DE102018125493A1

DE102018125493A1 - Kantenemittierender halbleiterlaser und verfahren zur herstellung eines kantenemittierenden halbleiterlasers

Info

Publication number: DE102018125493A1
Application number: DE102018125493.8A
Authority: DE
Inventors: Jens Ebbecke
Original assignee: Osram Opto Semiconductors GmbH
Current assignee: Ams Osram International GmbH
Priority date: 2018-10-15
Filing date: 2018-10-15
Publication date: 2020-04-16

Abstract

In mindestens einer Ausführungsform weist der kantenemittierende Halbleiterlaser (100) einen Halbleiterkörper (1) mit einer Oberseite (13), einer Unterseite (14), einer ersten und einer zweiten Facette (11, 12) auf. Die erste und die zweite Facette liegen einander gegenüber und verbinden die Oberseite und die Unterseite miteinander. Der Halbleiterkörper umfasst einen aktiven Bereich (10) zur Erzeugung von Laserstrahlung. Ferner weist der Halbleiterlaser ein erstes Kontaktelement (31) zur Injektion von ersten Ladungsträgern auf der Oberseite sowie ein zweites Kontaktelement (32) zur Injektion von zweiten Ladungsträgern auf der Unterseite auf. Der Halbleiterlaser weist einen Spiegel (21) auf der ersten Facette auf. Das erste Kontaktelement ist in einem ersten Kontaktbereich (310) elektrisch leitend mit dem Halbleiterkörper verbunden. Der Spiegel überlappt entlang einer Querrichtung vollständig mit dem ersten Kontaktelement. Eine Breite des ersten Kontaktelements ist kleiner als eine Breite des zweiten Kontaktelements und eine Breite des Spiegels ist kleiner als die Breite des ersten Kontaktelements. Eine Reflektivität für auf die erste Facette treffende Laserstrahlung im Bereich des Spiegels ist größer als in einem Bereich unmittelbar neben dem Spiegel.

