 a unit and is formed with this coherent. Here are the two connection surfaces 4 on the outside surface 12 of the semiconductor body 1 in the transverse direction 101 between the two contact surfaces 3 arranged. The contact surfaces 3 are in the transverse direction 101 At least 20 microns apart. Such a distance range ensures that the connection surfaces 4 in the transverse direction 101 between the contact surfaces 3 on the outside surface 12 can be arranged. In other words, in such a distance range, the contact surfaces 3 the connection surfaces 4 between the contact surfaces 3 ,

Beispielsweise kann einer der Streifenemitter 10 als ein Testlaser im Vergleich zum anderen Streifenemitter 10 dienen. Dazu kann der Testlaser im Rahmen von Belastungstests bis an seine und/oder über seine Belastungsgrenzen hinaus, zum Beispiel im Hinblick auf seine Bestromungshöhe und/oder Lebensdauer, betrieben werden, während der andere Streifenemitter 10 innerhalb seiner Belastungsgrenzen betrieben wird. Während und/oder nach derartigen Belastungstests (auch Robustness oder Alterung-Overstress Test) können die beiden Streifenemitter 10 dann beispielsweise im Hinblick auf ihr physikalisches Verhalten miteinander verglichen werden.For example, one of the strip emitters 10 as a test laser compared to the other strip emitter 10 serve. For this purpose, the test laser in the context of stress tests up to his and / or beyond his load limits, for example, in terms of his Bestromungshöhe and / or life, operated while the other strip emitter 10 is operated within its load limits. During and / or after such stress tests (also robustness or aging-overstress test), the two strip emitters 10 then, for example, compared with each other in terms of their physical behavior.

In der 1B ist in der schematischen Draufsicht ein weiteres Ausführungsbeispiel eines hier beschriebenen kantenemittierenden Halbleiterlasers 100 dargestellt. Im Unterschied zu dem in der 1A dargestellten Halbleiterlaser 100 ist ein Bereich zwischen den in Querrichtung 101 benachbarten Kontaktflächen 3 frei von Anschlussflächen 4. Mit anderen Worten sind die Anschlussflächen 4 jeweils ausgehend von der ihr zugeordneten Kontaktfläche 3 in Richtung weg von der jeweils benachbarten Kontaktfläche 3 geführt. Die Anschlussflächen 4 sind daher auf der Außenfläche 12 des Halbleiterkörpers 1 jeweils in Randbereichen der beiden Streifenemitter 10 angeordnet. Die Kontaktflächen 3 sind in der Querrichtung 101 höchstens 10 μm voneinander beabstandet angeordnet. Ein derartiger Abstandsbereich stellt sicher, dass die Randbereiche auf der Außenfläche 12 groß genug sind, um die Anschlussflächen 4 darauf anzuordnen. Mit anderen Worten passen bei einem derartigen Abstandsbereich die Anschlussflächen 4 in der Querrichtung 101 nicht mehr zwischen die Kontaktflächen 3.In the 1B is in the schematic plan view of another embodiment of an edge-emitting semiconductor laser described here 100 shown. Unlike the one in the 1A illustrated semiconductor laser 100 is an area between the ones in the transverse direction 101 adjacent contact surfaces 3 free of connection surfaces 4 , In other words, the pads are 4 in each case starting from the contact surface assigned to it 3 in the direction away from the respectively adjacent contact surface 3 guided. The connection surfaces 4 are therefore on the outside surface 12 of the semiconductor body 1 in each case in edge regions of the two strip emitters 10 arranged. The contact surfaces 3 are in the transverse direction 101 At most 10 microns apart. Such a distance range ensures that the edge areas on the outer surface 12 are big enough to the connecting surfaces 4 to arrange on it. In other words, in such a distance range fit the pads 4 in the transverse direction 101 no longer between the contact surfaces 3 ,

In der 1C ist in einer schematischen Draufsicht ein weiteres Ausführungsbeispiel eines hier beschriebenen kantenemittierenden Halbleiterlasers 100 dargestellt. Im Unterschied zu den vorhergehenden Ausführungsbeispielen weisen eine Anschlussfläche 4 und eine ihr nicht zugeordnete Kontaktfläche 3 einen Überlappbereich 24 auf. Dabei überlappen die Anschlussfläche 4 und die Kontaktfläche 2 in vertikaler Richtung V im Überlappbereich 24. In vertikaler Richtung V zwischen der Anschlussfläche 4 und der Kontaktfläche 3 ist eine elektrische Isolierung 41, vorliegend eine dielektrische Schicht, angeordnet, welche im Überlappbereich 24 die Anschlussfläche 4 von der Kontaktfläche 2 elektrisch isoliert.In the 1C is a schematic plan view of another embodiment of an edge emitting semiconductor laser described here 100 shown. In contrast to the previous embodiments have a connection surface 4 and a non-associated contact surface 3 an overlap area 24 on. The connection surface overlaps 4 and the contact area 2 in the vertical direction V in the overlapping area 24 , In the vertical direction V between the connection surface 4 and the contact surface 3 is an electrical insulation 41 , in the present case a dielectric layer, which is arranged in the overlap region 24 the connection surface 4 from the contact surface 2 electrically isolated.

