DE102012110613A1

DE102012110613A1 - Optoelectronic semiconductor component e.g. superluminescent LED laser light source for Pico projection application, has recess that is formed in main surface transversely to radiation direction side of bar-shaped structure

Info

Publication number: DE102012110613A1
Application number: DE201210110613
Authority: DE
Inventors: Fabian Kopp; Alfred Lell; Christoph Eichler
Original assignee: Osram Opto Semiconductors GmbH
Current assignee: Ams Osram International GmbH
Priority date: 2012-11-06
Filing date: 2012-11-06
Publication date: 2014-05-08

Abstract

The semiconductor component has a radiation output surface which irradiates the electromagnetic radiation to semiconductor layer sequence (112). A main surface is oriented transversely to radiation output surface and provided with a ridge-shaped structure (102) along radiation direction. A recess (103) is formed in main surface transversely to radiation direction side of bar-shaped structure, such that respective distance of recess from radiation output surface and bridge-shaped structure is not more than 150 mu m and 300 mu m.

Description

Die Erfindung betrifft ein optoelektronisches Halbleiterbauelement, insbesondere eine Laserlichtquelle mit einer Halbleiterschichtenfolge.The invention relates to an optoelectronic semiconductor component, in particular a laser light source with a semiconductor layer sequence.

Lasersysteme für optische Anwendungen, etwa Projektionsanwendungen, sowie für Laserpumpenquellen zur Einkopplung in optische Fasern benötigen eine hohe Brillanz, das heißt eine hohe Leistung und eine hohe Strahlqualität. Letztere ist gegeben durch das sogenannte Strahlenparameterprodukt, das heißt das Produkt aus dem Strahlenteilenradius und dem Divergenzwinkel des vom Laser abgestrahlten Lichts. Laser systems for optical applications, such as projection applications, as well as for laser pump sources for coupling into optical fibers require high brilliance, ie high power and high beam quality. The latter is given by the so-called beam parameter product, that is, the product of the beam radius and the angle of divergence of the light emitted by the laser.

Im Einsatz als Laserlichtquelle für Piko-Projektion und anderen Anwendungsbereichen ist eine strom- beziehungsweise leistungsunabhängige Strahlqualität, die durch das Fernfeld beschrieben wird, notwendig, um Laser mit hoher Effizienz fokussieren zu können. Dies ist bei Lasern nur gegeben, wenn diese ausschließlich in horizontal und vertikal grundmodigem Betrieb operieren. Sogenannte Ridge-Waveguide-Laser zeichnen sich beispielsweise dadurch aus, dass die optische Mode in horizontaler Richtung durch einen Brechungsindexsprung zwischen dem Ridge- und dem tiefer geätzten Bereich seitlich des Ridges geführt wird. Herkömmlich kann es dabei vorkommen, dass aufgrund von Prozessschwankungen Inhomogenitäten in der horizontalen Wellenführung entlang des Resonators auftreten. Dadurch kann Licht aus dem Resonator gelangen. Dieses Streulicht breitet sich im Chip seitlich des Ridges aus und interferiert nach Auskopplung über die Auskoppelfläche des Laserchips mit dem Licht der im Ridge geführten Mode, was zu Störungen im horizontalen Fernfeld führen kann. Insofern sind Laser, die großen Anforderungen bezüglich Strahlqualität genügen müssen, bei Prozessschwankungen anfällig für Störungen im Fernfeld, woraus Ausbeuteverluste resultieren.When used as a laser light source for Piko projection and other applications, a current- or power-independent beam quality, which is described by the far field, necessary to be able to focus laser with high efficiency. This is only possible with lasers if they operate exclusively in horizontal and vertical fundamental mode operation. So-called ridge waveguide lasers are distinguished, for example, in that the optical mode is guided in the horizontal direction by a refractive index jump between the ridge region and the lower etched region laterally of the ridge. Conventionally, it may happen that due to process fluctuations inhomogeneities in the horizontal wave guide along the resonator occur. As a result, light can escape from the resonator. This scattered light propagates in the chip laterally of the ridge and, after being coupled out, interferes with the light of the ridge-guided mode via the outcoupling surface of the laser chip, which can lead to disturbances in the horizontal far field. In this respect, lasers that have to meet high requirements with regard to beam quality are susceptible to disturbances in the far field during process fluctuations, resulting in yield losses.

Es ist wünschenswert, ein optoelektronisches Halbleiterbauelement anzugeben, das eine hohe Strahlqualität aufweist. It is desirable to provide an optoelectronic semiconductor device having a high beam quality.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung weist ein optoelektronisches Halbleiterbauelement eine Halbleiterschichtenfolge mit einer aktiven Schicht mit einem aktiven Bereich auf. Der aktive Bereich ist geeignet, im Betrieb elektromagnetische Strahlung über eine als Strahlungsauskoppelfläche ausgeführte Seitenfläche der Halbleiterschichtenfolge entlang einer Abstrahlrichtung abzustrahlen. Das optoelektronische Halbleiterbauelement weist eine Hauptoberfläche auf, die quer zur Strahlungsauskoppelfläche ausgerichtet ist und die eine stegförmige Struktur entlang der Abstrahlrichtung aufweist. Das optoelektronische Halbleiterbauelement weist eine Oberflächenstruktur in der Hauptoberfläche der Halbleiterschichtenfolge auf. Die Oberflächenstruktur weist eine Vertiefung auf, die quer zur Abstrahlrichtung seitlich der stegförmigen Struktur angeordnet ist, wobei die Vertiefung einen Abstand von höchstens 150 Mikrometer von der Strahlungsauskoppelfläche aufweist und wobei die Vertiefung einen Abstand von höchstens 300 Mikrometer von der stegförmige Struktur aufweist.According to one embodiment of the invention, an optoelectronic semiconductor component has a semiconductor layer sequence with an active layer having an active region. In operation, the active region is suitable for emitting electromagnetic radiation along a radiation direction via a side surface of the semiconductor layer sequence designed as a radiation coupling-out surface. The optoelectronic semiconductor component has a main surface, which is aligned transversely to the radiation coupling-out surface and which has a web-shaped structure along the emission direction. The optoelectronic semiconductor component has a surface structure in the main surface of the semiconductor layer sequence. The surface structure has a depression which is arranged transversely to the emission direction laterally of the web-shaped structure, wherein the depression has a distance of at most 150 micrometers from the radiation coupling-out surface and wherein the depression has a distance of at most 300 micrometers from the web-shaped structure.

Hier und im Folgenden kann „quer“ bedeuten, dass eine erste Richtung, die quer zu einer zweiten Richtung ausgebildet ist, zumindest eine Richtungskomponente aufweist, die senkrecht zur zweiten Richtung ist. Insbesondere kann das bedeuten, dass die erste Richtung senkrecht zur zweiten Richtung ist.Here and below, "transversely" may mean that a first direction, which is formed transversely to a second direction, has at least one directional component that is perpendicular to the second direction. In particular, this may mean that the first direction is perpendicular to the second direction.

Hier und im Folgenden kann „Licht“ oder „elektromagnetische Strahlung“ gleichermaßen insbesondere elektromagnetische Strahlung mit zumindest einer Wellenlänge oder einem Wellenlängenbereich aus einem infraroten bis ultravioletten Wellenlängenbereich bedeuten. Insbesondere kann das Licht oder die elektromagnetische Strahlung einen sichtbaren, also einen roten bis blauen Wellenlängenbereich mit einer oder mehreren Wellenlängen zwischen etwa 300 nm und etwa 850 nm umfassen. Dabei kann die Halbleiterschichtenfolge im Betrieb insbesondere durch stimulierte Emission hervorgerufene kohärente elektromagnetische Strahlung erzeugen, die etwa durch ein Spektrum im einem Wellenlängenbereich mit einer spektralen Breite von weniger als 10 nm und bevorzugt weniger als 5 nm charakterisiert sein kann. Weiterhin kann die kohärente elektromagnetische Strahlung eine Kohärenzlänge in einer Größenordnung von Metern bis zu einer Größenordnung von hundert Metern oder mehr aufweisen. Jeder aktive Bereich kann dabei ein eigenes Strahlenbündel kohärenter elektromagnetischer Strahlung abstrahlen. Die Strahlenbündel können jeweils Strahleigenschaften ähnlich oder gleich einem idealen Gaußschen Strahlenbündel aufweisen. Here and below, "light" or "electromagnetic radiation" may equally mean, in particular, electromagnetic radiation having at least one wavelength or a wavelength range from an infrared to ultraviolet wavelength range. In particular, the light or the electromagnetic radiation may comprise a visible, ie a red to blue wavelength range with one or more wavelengths between about 300 nm and about 850 nm. In this case, the semiconductor layer sequence can produce in operation in particular by stimulated emission caused coherent electromagnetic radiation, which may be characterized for example by a spectrum in a wavelength range having a spectral width of less than 10 nm and preferably less than 5 nm. Further, the coherent electromagnetic radiation may have a coherence length of the order of meters to the order of hundreds of meters or more. Each active area can emit its own beam of coherent electromagnetic radiation. The beams may each have beam characteristics similar to or equal to an ideal Gaussian beam.

Das optoelektronisches Halbleiterbauelement ist beispielsweise eine Laserlichtquelle. Gemäß weiteren Ausführungsformen umfasst das optoelektronische Halbleiterbauelement eine so genannte Superluminescent Light Emitting Diode (SLED) oder ein anderes Bauelement, das geeignet ist, im Betrieb Strahlung zu emittieren.The optoelectronic semiconductor component is, for example, a laser light source. According to further embodiments, the optoelectronic semiconductor component comprises a so-called Superluminescent Light Emitting Diode (SLED) or another component which is suitable for emitting radiation during operation.

Die von den aktiven Bereichen jeweils abgestrahlten Strahlenbündel kohärenter elektromagnetischer Strahlung können weiterhin in einem Strahlenbündel kollimierbar und/oder fokussierbar sein. Dazu kann der Strahlungsauskoppelfläche der Halbleiterschichtenfolge und insbesondere den aktiven Bereichen eine Kollimations- oder Fokussierungsoptik wie etwa eine oder mehrere anamorphotische Linsen, etwa eine oder mehrere Zylinderlinsen, nachgeordnet sein, mit der die elektromagnetische Strahlung zu einem Strahlenbündel kollimiert und/oder fokussiert werden kann.The beams of coherent electromagnetic radiation emitted by the active regions can furthermore be collimated and / or focused in a beam. For this purpose, the radiation coupling surface of the semiconductor layer sequence and in particular the active regions, a collimating or focusing optics such as one or more anamorphic lenses, about one or more cylindrical lenses, downstream, with which the electromagnetic radiation can be collimated and / or focused into a beam.

Um kohärente elektromagnetische Strahlung durch stimulierte Emission zu erzeugen, können die Strahlungsauskoppelfläche und/oder die der Strahlungsauskoppelfläche gegenüberliegende Seitenfläche der Halbleiterschichtenfolge, die auch als Rückseite bezeichnet werden kann, zumindest teilweise reflektierend ausgeführt sein. Dadurch können die Strahlungsauskoppelfläche und die Rückseite einen optischen Resonator für die in den aktiven Bereichen erzeugte elektromagnetische Strahlung bilden. Dabei kann es möglich sein, dass sich in dem aktiven Bereich eine oder mehrere stehende elektromagnetische Wellen ausbilden, die einer oder mehreren der in dem aktiven Bereich durch den optischen Resonator vorgegebenen Moden entsprechen. Insbesondere können sich die in dem aktiven Bereich ausbildenden Moden etwa in ihrer relativen Phasenlage zueinander unterscheiden.In order to generate coherent electromagnetic radiation by stimulated emission, the radiation coupling-out surface and / or the side surface of the semiconductor layer sequence opposite the radiation coupling surface, which can also be referred to as the back side, can be designed to be at least partially reflective. As a result, the radiation decoupling surface and the rear side can form an optical resonator for the electromagnetic radiation generated in the active regions. In this case, it may be possible for one or more standing electromagnetic waves to form in the active region which correspond to one or more of the modes specified in the active region by the optical resonator. In particular, the modes forming in the active region may differ from one another, for example, in their relative phase relationship.

Die Strahlungsauskoppelfläche und die Rückseite der Halbleiterschichtenfolge können beispielsweise durch Spaltung der Halbleiterschichtenfolge entlang einer Kristallebene herstellbar sein. Weiterhin können die Strahlungsauskoppelfläche und/oder die Rückseite der Halbleiterschichtenfolge eine reflektierende Beschichtung, etwa in Form von Bragg-Spiegeln, aufweisen.The radiation coupling-out area and the rear side of the semiconductor layer sequence can be produced, for example, by splitting the semiconductor layer sequence along a crystal plane. Furthermore, the radiation coupling-out surface and / or the rear side of the semiconductor layer sequence can have a reflective coating, for example in the form of Bragg mirrors.

Neben der stimulierten Emission, die bevorzugt in den aktiven Bereichen zur Erzeugung der kohärenten elektromagnetischen Strahlung führen kann, ist es möglich, dass durch zusätzlich stattfindende spontane Emission inkohärente elektromagnetische Strahlung erzeugt und isotrop abgestrahlt werden kann. Eine derartige Streustrahlung kann die Ausbildung von stehenden Wellen, also von elektromagnetischen Feldmoden, in den aktiven Bereichen stören, was eine Verringerung der jeweils von den aktiven Bereich abgestrahlten Leistung beziehungsweise Intensität sowie eine Verringerung der Strahlqualität zufolge haben kann. In addition to the stimulated emission, which may preferably lead to the generation of coherent electromagnetic radiation in the active regions, it is possible that incoherent electromagnetic radiation may be generated by additionally occurring spontaneous emission and emitted isotropically. Such scattered radiation can disturb the formation of standing waves, that is to say of electromagnetic field modes, in the active regions, which may result in a reduction of the respective power or intensity emitted by the active region and a reduction in the beam quality.

Dadurch, dass das hier beschriebene optoelektronische Halbleiterbauelement eine Oberflächenstruktur umfasst, die zumindest eine Vertiefung aufweist, wird die Streustrahlung an der Ausbreitung in der Halbleiterschichtenfolge gehindert. Weiterhin kann dadurch das optische Übersprechen verringert oder verhindert werden. Die Strahlqualität der von den aktiven Bereichen des optoelektronischen Halbleiterbauelements abgestrahlten elektromagnetischen Strahlung, beispielsweise messbar in Form der dem Fachmann bekannten Beugungsmaßzahl M², kann somit im Vergleich zu herkömmlichen optoelektronischen Halbleiterbauelementen wesentlich verbessert werden. Because the optoelectronic semiconductor component described here comprises a surface structure which has at least one depression, the scattered radiation is hindered from propagating in the semiconductor layer sequence. Furthermore, the optical crosstalk can thereby be reduced or prevented. The beam quality of the electromagnetic radiation emitted by the active regions of the optoelectronic semiconductor component, for example measurable in the form of the diffraction factor M ² known to those skilled in the art, can thus be substantially improved in comparison with conventional optoelectronic semiconductor components.