Description

Es wird ein kantenemittierender Halbleiterlaser angegeben. Darüber hinaus wird ein Verfahren zur Herstellung eines kantenemittierenden Halbleiterlasers angegeben.
Eine zu lösende Aufgabe besteht darin, einen kantenemittierenden Halbleiterlaser mit einer geringen Strahldivergenz anzugeben. Eine weitere zu lösende Aufgabe besteht darin, ein Verfahren zur Herstellung eines solchen kantenemittierenden Halbleiterlasers anzugeben.
Diese Aufgaben werden unter anderem durch den Gegenstand und das Verfahren der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche.
Zunächst wird ein kantenemittierender Halbleiterlaser angegeben.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform weist der kantenemittierende Halbleiterlaser einen Halbleiterkörper mit einer Oberseite, einer Unterseite, einer ersten und einer zweiten Facette auf. Die erste und die zweite Facette liegen einander gegenüber und verbinden die Oberseite und die Unterseite miteinander. Ferner weist der Halbleiterkörper einen aktiven Bereich zur Erzeugung von Laserstrahlung auf.
Die Oberseite und die Unterseite sind bevorzugt Hauptseiten des Halbleiterkörpers. Insbesondere ist eine Höhe des Halbleiterkörpers, gemessen als der Abstand zwischen der Oberseite und der Unterseite, kleiner als die Ausdehnungen des Halbleiterkörpers entlang der Oberseite und/oder Unterseite. Die Oberseite und die Unterseite können im Wesentlichen parallel zueinander verlaufen.
Die Begriffe „Oberseite“ und „Unterseite“ oder ähnliche Begriffe sind keinesfalls einschränkend auf Richtungen antiparallel und parallel zur Gravitationsrichtung zu verstehen. Sie werden vielmehr allgemein verwendet, um zum Beispiel einander gegenüberliegende Bereiche oder Richtungen zu kennzeichnen.
Die Facetten sind einander gegenüberliegende Seitenflächen des Halbleiterkörpers. Bei den Facetten handelt es sich zum Beispiel um Bruchflächen, an denen der Halbleiterkörper gebrochen und vereinzelt ist. Die Facetten verlaufen im Rahmen der Herstellungstoleranz bevorzugt parallel zueinander. Die Facetten verlaufen quer, insbesondere senkrecht, zur Oberseite und/oder Unterseite. Der Bereich zwischen den beiden Facetten bildet einen Resonator des Halbleiterlasers. Zwischen den beiden Facetten läuft die Laserstrahlung hin und her.
Der Halbleiterkörper basiert zum Beispiel auf einem III-V-Verbindungshalbleitermaterial. Bei dem Halbleitermaterial handelt es sich zum Beispiel um ein Nitrid-Verbindungshalbleitermaterial, wie Al_nIn_1-n-mGa_mN, oder um ein Phosphid-Verbindungshalbleitermaterial, wie Al_nIn_1-n-mGa_mP, oder um ein Arsenid-Verbindungshalbleitermaterial, wie Al_nIn_1-n-mGa_mAs oder Al_nIn_1-n-mGa_mAsP, wobei jeweils 0 ≤ n ≤ 1, 0 ≤ m ≤ 1 und m + n ≤ 1 ist. Dabei kann die Halbleiterschichtenfolge Dotierstoffe sowie zusätzliche Bestandteile aufweisen. Der Einfachheit halber sind jedoch nur die wesentlichen Bestandteile des Kristallgitters der Halbleiterschichtenfolge, also Al, As, Ga, In, N oder P, angegeben, auch wenn diese teilweise durch geringe Mengen weiterer Stoffe ersetzt und/oder ergänzt sein können. Bevorzugt basiert die Halbleiterschichtenfolge auf AlInGaAs.
Die Oberseite, die Unterseite und die Facetten sind Teil des Halbleiterkörpers, bestehen also insbesondere aus dem Halbleitermaterial des Halbleiterkörpers.
Der aktive Bereich des Halbleiterkörpers beinhaltet insbesondere wenigstens einen pn-Übergang und/oder mindestens eine Quantentopfstruktur in Form eines einzelnen Quantentopfs, kurz SQW, oder in Form einer Multi-Quantentopfstruktur, kurz MQW. Bevorzugt umfasst der Halbleiterkörper einen, insbesondere genau einen, zusammenhängenden, insbesondere einfach zusammenhängenden, aktiven Bereich. Der aktive Bereich kann als aktive Schicht ausgebildet sein, die im Rahmen der Herstellungstoleranz bevorzugt parallel zu der Oberseite und/oder Unterseite verläuft.
Der aktive Bereich kann zum Beispiel im bestimmungsgemäßen Betrieb Laserstrahlung im blauen oder grünen oder roten Spektralbereich oder im UV-Bereich oder im IR-Bereich erzeugen.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst der kantenemittierende Halbleiterlaser ein erstes Kontaktelement zur Injektion von ersten Ladungsträgern auf der Oberseite. Das erste Kontaktelement umfasst beispielsweise ein Metall oder besteht daraus. Das erste Kontaktelement ist bevorzugt einfach zusammenhängend ausgebildet. Das erste Kontaktelement grenzt insbesondere unmittelbar an die Oberseite des Halbleiterkörpers. Zur Injektion von ersten Ladungsträgern ist das erste Kontaktelement unmittelbar elektrisch leitend mit dem Halbleiterkörper verbunden. Beispielsweise umfasst das erste Kontaktelement eine Schichtenfolge aus Ti/Pt/Au. Bei den ersten Ladungsträgern kann es sich um Löcher handeln. Alternativ handelt es sich bei den ersten Ladungsträgern um Elektronen.