In der 2A ist ein weiteres Ausführungsbeispiel eines hier beschriebenen kantenemittierenden Halbleiterlasers 100 in einer schematischen Draufsicht dargestellt. Der kantenemittierende Halbleiterlaser 100 weist drei Kontaktflächen 3 sowie jede den Kontaktflächen 3 eindeutig zugeordnete Anschlussflächen 4 auf. Dabei sind die drei Anschlussflächen 4 in der Draufsicht auf einer Seite, in dieser Ansicht links, von den Kontaktflächen 3 angeordnet. Das heißt, dass auf der Außenfläche 12 des Halbleiterkörpers 1 in Querrichtung 101 zwischen den Kontaktflächen 3 keine Anschlussflächen 4 angeordnet sind. Mit anderen Worten sind die Kontaktflächen 3 und die Anschlussflächen 4 getrennt voneinander und gruppenartig auf der Außenfläche 12 angeordnet. Ferner verbindet jeweils ein Kontaktsteg 5 eine Anschlussfläche 4 mit einer der Anschlussfläche 4 eindeutig zugeordneten Kontaktfläche 3. Mit anderen Worten ist jeweils eine Kontaktfläche 3 und eine ihr zugeordnete Anschlussfläche 4 einem Kontaktsteg 5 zugeordnet. Die Kontaktstege 5 und die ihnen nicht zugeordneten Kontaktflächen 3 weisen drei weitere Überlappbereiche 25 auf, in denen die Kontaktstege 5 jeweils die Kontaktflächen 3 in einer Draufsicht überlappen und verdecken. In vertikaler Richtung V zwischen den Kontaktstegen 5 und den jeweiligen Kontaktflächen 3 ist in den drei weiteren Überlappbereichen 25 eine weitere elektrische Isolierung 42 angeordnet. Dabei können die weitere elektrische Isolierung 42 und die elektrische Isolierung 41 mit dem gleichen Material gebildet sein.In the 2A is another embodiment of an edge emitting semiconductor laser described herein 100 shown in a schematic plan view. The edge-emitting semiconductor laser 100 has three contact surfaces 3 as well as each of the contact surfaces 3 clearly assigned connection surfaces 4 on. Here are the three pads 4 in the plan view on one side, in this view on the left, from the contact surfaces 3 arranged. That is, on the outside surface 12 of the semiconductor body 1 in the transverse direction 101 between the contact surfaces 3 no connection surfaces 4 are arranged. In other words, the contact surfaces 3 and the connection surfaces 4 separated from each other and grouped on the outer surface 12 arranged. Furthermore, each connects a contact bridge 5 a connection surface 4 with one of the connection surface 4 clearly assigned contact surface 3 , In other words, each is a contact surface 3 and a mating surface associated therewith 4 a contact bridge 5 assigned. The contact bridges 5 and their unassigned contact surfaces 3 have three more overlap areas 25 on where the contact bridges 5 each the contact surfaces 3 overlap and obscure in a plan view. In the vertical direction V between the contact webs 5 and the respective contact surfaces 3 is in the three other overlap areas 25 another electrical insulation 42 arranged. In this case, the further electrical insulation 42 and the electrical insulation 41 be formed with the same material.

Die 2B zeigt in einer schematischen Seitenansicht den kantenemittierenden Halbleiterlaser 100 gemäß der 2A. Dabei sind die drei Streifenemitter 10 jeweils in Form von Rippenemittern 10A, 10B und 10C ausgebildet. Jeder Rippenemitter weist eine Rippentiefe RT sowie eine Rippenbreite RB auf. Aus der 2B ist erkennbar, dass jeder der Rippenemitter 10A bis 10C die gleiche Rippenbreite RB, jedoch jeweils unterschiedliche Rippentiefen RT aufweist. Mittels der unterschiedlichen Rippentiefen RT können Streifenemitter 10 mit jeweils unterschiedlichen optischen Ausgangsleistungen beispielsweise auf einem Substrat monolithisch integriert werden. Beispielsweise sind die Rippen der Rippenemitter 10A bis 10C über die Außenfläche 12 des Halbleiterkörpers 1 in den Halbleiterkörper 1 eingeätzt. Vorliegend weist der Rippenemitter 10A die geringste und der Rippenemitter 10C die größte Rippentiefe RT auf, wobei sich die jeweiligen Rippentiefen RT von direkt aneinander angrenzenden Rippenemittern um wenigstens 10 nm unterscheiden. Folglich findet bei Einprägung von elektrischem Strom über die Kontaktfläche 2 in den Rippenemitter 10A innerhalb des Rippenemitters 10A die größte Stromaufweitung statt. Dadurch weist der Rippenemitter 10A die größte Emissionsfläche an der aktiven Zone 2 auf, wodurch die optische Ausgangsleistung und eine Steilheit des Rippenemitters 10A die höchste der drei Rippenemitter 10A bis 10C ist. Allerdings weist der Rippenemitter 10A den höchsten Schwellstrom auf, ab dem der Rippenemitter 10A beginnt elektromagnetische Strahlung zu emittieren. Zwar ist die optische Ausgangsleistung und Steilheit des Rippenemitters 10C die geringste, der Rippenemitter 100 weist jedoch den geringsten Stromverbrauch auf und den niedrigsten Schwellstrom auf. Zusätzlich können unterschiedliche laterale Fernfeldwinkel der von den aktiven Zonen 2 emittierten elektromagnetischen Strahlung individuell über die Rippentiefen RT eingestellt werden. Beispielsweise sind die jeweils für die Verwendung des kantenemittierenden Halbleiterlasers 100 geeigneten Streifenemitter 10 von außen selektiv elektrisch kontaktiert und angeschlossen. Das heißt, dass je nach Bedarf zwischen den Rippenemittern 10A bis 10C ausgewählt werden kann.The 2 B shows a schematic side view of the edge emitting semiconductor laser 100 according to the 2A , Here are the three stripe emitters 10 each in the form of rib emitters 10A . 10B and 10C educated. Each fin emitter has a rib depth RT and a rib width RB. From the 2 B It can be seen that each of the rib emitters 10A to 10C the same rib width RB, but each having different rib depths RT. By means of the different rib depths RT can strip emitter 10 each with different optical output powers, for example, monolithically integrated on a substrate. For example, the ribs of the rib emitter 10A to 10C over the outer surface 12 of the semiconductor body 1 in the semiconductor body 1 etched. In the present case, the rib emitter 10A the smallest and the rib emitter 10C the largest rib depth RT, wherein the respective rib depths RT differ from directly adjacent rib emitters by at least 10 nm. Consequently, when electrical current is impressed, it is found across the contact surface 2 in the rib emitter 10A within the rib emitter 10A the largest current expansion takes place. This shows the rib emitter 10A the largest emission area at the active zone 2 on, whereby the optical output power and a steepness of the rib emitter 10A the highest of the three rib emitters 10A until 10C is. However, the rib emitter has 10A the highest threshold current, from which the rib emitter 10A begins to emit electromagnetic radiation. Although the optical Output power and slope of the rib emitter 10C the least, the rib emitter 100 however, has the lowest power consumption and the lowest threshold current. In addition, different lateral far-field angles of the active zones 2 emitted electromagnetic radiation can be set individually over the rib depths RT. For example, the respective ones for the use of the edge-emitting semiconductor laser 100 suitable strip emitter 10 selectively electrically contacted and connected from the outside. That is, as needed, between the rib emitters 10A to 10C can be selected.