Die Halbleiterschichtenfolge kann als Epitaxieschichtenfolge oder als strahlungsemittierender Halbleiterchip mit einer Epitaxieschichtenfolge, also als epitaktisch gewachsene Halbleiterschichtenfolge, ausgeführt sein. Dabei kann die Halbleiterschichtenfolge beispielsweise auf der Basis von AlGaAs ausgeführt sein. Unter AlGaAs-basierten Halbleiterchips und Halbleiterschichtenfolgen fallen insbesondere solche, bei denen die epitaktisch hergestellte Halbleiterschichtenfolge in der Regel eine Schichtenfolge aus unterschiedlichen Einzelschichten aufweist, die mindestens eine Einzelschicht enthält, die ein Material aus dem III-V-Verbindungshalbleitermaterialsystem Al_xGa_1-xAs mit 0 ≤ x ≤ 1 aufweist. Insbesondere kann eine aktive Schicht, die ein auf AlGaAs basierendes Material aufweist, geeignet sein, elektromagnetische Strahlung mit einer oder mehreren spektralen Komponenten in einem roten bis infraroten Wellenlängenbereich zu emittieren. Weiterhin kann ein derartiges Material zusätzlich oder alternativ zu den genannten Elementen In und/oder P aufweisen.The semiconductor layer sequence can be embodied as an epitaxial layer sequence or as a radiation-emitting semiconductor chip with an epitaxial layer sequence, ie as an epitaxially grown semiconductor layer sequence. In this case, the semiconductor layer sequence can be embodied, for example, on the basis of AlGaAs. AlGaAs-based semiconductor chips and semiconductor layer sequences include, in particular, those in which the epitaxially produced semiconductor layer sequence generally has a layer sequence of different individual layers which contains at least one single layer comprising a material made of the III-V compound semiconductor material system Al _x Ga _1-x As with 0 ≤ x ≤ 1. In particular, an active layer comprising an AlGaAs-based material may be capable of emitting electromagnetic radiation with one or more spectral components in a red to infrared wavelength range. Furthermore, such a material may additionally or alternatively have the elements In and / or P.

Weiterhin kann die Halbleiterschichtenfolge beispielsweise auf der Basis von InGaAlN ausgeführt sein. Unter InGaAlN-basierten Halbleiterchips und Halbleiterschichtenfolgen fallen insbesondere solche, bei denen die epitaktisch hergestellte Halbleiterschichtenfolge in der Regel eine Schichtenfolge aus unterschiedlichen Einzelschichten aufweist, die mindestens eine Einzelschicht enthält, die ein Material aus dem III-V-Verbindungshalbleitermaterialsystem In_xAl_yGa_1-x-yN mit 0 ≤ x ≤ 1, 0 ≤ y ≤ 1 und x + y ≤ 1 aufweist. Halbleiterschichtenfolgen, die zumindest eine aktive Schicht auf Basis auf InGaAlN aufweisen, können beispielsweise bevorzugt elektromagnetische Strahlung in einem ultravioletten bis grünen Wellenlängenbereich emittieren. Alternativ oder zusätzlich kann die Halbleiterschichtenfolge oder der Halbleiterchip auch auf InGaAlP basieren, das heißt, dass die Halbleiterschichtenfolge unterschiedliche Einzelschichten aufweisen kann, wovon mindestens eine Einzelschicht ein Material aus dem III-V-Verbindungshalbleitermaterialsystem In_xAl_yGa_1-x-yP mit 0 ≤ x ≤ 1, 0 ≤ y ≤ 1 und x + y ≤ 1 aufweist. Halbleiterschichtenfolgen oder Halbleiterchips, die zumindest eine aktive Schicht auf Basis von InGaAlP aufweisen, können beispielsweise bevorzugt elektromagnetische Strahlung mit einer oder mehreren spektralen Komponenten in einen grünen bis roten Wellenlängenbereich emittieren.Furthermore, the semiconductor layer sequence can be embodied, for example, on the basis of InGaAlN. Among InGaAlN-based semiconductor chips and semiconductor layer sequences fall in particular those in which the epitaxially produced semiconductor layer sequence usually has a layer sequence of different individual layers containing at least one single layer comprising a material of the III-V compound semiconductor material system In _x Al _y Ga _{1- xy} N with 0 ≤ x ≤ 1, 0 ≤ y ≤ 1 and x + y ≤ 1. For example, semiconductor layer sequences comprising at least one InGaAlN based active layer may preferentially emit electromagnetic radiation in an ultraviolet to green wavelength range. Alternatively or additionally, the semiconductor layer sequence or the semiconductor chip can also be based on InGaAlP, that is to say that the semiconductor layer sequence can have different individual layers, of which at least one individual layer is a material composed of the III-V compound semiconductor material system In _x Al _y Ga _1-xy P with 0 ≦ x ≦ 1, 0 ≦ y ≦ 1 and x + y ≦ 1. For example, semiconductor layer sequences or semiconductor chips having at least one active layer based on InGaAlP may emit electromagnetic radiation having one or more spectral components in a green to red wavelength range.

Alternativ oder zusätzlich kann die Halbleiterschichtenfolge oder der Halbleiterchip neben oder anstelle der III-V-Verbindungshalbleitermaterialsysteme auch II-VI-Verbindungshalbleitermaterialsysteme aufweisen. Alternatively or additionally, the semiconductor layer sequence or the semiconductor chip may also have II-VI compound semiconductor material systems in addition to or instead of the III-V compound semiconductor material systems.

Die Halbleiterschichtenfolge kann weiterhin ein Substrat aufweisen, auf dem die oben genannten III-V- oder II-VI-Verbindungshalbleitermaterialsystem abgeschieden sind. Das Substrat kann dabei ein Halbleitermaterial, beispielsweise ein oben genanntes Verbindungshalbleitermaterialsystem, umfassen. Insbesondere kann das Substrat GaP, GaN, SiC, Si und/oder Ge umfassen oder aus einem solchen Material sein. The semiconductor layer sequence may further comprise a substrate on which the above-mentioned III-V or II-VI compound semiconductor material system is deposited. The substrate may comprise a semiconductor material, for example a compound semiconductor material system mentioned above. In particular, the substrate may include or be GaP, GaN, SiC, Si and / or Ge.

Die Halbleiterschichtenfolge kann als aktive Bereiche in der aktiven Schicht beispielsweise herkömmliche pn-Übergänge, Doppelheterostrukturen, Einfach-Quantentopfstrukturen (SQW-Strukturen) oder Mehrfach-Quantentopfstrukturen (MQW-Strukturen) aufweisen. Die Halbleiterschichtenfolge kann neben der aktiven Schicht mit den aktiven Bereichen weitere funktionale Schichten und funktionelle Bereiche umfassen, etwa p- oder n-dotierte Ladungsträgertransportschichten, also Elektronen- oder Löchertransportschichten, p- oder n-dotierte Confinement-, Mantel- oder Wellenleiterschichten, Barriereschichten, Planarisierungsschichten, Pufferschichten, Schutzschichten und/oder Elektroden sowie Kombinationen daraus. Die Elektroden können dabei jeweils eine oder mehrere Metallschichten mit Ag, Au, Sn, Ti, Pt, Pd, Rh, Al, W, Zn, Cr, Cu Fe und/oder Ni aufweisen. Solche Strukturen die aktive Schicht oder die weiteren funktionalen Schichten und Bereiche betreffend sind dem Fachmann insbesondere hinsichtlich Aufbau, Funktion und Struktur bekannt und werden von daher an dieser Stelle nicht näher erläutert.The semiconductor layer sequence can have, for example, conventional pn junctions, double heterostructures, single quantum well structures (SQW structures) or multiple quantum well structures (MQW structures) as active regions in the active layer. The semiconductor layer sequence may comprise, in addition to the active layer with the active regions, further functional layers and functional regions, for example p- or n-doped charge carrier transport layers, ie electron or hole transport layers, p- or n-doped confinement, cladding or waveguide layers, barrier layers, Planarization layers, buffer layers, protective layers and / or electrodes and combinations thereof. The electrodes may each have one or more metal layers with Ag, Au, Sn, Ti, Pt, Pd, Rh, Al, W, Zn, Cr, Cu Fe and / or Ni. Such structures relating to the active layer or the further functional layers and regions are known to the person skilled in the art, in particular with regard to structure, function and structure, and are therefore not explained in greater detail here.

Darüber hinaus können zusätzliche Schichten, etwa Pufferschichten, Barriereschichten und/oder Schutzschichten auch senkrecht zur Aufwachsrichtung der Halbleiterschichtenfolge beispielsweise um die Halbleiterschichtenfolge herum angeordnet sein, also etwa auf den Seitenflächen der Halbleiterschichtenfolge.In addition, additional layers, for example buffer layers, barrier layers and / or protective layers can also be arranged perpendicular to the growth direction of the semiconductor layer sequence, for example around the semiconductor layer sequence, ie approximately on the side surfaces of the semiconductor layer sequence.

Weiterhin kann die Halbleiterschichtenfolge als so genannter „Distributed Feedback Laser“, kurz DFB-Laser, ausgeführt sein. Derartige DFB-Laser weisen in Abstrahlrichtung periodisch strukturierte aktive Bereiche auf. Ein periodisch strukturierter aktiver Bereich weist periodisch angeordnete Bereiche mit wechselnden Brechungsindices auf, die ein Interferenzgitter bzw. Interferenzfilter bilden können, das zu einer wellenlängenselektiven Reflexion führen kann. Weiterhin kann die Halbleiterschichtenfolge als so genannter „Buried Heterostructure Laser“, ausgeführt sein.Furthermore, the semiconductor layer sequence can be embodied as a so-called distributed feedback laser, DFB laser for short. Such DFB lasers have periodically structured active regions in the emission direction. A periodically structured active region has periodically arranged regions with varying refractive indices, which can form an interference grating or interference filter, which can lead to a wavelength-selective reflection. Furthermore, the semiconductor layer sequence can be embodied as a so-called buried heterostructure laser.

Durch die Ausbildung einer Seitenfläche der Halbleiterschichtenfolge als Strahlungsauskoppelfläche kann es sich bei der Halbleiterschichtenfolge bevorzugt um eine kantenemittierende Laserdiode handeln. Bevorzugt kann die Halbleiterschichtenfolge dabei eine erste und eine zweite Wellenleiterschicht aufweisen, zwischen denen die aktive Schicht mit den aktiven Bereichen angeordnet ist und die eine Führung der in den aktiven Bereichen erzeugten elektromagnetischen Strahlung in der aktiven Schicht ermöglichen. By forming a side surface of the semiconductor layer sequence as a radiation coupling-out surface, the semiconductor layer sequence may preferably be an edge-emitting laser diode. In this case, the semiconductor layer sequence may preferably have a first and a second waveguide layer, between which the active layer having the active regions is arranged, and which allow guidance of the electromagnetic radiation generated in the active regions in the active layer.

Die Hauptoberfläche mit den elektrischen Kontaktflächen und der Oberflächenstruktur kann eine Haupterstreckungsebene aufweisen, die senkrecht zur Aufwachsrichtung der Halbleiterschichtenfolge sein kann. Insbesondere kann die Hauptoberfläche mit den elektrischen Kontaktflächen und der Oberflächenstruktur eine einem Substrat gegenüberliegende Oberfläche der Halbleiterschichtenfolge sein.The main surface with the electrical contact surfaces and the surface structure may have a main extension plane, which may be perpendicular to the growth direction of the semiconductor layer sequence. In particular, the main surface with the electrical contact surfaces and the surface structure may be a surface of the semiconductor layer sequence opposite a substrate.

Die elektrischen Kontaktflächen auf der Hauptoberfläche können insbesondere als solche Flächenbereiche der Hauptoberfläche ausgeführt sein, die elektrisch leitend mit einer Elektrode verbunden sind, die auf der Hauptoberfläche aufgebracht ist. Dazu kann beispielsweise eine Elektrodenschicht, die etwa eines der oben genannten Metalle umfassen kann, in Form der elektrischen Kontaktflächen auf der Hauptoberfläche strukturiert aufgebracht sein. Alternativ oder zusätzlich kann auf der Hauptoberfläche eine elektrisch isolierende Schicht derart strukturiert aufgebracht sein, dass die elektrischen Kontaktflächen frei von der elektrisch isolierenden Schicht sind und eine Elektrodenschicht strukturiert oder großflächig über der elektrisch isolierenden Schicht und den elektrischen Kontaktflächen auf der Hauptoberfläche aufgebracht ist. Alternativ oder zusätzlich kann die Halbleiterschichtenfolge strukturiert in den Bereichen der elektrischen Kontaktflächen eine Schicht mit einem hochdotierten Halbleitermaterial aufweisen, das einen vorzugsweise ohmschen elektrischen Kontakt mit einem im Vergleich zur übrigen Hauptoberfläche niedrigen Kontaktwiderstand zu einer Elektrode ermöglicht. The electrical contact surfaces on the main surface may, in particular, be embodied as those surface regions of the main surface which are connected in an electrically conductive manner to an electrode which is applied to the main surface. For this purpose, for example, an electrode layer, which may comprise, for example, one of the abovementioned metals, may be applied in structured form in the form of the electrical contact surfaces on the main surface. Alternatively or additionally, an electrically insulating layer may be applied on the main surface in such a structured manner that the electrical contact surfaces are free of the electrically insulating layer and an electrode layer is structured or applied over the electrically insulating layer and the electrical contact surfaces on the main surface over a large area. Alternatively or additionally, the semiconductor layer sequence structured in the regions of the electrical contact surfaces having a layer with a highly doped semiconductor material, which allows a preferably ohmic electrical contact with a comparison with the rest of the main surface low contact resistance to an electrode.

Durch die Form der elektrischen Kontaktflächen und die elektrischen Leitfähigkeiten der funktionalen Schichten in Aufwachsrichtung sowie in der Erstreckungsebene der Halbleiterschichtenfolge können sich unterhalb der elektrischen Kontaktflächen in der aktiven Schicht die aktiven Bereiche ausbilden, in denen die Stromdichte hoch genug ist, um stimulierte Emission von kohärenter elektromagnetischer Strahlung zu ermöglichen. Durch die Form der elektrischen Kontaktflächen kann somit die Modenstruktur der in den aktiven Bereichen erzeugten stehenden elektromagnetischen Wellen beeinflusst werden. Die Abstrahlrichtung der Halbleiterschichtenfolge kann der Haupterstreckungsrichtung der elektrischen Kontaktflächen und damit der Haupterstreckungsrichtung der aktiven Bereiche entsprechen. Due to the shape of the electrical contact surfaces and the electrical conductivities of the functional layers in the growth direction and in the plane of extension of the semiconductor layer sequence, the active regions can form below the electrical contact surfaces in the active layer, in which the current density is high enough to stimulate emission of coherent electromagnetic To allow radiation. The shape of the electrical contact surfaces can thus influence the mode structure of the stationary electromagnetic waves generated in the active regions. The emission direction of the semiconductor layer sequence may correspond to the main extension direction of the electrical contact surfaces and thus to the main extension direction of the active regions.