In der 2C ist in einer schematischen Seitenansicht ein weiteres Ausführungsbeispiel eines hier beschriebenen kantenemittierenden Halbleiterlasers 100 dargestellt. Im Unterschied zu den in den 1A bis 2B beschriebenen kantenemittierenden Halbleiterlasern 100 weisen die in der 2C beschriebenen Rippenemitter 10A bis 10C unterschiedliche Rippenbreiten RB auf, wobei die Rippentiefen RT jeweils gleich sind. Der Rippenemitter 10A, mit seiner geringsten Rippenbreite RB, weist dabei unter elektrischer Kontaktierung den geringsten Schwellstrom und, aufgrund seiner kleinsten Rippenbreite RB, die kleinste Emissionsfläche auf. Dabei unterscheiden sich die jeweiligen Rippenbreiten RB von zwei direkt aneinander angrenzenden Rippenemittern um wenigstens 100 nm. Allerdings führt die kleine Emissionsfläche des Rippenemitters 10A zu einer lokalen Erwärmung im Bereich der Grenzfläche Halbleitermaterial/Luft, insbesondere im Bereich der aktiven Zone 2. Diese lokale Erhitzung aufgrund von Absorption beziehungsweise Re-Absorption der elektromagnetischen Strahlung durch das Halbleitermaterial des Rippenemitters 10A kann bis zum Aufschmelzen der betroffenen Halbleiterbereiche führen und dabei den Halbleiterlaser 100 zerstören. Im Allgemeinen spricht man dann von Catastrophical Optical Damage (auch COD). Ein derartiger Catastrophical Optical Damage ist bei dem Rippenemitter 10A am wahrscheinlichsten von den drei Rippenemittern 10A bis 10C. Im Unterschied dazu ist der Rippenemitter 10C mit seiner größten Rippenbreite RB und der damit einhergehenden größten Emissionsfläche für die größte optische Ausgangsleistung ausgelegt, weist jedoch den höchsten Schwellstrom auf. Während des Betriebs des Rippenemitters 10C ist ein Catastrophical Optical Damage am Rippenemitter 10C am unwahrscheinlichsten.In the 2C is a schematic side view of another embodiment of an edge-emitting semiconductor laser described here 100 shown. Unlike the ones in the 1A to 2 B described edge emitting semiconductor lasers 100 have the in the 2C described rib emitter 10A to 10C different rib widths RB, wherein the rib depths RT are the same. The rib emitter 10A , with its smallest rib width RB, has the lowest threshold current under electrical contacting and, because of its smallest rib width RB, the smallest emission surface. In this case, the respective rib widths RB of two directly adjoining rib emitters differ by at least 100 nm. However, the small emission area of the rib emitter leads 10A to a local heating in the area of the interface semiconductor material / air, in particular in the region of the active zone 2 , This local heating due to absorption or re-absorption of the electromagnetic radiation by the semiconductor material of the fin emitter 10A can lead to the melting of the affected semiconductor regions and thereby the semiconductor laser 100 to destroy. In general, one then speaks of Catastrophical Optical Damage (also COD). One such catastrophic optical damage is in the rib emitter 10A most likely from the three rib emitters 10A to 10C , In contrast, the rib emitter 10C however, with its largest rib width RB and concomitant largest emission area designed for the highest optical output, it has the highest threshold current. During operation of the rib emitter 10C is a catastrophic optical damage on the rib emitter 10C least likely.

Da die Streifenemitter 10 und deren optische Ausgangsleistung ebenso, wie zur 2A ausgeführt, über die jeweiligen Rippenbreiten RB eingestellt und definiert werden kann, können die optischen und/oder physikalische Eigenschaften der Steifenemitter 10, also der Rippenemitter 10A bis 10C, über eine Anpassung der jeweiligen Rippenbreite RB und/oder Rippentiefe RT individuell und unabhängig voneinander eingestellt werden.Because the strip emitter 10 and their optical output as well as 2A executed, can be adjusted and defined by the respective rib widths RB, the optical and / or physical properties of the strip emitter 10 , so the rib emitter 10A to 10C be set individually and independently of each other via an adaptation of the respective rib width RB and / or rib depth RT.

Die 3A zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines hier beschriebenen kantenemittierenden Halbleiterlasers 100, in einer schematischen Seitenansicht, bei dem der Halbleiterkörper 1 mit zwei Steifenemittern 10 gebildet ist, wobei es sich bei einem Streifenemitter 10 um einem Rippenemitter 10R und dem anderen Streifenemitter 10 um einen indexgeführten Breitstreifenemitter 10BI handelt. Der Rippenemitter 10R ist zusammen mit dem Breitstreifenemitter 10BI monolithisch integriert. Vorzugsweise emittiert der Rippenemitter 10R monomodige und der Breitstreifenemitter 10BI multimodige elektromagnetische Strahlung. Durch die monolithische Integration beider Streifenemitter 10 ist somit ein Halbleiterlaser 100 realisierbar, der besonders kompakt und platzsparend ist. Ein derartiger Halbleiterlaser 100 kann insbesondere für Projektionsanwendungen geeignet sein, da der Rippenemitter 10R zur Projektion von kleinen Bilddiagonalen (auch Flying Spot Anwendungen) und der Breitstreifenemitter 10BI für größere Bilddiagonalen geeignet ist. Mit anderen Worten kann je nach Bedarf und Projektionsanforderungen der Rippenemitter 10R und/oder der Breistreifenemitter 10BI zur Anwendung kommen.The 3A shows a further embodiment of an edge-emitting semiconductor laser described here 100 in a schematic side view, in which the semiconductor body 1 with two stiffener emitters 10 is formed, wherein it is a strip emitter 10 around a rib emitter 10R and the other strip emitter 10 around an index-guided wide-band emitter 10Bi is. The rib emitter 10R is together with the broadband emitter 10Bi integrated monolithically. Preferably, the rib emitter emits 10R monomode and the broadband emitter 10Bi multimode electromagnetic radiation. Due to the monolithic integration of both strip emitters 10 is thus a semiconductor laser 100 feasible, which is particularly compact and space-saving. Such a semiconductor laser 100 may be particularly suitable for projection applications, since the rib emitter 10R for projection of small image diagonals (also flying spot applications) and the broadband emitter 10Bi is suitable for larger image diagonals. In other words, depending on the need and projection requirements of the rib emitter 10R and / or the breadth strip emitter 10Bi come into use.

Inder 3B ist eine weitere Ausführungsform eines hier beschriebenen kantenemittierenden Halbleiterlasers 100 in einer schematischen Seitenansicht gezeigt, bei dem im Unterschied zu der 3A anstatt des indexgeführten Breitstreifenemitter 10BI ein gewinngeführter Breitstreifenemitter 10BIG Verwendung findet. Beispielsweise handelt es sich bei dem gewinngeführten Breitstreifenemitter 10BIG um einen gewinngeführten Oxidstreifenemitter oder um einen Breistreifen-Rippenemitter. Weiter ist in der 3B dargestellt, dass auf der Außenfläche 12 im Bereich des Breitstreifenemitters 10BIG neben der Kontaktfläche 2 eine elektrisch isolierende, dielektrische Schicht 43 angeordnet.In the 3B is another embodiment of an edge emitting semiconductor laser described herein 100 shown in a schematic side view, in which, in contrast to the 3A instead of the index-guided broadband emitter 10Bi a profit-driven broadband emitter 10BIG Use finds. For example, the profit-guided wide-band emitter 10BIG a gain-guided oxide strip emitter or a strip strip rib emitter. Next is in the 3B shown on the outside surface 12 in the area of the broadband emitter 10BIG next to the contact surface 2 an electrically insulating, dielectric layer 43 arranged.

Die isolierende, dielektrische Schicht 43 dient zur elektrischen Isolierung des Teils der Außenfläche 12 im Bereich des Breitstreifenemitters 10BIG, über den kein elektrischer Strom in diesen eingeprägt werden soll. Mit anderen Worten öffnet und/oder definiert die isolierende, dielektrische Schicht 43 eine Stromblende über dem Breitstreifenemitter 10BIG, mittels derer nur an den dafür vorgesehenen Stellen elektrischer Strom durch die Kontaktfläche 3 über die Außenfläche 12 in den Breitstreifenemitter 10BIG eingeprägt wird.The insulating, dielectric layer 43 is used for electrical insulation of the part of the outer surface 12 in the area of the broadband emitter 10BIG , over which no electrical current is to be impressed in these. In other words, the insulating dielectric layer opens and / or defines 43 a current stop over the broadband emitter 10BIG , By means of which only at the designated places electrical current through the contact surface 3 over the outer surface 12 in the broadband emitter 10BIG is impressed.

Die 3C und 3D zeigen den Betrieb des in den 3A oder 3B beschriebenen kantenemittierenden Halbleiterlasers 100. Dargestellt ist eine monomodige Emission des kantenemittierenden Halbleiterlasers 100. Dazu ist lediglich der Rippenemitter 10R bestromt. Ein derartiger Betrieb des Halbleiterlasers 100 kann insbesondere in Projektionsanwendungen in der Flying Spot Technologie zur Anwendung kommen. Umgekehrt ist in der 3D dargestellt, dass hierbei lediglich der Breitstreifenemitter 10BI oder 10BIG bestromt ist und der Halbleiterlaser 100 nur multimodige elektromagnetische Strahlung des Breitstreifenemitters 10BI emittiert. Ein derartiger Betrieb kann insbesondere für Projektionsanwendungen in Imagebasierten Technologien Anwendung finden.The 3C and 3D show the operation of the in the 3A or 3B described edge emitting semiconductor laser 100 , Shown is a single-mode emission of the edge-emitting semiconductor laser 100 , This is just the ribs emitter 10R energized. Such operation of the semiconductor laser 100 can be used in particular in projection applications in the flying spot technology. Conversely, in the 3D shown that here only the broadband emitter 10Bi or 10BIG is energized and the semiconductor laser 100 only multimode electromagnetic radiation of the broadband emitter 10Bi emitted. Such an operation can be used in particular for projection applications in image-based technologies.

In der 4 ist in einer schematischen Draufsicht ein weiteres Ausführungsbeispiel eines hier beschriebenen kantenemittierenden Halbleiterlasers 100 beschrieben. Auf der Außenfläche 12 sind insgesamt sieben Kontaktflächen 3 in Querrichtung 101 beabstandet zueinander angeordnet. Weiter ist jeder der Kontaktflächen 3 eine Anschlussfläche 4 eindeutig zugeordnet, wobei alle Anschlussflächen 4 auf einer Seite einer Kontaktfläche 3 angeordnet sind. Mit anderen Worten sind die Bereiche der Außenfläche 12 in Querrichtung 101 zwischen den Kontaktflächen 3 frei von den Anschlussflächen 4. Die Kontaktflächen 3 und die Anschlussflächen 4 sind jeweils getrennt voneinander und gruppenartig angeordnet. Die Kontaktstege 5 verbinden jeweils eine Anschlussfläche 4 mit einer ihr zugeordneten Kontaktfläche 3 elektrisch, wobei einer der Kontaktstege 5 durchtrennt ist. Durch die Durchtrennung ist eine elektrisch leitende Verbindung zwischen der jeweiligen Kontaktfläche 3 und der ihr zugeordneten Anschlussfläche 4 unterbrochen. Eine Vorselektion der Streifenemitter 10, welche extern elektrisch kontaktiert und bestromt werden können, kann daher durch die Unterbrechung getroffen werden. Beispielsweise können so vorgebbar Streifenemitter 10, welche die an sie angelegten Anforderungen, beispielsweise im Hinblick auf ihre optische Ausgangsleistung, nicht erfüllen entsprechend abgetrennt und damit heraus selektiert werden. In den abgetrennten Streifenemitter 10 kann über die ihm zugeordnete Kontaktflächen 2 kein Strom eingeprägt werden. Zum Beispiel sind inhomogen strahlungsemittierende Streifenemitter 10 von den homogen strahlungsemittierenden Streifenemittern 10 abgetrennt. Das heißt, dass nur noch in homogen strahlungsemittierende Streifenemitter 10 Strom über die Kontaktflächen 3 eingeprägt werden kann. Beispielsweise geschieht das durch Durchtrennen des Kontaktstegs 5 mittels eines hochenergetischen Laserlichts. ”Homogen” bedeutet beispielsweise, dass ein derartiger Streifenemitter 10 ein Emissionsbild im Fernfeld aufweist, welches idealerweise in Form einer Gaußkurve ausgebildet ist. Entsprechend kann ”inhomogen” bedeuten, dass ein derartiges Emissionsbild zumindest stellenweise von einer solchen Gaußkurve abweicht. Insbesondere kann ein homogenes Emissionsbild besser an eine Gaußkurve angeglichen werden, als ein inhomogenes Emissionsbild.In the 4 is a schematic plan view of another embodiment of an edge emitting semiconductor laser described here 100 described. On the outside surface 12 are a total of seven contact surfaces 3 in the transverse direction 101 spaced apart from each other. Next is each of the contact surfaces 3 a connection surface 4 uniquely assigned, with all pads 4 on one side of a contact surface 3 are arranged. In other words, the areas of the outer surface 12 in the transverse direction 101 between the contact surfaces 3 free from the connection surfaces 4 , The contact surfaces 3 and the connection surfaces 4 are each separated and arranged in groups. The contact bridges 5 each connect a connection surface 4 with a contact surface assigned to it 3 electrically, wherein one of the contact webs 5 is severed. Through the separation is an electrically conductive connection between the respective contact surface 3 and its associated pad 4 interrupted. A preselection of the strip emitter 10 which can be electrically contacted and energized externally can therefore be hit by the interruption. For example, can be specified as strip emitter 10 , which do not meet the requirements imposed on them, for example, in terms of their optical output power, separated accordingly and thus be selected out. In the separated strip emitter 10 can via its associated contact surfaces 2 no electricity to be impressed. For example, inhomogeneously radiation-emitting stripe emitters 10 from the homogeneous radiation-emitting strip emitters 10 separated. This means that only in homogeneous radiation-emitting stripe emitter 10 Electricity over the contact surfaces 3 can be embossed. For example, this is done by severing the contact bridge 5 by means of a high-energy laser light. For example, "homogeneous" means that such a strip emitter 10 has an emission image in the far field, which is ideally formed in the form of a Gaussian curve. Accordingly, "inhomogeneous" can mean that such an emission image deviates at least in places from such a Gaussian curve. In particular, a homogeneous emission image can be better matched to a Gaussian curve than an inhomogeneous emission image.