Dabei sind die Schichten der Halbleiterschichtenfolge derartig strukturiert, dass die Hauptoberfläche mit den elektrischen Kontaktflächen die stegförmige Struktur umfasst. Insbesondere kann eine solche auch als „Ridge-Struktur“ bekannte Ausgestaltungen der Hauptoberfläche der Halbleiterschichtenfolge geeignet sein, in Abhängigkeit von ihrer Breite und Höhe und durch die aufgrund der stegförmigen Struktur und einem damit verbundenen Brechungsindexsprung von etwa 0,002 bis 0,02, insbesondere 0,005 bis 0,01, hervorgerufene so genannte Indexführung die Ausbildung einer transversalen Grundmode im aktiven Bereich zu ermöglichen. Dabei kann die Höhe einer Ridge-Struktur in größerem Maße als die Breite den genannten Brechungsindexsprung beeinflussen. In this case, the layers of the semiconductor layer sequence are structured in such a way that the main surface with the electrical contact surfaces comprises the web-shaped structure. In particular, such a configuration of the main surface of the semiconductor layer sequence known as "ridge structure" may be suitable, depending on its width and height and on the basis of the web-shaped structure and an associated refractive index jump of about 0.002 to 0.02, in particular 0.005 to 0.01 so-called index guide to allow the formation of a transverse fundamental mode in the active area. The height of a ridge structure can influence the mentioned refractive index jump to a greater extent than the width.

Zur Herstellung der Ridge-Struktur kann beispielsweise eine Halbleiterschichtenfolge mit den oben genannten funktionalen Schichten bereitgestellt werden. Die Ridge-Struktur kann dann durch eine Maske mittels eines abtragenden Verfahrens, etwa Ätzen, auf der Hauptoberfläche der Halbleiterschichtenfolge erzeugt werden. Um eine definierte und gleichmäßige Höhe der Ridge-Struktur zu erhalten, kann die Halbleiterschichtenfolge eine so genannte Ätzstoppschicht aufweisen. Beispielsweise bei einer Halbleiterschichtenfolge, die auf AlGaAs basierende Materialien aufweist, kann die Ätzstoppschicht eine Al-freie, P-haltige Schicht in einer oder zwischen zwei Schichten der Halbleiterschichtenfolge aufweisen. Beispielsweise kann die Ätzstoppschicht in einer zwischen der aktiven Schicht und der Hauptoberfläche angeordneten Wellenleiterschicht angeordnet sein. Dabei können die Dicke, Dotierung und/oder Lage der Ätzstoppschicht in der Wellenleiterschicht an die Wellenleiterschicht angepasst werden. Die Ätzstoppschicht kann dabei nach dem Ätzen an die Ridge-Struktur angrenzen und einen Teil der Hauptoberfläche bilden. To produce the ridge structure, it is possible, for example, to provide a semiconductor layer sequence with the abovementioned functional layers. The ridge structure can then be generated by a mask by means of an erosive method, such as etching, on the main surface of the semiconductor layer sequence. In order to obtain a defined and uniform height of the ridge structure, the semiconductor layer sequence may have a so-called etching stop layer. For example, in a semiconductor layer sequence comprising AlGaAs-based materials, the etch stop layer may comprise an Al-free, P-containing layer in one or between two layers of the semiconductor layer sequence. For example, the etch stop layer may be arranged in a waveguide layer arranged between the active layer and the main surface. In this case, the thickness, doping and / or position of the etch stop layer in the waveguide layer can be adapted to the waveguide layer. The etch stop layer may adjoin the ridge structure after the etching and form part of the main surface.

Die Vertiefung ist insbesondere entlang der Abstrahlrichtung höchstens 150 Mikrometer von der Strahlungsauskoppelfläche entfernt. Insbesondere ist eine der die Vertiefung umgebenden Seitenwände höchstens 150 Mikrometer von der Strahlungsauskoppelfläche beabstandet. Insbesondere ist die Seitenwand, die der Strahlungsauskoppelfläche am nächsten liegt und zumindest abschnittsweise gleichgerichtet zur Strahlungsauskoppelfläche ist, höchstens 150 Mikrometer von der Strahlungsauskoppelfläche beabstandet. The depression is at least 150 micrometers away from the radiation decoupling surface, in particular along the emission direction. In particular, one of the side walls surrounding the recess is spaced at most 150 micrometers from the radiation decoupling surface. In particular, the side wall, which is closest to the radiation outcoupling surface and at least partially rectified to the radiation outcoupling surface, is at most 150 micrometers away from the radiation outcoupling surface.

Die Vertiefung ist insbesondere quer zu der Abstrahlrichtung höchstens 300 Mikrometer von der stegförmige Struktur entfernt. Insbesondere ist eine der die Vertiefung umgebenden Seitenwände höchstens 300 Mikrometer von der stegförmige Struktur beabstandet. Insbesondere ist die Seitenwand, die der stegförmigen Struktur am nächsten liegt und zumindest abschnittsweise gleichgerichtet zur stegförmigen Struktur ist, höchstens 300 Mikrometer von der stegförmigen Struktur beabstandet. The recess is in particular transversely to the emission direction at most 300 micrometers away from the web-shaped structure. In particular, one of the side walls surrounding the recess is spaced at most 300 micrometers from the web-shaped structure. In particular, the side wall, which is closest to the web-shaped structure and is at least partially rectified to the web-shaped structure, is at most 300 micrometers away from the web-shaped structure.

Durch die Vertiefung wird Streulicht beziehungsweise Streustahlung reflektiert und/oder gestreut. Dadurch werden Störungen im horizontalen Fernfeld verringert beziehungsweise verhindert. Dadurch ist eine gute Strahlqualität im Nah- und Fernfeld möglich. Durch die Vertiefung, die höchstens 150 Mikrometer von der Strahlungsauskoppelfläche beabstandet ist, ist eine gute Abbildbarkeit und gute Bildqualität bei einem Einsatz des optoelektronischen Halbleiterbauelements in Projektionsanwendungen möglich. Zudem ist die elektromagnetische Strahlung gut fokussierbar und weist eine hohe Einkoppeleffizienz in Fasern auf. Weiterhin ist bei der Herstellung einer Mehrzahl von optoelektronischen Halbleiterbauelementen eine gute Ausbeute erzielbar, da wenig optoelektronische Halbleiterbauelemente, die eine nicht ausreichend gute Strahlqualität aufweisen, aussortiert werden müssen. Somit ist eine Kostensenkung möglich.The recess reflects and / or scatters scattered light or stray payment. As a result, disturbances in the horizontal far field are reduced or prevented. This allows a good beam quality in the near and far field. The depression, which is spaced at most 150 micrometers from the radiation outcoupling surface, permits good imaging and good image quality when the optoelectronic semiconductor component is used in projection applications. In addition, the electromagnetic radiation is well focused and has a high Einkoppeleffizienz in fibers. Furthermore, a good yield can be achieved in the production of a plurality of optoelectronic semiconductor components, since little optoelectronic semiconductor components which have a sufficiently good beam quality have to be sorted out. Thus, a cost reduction is possible.

Gemäß Ausführungsformen sind zwei Vertiefungen angeordnet. Die Vertiefungen sind quer zu der Abstrahlrichtung zueinander beabstandet angeordnet.According to embodiments, two recesses are arranged. The recesses are arranged at a distance from one another transversely to the emission direction.

Gemäß Ausführungsformen weist eine Seitenwand der die Vertiefung umgebenden Seitenwände einen Verlauf auf, der gleichgerichtet zu der Strahlungsauskoppelfläche ist. Diese Seitenwand weist einen Abstand von höchstens 150 Mikrometer von der Strahlungsauskoppelfläche auf.According to embodiments, a side wall of the side walls surrounding the recess has a course which is rectified to the radiation coupling-out surface. This sidewall has a distance of at most 150 microns from the radiation decoupling surface.

Gemäß Ausführungsformen weist eine weitere Seitenwand der die Vertiefung umgebenden Seitenwände auch einen Verlauf auf, der gleichgerichtet zu der Strahlungsauskoppelfläche ist, weist jedoch einen größeren Abstand von der Strahlungsauskoppelfläche auf.According to embodiments, a further side wall of the side walls surrounding the recess also has a course which is rectified to the radiation coupling-out surface, but has a larger distance from the radiation coupling-out surface.

Gemäß weiteren Ausführungsformen weist eine Seitenwand der die Vertiefung umgebenden Seitenwände einen Verlauf auf, der schräg in Bezug auf die Strahlungsauskoppelfläche ist. Die Seitenwand und die Strahlungsauskoppelfläche schließen einen Winkel von größer als 0° und kleiner oder gleich 30° ein. Insbesondere verläuft die Seitenwand gradlinig.According to further embodiments, a side wall of the side walls surrounding the recess has a course which is oblique with respect to the radiation coupling-out surface. The side wall and the radiation decoupling surface enclose an angle greater than 0 ° and less than or equal to 30 °. In particular, the side wall runs straight.

Gemäß Ausführungsformen ist der Punkt der schrägen Seitenwand, der den geringsten Abstand zu der Strahlungsauskoppelfläche aufweist, höchsten 150 Mikrometer von der Strahlungsauskoppelfläche beabstandet.According to embodiments, the point of the oblique side wall, which has the smallest distance to the radiation decoupling surface, is at most 150 micrometers from the radiation decoupling surface.

Gemäß weiteren Ausführungsformen weist eine Seitenwand der die Vertiefung umgebenden Seitenwände einen Verlauf auf, der gekrümmt in Bezug auf die Strahlungsauskoppelfläche ist. Insbesondere wird die Vertiefung ovalförmig von den Seitenwänden umgeben. Der Punkt der Seitenwand, der den geringsten Abstand zu der Strahlungsauskoppelfläche aufweist, ist gemäß Ausführungsformen höchstens 150 Mikrometer von der Strahlungsauskoppelfläche beabstandet.According to further embodiments, a side wall of the side walls surrounding the recess has a course which is curved with respect to is on the radiation decoupling surface. In particular, the depression is surrounded in an oval shape by the side walls. The point of the sidewall, which has the smallest distance to the radiation decoupling surface, according to embodiments spaced at most 150 microns from the radiation decoupling surface.

Die Seitenwände umgeben die Vertiefung gemäß weiteren Ausführungsformen in weiteren Geometrien, sodass die Vertiefung entlang der Strahlungsauskoppelfläche mindestens zwei unterschiedliche Abstände zu der Strahlungsauskoppelfläche aufweist. Gemäß weiteren Ausführungsformen umgeben die Seitenwände die Vertiefung derart, dass die Vertiefung entlang der stegförmigen Struktur mindestens zwei verschiedene Abstände zu der stegförmigen Struktur aufweist. Beispielsweise umgeben die Seitenwände die Vertiefung hexagonal-förmig oder zwölfeckig.The side walls surround the recess according to further embodiments in further geometries, so that the depression has at least two different distances to the radiation coupling-out surface along the radiation coupling-out surface. According to further embodiments, the side walls surround the recess such that the recess has at least two different distances from the web-shaped structure along the web-shaped structure. For example, the side walls surround the recess hexagonal-shaped or dodecagonal.

Gemäß Ausführungsformen ist der Abstand zwischen der Vertiefung und stegförmigen Struktur kleiner oder gleich 20 Mikrometer. Insbesondere ist der Punkt der Vertiefung, der am nächsten an der stegförmigen Struktur angeordnet ist, 20 Mikrometer oder weniger von der stegförmigen Struktur beabstandet.According to embodiments, the distance between the depression and ridge-shaped structure is less than or equal to 20 micrometers. In particular, the point of the well located closest to the web-shaped structure is spaced 20 microns or less from the web-shaped structure.

Gemäß weiteren Ausführungsformen weist die Oberflächenstruktur eine weitere Vertiefung auf, die entlang der Abstrahlrichtung ausgerichtet ist und in einem Randbereich der Halbleiterschichtenfolge angeordnet ist. Die Vertiefung schließt insbesondere direkt an die weitere Vertiefung an. Dadurch ist es möglich, Streu- und Spontanlicht über die gesamte Strahlungsauskoppelfläche zu unterdrücken.According to further embodiments, the surface structure has a further depression, which is aligned along the emission direction and is arranged in an edge region of the semiconductor layer sequence. The depression in particular connects directly to the further depression. This makes it possible to suppress scattered and spontaneous light over the entire radiation decoupling surface.

Gemäß weiteren Ausführungsformen grenzt die Vertiefung direkt an die Strahlungsauskoppelfläche an. Dadurch wird die Qualität der Strahlungsauskoppelfläche verbessert. Insbesondere wird das Spalten zur Herstellung der Strahlungsauskoppelfläche während der Herstellung des optoelektronischen Halbleiterbauelements durch die Vertiefung, die an die Strahlungsauskoppelfläche angrenzt, vereinfacht. Der Bruch wird durch die Vertiefung geleitet. Dadurch wird die Qualität der Strahlungsauskoppelfläche erhöht.According to further embodiments, the depression directly adjoins the radiation decoupling surface. This improves the quality of the radiation decoupling surface. In particular, the gaps for producing the radiation coupling-out surface during the production of the optoelectronic semiconductor component are simplified by the depression which adjoins the radiation coupling-out surface. The break is passed through the depression. As a result, the quality of the radiation decoupling surface is increased.

Gemäß weiteren Ausführungsformen ist die Vertiefung aus zwei oder mehr separaten Vertiefungen ausgebildet.According to further embodiments, the recess is formed from two or more separate recesses.

Beispielsweise ist eine der separaten Vertiefungen direkt an der Strahlungsauskoppelfläche angeordnet und eine weitere der separaten Vertiefungen beabstandet zu der Strahlungsauskoppelfläche. Dadurch können Ausbrüche in dem Bereich der beabstandeten Vertiefung vermieden werden.For example, one of the separate recesses is arranged directly on the radiation decoupling surface and a further one of the separate recesses is spaced from the radiation decoupling surface. This can prevent breakouts in the area of the spaced well.

Gemäß weiteren Ausführungsformen ist ein Bereich der Halbleiterschichtenfolge in einem Bereich der Vertiefung angeordnet. Insbesondere ist der Bereich der Halbleiterschichtenfolge säulenartig in dem Bereich der Vertiefung angeordnet. Beispielsweise ist der Bereich der Halbleiterschichtenfolge in der Vertiefung angeordnet, die direkt an die Strahlungsauskoppelfläche angrenzt. Der Bereich der Halbleiterschichtenfolge in dem Bereich der Vertiefung leitet dann während der Herstellung den Bruch der Halbleiterschichtenfolge entlang der Strahlungsauskoppelfläche.According to further embodiments, a region of the semiconductor layer sequence is arranged in a region of the depression. In particular, the region of the semiconductor layer sequence is arranged like a column in the region of the depression. By way of example, the region of the semiconductor layer sequence is arranged in the depression which directly adjoins the radiation coupling-out surface. The region of the semiconductor layer sequence in the region of the depression then conducts the breakage of the semiconductor layer sequence along the radiation coupling-out surface during production.

Gemäß Ausführungsformen ist die Vertiefung mit einem Gas, beispielsweise Luft, oder Vakuum gefüllt. Dadurch ist ein besonders hoher Sprung im Brechungsindex zwischen der Halbleiterschichtenfolge und der Vertiefung realisiert. According to embodiments, the depression is filled with a gas, for example air, or vacuum. As a result, a particularly high jump in the refractive index between the semiconductor layer sequence and the depression is realized.

Gemäß weiteren Ausführungsformen ist in der Vertiefung ein absorbierendes Material angeordnet. Das kann bedeuten, dass zumindest die Seitenwände der Vertiefung mit einem absorbierenden Material beschichtet sein können. Streustrahlung, die sich in der Halbleiterschichtenfolge ausbreitet und auf die Vertiefung trifft, kann somit absorbiert werden und an der weiteren Ausbreitung in der Halbleiterschichtenfolge gehindert werden. According to further embodiments, an absorbent material is disposed in the recess. This may mean that at least the side walls of the recess may be coated with an absorbent material. Stray radiation which propagates in the semiconductor layer sequence and impinges on the depression can thus be absorbed and prevented from further propagation in the semiconductor layer sequence.

Das absorbierende Material kann beispielsweise Gallium, Aluminium, Chrom oder Titan oder eine Kombination daraus aufweisen. Weiterhin kann das absorbierende Material ein Halbleitermaterial, etwa Silizium, Germanium, InAlGaAs, InGaAlP und InGaAlN, ZnSe und/oder ZnS aufweisen. Das Halbleitermaterial kann bevorzugt eine Bandlücke aufweisen, die kleiner oder gleich der Wellenlänge der in den aktiven Bereichen erzeugten elektromagnetischen Strahlung ist. Weiterhin kann das absorbierende Material Antimon oder eine Schicht oder einen Schichtenstapel mit Antimon mit einem oder mehreren der Materialien N, Te, Ge, Ag und In aufweisen, beispielsweise Antimonnitrid (SbN_x), SbTe, GeSbTe und/oder AgInSbTe. Alternativ oder zusätzlich kann das erste Filterelement auch eine Schicht oder einen Schichtenstapel mit AgO_x, PtO_x und/oder PdO_x aufweisen. Derartige Schichten oder Schichtenstapel sind auch als „super-resolution near-field structure“ (Super-RENS) bekannt, die unterhalb einer Grenztemperatur nicht transparent und absorbierend für elektromagnetische Strahlung sein können. The absorbent material may, for example, comprise gallium, aluminum, chromium or titanium or a combination thereof. Furthermore, the absorbing material may comprise a semiconductor material, such as silicon, germanium, InAlGaAs, InGaAlP and InGaAlN, ZnSe and / or ZnS. The semiconductor material may preferably have a bandgap which is less than or equal to the wavelength of the electromagnetic radiation generated in the active regions. Furthermore, the absorbent material may comprise antimony or an antimony layer or stack with one or more of the materials N, Te, Ge, Ag and In, for example antimony nitride (SbN _x ), SbTe, GeSbTe and / or AgInSbTe. Alternatively or additionally, the first filter element may also have a layer or a layer stack with AgO _x , PtO _x and / or PdO _x . Such layers or layer stacks are also known as "super-resolution near-field structures" (Super-RENS), which can not be transparent and absorb electromagnetic radiation below a limiting temperature.

Gemäß weiteren Ausführungsformen ist die Vertiefung mit einem dielektrischen Material gefüllt. Dadurch ist ein Brechungsindexsprung zwischen der Halbleiterschichtenfolge und der Vertiefung ermöglicht. Das dielektische Material kann beispielsweise ein Nitrid, ein Oxid, ein OxiNitrid oder eine Kombination daraus aufweisen. Das dielektische Material kann beispielsweise Silizium, Kalium, Radium, Kadmium, Zink, Zinn oder eine Kombination daraus aufweisen.According to further embodiments, the recess is filled with a dielectric material. This allows a refractive index jump between the semiconductor layer sequence and the depression. The dielectric material may include, for example, a nitride, an oxide, an oxynitride, or a combination thereof. The dielectic material can For example, silicon, potassium, radium, cadmium, zinc, tin or a combination thereof.

Gemäß weiteren Ausführungsformen ist die Vertiefung mit einem Material gefüllt, das sowohl dielektrische als auch absorbierende Eigenschaften aufweist. According to further embodiments, the recess is filled with a material having both dielectric and absorbing properties.

Gemäß Ausführungsformen ist die aktive Schicht zwischen zwei Schichten auf einem Substrat angeordnet und die Vertiefung reicht von der Hauptoberfläche bis in zumindest eine Schicht ausgewählt aus der aktiven Schicht, den Schichten und dem Substrat. According to embodiments, the active layer is arranged between two layers on a substrate and the depression extends from the main surface to at least one layer selected from the active layer, the layers and the substrate.

Wenn auf beiden Seiten der stegförmigen Struktur jeweils eine Vertiefung angeordnet ist, sind die beiden Vertiefungen gemäß Ausführungsformen gleich tief in die Halbleiterschichtenfolge eingebracht. Gemäß weiteren Ausführungsformen sind die zwei Vertiefungen unterschiedlich tief in die Halbleiterschichtenfolge und/oder das Substrat eingebracht. If in each case a depression is arranged on both sides of the web-shaped structure, the two depressions according to embodiments are introduced equally deep into the semiconductor layer sequence. According to further embodiments, the two depressions are introduced at different depths into the semiconductor layer sequence and / or the substrate.

Die Tiefe der Vertiefung hat Einfluss auf die optische Wirkung der Vertiefung, da Streulicht in den wellenleitenden Schichten der Schichtenfolge geführt werden kann. Die Tiefe der Vertiefung reicht daher gemäß Ausführungsformen mindestens bis in die p-Schicht der Schichtenfolge, bevorzugt durch die aktive Schicht und besonders bevorzugt mindestens in die n-Schicht der Schichtenfolge. The depth of the depression has an influence on the optical effect of the depression, since scattered light can be guided in the waveguiding layers of the layer sequence. According to embodiments, the depth of the depression extends at least as far as into the p-layer of the layer sequence, preferably through the active layer and particularly preferably at least into the n-layer of the layer sequence.

Die Vertiefung kann derart weit von der Hauptoberfläche in die Halbleiterschichtenfolge hineinragen, dass eine Ausbreitung der Streustrahlung in der Halbleiterschichtenfolge verringert oder verhindert werden kann. Die Vertiefung kann dabei in eine der funktionalen Schichten der Halbleiterschichtenfolge reichen. Dass die Vertiefung „in eine Schicht reicht“, kann bedeuten, dass die Vertiefung in der Schicht endet und die Schicht im Bereich der Vertiefung eine geringere Dicke aufweist als neben der Vertiefung. Weiterhin kann es bedeuten, dass die Vertiefung die Schicht gerade durchstößt und sich somit bis zu einer Grenzfläche zu einer unterhalb der Schicht angeordneten weiteren Schicht erstreckt. Beispielsweise kann die Halbleiterschichtenfolge zwei Wellenleiterschichten aufweisen, zwischen denen die aktive Schicht angeordnet ist. Die Vertiefung kann zumindest in die Wellenleiterschicht zwischen der aktiven Schicht und der Hauptoberfläche reichen. Weiterhin kann die Vertiefung bis in die aktive Schicht oder bis in die, von der Hauptoberfläche gesehen, unterhalb der aktiven Schicht angeordneten Wellenleiterschicht reichen. Darüber hinaus kann die Vertiefung bis in eine Schicht unterhalb der Wellenleiterschichten und der aktiven Schicht reichen, etwa eine Mantel- oder Zwischenschicht, oder bis ein Substrat, auf dem die funktionalen Schichten aufgebracht sind. The depression can protrude into the semiconductor layer sequence so far from the main surface, that propagation of the scattered radiation in the semiconductor layer sequence can be reduced or prevented. In this case, the depression can extend into one of the functional layers of the semiconductor layer sequence. The fact that the depression "reaches into one layer" may mean that the depression in the layer ends and the layer has a smaller thickness in the region of the depression than beside the depression. Furthermore, it may mean that the depression penetrates the layer in a straight line and thus extends as far as an interface to a further layer arranged below the layer. By way of example, the semiconductor layer sequence may have two waveguide layers, between which the active layer is arranged. The recess may extend at least into the waveguide layer between the active layer and the main surface. Furthermore, the depression can extend into the active layer or into the waveguide layer arranged below the active layer, as viewed from the main surface. In addition, the recess may extend into a layer below the waveguide layers and the active layer, such as a cladding or interlayer, or to a substrate on which the functional layers are deposited.

Die Vertiefung kann eine Mehrzahl von nebeneinander und/oder hintereinander angeordneten Gräben oder Vertiefungen aufweisen. Die Vertiefung erstreckt sich zwischen der stegförmigen Struktur und dem parallel zur stegförmigen Struktur verlaufenden Rand der Halbleiterschichtenfolge.The depression may have a plurality of trenches or depressions arranged side by side and / or behind one another. The depression extends between the web-shaped structure and the edge of the semiconductor layer sequence running parallel to the web-shaped structure.

Die Vertiefung kann Seitenwände aufweisen, die sich entlang der Aufwachsrichtung der Halbleiterschichtenfolge erstrecken und mit der Hauptoberfläche einen Winkel von größer oder gleich 80° einschließen können, insbesondere von größer oder gleich 90°. Der Winkel ist insbesondere kleiner oder gleich 120°. Dabei kann ein Winkel von 90° bedeuten, dass die Vertiefung Seitenwände aufweist, die parallel zur Aufwachsrichtung der Halbleiterschichtenfolge und damit senkrecht zur Hauptoberfläche ausgeführt sind. Ein Winkel größer als 90° bedeutet, dass die Kante zwischen einer Seitenwand der Vertriefung und der Hauptoberfläche einen stumpfen Winkel bildet. Somit verringert sich der Querschnitt der Vertiefung in eine Richtung von der Hauptoberfläche aus gesehen in die Halbleiterschichtenfolge hinein. Die Vertiefung kann dabei einen V-förmigen oder einen U-förmigen Querschnitt oder eine Kombination daraus aufweisen. Gemäß Ausführungsformen kann die Vertiefung Seitenwände aufweisen, die mit der Hauptoberfläche eine Kante mit einem Winkel von kleiner oder gleich 135° und bevorzugt gleich 135° bilden. Dadurch kann Streustrahlung, die sich in der Halbleiterschichtenfolge ausbreitet und auf die Seitenwand der Vertiefung trifft, von der Hauptoberfläche aus gesehen nach unten in unterhalb der aktiven Schicht liegende funktionale Schichten und/oder ein Substrat reflektiert und in diesen absorbiert werden. Dazu kann die Halbleiterschichtenfolge beispielsweise zusätzlich eine Schicht mit einem absorbierenden Material unterhalb der aktiven Schicht aufweisen. Insbesondere verlaufen die Seitenwände möglichst senkrecht zu der Hauptoberfläche, um Leckströme zu vermeiden.The depression can have side walls which extend along the growth direction of the semiconductor layer sequence and can enclose an angle of greater than or equal to 80 ° with the main surface, in particular of greater than or equal to 90 °. The angle is in particular less than or equal to 120 °. An angle of 90 ° may mean that the depression has side walls that are parallel to the growth direction of the semiconductor layer sequence and thus perpendicular to the main surface. An angle greater than 90 ° means that the edge forms an obtuse angle between a sidewall of the well and the major surface. Thus, the cross section of the recess decreases in a direction from the main surface as seen in the semiconductor layer sequence. The recess may have a V-shaped or a U-shaped cross-section or a combination thereof. According to embodiments, the recess may have side walls forming with the main surface an edge with an angle of less than or equal to 135 °, and preferably equal to 135 °. As a result, scattered radiation which propagates in the semiconductor layer sequence and impinges on the side wall of the depression, as seen from the main surface, can be reflected down into and absorbed in functional layers and / or a substrate lying below the active layer. For this purpose, the semiconductor layer sequence may for example additionally have a layer with an absorbent material below the active layer. In particular, the side walls are as perpendicular as possible to the main surface to avoid leakage currents.

Gemäß weiteren Ausführungsformen weisen die die Vertiefung umgebenden Seitenwände eine Rauheit von kleiner oder gleich 1 Mikrometer auf. Dadurch ist es möglich, Leckströme zu verhindern. According to further embodiments, the side walls surrounding the recess have a roughness of less than or equal to 1 micrometer. This makes it possible to prevent leakage currents.

Gemäß weiteren Ausführungsformen weisen die die Vertiefung umgebenden Seitenwände eine Rauheit von kleiner oder gleich 500 Nanometer auf, insbesondere eine Rauheit von kleiner oder gleich 100 Nanometer.According to further embodiments, the side walls surrounding the recess have a roughness of less than or equal to 500 nanometers, in particular a roughness of less than or equal to 100 nanometers.

Gemäß Ausführungsformen ist die Vertiefung mittels trockenchemischen Ätzen, nasschemischen Ätzen oder Laserschneiden in die Halbleiterschichtenfolge eingebracht. According to embodiments, the depression is introduced into the semiconductor layer sequence by means of dry-chemical etching, wet-chemical etching or laser cutting.

Weitere Vorteile, Merkmale und Weiterbildungen ergeben sich aus den im Folgenden in Verbindung mit den Figuren erläuterten Beispielen. Dabei können gleiche, gleichartige oder gleich wirkende Bestandteile jeweils mit den gleichen Bezugszeichen versehen sein. Die dargestellten Elemente und deren Größenverhältnisse zueinander sind grundsätzlich nicht als maßstabsgerecht anzusehen, vielmehr können einzelne Elemente, wie beispielsweise Schichten, Bauelemente und Bereiche, zur besseren Darstellbarkeit und/oder zum besseren Verständnis übertrieben dick oder groß dimensioniert dargestellt sein. Further advantages, features and developments emerge from the following in Connection with the figures illustrated examples. In this case, the same, identical or equivalent components may each be provided with the same reference numerals. The illustrated elements and their proportions to each other are not to be regarded as true to scale, but individual elements, such as layers, components and areas, for exaggerated representability and / or for better understanding may be shown exaggerated thick or large dimensions.

Es zeigen:Show it:

1A und 1B eine schematische Darstellung einer Laserlichtquelle gemäß einer Ausführungsform, 1A and 1B a schematic representation of a laser light source according to an embodiment,

2A und 2B eine schematische Darstellung einer Laserlichtquelle gemäß einer Ausführungsform, 2A and 2 B a schematic representation of a laser light source according to an embodiment,

3 eine schematische Darstellung einer Laserlichtquelle gemäß einer Ausführungsform, 3 a schematic representation of a laser light source according to an embodiment,

4 eine schematische Darstellung einer Laserlichtquelle gemäß einer Ausführungsform, 4 a schematic representation of a laser light source according to an embodiment,

5 eine schematische Darstellung einer Laserlichtquelle gemäß einer Ausführungsform, 5 a schematic representation of a laser light source according to an embodiment,

6 eine schematische Darstellung einer Laserlichtquelle gemäß einer Ausführungsform, 6 a schematic representation of a laser light source according to an embodiment,

7 eine schematische Darstellung einer Laserlichtquelle gemäß einer Ausführungsform, 7 a schematic representation of a laser light source according to an embodiment,

8 eine schematische Darstellung einer Laserlichtquelle gemäß einer Ausführungsform, 8th a schematic representation of a laser light source according to an embodiment,

9 eine schematische Darstellung einer Laserlichtquelle gemäß einer Ausführungsform, 9 a schematic representation of a laser light source according to an embodiment,

10 eine schematische Darstellung einer Laserlichtquelle gemäß einer Ausführungsform, und 10 a schematic representation of a laser light source according to an embodiment, and

11 eine schematische Darstellung einer Laserlichtquelle gemäß einer Ausführungsform. 11 a schematic representation of a laser light source according to an embodiment.