In der 5 ist in einer schematischen Draufsicht ein kantenemittierender Halbleiterlaser 100 gezeigt, bei dem lediglich zwei Anschlussflächen 4 elektrisch kontaktiert sind. In der 5 ist dies schematisch durch zwei Kontaktierungssymbole 45 verdeutlicht. Über nicht kontaktierte Anschlussflächen 4 kann während des Betriebs des kantenemittierenden Halbleiterlasers 100 kein Strom in die Streifenemitter 10 eingeprägt werden. Mit anderen Worten geschieht hierbei die Auswahl geeigneter Streifenemitter 10 durch gezielte Kontaktierung der Anschlussflächen 4 (auch Pinning). Weiter kann die optische Ausgangsleistung des Halbleiterlasers 100 und/oder die von den aktiven Zonen 2 emittierten Wellenlängenbereiche entsprechend der Anzahl kontaktierter Anschlussflächen 4 individuell eingestellt, beispielsweise gesteigert werden.In the 5 is an edge-emitting semiconductor laser in a schematic plan view 100 shown with only two pads 4 electrically contacted. In the 5 this is schematically represented by two contacting symbols 45 clarified. About non-contacted pads 4 may during operation of the edge emitting semiconductor laser 100 no electricity in the strip emitter 10 be embossed. In other words, the selection of suitable strip emitters happens here 10 through targeted contacting of the connection surfaces 4 (also pinning). Further, the optical output power of the semiconductor laser 100 and / or those of the active zones 2 emitted wavelength ranges corresponding to the number of contacted pads 4 set individually, for example, be increased.

Die 6A zeigt in einer schematischen, perspektivischen Ansicht den kantenemittierenden Halbleiterlaser 100 gemäß einem der vorhergehenden Ausführungsbeispiele, bei dem zusätzlich eine der Außenfläche 12 des Halbleiterkörpers 1 in vertikaler Richtung V gegenüberliegende Außenfläche 13 eine Strukturierung aufweist. Dabei sind Bereiche 13A der Außenfläche 13 in vertikaler Richtung V unter den Kontaktflächen 3 fächerartig strukturiert.The 6A shows in a schematic perspective view of the edge emitting semiconductor laser 100 according to one of the preceding embodiments, wherein additionally one of the outer surface 12 of the semiconductor body 1 in the vertical direction V opposite outer surface 13 has a structuring. There are areas 13A the outer surface 13 in the vertical direction V below the contact surfaces 3 fan-shaped.

Aus der 6B geht in einer schematischen, perspektivischen Ansicht ein weiteres Ausführungsbeispiel des hier beschriebenen kantenemittierenden Halbleiterlasers 100 hervor, bei dem die Bereiche 13A alternativ oder zusätzlich zu den Strukturierungen auch Anschrägungen aufweisen.From the 6B is a schematic, perspective view of another embodiment of the edge-emitting semiconductor laser described here 100 in which the areas 13A alternatively or in addition to the structuring also have bevels.

Beispielsweise kann mittels der hierbei gezielt in den Halbleiterkörper 1 eingebrachten Strukturierungen der Außenfläche 13 des Halbleiterkörpers 1 eine vorgebbare Wärmeabfuhr und eine Einstellung der von den aktiven Zonen 2 emittierten Wellenlängen ermöglicht werden. Dies kann über einen, zum Beispiel durch die Strukturierung verursachten, Gradienten in der Indiumkonzentration innerhalb der aktiven Zonen 2 erreicht sein.For example, by means of the targeted in the semiconductor body 1 introduced structuring of the outer surface 13 of the semiconductor body 1 a predetermined heat dissipation and a setting of the active zones 2 emitted wavelengths are made possible. This may be due to, for example, structuring caused gradients in indium concentration within the active zones 2 be reached.