1A und 1B zeigen schematisch eine Darstellung eines optoelektronischen Halbleiterbauelements. Das optoelektronische Halbleiterbauelement ist in den dargestellten Ausführungsformen eine Laserlichtquelle 100. Gemäß weiteren Ausführungsformen umfasst das optoelektronische Halbleiterbauelement eine so genannte Superluminescent Light Emitting Diode (SLED) oder ein anderes Bauelement, das geeignet ist, im Betrieb Strahlung zu emittieren. 1A and 1B schematically show a representation of an optoelectronic semiconductor device. The optoelectronic semiconductor component is a laser light source in the illustrated embodiments 100 , According to further embodiments, the optoelectronic semiconductor component comprises a so-called Superluminescent Light Emitting Diode (SLED) or another component which is suitable for emitting radiation during operation.

1A zeigt dabei eine Schnittansicht einer Laserlichtquelle 100 quer zur Stapelrichtung einer Halbleiterschichtenfolge 112 der Laserlichtquelle 100 entlang der Linie A-A' der 3 gemäß einer Ausführungsform. 1B zeigt dabei einer Schnittansicht einer Laserlichtquelle 100 quer zur Stapelrichtung einer Halbleiterschichtenfolge 112 der Laserlichtquelle 100 entlang der Linie B-B' der 3 gemäß einer Ausführungsform. 1A shows a sectional view of a laser light source 100 transverse to the stacking direction of a semiconductor layer sequence 112 the laser light source 100 along the line AA 'the 3 according to one embodiment. 1B shows a sectional view of a laser light source 100 transverse to the stacking direction of a semiconductor layer sequence 112 the laser light source 100 along the BB 'line 3 according to one embodiment.

Die Halbleiterschichtenfolge 112 ist auf einem Substrat 124 angeordnet, auf dem eine Mehrzahl von funktionellen, epitaktisch aufgewachsenen Schichten aufgebracht ist. Die Halbleiterschichtenfolge 112 umfasst eine erste Schicht 122, und darauf eine aktive Schicht 113 und eine zweite Schicht 123. Auf der aktiven Schicht 113 ist die zweite Schicht 123 angeordnet, so dass die aktive Schicht 113 zwischen den Schichten 122 und 123 angeordnet ist. Die Halbleiterschichtenfolge 112 weist eine weitere Halbleiterschicht 131 auf, die Teil der stegförmigen Struktur 102 ist. Zudem ist eine Passivierungsschicht 132 angeordnet.The semiconductor layer sequence 112 is on a substrate 124 arranged on which a plurality of functional, epitaxially grown layers is applied. The semiconductor layer sequence 112 includes a first layer 122 , and on it an active layer 113 and a second layer 123 , On the active layer 113 is the second layer 123 arranged so that the active layer 113 between the layers 122 and 123 is arranged. The semiconductor layer sequence 112 has another semiconductor layer 131 on, the part of the web-shaped structure 102 is. There is also a passivation layer 132 arranged.

Die Halbleiterschichtenfolge 112 umfasst gemäß weiteren Ausführungsformen weitere Schichten, beispielsweise eine Zwischen- beziehungsweise Mantelschicht, die zwischen dem Substrat 124 und der Schicht 122 angeordnet ist, und/oder Kontaktschichten. Die Halbleiterschichtenfolge 112 ist eingerichtet, elektromagnetische Strahlung zu erzeugen, beispielsweise elektromagnetische Strahlung im Infrarotbereich und/oder im sichtbaren Bereich bis hin zum ultravioletten Bereich. The semiconductor layer sequence 112 comprises according to further embodiments, further layers, for example an intermediate or cladding layer, which is between the substrate 124 and the layer 122 is arranged, and / or contact layers. The semiconductor layer sequence 112 is adapted to generate electromagnetic radiation, such as electromagnetic radiation in the infrared range and / or in the visible range up to the ultraviolet range.

Die Halbleiterschichtenfolge 112 weist eine Strahlungsauskoppelfläche 115 auf (3). 1A zeigt eine Aufsicht auf die Strahlungsauskoppelfläche 115. Gegenüber der Strahlungsauskoppelfläche 115 weist die Halbleiterschichtenfolge 112 eine als Rückseite ausgebildete Oberfläche auf, die mit der Strahlungsauskoppelfläche 115 einen optischen Resonator ausbildet. Beispielsweise ist die Strahlungsauskoppelfläche 115 und/oder die Rückseite mit einer zumindest teilweise reflektierten Beschichtung beschichtet (nicht explizit gezeigt). Die jeweilige reflektierende Beschichtung ist gemäß Ausführungsformen eine Braggspiegelschichtenfolge und/oder umfasst reflektierende Metallschichten. The semiconductor layer sequence 112 has a radiation decoupling surface 115 on ( 3 ). 1A shows a plan view of the radiation decoupling surface 115 , Opposite the radiation decoupling surface 115 has the semiconductor layer sequence 112 a trained as a back surface, with the radiation output surface 115 forms an optical resonator. For example, the radiation decoupling surface 115 and / or the backside coated with an at least partially reflective coating (not explicitly shown). According to embodiments, the respective reflective coating is a Bragg mirror layer sequence and / or comprises reflective metal layers.

Die elektrische Kontaktierung der Halbleiterschichtenfolge 112 erfolgt über Elektroden (nicht explizit gezeigt). The electrical contacting of the semiconductor layer sequence 112 via electrodes (not explicitly shown).

Die Halbleiterschichtenfolge 112 weist eine stegförmige Struktur 102 auf. Die stegförmige Struktur 102 ist beispielsweise eine sogenannte Ridge-Struktur. The semiconductor layer sequence 112 has a web-shaped structure 102 on. The bar-shaped structure 102 is, for example, a so-called ridge structure.

Die aktive Schicht 113 weist einen aktiven Bereich 114 auf. In dem aktiven Bereichen 114 kann die Halbleiterschichtenfolge 112 in Betrieb durch stimulierte Emission kohärente elektromagnetische Strahlung erzeugen, die über die Strahlungsauskoppelfläche 115 entlang der Abstrahlrichtung 101 (3) als Strahlenbündel abgestrahlt werden kann. The active layer 113 has an active area 114 on. In the active areas 114 can the semiconductor layer sequence 112 in operation by stimulated emission to generate coherent electromagnetic radiation, the radiation over the coupling surface 115 along the emission direction 101 ( 3 ) can be emitted as a beam.

Weiterhin umfasst die Oberflächenstruktur auf der Hauptoberfläche 16 Vertiefungen 103, wie aus 1B ersichtlich. Die Vertiefung 103 reicht beispielsweise von der Hauptoberfläche 16 in das Substrat 124.Furthermore, the surface structure on the main surface 16 wells 103 , like out 1B seen. The depression 103 ranges for example from the main surface 16 in the substrate 124 ,

Streustrahlung, die sich beispielsweise durch die Reflexion von in dem aktiven Bereich 114 erzeugter elektromagnetischer Strahlung an der Strahlungsauskoppelfläche 115 entgegen der Abstrahlrichtung 101 seitlich versetzt zu den aktiven Bereichen 114 in der Halbleiterschichtenfolge 112 ausbreiten kann, kann an den Vertiefungen 103 reflektiert und/oder gestreut werden. Dadurch kann die Ausbildung von elektromagnetischen Nebenmoden zwischen der Strahlungsauskoppelfläche 115 und der Rückseite verhindert werden. Zusätzlich können die Vertiefungen 103 mit einem absorbierenden Material zumindest teilweise gefüllt sein.Stray radiation, for example due to the reflection of in the active area 114 generated electromagnetic radiation at the radiation decoupling surface 115 against the radiation direction 101 laterally offset to the active areas 114 in the semiconductor layer sequence 112 may spread to the wells 103 reflected and / or scattered. As a result, the formation of electromagnetic secondary modes between the radiation decoupling surface 115 and the back can be prevented. In addition, the depressions can 103 be at least partially filled with an absorbent material.

2A und 2B zeigen schematisch eine Darstellung einer Laserlichtquelle 100 gemäß weiterer Ausführungsformen. 2A zeigt dabei eine Schnittansicht einer Laserlichtquelle 100 quer zur Stapelrichtung einer Halbleiterschichtenfolge 112 der Laserlichtquelle 100 entlang der Linie A-A' der 3 gemäß einer Ausführungsform. 2B zeigt dabei eine Schnittansicht einer Laserlichtquelle 100 quer zur Stapelrichtung einer Halbleiterschichtenfolge 112 der Laserlichtquelle 100 entlang der Linie B-B' der 3 gemäß einer Ausführungsform. 2A and 2 B schematically show a representation of a laser light source 100 according to further embodiments. 2A shows a sectional view of a laser light source 100 transverse to the stacking direction of a semiconductor layer sequence 112 the laser light source 100 along the line AA 'the 3 according to one embodiment. 2 B shows a sectional view of a laser light source 100 transverse to the stacking direction of a semiconductor layer sequence 112 the laser light source 100 along the BB 'line 3 according to one embodiment.

Im Unterschied zu den Ausführungsformen der 1A und 1B weist die Laserlichtquelle gemäß den Ausführungsformen der 2A und 2B eine weitere Halbleiterschicht 133 auf. Die weitere Halbleiterschicht 133 ist seitlich der stegförmigen Struktur 102 angeordnet. Die Laserlichtquelle 100 gemäß den Ausführungsformen der 2A und 2B kann vom Typ eines sogenannte buried-heterostructure lasers (BH-Laser) sein. Die Laserlichtquelle 100 weist gemäß weiteren Ausführungsformen eine andere Geometrie auf, die es ermöglicht, elektromagnetische Strahlung über die Strahlungsauskoppelfläche 115 abzustrahlen.In contrast to the embodiments of the 1A and 1B includes the laser light source according to the embodiments of 2A and 2 B another semiconductor layer 133 on. The further semiconductor layer 133 is laterally of the web-shaped structure 102 arranged. The laser light source 100 according to the embodiments of 2A and 2 B can be of the type of a so-called buried heterostructure laser (BH laser). The laser light source 100 has, according to further embodiments, a different geometry, which allows electromagnetic radiation over the radiation coupling-out surface 115 radiate.

3 zeigt eine schematische Darstellung der Laserlichtquelle 100 gemäß Ausführungsformen in Aufsicht auf die Hauptoberfläche 116. 3 shows a schematic representation of the laser light source 100 according to embodiments in plan view of the main surface 116 ,

Die stegförmige Struktur 102 erstreckt sich gleichgerichtet zu der Abstrahlrichtung 101. Die Seitenwände, die die stegförmige Struktur 102 entlang der Abstrahlrichtung 101 umgeben, weisen einen Abstand d von beispielsweise zwischen 0,5 µm und 30µm auf. Insbesondere liegt der Abstand d in einem Bereich von 0,8 µm bis 15 µm, beispielsweise in einem Bereich von 1,3 µm bis 3 µm. The bar-shaped structure 102 extends rectified to the emission direction 101 , The side walls, which are the bar-shaped structure 102 along the emission direction 101 surrounded, have a distance d of, for example, between 0.5 .mu.m and 30 .mu.m. In particular, the distance d is in a range of 0.8 μm to 15 μm, for example in a range of 1.3 μm to 3 μm.

Die Laserlichtquelle 100 gemäß dem Ausführungsbeispiel der 3 weist zwei Vertiefungen 103 auf. Die Vertiefungen 103 erstrecken sich von der Hauptoberfläche 116 durch die Halbleiterschichtenfolge 112 beispielsweise bis in das Substrat 124. Durch die Vertiefungen 103 ist es möglich, die Ausbildung von elektromagnetischen Nebenmoden zwischen der Strahlungsauskoppelfläche 115 und der Rückseite zu verhindern. Gemäß Ausführungsformen sind die Vertiefungen 103 jeweils mit Luft gefüllt. Gemäß weiteren Ausführungsformen sind die Vertiefungen 103 jeweils mit einem absorbierenden und/oder einem dielektrischen Material gefüllt. Insbesondere sind die Vertiefungen 103 zumindest teilweise gefüllt. The laser light source 100 according to the embodiment of the 3 has two depressions 103 on. The wells 103 extend from the main surface 116 through the semiconductor layer sequence 112 for example, into the substrate 124 , Through the depressions 103 it is possible the formation of electromagnetic secondary modes between the radiation decoupling surface 115 and to prevent the back. According to embodiments, the depressions 103 each filled with air. According to further embodiments, the depressions 103 each filled with an absorbent and / or a dielectric material. In particular, the depressions 103 at least partially filled.

Die zwei Vertiefungen 103 sind im gezeigten Ausführungsbeispiel symmetrisch beidseitig der stegförmigen Struktur 102 angeordnet. Gemäß weiteren Ausführungsformen ist nur eine einzige Vertiefung 103 vorgesehen. Gemäß wiederum weiteren Ausführungsformen sind zwei Vertiefungen 103 vorgesehen, die nicht symmetrisch beidseitig der stegförmigen Struktur 102 angeordnet sind. The two wells 103 are in the embodiment shown symmetrically on both sides of the web-shaped structure 102 arranged. According to further embodiments is only a single recess 103 intended. According to yet further embodiments are two recesses 103 provided that are not symmetrical on both sides of the web-shaped structure 102 are arranged.

Die Vertiefungen 103 werden jeweils von Seitenwänden umgeben. Im gezeigten Ausführungsbeispiel werden die Vertiefungen 103 jeweils von einer Seitenwand 104 umgeben, die im Wesentlichen parallel zu der Halbleiterschichtenfolge 112 verläuft. Im Wesentlichen parallel zu der Seitenwand 104 verläuft die Seitenwand 105. Die Seitenwände 104 und 105 sind insbesondere gleich lang. Die Seitenfläche 104 weist einen geringeren Abstand f zu der Strahlungsauskoppelfläche 115 auf als die Seitenwand 105. The wells 103 are each surrounded by side walls. In the embodiment shown, the depressions 103 each from a side wall 104 surrounded, which are substantially parallel to the semiconductor layer sequence 112 runs. Essentially parallel to the side wall 104 runs the side wall 105 , The side walls 104 and 105 are in particular the same length. The side surface 104 has a smaller distance f to the radiation decoupling surface 115 on as the sidewall 105 ,

Quer zu der Seitenwand 104 verlaufen an den beiden gegenüberliegenden Enden der Seitenwand 104 die Seitenwände 108 beziehungsweise 109. Die Seitenwände 109 verlaufen im Wesentlichen quer zu der Strahlungsauskoppelfläche 115 und gleichgerichtet zu der Abstrahlungsrichtung 101. An die Seitenwand 108 grenzt die Seitenwand 126 an, die wiederum gleichgerichtet zur Strahlungsauskoppelfläche 115 verläuft. Die Seitenwand 126 weist einen Abstand e von der Strahlungsauskoppelfläche 115 auf, der größer ist als der Abstand f zwischen der Seitenwand 104 und der Strahlungsauskoppelfläche 115. Korrespondierend dazu schließt an die Seitenwand 109 eine Seitenwand 111 an, die gleichgerichtet zu der Strahlungsauskoppelfläche 115 ist. Cross to the side wall 104 extend at the two opposite ends of the side wall 104 the side walls 108 respectively 109 , The side walls 109 extend substantially transversely to the radiation coupling-out surface 115 and rectified to the radiation direction 101 , To the side wall 108 borders the side wall 126 which, in turn, rectified to the radiation decoupling surface 115 runs. The side wall 126 has a distance e from the radiation decoupling surface 115 greater than the distance f between the sidewall 104 and the radiation decoupling surface 115 , Correspondingly closes to the side wall 109 a side wall 111 which are rectified to the radiation decoupling surface 115 is.

Beispielsweise weist die Seitenwand 111 den Abstand e zu der Strahlungsauskoppelfläche 115 auf. Gemäß weiteren Ausführungsformen weist die Seitenwand 111 einen Abstand zu der Strahlungsauskoppelfläche 110 auf, der zu dem Abstand e verschieden ist. An die Seitenwand 126 schließt eine Seitenwand 107 an, die quer zu der Strahlungsauskoppelfläche 115 ausgerichtet ist und im Wesentlichen gleichgerichtet zu der Abstrahlrichtung 101 ist. Die Seitenwand 107 weist einen Abstand a zu der stegförmigen Struktur beziehungsweise zu der der Vertiefung 103 zugewandten Seitenwand der stegförmigen Struktur 102 auf. For example, the sidewall 111 the distance e to the radiation decoupling surface 115 on. According to further embodiments, the side wall 111 a distance to the radiation decoupling surface 110 which is different from the distance e. To the side wall 126 closes a side wall 107 at, transversely to the radiation decoupling surface 115 is aligned and substantially rectified to the emission direction 101 is. The side wall 107 has a distance a to the web-shaped structure or to the recess 103 facing side wall of the web-shaped structure 102 on.

Der Abstand a ist insbesondere geringer als ein Abstand b der Seitenwand 108 zu der stegförmigen Struktur 102. An die Seitenfläche 111 schließt eine Seitenwand 106 an, die quer zu der Strahlungsauskoppelfläche 115 im Wesentlichen gleichgerichtet zu der Abstrahlrichtung 101 ausgerichtet ist. Die Seitenfläche 106 und die Seitenfläche 107 weisen insbesondere einen Abstand i zueinander auf. Die Seitenwand 107 der einen Vertiefung 103 weist gemäß Ausführungsformen einen Abstand a’ zu der stegförmigen Struktur 102 auf. Die Abstände a und a’ sind gemäß Ausführungsformen gleich groß. Gemäß weiteren Ausführungsformen sind die Abstände a und a’ zueinander unterschiedlich. The distance a is in particular less than a distance b of the side wall 108 to the web-shaped structure 102 , To the side surface 111 closes a side wall 106 at, transversely to the radiation decoupling surface 115 substantially rectified to the emission direction 101 is aligned. The side surface 106 and the side surface 107 in particular have a distance i to each other. The side wall 107 the one depression 103 according to embodiments has a distance a 'to the web-shaped structure 102 on. The distances a and a 'are equal according to embodiments. According to further embodiments, the distances a and a 'are different from each other.

An die Seitenfläche 107 schließt eine Seitenwand 127 an, die im Wesentlichen parallel zu der Seitenwand 126 ausgerichtet ist. Vergleichbar dazu schließt an die Seitenwand 106 eine Seitenwand 110 an, die im Wesentlichen parallel zu der Seitenwand 111 verläuft. Die Seitenwände 110 und 111 weisen einen Abstand h zueinander auf. To the side surface 107 closes a side wall 127 on, which is essentially parallel to the side wall 126 is aligned. Comparable to closes to the side wall 106 a side wall 110 on, which is essentially parallel to the side wall 111 runs. The side walls 110 and 111 have a distance h to each other.

An die Seitenwand 110 und an die Seitenwand 127 schließt jeweils eine Seitenwand 128 beziehungsweise 129 an, die jeweils quer zu der Strahlungsauskoppelfläche 115 ausgerichtet sind. Zwischen den Seitenflächen 128 und 129 verläuft die Seitenwand 105.To the side wall 110 and to the side wall 127 each closes a side wall 128 respectively 129 at, each transverse to the radiation output surface 115 are aligned. Between the side surfaces 128 and 129 runs the side wall 105 ,

Die Vertiefungen 103 sind also von den Seitenwänden 104 bis 111 und 126 bis 129 umgeben, so dass die Vertiefung 103 entlang der Strahlungsauskoppelfläche 114 die unterschiedlichen Abstände e und f zu der Strahlungsauskoppelfläche 115 aufweist und entlang der stegförmigen Struktur 102 die unterschiedlichen Abstände a und b zu der stegförmigen Struktur 102 aufweist. The wells 103 So are from the sidewalls 104 to 111 and 126 to 129 surrounded, leaving the recess 103 along the radiation decoupling surface 114 the different distances e and f to the radiation decoupling surface 115 and along the web-shaped structure 102 the different distances a and b to the web-shaped structure 102 having.

Der Abstand a ist insbesondere der Abstand zwischen einem Punkt X und der nächstliegenden Seitenwand der stegförmigen Struktur 102. Der Punkt X ist eine Position der Vertiefung 103, die den geringsten Abstand zwischen der stegförmigen Struktur 102 und der Vertiefung 103 aufweist. Insbesondere ist der Punkt X der Punkt, der den geringsten Abstand zwischen der stegförmigen Struktur 102 und der Vertiefung 103 aufweist und der am nächsten an der Strahlungsauskoppelfläche 115 liegt. The distance a is in particular the distance between a point X and the nearest side wall of the web-shaped structure 102 , The point X is a position of the pit 103 , which has the smallest distance between the web-shaped structure 102 and the depression 103 having. In particular, the point X is the point that has the smallest distance between the web-shaped structure 102 and the depression 103 and the closest to the radiation decoupling surface 115 lies.

Die Vertiefungen 103 sind gemäß Ausführungsformen möglichst nahe an der stegförmigen Struktur 102 angeordnet. Streulicht erfährt in der Halbleiterschichtenfolge 112 seitlich der stegförmigen Struktur 102 eine optische Absorption. Die Lichtintensität nimmt nach dem physikalischen Gesetz "Lichtintensität(Weg) = Ausgangslichtintensität × exp(–Absorption × Weg)" mit dem Weg ab. Daher sind die Vertiefungen 103 jeweils möglichst nahe an der stegförmigen Struktur 102 zu positionieren. Der Abstand a liegt gemäß Ausführungsformen zwischen 0 µm und 20 µm, beispielsweise zwischen 0,5 µm und 8 µm, insbesondere zwischen 1 µm und 5 µm. The wells 103 are according to embodiments as close as possible to the web-shaped structure 102 arranged. Stray light experiences in the semiconductor layer sequence 112 laterally of the web-shaped structure 102 an optical absorption. The light intensity decreases according to the physical law "light intensity (path) = output light intensity × exp (absorption × path)" with the path. Therefore, the wells are 103 each as close as possible to the web-shaped structure 102 to position. The distance a is according to embodiments between 0 .mu.m and 20 .mu.m, for example between 0.5 .mu.m and 8 .mu.m, in particular between 1 .mu.m and 5 .mu.m.

Der Abstand b ist insbesondere der Abstand zwischen einem Punkt Y und der nächstliegenden Seitenwand der stegförmigen Struktur 102. Der Punkt Y ist gemäß Ausführungsformen der Punkt der Seitenwände der Vertiefung 103 mit dem geringsten Abstand zwischen der Vertiefung 103 und der Strahlungsauskoppelfläche 115. Insbesondere ist der Punkt Y der Punkt mit dem geringsten Abstand zwischen der Vertiefung 103 und der Strahlungsauskoppelfläche 115 und der am nächsten an der stegförmigen Struktur 102 liegt. The distance b is in particular the distance between a point Y and the nearest side wall of the web-shaped structure 102 , The point Y is, according to embodiments, the point of the side walls of the recess 103 with the smallest distance between the well 103 and the radiation decoupling surface 115 , In particular, the point Y is the point with the smallest distance between the recess 103 and the radiation decoupling surface 115 and the closest to the web-shaped structure 102 lies.

Die im Resonator verstärkte und in Schichten der Halbleiterschichtenfolge 112 geführte Mode wird durch einen zu geringen Abstand zwischen der stegförmigen Struktur 102 und den Vertiefungen 103 gemäß Ausführungsformen gestört. Diese Störung nimmt mit einem größer werdenden Abstand h zu. Zusätzlich nimmt die Streuwirkung der Vertiefungen 103 ab, wenn ein Abstand g zwischen den Seitenwänden 104 und 105 zu gering wird. Daher ist ein Teil der Vertiefung 103 zurückversetzt von der stegförmigen Struktur 102 angeordnet. The amplified in the resonator and in layers of the semiconductor layer sequence 112 guided fashion is due to a too small distance between the web-shaped structure 102 and the wells 103 disturbed according to embodiments. This disturbance increases with increasing distance h. In addition, the scattering effect of the wells decreases 103 starting when a distance g between the side walls 104 and 105 is too low. Therefore, part of the depression 103 set back from the web-shaped structure 102 arranged.

Gemäß Ausführungsformen beträgt der Abstand b zwischen 0,1 µm und 200 µm, beispielsweise zwischen 0,5 µm und 100 µm, insbesondere zwischen 1 µm und 50 µm. Die Differenz zwischen a und b ist gemäß Ausführungsformen in einem Bereich von > oder = 0,1 µm und < oder = 200 µm, beispielsweise > oder = 0,1 µm und < oder = 50 µm, insbesondere > oder = 0,1 µm und < oder = 50 µm. According to embodiments, the distance b is between 0.1 μm and 200 μm, for example between 0.5 μm and 100 μm, in particular between 1 μm and 50 μm. According to embodiments, the difference between a and b is in a range of> or = 0.1 μm and <or = 200 μm, for example> or = 0.1 μm and <or = 50 μm, in particular> or = 0.1 μm and <or = 50 μm.

Die Vertiefungen 103, beziehungsweise die jeweiligen Seitenwände 107, weisen einen Abstand c zueinander auf. Der Abstand c ist die Summe aus den Abständen a und a’ sowie d. Der Abstand c ist dabei in Abhängigkeit der Werte für die Abstände a beziehungsweise a’ und d vorgegeben. Die seitliche Versetzung der beiden Vertiefungen 103 gegenüber der stegförmigen Struktur 102 hat keine oder nahezu keine Auswirkung auf die Gesamtwirkung der beiden Streugräben 103, da die stärkere und die schwächere Wirkung sich gegenseitig kompensieren. The wells 103 , or the respective side walls 107 , have a distance c to each other. The distance c is the sum of the distances a and a 'and d. The distance c is given as a function of the values for the distances a or a 'and d. The lateral displacement of the two wells 103 opposite the web-shaped structure 102 has no or almost no effect on the overall effect of the two scattered trenches 103 because the stronger and weaker effects compensate each other.

Der Abstand d liegt gemäß Ausführungsformen in einem Bereich zwischen 0,5 µm und 30 µm, beispielsweise zwischen 0,8 µm und 15 µm, insbesondere zwischen 1,3 µm und 3 µm. The distance d is according to embodiments in a range between 0.5 .mu.m and 30 .mu.m, for example between 0.8 .mu.m and 15 .mu.m, in particular between 1.3 .mu.m and 3 .mu.m.

Der Abstand e ist insbesondere der Abstand zwischen dem Punkt X und der Strahlungsauskoppelfläche 115. Die Vertiefungen 103 sind jeweils geometrisch möglichst nahe an der Strahlungsauskoppelfläche 115 positioniert, um ein Austreten von entlang des gesamten Resonators entstandenen Streulichts über die Strahlungsauskoppelfläche 115 möglichst zu verhindern. Die Vertiefungen 103 können zu Materialverspannungen führen. Diese können beispielsweise bei der Herstellung der Laserlichtquelle 100 beim Barrenbrechen die Qualität des Bruchs entlang der Strahlungsauskoppelfläche 115 verringern. Aus diesem Grund ist der Abstand e der Vertiefung 103 zu der Strahlungsauskoppelfläche 115 vorteilhaft. Gemäß Ausführungsformen liegt der Abstand e in einem Bereich von 0,5 µm bis 100 µm, beispielsweise zwischen 1 µm und 50 µm, insbesondere zwischen 5 µm und 20 µm. The distance e is in particular the distance between the point X and the radiation coupling-out surface 115 , The wells 103 are each geometrically as close to the radiation decoupling surface 115 positioned to allow leakage of scattered light along the entire resonator across the radiation decoupling surface 115 possible to prevent. The wells 103 can lead to material tension. These can, for example, in the production of the laser light source 100 during bar breaking, the quality of the fracture along the radiation decoupling surface 115 reduce. For this reason, the distance e of the recess 103 to the radiation decoupling surface 115 advantageous. According to embodiments, the distance e is in a range of 0.5 μm to 100 μm, for example between 1 μm and 50 μm, in particular between 5 μm and 20 μm.

Der Abstand f ist insbesondere der Abstand zwischen dem Punkt Y und der Strahlungsauskoppelfläche 115. Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Vertiefung 103 entlang der gesamten Länge (Seitenwände 126, 104 und 111) von der Strahlungsauskoppelfläche 115 beabstandet. Dabei weist die Seitenwand 104 entlang ihrer gesamten Länge im Wesentlichen den Abstand f von der Strahlungsauskoppelfläche 115 auf. Dadurch wird ein besonders gutes Brechergebnis bei der Herstellung der Laserlichtquelle 100 entlang der Strahlungsauskoppelfläche 115 ermöglicht. Der Abstand f liegt gemäß Ausführungsformen in einem Bereich von 0,4 µm und 150 µm. Gemäß weiteren Ausführungsformen liegt der Abstand f in einem Bereich von 0,4 µm und 100 µm, beispielsweise zwischen 1 µm und 50 µm, insbesondere zwischen 5 µm und 20 µm. Die Differenz zwischen den Beträgen der Abstände e und f beträgt gemäß Ausführungsformen > oder = 0,1 µm und < oder = 100 µm, beispielsweise > oder = 0,1 µm und < oder = 50 µm und insbesondere > oder gleich 0,1 µm und < oder = 5 µm. The distance f is, in particular, the distance between the point Y and the radiation decoupling surface 115 , In the embodiment shown, the recess 103 along the entire length (side walls 126 . 104 and 111 ) from the radiation decoupling surface 115 spaced. In this case, the side wall 104 along its entire length substantially the distance f from the radiation decoupling surface 115 on. This results in a particularly good crushing result in the production of the laser light source 100 along the radiation decoupling surface 115 allows. The distance f is according to embodiments in a range of 0.4 microns and 150 microns. According to further embodiments, the distance f is in a range of 0.4 μm and 100 μm, for example between 1 μm and 50 μm, in particular between 5 μm and 20 μm. According to embodiments, the difference between the amounts of the distances e and f is> or = 0.1 μm and <or = 100 μm, for example> or = 0.1 μm and <or = 50 μm and in particular> or equal to 0.1 μm and <or = 5 μm.