Die 7 zeigt in einer schematischen Draufsicht ein weiteres Ausführungsbeispiel eines hier beschriebenen Halbleiterlasers 100. Im Unterschied zu den in den vorhergehenden Figuren gezeigten kantenemittierenden Halbleiterlasern 100 ist auf zumindest eine der Facetten 11 zumindest eine Passivierungsschicht 15 aufgebracht. Das heißt, dass die Passivierungsschicht 15 in direktem Kontakt mit der Facette 11 steht. Die zumindest eine Passivierungsschicht 15 enthält zumindest eines der Materialien Siliziumdioxid, Siliziumnitrid, Titandioxid, Aluminiumdioxid oder Silizium. Beispielsweise besteht die Passivierungsschicht 15 vollständig aus einem der genannten Materialien. Ferner ist es möglich, dass auf eine Facette 11 des Halbleiterkörpers 1 abwechselnd unterschiedliche Schichten aus den genannten Materialien aufgebracht werden. Vorzugsweise ist auf alle freiliegenden Stellen der aktiven Zonen 2 eine oder mehrere der genannten Passivierungsschichten aufgebracht. Ebenso ist denkbar, dass eine Passivierungsschicht ebenso auf weitere freiliegende Stellen des Halbleiterkörpers 1 aufgebracht ist. In Querrichtung 101 entlang der Facette 11 weist die Passivierungsschicht 15 einen Gradienten in ihrer Dicke auf. Dadurch wird in der Querrichtung 101 entlang der Facette 11 ein Verspiegelungsgradient auf der Facette 11 vorgebbar eingestellt. Mit anderen Worten sind in Abhängigkeit der sich verändernden Dicke der Passivierungsschicht 15 die Auskoppeleigenschaften der Facette 11 unterschiedlich und individuell einstellbar.The 7 shows a schematic plan view of another embodiment of a semiconductor laser described here 100 , In contrast to the edge-emitting semiconductor lasers shown in the preceding figures 100 is on at least one of the facets 11 at least one passivation layer 15 applied. That is, the passivation layer 15 in direct contact with the facet 11 stands. The at least one passivation layer 15 At least one of the materials contains silicon dioxide, silicon nitride, titanium dioxide, aluminum dioxide or silicon. For example, the passivation layer exists 15 completely made of one of the mentioned materials. Furthermore, it is possible that on a facet 11 of the semiconductor body 1 alternately different layers of said materials are applied. Preferably, all exposed areas of the active zones 2 applied one or more of said passivation layers. Likewise, it is conceivable that a passivation layer also applies to further exposed points of the semiconductor body 1 is applied. In the transverse direction 101 along the facet 11 has the passivation layer 15 a gradient in their thickness. This will in the transverse direction 101 along the facet 11 a mirroring gradient on the facet 11 specifiable set. In other words, depending on the changing thickness of the passivation layer 15 the decoupling properties of the facet 11 different and individually adjustable.

Die 8 zeigt in einer schematischen Draufsicht ein weiteres Ausführungsbeispiel eines hier beschriebenen kantenemittierenden Halbleiterlasers 100 bei dem die Streifenemitter 10 jeweils unterschiedlich lange Resonatorlängen 34 aufweisen. Ferner weist der Halbleiterlaser 100 mit den unterschiedlichen Resonatorlängen 34 korrespondierende jeweils unterschiedlich lange Kontaktflächen 3 auf. Beispielsweise kann die jeweilige Resonatorlänge 34 mittels individuell in den Halbleiterkörper 1 (trocken)-geätzter Teilfacetten 111 erreicht werden, wobei die Teilfacetten 111 dann zusammen die Facette 11 des Halbleiterlasers 100 ausbilden können.The 8th shows a schematic plan view of another embodiment of an edge emitting semiconductor laser described here 100 where the strip emitter 10 each resonator lengths of different lengths 34 exhibit. Furthermore, the semiconductor laser 100 with the different resonator lengths 34 corresponding respectively different length contact surfaces 3 on. For example, the respective resonator length 34 by means of individually in the semiconductor body 1 (dry) etched partial facets 111 be reached, wherein the partial facets 111 then together the facet 11 of the semiconductor laser 100 can train.

Die 9 zeigt in einer schematischen Draufsicht eine hier beschriebene Laservorrichtung 200. Bei dem Halbleiterlaser 100 handelt es sich um das Ausführungsbeispiel gemäß der 5, wobei im Unterschied dazu jede der Anschlussflächen 4 elektrisch kontaktiert ist. Eine Ansteuervorrichtung 300 kann über eine Ansteuerleitung 301 jeden der Streifenemitter 10 in Abhängigkeit zumindest einer der Bedingungen maximale Betriebsdauer, vorgebbare Mindestintensität der von jedem Streifenemitter 10 emittierten elektromagnetischen Strahlung ansteuern. Dazu ist in der 9 der kantenemittierende Halbleiterlaser 1 00 in Form eines ”Magazinlasers” ausgeführt. Im Betrieb der Laservorrichtung 200 wird stets nur eine Anschlussfläche 4 elektrisch bestromt. Mit anderen Worten wird nur ein einziger Streifenemitter 10 durch die Ansteuervorrichtung 300 angesteuert und elektrisch betrieben.The 9 shows a schematic plan view of a laser device described here 200 , In the semiconductor laser 100 it is the embodiment according to the 5 In contrast, each of the pads 4 electrically contacted. A drive device 300 can via a control line 301 each of the strip emitters 10 depending on at least one of the conditions maximum operating time, predetermined minimum intensity of the each of the stripe emitter 10 trigger emitted electromagnetic radiation. This is in the 9 the edge-emitting semiconductor laser 1 00 executed in the form of a "magazine laser". During operation of the laser device 200 always only one connection surface 4 electrically energized. In other words, only a single stripe emitter 10 by the drive device 300 controlled and electrically operated.