Gemäß weiteren Ausführungsformen ist der Abstand f = 0 und die Differenz zwischen e und f = e. According to further embodiments, the distance f = 0 and the difference between e and f = e.

Der Abstand g ist die größte Ausdehnung der Vertiefung 103 in Richtung der Abstrahlrichtung 101. Die Wirkung einer Lichtstreuung steigt mit der Ausdehnung der Vertiefung 103 entlang der Abstrahlrichtung 101. Der Abstand g liegt in einem Bereich zwischen 0,1 µm und 60 µm, beispielsweise zwischen 1 µm und 30 µm, insbesondere zwischen 3 µm und 15 µm.The distance g is the largest dimension of the depression 103 in the direction of the emission direction 101 , The effect of light scattering increases with the extent of the depression 103 along the emission direction 101 , The distance g is in a range between 0.1 .mu.m and 60 .mu.m, for example between 1 .mu.m and 30 .mu.m, in particular between 3 .mu.m and 15 .mu.m.

Der Abstand h entspricht der kleinsten Ausdehnung der Vertiefung 103 entlang der Abstrahlrichtung 101. Der Abstand h ist gemäß Ausführungsformen > oder = 0 µm, insbesondere > oder = 3 µm, insbesondere > oder = 5 µm, insbesondere > oder = 7 µm, insbesondere > oder = 9 µm. Der Abstand h ist gemäß Ausführungsformen < oder = 50 µm, beispielsweise < oder = 25 µm, insbesondere < oder = 15 µm, insbesondere < oder = 7 µm. The distance h corresponds to the smallest dimension of the depression 103 along the emission direction 101 , According to embodiments, the distance h is> or = 0 μm, in particular> or = 3 μm, in particular> or = 5 μm, in particular> or = 7 μm, in particular> or = 9 μm. The distance h is, according to embodiments, <or = 50 μm, for example <or = 25 μm, in particular <or = 15 μm, in particular <or = 7 μm.

Der Abstand i entspricht der Länge der Vertiefung 103 entlang der Strahlungsauskoppelfläche 115. Streulicht und spontan emittiertes Licht können entlang der gesamten Strahlungsauskoppelfläche 115 ausgekoppelt werden. Um dies zu unterdrücken, wird die Vertiefung 103 gemäß Ausführungsformen bis zum Chiprand ausgedehnt. Da die Anfälligkeit für Leckströme mit einem zunehmendem Betrag für den Abstand i steigt, liegt der Abstand i gemäß Ausführungsformen zwischen 1 µm und 200 µm, beispielsweise zwischen 5 und 120 µm, insbesondere zwischen 15 und 70 µm. The distance i corresponds to the length of the depression 103 along the radiation decoupling surface 115 , Stray light and spontaneously emitted light can travel along the entire radiation output surface 115 be decoupled. To suppress this, the indentation becomes 103 according to embodiments extended to the chip edge. Since the susceptibility to leakage currents increases with an increasing amount for the distance i, the distance i according to embodiments lies between 1 μm and 200 μm, for example between 5 and 120 μm, in particular between 15 and 70 μm.

Die Abstände a, b, c, d, e, f, g, h und/oder i sind gemäß Ausführungsformen bei beiden Vertiefungen 103 jeweils gleich groß und gemäß weiteren Ausführungsformen zum Teil gleich groß und zum Teil unterschiedlich, wie beispielsweise die Abstände a und a’, gemäß weiteren Ausführungsformen vollständig unterschiedlich. The distances a, b, c, d, e, f, g, h and / or i are according to embodiments in both wells 103 in each case the same size and, according to further embodiments, in part the same size and partly different, such as the distances a and a ', completely different according to further embodiments.

Dadurch, dass die Seitenwände die Vertiefung 103 mehrstufig in der Nähe der stegförmigen Struktur 102 und in der Nähe der Strahlungsauskoppelfläche 115 umgeben, wird im Betrieb Streulicht zuverlässig unterdrückt und somit eine gute optische und elektrische Wirkung der Laserlichtquelle 100 ermöglicht. Streulicht und Spontanlicht werden zuverlässig unterdrückt. Due to the fact that the side walls are the recess 103 multi-level near the bar-shaped structure 102 and in the vicinity of the radiation decoupling surface 115 surrounded scattered light is reliably suppressed during operation and thus a good optical and electrical effect of the laser light source 100 allows. Stray light and spontaneous light are reliably suppressed.

Die Vertiefungen 103 sind gemäß Ausführungsformen jeweils mittels trockenchemischen Ätzens in die Halbleiterschichtenfolge 112 und/oder das Substrat 124 eingebracht. Gemäß weiteren Ausführungsformen sind die Vertiefungen 103 jeweils mittels naßchemischen Ätzen in die Halbleiterschichtenfolge 112 und gegebenenfalls das Substrat 124 eingebracht. Gemäß weiteren Ausführungsformen sind die Vertiefungen 103 jeweils mittels Sputterätzen in die Halbleiterschichtenfolge 112 und gegebenenfalls das Substrat 124 eingebracht. Gemäß weiteren Ausführungsformen sind die Vertiefungen 103 jeweils mittels "focused ion beam"-Ätzen (Ionenätzen, beispielsweise mit einen Galium Strahl) in die Halbleiterschichtenfolge 112 und gegebenenfalls das Substrat 124 eingebracht. Gemäß weiteren Ausführungsformen sind die Vertiefungen 103 jeweils mittels Laserschneiden in die Halbleiterschichtenfolge 112 und gegebenenfalls das Substrat 124 eingebracht. The wells 103 are in accordance with embodiments in each case by means of dry chemical etching in the semiconductor layer sequence 112 and / or the substrate 124 brought in. According to further embodiments, the depressions 103 each by wet chemical etching in the semiconductor layer sequence 112 and optionally the substrate 124 brought in. According to further embodiments, the depressions 103 in each case by means of sputter etching in the semiconductor layer sequence 112 and optionally the substrate 124 brought in. According to further embodiments, the depressions 103 in each case by means of "focused ion beam" etching (ion etching, for example with a Galium beam) into the semiconductor layer sequence 112 and optionally the substrate 124 brought in. According to further embodiments, the depressions 103 in each case by means of laser cutting in the semiconductor layer sequence 112 and optionally the substrate 124 brought in.

Die mittlere Rauheit der Seitenwände, die die Vertiefung 103 umgeben, ist jeweils kleiner als 1 µm, um Leckströme zu verhindern. Beispielsweise ist die Rauheit kleiner als 500 nm, insbesondere kleiner als 100 nm. The average roughness of the sidewalls, which is the depression 103 each is less than 1 micron in order to prevent leakage currents. For example, the roughness is less than 500 nm, in particular less than 100 nm.

Die Seitenwände, die die Vertiefung 103 umgeben, sind jeweils möglichst senkrecht zur Hauptoberfläche 116, um Leckströme zu verhindern. Insbesondere beträgt die Steilheit der Seitenwände in Bezug auf die Hauptoberfläche 116 gemäß Ausführungsformen jeweils < als 120°, beispielsweise < 110°, insbesondere < 100°, um Leckströme zu verhindern. The side walls, the recess 103 are each as perpendicular as possible to the main surface 116 to prevent leakage currents. In particular, the steepness of the side walls with respect to the main surface 116 in accordance with embodiments each <120 °, for example <110 °, in particular <100 ° to prevent leakage currents.

Die Tiefe der Vertiefung 103 hat Einfluss auf die optische Wirkung der Vertiefung 103, da Streulicht in Wellenleitenschichten der Halbleiterschichtenfolge 112 geführt werden kann. Die Tiefe der Vertiefung 103 reicht gemäß Ausführungsformen beginnend an der Hauptoberfläche 116 mindestens bis in den p-Wellenleiter (beispielsweise Schicht 123, 1), bevorzugt durch die aktive Schicht 113 und besonders bevorzugt mindestens in das n-cladding (beispielsweise Schicht 122, 1). The depth of the depression 103 has an influence on the optical effect of the depression 103 because scattered light in waveguide layers of the semiconductor layer sequence 112 can be performed. The depth of the depression 103 ranges according to embodiments starting at the main surface 116 at least into the p-waveguide (for example layer 123 . 1 ), preferably by the active layer 113 and particularly preferably at least in the n-cladding (for example layer 122 . 1 ).

Die Vertiefung 103 stellt jeweils eine Ausnehmung dar, die eine optische Streuwirkung und/oder Reflektion über einen Brechungsindexsprung zum umgebenden Material erzeugt. The depression 103 Each represents a recess which generates an optical scattering effect and / or reflection via a refractive index jump to the surrounding material.

4 zeigt eine schematische Darstellung der Laserlichtquelle 100 gemäß weiteren Ausführungsformen. Im Unterschied zu den Ausführungsformen der 3 weist die Laserlichtquelle 100 gemäß den Ausführungsbeispielen der 4 eine weitere Vertiefung 119 auf. 4 shows a schematic representation of the laser light source 100 according to further embodiments. In contrast to the embodiments of the 3 indicates the laser light source 100 according to the embodiments of the 4 another depression 119 on.

Die weitere Vertiefung 119 ist jeweils in Randbereichen der Laserlichtquelle 100, die von der stegförmigen Struktur 102 abgewandt sind, in die Halbleiterschichtenfolge 112 und gegebenenfalls das Substrat 124 eingebracht. Die weiteren Vertiefungen 119 verlaufen jeweils entlang der Abstrahlrichtung 101 beabstandet zu der stegförmigen Struktur 102 bis zu der Strahlungsauskoppelfläche 115. The further deepening 119 is in each case in edge regions of the laser light source 100 from the ridge-shaped structure 102 are turned away, in the semiconductor layer sequence 112 and optionally the substrate 124 brought in. The other wells 119 each run along the emission direction 101 spaced from the web-shaped structure 102 up to the radiation decoupling surface 115 ,

Die Vertiefungen 103 sind jeweils mit einer der weiteren Vertiefungen 119 verbunden. Die Vertiefungen 103 weisen jeweils einen Bereich 118 auf, in dem die Vertiefungen 103 jeweils gleichgerichtet zu der Strahlungsauskoppelfläche 115 verlaufen. Die Hauptausdehnungsrichtung der Vertiefung 103 ist in den Bereich 118 im Wesentlichen parallel zu der Strahlungsauskoppelfläche 115. The wells 103 are each with one of the other wells 119 connected. The wells 103 each have an area 118 on, in which the wells 103 each rectified to the radiation decoupling surface 115 run. The main expansion direction of the depression 103 is in the area 118 substantially parallel to the radiation decoupling surface 115 ,

Durch die weiteren Vertiefungen 119 beidseitig der stegförmigen Struktur 102 am Rand des Halbleiterbauelements 100 ist es möglich, Streu- und/oder Spontanlicht über die gesamte Auskoppelfläche 115 zu unterdrücken. Die Vertiefungen 103 können dabei die Seitenwände 104, 108, 126, 107, 127, 129 und 105 aufweisen, wie in Zusammenhang mit 1 beschrieben. Gemäß weiteren Ausführungsformen weisen die Vertiefungen 103 einen dazu unterschiedlichen Umriss auf. Through the other wells 119 on both sides of the web-shaped structure 102 at the edge of the semiconductor device 100 It is possible, scattered and / or spontaneous light over the entire decoupling surface 115 to suppress. The wells 103 can do the sidewalls 104 . 108 . 126 . 107 . 127 . 129 and 105 as related to 1 described. According to further embodiments, the depressions 103 a different outline on.

5 zeigt die Laserlichtquelle 100 gemäß weiteren Ausführungsformen. Im Unterschied zu den Ausführungsformen der 2 und 3 umgeben die Seitenwände die Vertiefungen 103 nicht geradlinig. Die Seitenwände umgeben die Vertiefungen 103 jeweils gekrümmt. Insbesondere weisen die Vertiefungen 103 jeweils einen ovalförmigen Umriss auf. Die Seitenwand 104, die der Strahlungsauskoppelfläche 115 zugewandt ist, weist eine gekrümmte Form auf. Der Abstand f von der Seitenwand 104 zu der Strahlungsauskoppelfläche 115 ist der kleinste Abstand zwischen der Seitenwand 104 und der Strahlungsauskoppelfläche 115 an dem Punkt Y. Der Abstand a ist der kleinste Abstand zwischen der Vertiefung 103 und der Seitenwand der stegförmigen Struktur 102 am Punkt X. Insbesondere ist der Verlauf der Seitenwände zwischen dem Punkt X und dem Punkt Y kontinuierlich. Somit kann ein großes Volumen der Vertiefung 103 bei kleinen Kantenflächen erreicht werden. Dadurch wird das Klein- und Sperrstromverhalten verbessert. 5 shows the laser light source 100 according to further embodiments. In contrast to the embodiments of the 2 and 3 the side walls surround the recesses 103 not straightforward. The side walls surround the depressions 103 each curved. In particular, the depressions 103 each have an oval-shaped outline. The side wall 104 , that of the radiation decoupling surface 115 facing, has a curved shape. The distance f from the side wall 104 to the radiation decoupling surface 115 is the smallest distance between the side wall 104 and the radiation decoupling surface 115 at the point Y. The distance a is the smallest distance between the recess 103 and the side wall of the web-shaped structure 102 In particular, the course of the sidewalls between the point X and the point Y is continuous. Thus, a large volume of depression 103 can be achieved with small edge surfaces. This improves the small and reverse current performance.

6 zeigt die Laserlichtquelle 100 gemäß weiteren Ausführungsformen. Im Unterschied zu den Ausführungsformen der 2 bis 4 weist die Vertiefung 103 gemäß den Ausführungsbeispielen der 6 keine Seitenwand auf, die parallel zu der Strahlungsauskoppelfläche 115 verläuft. Zudem verläuft die Seitenwand 105 zwischen dem Punkt X und dem Punkt Y linear. 6 shows the laser light source 100 according to further embodiments. In contrast to the embodiments of the 2 to 4 indicates the depression 103 according to the embodiments of the 6 no side wall that is parallel to the radiation decoupling surface 115 runs. In addition, the side wall runs 105 between point X and point Y linear.

Die Seitenfläche 104 schließt mit der Strahlungsauskoppelfläche 115 einen Winkel 117 ein, der < oder = 30°, insbesondere < oder = 20°, insbesondere < oder = 15° und > 0° ist. Insbesondere umgeben die Seitenwände die Vertiefung 103 hexagonalförmig. So ist ein großes Volumen für die Vertiefung 103 bei einer kleinen Laserkantenfläche ermöglicht. Dadurch wird das Klein- und Sperrstromverhalten verbessert.The side surface 104 closes with the radiation decoupling surface 115 an angle 117 a, which is <or = 30 °, in particular <or = 20 °, in particular <or = 15 ° and> 0 °. In particular, the side walls surround the recess 103 hex. So is a big volume for the recess 103 allows for a small laser edge area. This improves the small and reverse current performance.

7 zeigt die Laserlichtquelle 100 vor der Vereinzelung. Zur Herstellung der betriebsbereiten Laserlichtquelle 100 wird die dargestellte Anordnung entlang einer Bruchkante 125 durch die Halbleiterschichtenfolge 112 und das Substrat 124 gebrochen. Dadurch wird an der Bruchkante 125 die Strahlungsauskoppelfläche 115 ausgebildet. 7 shows the laser light source 100 before singling. For producing the ready-to-operate laser light source 100 the arrangement shown is along a breaking edge 125 through the semiconductor layer sequence 112 and the substrate 124 Broken. This will be at the breaking edge 125 the radiation output surface 115 educated.

Im Unterschied zu den Ausführungsbeispielen wie in Verbindung mit 2 bis 5 erläutert reicht die Vertiefung 103 gemäß den Ausführungsbeispielen der 7 bis an die Bruchkante 125 beziehungsweise die Strahlungsauskoppelfläche 115. Der Punkt Y ist folglich auf der Strahlungsauskoppelfläche 115 angeordnet. In contrast to the embodiments as in connection with 2 to 5 explains the depression 103 according to the embodiments of the 7 to the breaking edge 125 or the radiation decoupling surface 115 , The point Y is therefore on the radiation decoupling surface 115 arranged.

Dadurch, dass die Vertiefung 103 bis an die Bruchkante 125 reicht, wird die Qualität der Strahlungsauskoppelfläche 115 nach dem Brechen erhöht. Die daraus resultierenden verbesserten Laserschwellströme und Lasersteilheiten führen zu höheren Effizienzen der Laserlichtquelle 100. Zudem ist das Klein- und Sperrstromverhalten verbessert. Weiter ist die Lebensdauer der Laserlichtquelle 100 verbessert und das Risiko eines COD (COD: Catastrophic Optical Damage) verringert. Zudem können in der Herstellung Ausbeutegewinne und damit Kostensenkungen erreicht werden.Because of the depression 103 to the breaking edge 125 ranges, the quality of the radiation output surface 115 increased after breaking. The resulting improved laser threshold currents and laser gradients lead to higher efficiencies of the laser light source 100 , In addition, the small and reverse current behavior is improved. Next is the life of the laser light source 100 improves and reduces the risk of COD (Catastrophic Optical Damage). In addition, yield gains and thus cost reductions can be achieved in the production.

Die Vertiefung 103 verläuft bereichsweise entlang der Strahlungsauskoppelfläche 115 und bereichsweise beabstandet dazu. The depression 103 partially extends along the radiation output surface 115 and partially spaced thereto.

Dadurch wird das Brechen der Halbleiterschichtenfolge 112 und des Substrats 124 während der Herstellung der Laserlichtquelle 100 entlang der Kante 125 vereinfacht. Der Bruch wird durch den Bereich der Vertiefung 103 geleitet, der entlang der Bruchkante 125 beziehungsweise der Strahlungsauskoppelfläche 115 verläuft. Gemäß Ausführungsformen ist die weitere Vertiefung 119 angeordnet. Gemäß weiteren Ausführungsformen wird auf die weitere Vertiefung 119 verzichtet.This will break the semiconductor layer sequence 112 and the substrate 124 during the manufacture of the laser light source 100 along the edge 125 simplified. The break is through the area of the depression 103 passed along the breaking edge 125 or the radiation output surface 115 runs. According to embodiments, the further recess 119 arranged. According to further embodiments, the further recess 119 waived.

Durch den Verlauf der Vertiefung 103 bis an die Strahlungsauskoppelfläche 115 beziehungsweise die Bruchkante 125 wird im Betrieb Streu- und Spontanlicht über die gesamte Auskoppelfläche weitestgehend unterdrückt und gleichzeitig in der Herstellung die Brechqualität entlang der Bruchkante 125 verbessert. Through the course of the depression 103 to the radiation output surface 115 or the breaking edge 125 In operation, scattered and spontaneous light is largely suppressed over the entire decoupling surface and, at the same time, the crushing quality along the fracture edge during production 125 improved.

Dabei weist der Bereich der Vertiefung 103, der entlang der Bruchkante 125 verläuft, gemäß Ausführungsformen eine andere Tiefe quer zur Hauptoberfläche 116 auf als die übrigen Bereiche der Vertiefung 103, beispielsweise der Bereich, der an die Seitenfläche 104 angrenzt. Gemäß Ausführungsformen weist der Bereich der Vertiefung 103, der entlang der Bruchkante 125 verläuft, die gleiche Tiefe quer zur Hauptoberfläche 116 auf wie die übrigen Bereiche der Vertiefung 103, beispielsweise der Bereich, der an die Seitenfläche 104 angrenzt. In this case, the area of the depression 103 that goes along the breaking edge 125 runs, according to embodiments, a different depth across the main surface 116 on as the remaining areas of the recess 103 For example, the area attached to the side surface 104 borders. According to embodiments, the area of the recess 103 that goes along the breaking edge 125 runs, the same depth across the main surface 116 on like the other areas of the depression 103 For example, the area attached to the side surface 104 borders.

8 zeigt die Laserlichtquelle 100 vor der Vereinzelung gemäß einer weiteren Ausführungsform. Die Vertiefung 103 weist jeweils einen Bereich auf, der bis an die Bruchkante 125 beziehungsweise die Strahlungsauskoppelfläche 115 reicht. Die Vertiefung 103 weist einen Bereich an der Seitenwand 104 auf, der im Wesentlichen gleichgerichtet zu der Bruchkante 125 beziehungsweise der Strahlungsauskoppelfläche 115 verläuft. Zwischen diesen beiden Bereichen ist ein schräg laufender Bereich angeordnet, der die beiden Bereiche verbindet. Die Bruchkante 125 verläuft durch die Vertiefung 103. Dadurch kann die Bruchqualität an der Bruchkante 125 und somit die Strahlungsauskoppelfläche 115 verbessert werden. 8th shows the laser light source 100 prior to singulation according to another embodiment. The depression 103 each has an area that is up to the breaking edge 125 or the radiation decoupling surface 115 enough. The depression 103 has an area on the side wall 104 which is substantially rectified to the fracture edge 125 or the radiation output surface 115 runs. Between these two areas an inclined area is arranged, which connects the two areas. The breaking edge 125 passes through the depression 103 , As a result, the fracture quality at the fracture edge 125 and thus the radiation decoupling surface 115 be improved.

9 zeigt eine weitere Ausführungsform der Laserlichtquelle 100 vor der Vereinzelung. Die Vertiefung 103 weist eine Z-Form auf. Die Vertiefung 103 weist zwei Bereiche auf, die gleichgerichtet zur Strahlungsauskoppelfläche 115 verlaufen, wovon einer unmittelbar an die Bruchkante 125 angrenzt. Zwischen den beiden Bereichen ist ein schräg verlaufender Bereich angeordnet, der aus Richtung der stegförmigen Struktur 102 nach außen verläuft. Somit können Ausbrüche im Bereich der Seitenwand 104 der Vertiefung 103 vermieden werden, Streu- und Spontanlichtquellen über die gesamte Strahlungsauskoppelfläche 115 unterdrückt werden und die Bruchqualität entlang der Bruchkante 125 verbessert werden. 9 shows a further embodiment of the laser light source 100 before singling. The depression 103 has a Z-shape. The depression 103 has two areas that are rectified to the radiation decoupling surface 115 one of which is directly adjacent to the breaking edge 125 borders. Between the two areas, a sloping area is arranged, which is from the direction of the web-shaped structure 102 goes to the outside. Thus, outbreaks in the area of the sidewall can 104 the depression 103 be avoided, scattered and spontaneous light sources over the entire radiation decoupling surface 115 be suppressed and the fracture quality along the fracture edge 125 be improved.

10 zeigt eine weitere Ausführungsform der Laserlichtquelle 100 vor der Vereinzelung. Die Vertiefung 103 ist jeweils aus zwei separaten Vertiefungen ausgebildet. Der Punkt Y liegt dabei direkt auf der Bruchkante 125 beziehungsweise der Strahlungsauskoppelfläche 115. Die Vertiefung 103, deren Seitenwände den Punkt Y umfassen, und die Vertiefung 103 deren Seitenwände den Punkt X umfassen, sind voneinander beabstandet und grenzen nicht aneinander an. 10 shows a further embodiment of the laser light source 100 before singling. The depression 103 is formed in each case from two separate recesses. The point Y lies directly on the breaking edge 125 or the radiation output surface 115 , The depression 103 whose side walls comprise the point Y and the recess 103 whose side walls comprise the point X, are spaced apart and do not adjoin one another.

Die Vertiefung 103, deren Seitenwände den Punkt Y umfassen, dient zur Verbesserung der Bruchqualität entlang der Bruchkante 125. Die Vertiefung 103, deren Seitenwände den Punkt X umfassen, dient in erster Linie zur Unterdrückung von Streuund Spontanlicht. Facettenausbrüche im Bereich der Vertiefung 103, deren Seitenwände den Punkt X umfassen, können so vermieden werden. Dabei können die Seitenwände, die den Punkt X umfassen, die Vertiefung 103 in einer beliebigen geometrischen Form umgeben. The depression 103 , whose side walls include the point Y, serves to improve the quality of fracture along the breaking edge 125 , The depression 103 , whose side walls comprise the point X, serves primarily for the suppression of scattered and spontaneous light. Facet eruptions in the area of the depression 103 , whose side walls include the point X, can be avoided. In this case, the side walls that comprise the point X, the recess 103 surrounded in any geometric shape.

11 zeigt eine weitere Ausführungsform der Laserlichtquelle vor der Vereinzelung. Im Unterschied zu den Ausführungsbeispielen der 10 sind im Bereich der Vertiefung 103, deren Seitenwände den Punkt Y umfassen, Bereiche 120 der Halbleiterschichtenfolge 112 angeordnet. Insbesondere sind die Bereiche 120 parallel zu der Bruchkante 125 angeordnet. Die Bereiche 120 dienen zur Verbesserung der Bruchqualität entlang der Bruchkante 125. Die Bereiche 120 leiten den Bruch entlang der Bruchkante 125. 11 shows a further embodiment of the laser light source prior to singulation. In contrast to the embodiments of the 10 are in the area of deepening 103 whose sidewalls comprise the point Y, areas 120 the semiconductor layer sequence 112 arranged. In particular, the areas are 120 parallel to the breaking edge 125 arranged. The areas 120 serve to improve the fracture quality along the fracture edge 125 , The areas 120 guide the break along the breaking edge 125 ,

Die Erfindung ist nicht durch die Beschreibung anhand der Ausführungsbeispiele der Figuren auf diese beschränkt. Vielmehr umfasst die Erfindung jedes 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 Ausführungsbeispielen angegeben ist.The invention is not limited by the description based on the embodiments of the figures on these. Rather, the invention encompasses every feature as well as every combination of features, which in particular includes any combination of features in the patent claims, even if this feature or combination itself is not explicitly stated in the patent claims or exemplary embodiments.

Claims

Optoelectronic semiconductor component, comprising - a semiconductor layer sequence ( 112 ) with an active layer ( 113 ) with an active area ( 114 ), which is suitable during operation electromagnetic radiation via a radiation output surface ( 115 ) executed side surface of the semiconductor layer sequence ( 112 ) along a radiation direction ( 101 ), - a main surface ( 116 ), which are transverse to the radiation decoupling surface ( 115 ) and which has a web-shaped structure ( 102 ) along the radiation direction ( 101 ), - a surface structure in the main surface ( 116 ) of the semiconductor layer sequence ( 112 ), wherein - the surface structure is a depression ( 103 ) which transversely to the emission direction laterally of the web-shaped structure ( 102 ), wherein the depression ( 103 ) a distance (f) of at most 150 microns from the radiation output surface ( 115 ) and wherein the depression ( 103 ) a distance (a) of at most 300 microns from the web-shaped structure ( 102 ) having.

Optoelectronic semiconductor component according to Claim 1, in which a side wall ( 104 ) the depression ( 103 ) surrounding sidewalls has a course which is rectified to the radiation outcoupling surface ( 115 ).

Optoelectronic semiconductor component according to Claim 1 or 2, in which a side wall ( 104 ) the depression ( 103 ) has a profile which obliquely with respect to the radiation outcoupling surface ( 115 ), wherein the side wall ( 104 ) and the radiation decoupling surface ( 115 ) an angle ( 117 ) of greater than 0 ° and less than or equal to 30 °.

Optoelectronic semiconductor component according to one of Claims 1 to 3, in which a side wall ( 104 ) the depression ( 103 ) surrounding side walls has a course which is curved with respect to the radiation decoupling surface ( 115 ).

Optoelectronic semiconductor component according to Claim 4, in which the recess ( 103 ) surrounding side walls the recess ( 103 ) surrounded oval-shaped.

Optoelectronic semiconductor component according to Claim 1 or 2, in which the depression ( 103 ) an area ( 118 ), which is rectified to the radiation output surface ( 115 ) runs.

Optoelectronic semiconductor component according to one of Claims 1 to 3, in which the recess ( 103 ) surrounding side walls the recess ( 103 ) surrounded by a hexagonal shape.

Optoelectronic semiconductor component according to one of Claims 1 to 3, in which the recess ( 103 ) surrounding side walls the recess ( 103 ) surrounded by dodecagonal.

Optoelectronic semiconductor component according to one of Claims 1 to 8, in which the depression ( 103 ) a distance (a) to the web-shaped structure ( 102 ) of less than or equal to 20 microns.

Optoelectronic semiconductor component according to one of Claims 1 to 9, in which the surface structure comprises a further depression ( 119 ) along the radiation direction ( 101 ), which in an edge region of the semiconductor layer sequence ( 112 ) are arranged, wherein the second recess ( 103 ) directly to the further recess ( 119 ).

Optoelectronic semiconductor component according to one of Claims 1 to 10, in which the depression ( 103 ) to the radiation decoupling surface ( 115 ) adjoins.

Optoelectronic semiconductor component according to one of Claims 1 to 11, in which the depression ( 103 ) is formed of two or more separate recesses.

Optoelectronic semiconductor component according to one of Claims 1 to 12, in which an area ( 120 ) of the semiconductor layer sequence ( 112 ) in a region of the depression ( 103 ) is arranged.

Optoelectronic semiconductor component according to one of Claims 1 to 13, in which - in the depression ( 103 ) a gas or vacuum is arranged.

Optoelectronic semiconductor component according to one of Claims 1 to 13, in which - in the depression ( 103 ) An absorbent material is arranged.

Optoelectronic semiconductor component according to one of Claims 1 to 13, in which - in the depression ( 103 ) A dielectric material is arranged.

Optoelectronic semiconductor component according to one of Claims 1 to 16, in which - the active layer ( 113 ) between two layers ( 122 . 123 ) on a substrate ( 124 ) and the depression ( 103 ) from the main surface ( 116 ) to at least one layer selected from the active layer ( 113 ), the waveguide layers ( 122 . 123 ) and the substrate ( 124 ) enough.

Optoelectronic semiconductor component according to one of claims 1 to 17, in which - the recess ( 103 ) surrounding side walls with the main surface ( 116 ) an angle ( 130 ) between greater than or equal to 80 ° and less than or equal to 120 °.

Optoelectronic semiconductor component according to one of claims 1 to 18, in which - the recess ( 103 ) have a roughness of less than or equal to 1 micrometer.

Optoelectronic semiconductor component according to one of Claims 1 to 19, in which the depression ( 103 ) by means of dry chemical etching, wet chemical etching or laser cutting into the semiconductor layer sequence ( 112 ) is introduced.