Nach Ablauf einer vorgebbaren Zeitspanne, beispielsweise der Lebensdauer des Streifenemitters 10, wird ein weiterer Streifenemitter 10 von der Ansteuervorrichtung 300 angesteuert und elektrisch betrieben. Der verbrauchte Streifenemitter 10, welcher bereits seine Lebensdauer überschritten hat, wird durch die Ansteuervorrichtung 300 deaktiviert und abgeschaltet, er kann jedoch angeschlossen bleiben. Durch das Deaktivieren kann verhindert werden, dass es in der Laservorrichtung 200 zu Kurzschlüssen oder einer Verringerung der optischen Ausgangsleistung des kantenemittierenden Halbleiterlasers 100 kommt. Die Anzahl der sich in Betrieb befindlichen Streifenemitter 10 ist konstant und in vorliegendem Ausführungsbeispiel auf eins beschränkt. Bis zum Erreichen der Gesamtlebensdauer der Laservorrichtung 200 kann jeder Streifenemitter 10 nacheinander und damit zeitlich aufeinanderfolgend betrieben werden. Zusätzlich ist vorstellbar, dass die Ansteuervorrichtung 300 die Streifenemitter 10 in Abhängigkeit seiner Umgebungstemperatur und/oder seinem Stromverbrauch ansteuert. Die Wellenlänge/n der von Laservorrichtung 300 emittierten elektromagnetischen Strahlung kann auf die Umgebungstemperatur abgestimmt sein. Die hier beschriebene Laservorrichtung 300 kann insbesondere auch für spektroskopische Anwendungen Verwendung finden, da eine Einstellung der Wellenlänge der vom Halbleiterlaser 100 emittierten elektromagnetischen Strahlung, beispielsweise über die Ansteuervorrichtung 300, über ein breites Spektrum der elektromagnetischen Strahlung möglich ist.After a predetermined period of time, for example, the life of the strip emitter 10 , will be another strip emitter 10 from the drive device 300 controlled and electrically operated. The spent strip emitter 10 , which has already exceeded its life is, by the driving device 300 disabled and turned off, but it can remain connected. Deactivation can prevent it from occurring in the laser device 200 to short circuits or a reduction in the optical output power of the edge-emitting semiconductor laser 100 comes. The number of strip emitters in operation 10 is constant and limited to one in the present embodiment. Until reaching the overall lifetime of the laser device 200 can any strip emitter 10 be operated consecutively and thus temporally successive. In addition, it is conceivable that the drive device 300 the strip emitters 10 depending on its ambient temperature and / or its power consumption. The wavelength of the laser device 300 emitted electromagnetic radiation can be matched to the ambient temperature. The laser device described here 300 can be used in particular for spectroscopic applications, as a setting of the wavelength of the semiconductor laser 100 emitted electromagnetic radiation, for example via the drive device 300 , is possible over a broad spectrum of electromagnetic radiation.

Die Erfindung ist nicht durch die Beschreibung anhand der Ausführungsbeispiele beschränkt. Vielmehr erfasst die Erfindung jedes neue Merkmal sowie jede Kombination von Merkmalen, was insbesondere jede Kombination von Merkmalen in den Patentansprüchen beinhaltet, auch wenn dieses Merkmal oder diese Kombination selbst nicht explizit in den Patentansprüchen oder den Ausführungsbeispielen angegeben ist.The invention is not limited by the description with reference to the embodiments. Rather, the invention covers every new feature and every combination of features, which in particular includes any combination of features in the patent claims, even if this feature or this combination itself is not explicitly stated in the patent claims or the exemplary embodiments.

Claims (15)

Kantenemittierender Halbleiterlaser (100), mit: – einem Halbleiterkörper (1), der zumindest zwei in Querrichtung (101) nebeneinander angeordnete Streifenemitter (10) umfasst, wobei jeder Streifenemitter (10) zumindest eine zur Erzeugung von elektromagnetischer Strahlung eingerichtete aktive Zone (2) umfasst; – zumindest zwei Facetten (11) an den aktiven Zonen (2), die zumindest einen Resonator (33) für zumindest einen der Streifenemitter (10) bilden; – zumindest zwei in der Querrichtung (101) voneinander beabstandete Kontaktflächen (3), die auf einer Außenfläche (12) des Halbleiterkörpers (1) angebracht sind, wobei – jedem Streifenemitter (10) eine Kontaktfläche (3) eindeutig zugeordnet ist, – über die Kontaktflächen (3) während des Betriebs des Halbleiterlasers (100) Strom in zumindest einen der Streifenemitter (10) eingeprägt wird, und – zumindest zwei der Streifenemitter (10) getrennt voneinander elektrisch betreibbar sind.Edge-emitting semiconductor laser ( 100 ), comprising: - a semiconductor body ( 1 ), at least two in the transverse direction ( 101 ) juxtaposed strip emitters ( 10 ), each strip emitter ( 10 ) at least one active zone set up to generate electromagnetic radiation ( 2 ); - at least two facets ( 11 ) at the active zones ( 2 ), the at least one resonator ( 33 ) for at least one of the stripe emitters ( 10 ) form; At least two in the transverse direction ( 101 ) spaced contact surfaces ( 3 ), which are located on an outer surface ( 12 ) of the semiconductor body ( 1 ), wherein - each stripe emitter ( 10 ) a contact surface ( 3 ) is uniquely assigned, - via the contact surfaces ( 3 ) during operation of the semiconductor laser ( 100 ) Current in at least one of the strip emitters ( 10 ), and - at least two of the strip emitters ( 10 ) are electrically operated separately. Kantenemittierender Halbleiterlaser (100) nach Anspruch 1, bei dem zumindest ein Streifenemitter (10) elektrisch unkontaktiert ist. Edge-emitting semiconductor laser ( 100 ) according to claim 1, wherein at least one strip emitter ( 10 ) is electrically uncontacted. Kantenemittierender Halbleiterlaser (100) nach Anspruch 1 oder 2, mit zumindest zwei Anschlussflächen (4), welche auf der Außenfläche (12) des Halbleiterkörpers (1) angebracht sind, wobei jeder Anschlussfläche (4) eine Kontaktfläche (3) eindeutig zugeordnet und mit dieser Kontaktfläche (3) elektrisch leitend verbunden ist, und die Anschlussflächen (4) zur elektrischen Kontaktierung der Kontaktflächen (3) dienen.Edge-emitting semiconductor laser ( 100 ) according to claim 1 or 2, with at least two connection surfaces ( 4 ), which on the outer surface ( 12 ) of the semiconductor body ( 1 ), each pad ( 4 ) a contact surface ( 3 ) and with this contact surface ( 3 ) is electrically connected, and the pads ( 4 ) for electrical contacting of the contact surfaces ( 3 ) serve. Kantenemittierender Halbleiterlaser (100) nach dem vorhergehenden Anspruch, bei dem jede Anschlussfläche (4) mit der ihr zugeordneten Kontaktfläche (3) direkt verbunden ist.Edge-emitting semiconductor laser ( 100 ) according to the preceding claim, in which each pad ( 4 ) with its associated contact surface ( 3 ) is directly connected. Kantenemittierender Halbleiterlaser (100) nach dem vorhergehenden Anspruch, bei dem zumindest eine Anschlussfläche (4) auf der Außenfläche (12) des Halbleiterkörpers (1) in der Querrichtung (101) zwischen jeweils benachbarten Kontaktflächen (3) angeordnet ist.Edge-emitting semiconductor laser ( 100 ) according to the preceding claim, in which at least one connection surface ( 4 ) on the outer surface ( 12 ) of the semiconductor body ( 1 ) in the transverse direction ( 101 ) between adjacent contact surfaces ( 3 ) is arranged. Kantenemittierender Halbleiterlaser (100) nach Anspruch 3 bis 5, bei dem die Außenfläche (12) zumindest einen Bereich zwischen in Querrichtung (101) benachbarten Kontaktflächen (3) aufweist, der frei von den Anschlussflächen (4) ist.Edge-emitting semiconductor laser ( 100 ) according to claims 3 to 5, in which the outer surface ( 12 ) at least one region between in the transverse direction ( 101 ) adjacent contact surfaces ( 3 ), which is free from the connection surfaces ( 4 ). Kantenemittierender Halbleiterlaser (100) nach einem der Ansprüche 3 bis 6, bei dem zumindest eine Anschlussfläche (4) und eine ihr nicht zugeordnete Kontaktfläche (3) zumindest einen Überlappbereich (24) aufweisen, in dem die Anschlussfläche (4) und die Kontaktfläche (3) in vertikaler Richtung (V) zumindest stellenweise überlappen, wobei in der vertikalen Richtung (V) zwischen der Anschlussfläche (4) und der Kontaktfläche (3) im Überlappbereich (24) zumindest stellenweise eine elektrische Isolierung (41) angeordnet ist.Edge-emitting semiconductor laser ( 100 ) according to one of Claims 3 to 6, in which at least one connection surface ( 4 ) and an unassigned contact surface ( 3 ) at least one overlap area ( 24 ), in which the connection surface ( 4 ) and the contact area ( 3 ) in the vertical direction (V) at least in places overlap, wherein in the vertical direction (V) between the pad ( 4 ) and the contact surface ( 3 ) in the overlap area ( 24 ) at least in places an electrical insulation ( 41 ) is arranged. Kantenemittierender Halbleiterlaser (100) nach Anspruch 3, bei dem jede Anschlussfläche (4) über zumindest einen Kontaktsteg (5) mit der ihr zugeordneten Kontaktfläche (3) elektrisch leitend verbunden ist.Edge-emitting semiconductor laser ( 100 ) according to claim 3, wherein each pad ( 4 ) via at least one contact bridge ( 5 ) with its associated contact surface ( 3 ) is electrically connected. Kantenemittierender Halbleiterlaser (100) nach einem der Ansprüche 3 bis 8, bei dem zumindest zwei Anschlussflächen (4) auf der gleichen Seite einer Kontaktfläche (3) auf der Außenfläche (12) des Halbleiterkörpers (1) angeordnet sind.Edge-emitting semiconductor laser ( 100 ) according to one of Claims 3 to 8, in which at least two connection surfaces ( 4 ) on the same side of a contact surface ( 3 ) on the outer surface ( 12 ) of the semiconductor body ( 1 ) are arranged. Kantenemittierender Halbleiterlaser (100) nach einem der Ansprüche 8 oder 9, bei dem zumindest ein Kontaktsteg (5) und eine dem Kontaktsteg (5) nicht zugeordnete Kontaktfläche (3) zumindest einen weiteren Überlappbereich (25) aufweisen, in dem der Kontaktsteg (5) und die Kontaktfläche (3) in vertikaler Richtung (V) zumindest stellenweise überlappen, wobei in der vertikalen Richtung (V) zwischen dem Kontaktsteg (5) und der Kontaktfläche (3) im weiteren Überlappbereich (25) zumindest stellenweise eine weitere elektrische Isolierung (42) angeordnet ist.Edge-emitting semiconductor laser ( 100 ) according to one of claims 8 or 9, wherein at least one contact web ( 5 ) and a the contact bridge ( 5 ) unassigned contact surface ( 3 ) at least one further overlap area ( 25 ), in which the contact bridge ( 5 ) and the contact area ( 3 ) in the vertical direction (V) at least in places overlap, wherein in the vertical direction (V) between the contact bridge ( 5 ) and the contact surface ( 3 ) in the further overlap area ( 25 ) at least in places a further electrical insulation ( 42 ) is arranged. Kantenemittierender Halbleiterlaser (100) nach einem der Ansprüche 8 bis 10, bei dem zumindest ein Kontaktsteg (5) eine Unterbrechung aufweist, durch die die elektrisch leitende Verbindung zwischen einer Anschlussfläche (4) und der ihr zugeordneten Kontaktfläche (3) vorgebbar unterbrochen ist.Edge-emitting semiconductor laser ( 100 ) according to one of claims 8 to 10, wherein at least one contact bridge ( 5 ) has an interruption through which the electrically conductive connection between a connection surface ( 4 ) and its associated contact surface ( 3 ) is predetermined. Kantenemittierender Halbleiterlaser (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem zumindest zwei der Streifenemitter (10) unterschiedlich lange Resonatorlängen (34) aufweisen.Edge-emitting semiconductor laser ( 100 ) according to one of the preceding claims, in which at least two of the strip emitters ( 10 ) resonator lengths of different lengths ( 34 ) exhibit. Kantenemittierender Halbleiterlaser (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der Halbleiterkörper (1) auf einem III-Nitrid Halbleitermaterial basiert.Edge-emitting semiconductor laser ( 100 ) according to one of the preceding claims, in which the semiconductor body ( 1 ) based on a III-nitride semiconductor material. Kantenemittierender Halbleiterlaser (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem sich Rippentiefen (RT) von in Querrichtung (101) nebeneinander angeordneten Streifenemittern (10) um wenigstens 10 nm unterscheiden.Edge-emitting semiconductor laser ( 100 ) according to one of the preceding claims, in which rib depths (RT) of 101 ) juxtaposed strip emitters ( 10 ) differ by at least 10 nm. Kantenemittierender Halbleiterlaser (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem sich Rippenbreiten (RB) von in Querrichtung (101) nebeneinander angeordneten Streifenemittern (10) um wenigstens 100 nm unterscheiden.Edge-emitting semiconductor laser ( 100 ) according to one of the preceding claims, in which rib widths (RB) of transverse ( 101 ) juxtaposed strip emitters ( 10 ) differ by at least 100 nm.
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