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst der kantenemittierende Halbleiterlaser ein zweites Kontaktelement zur Injektion von zweiten Ladungsträgern auf der Unterseite. Das zweite Kontaktelement ist bevorzugt einfach zusammenhängend ausgebildet. Das zweite Kontaktelement umfasst beispielsweise ein Metall oder besteht daraus. Das zweite Kontaktelement grenzt insbesondere direkt an die Unterseite des Halbleiterkörpers. Zur Injektion von zweiten Ladungsträgern ist das zweite Kontaktelement unmittelbar elektrisch leitend mit dem Halbleiterkörper verbunden. Beispielsweise umfasst das zweite Kontaktelement eine Schichtenfolge aus AuGe/Ti/Pt/Au. Das zweite Kontaktelement dient zur Injektion von zweiten Ladungsträgern mit entgegengesetzter Polarität zu den ersten Ladungsträgern, also beispielsweise von Elektronen oder Löchern.
Die über die beiden Kontaktelemente injizierten Ladungsträger kombinieren innerhalb des aktiven Bereichs des Halbleiterkörpers, wobei elektromagnetische Strahlung entsteht, die durch stimulierte Emission innerhalb des durch die Facetten gebildeten Resonators zu Laserstrahlung verstärkt wird.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst der kantenemittierende Halbleiterlaser einen Spiegel auf der ersten Facette. Der Spiegel dient insbesondere zur Reflexion der in dem Halbleiterkörper hin- und herlaufenden und dabei auf die erste Facette treffenden Laserstrahlung. Der Spiegel kann eine metallische Schicht umfassen oder daraus bestehen. Bevorzugt umfasst der Spiegel zumindest eine oder mehrere dielektrische Schichten. Der Spiegel ist insbesondere unmittelbar auf die erste Facette aufgebracht.
Die Auskopplung der Laserstrahlung aus dem Halbleiterkörper erfolgt bevorzugt über die zweite Facette, insbesondere ausschließlich über die zweite Facette. Auf der zweiten Facette ist bevorzugt kein Spiegel angeordnet.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist das erste Kontaktelement in einem ersten Kontaktbereich elektrisch leitend mit dem Halbleiterkörper verbunden. Der erste Kontaktbereich ist insbesondere ein einfach zusammenhängender Bereich der Oberseite des Halbleiterkörpers. Innerhalb des ersten Kontaktbereichs, bevorzugt überall innerhalb des ersten Kontaktbereichs, kann das erste Kontaktelement unmittelbar an die Oberseite des Halbleiterkörpers angrenzen. Der erste Kontaktbereich kann kleiner als die dem Halbleiterkörper zugewandte Seite des ersten Kontaktelements sein. Bevorzugt ist das erste Kontaktelement ausschließlich in dem ersten Kontaktbereich elektrisch leitend mit dem Halbleiterkörper verbunden.
Das zweite Kontaktelement ist bevorzugt in einem zweiten Kontaktbereich elektrisch leitend mit dem Halbleiterkörper verbunden. Der zweite Kontaktbereich ist insbesondere ein einfach zusammenhängender Bereich der Unterseite des Halbleiterkörpers. Innerhalb des zweiten Kontaktbereichs, bevorzugt überall innerhalb des zweiten Kontaktbereichs, kann das zweite Kontaktelement unmittelbar an die Oberseite des Halbleiterkörpers angrenzen. Der zweite Kontaktbereich bildet zum Beispiel zumindest 80 % oder zumindest 90 % der Unterseite.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform überlappt der Spiegel entlang einer Querrichtung vollständig mit dem ersten Kontaktelement. Die Querrichtung ist insbesondere eine Richtung, die sowohl parallel zur Unterseite und/oder Oberseite als auch parallel zur ersten Facette verläuft. Die Querrichtung kann beispielsweise parallel zu einer Kante verlaufen, die die Unterseite und die erste Facette miteinander verbindet.
Dass der Spiegel und das Kontaktelement entlang der Querrichtung vollständig miteinander überlappen, bedeutet insbesondere, dass eine Projektion des ersten Kontaktelements auf die Querrichtung, beziehungsweise auf eine Querachse parallel zur Querrichtung, vollständig mit einer Projektion des Spiegels auf die Querrichtung oder Querachse überlappt.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist eine Breite des ersten Kontaktelements kleiner als eine Breite des zweiten Kontaktelements. Ferner ist eine Breite des Spiegels kleiner als die Breite des ersten Kontaktelements. Breiten werden dabei jeweils als Ausdehnungen entlang der Querrichtung angegeben.
Beispielsweise ist die Breite des zweiten Kontaktelements zumindest doppelt so groß oder zumindest fünfmal so groß wie die Breite des ersten Kontaktelements. Die Breite des Spiegels beträgt beispielsweise höchstens 90 % oder höchstens 80 % der Breite des ersten Kontaktelements.
Die Breite des ersten Kontaktelements ist bevorzugt auch kleiner als die Breite der Oberseite beziehungsweise als die Breite des Halbleiterkörpers. Beispielsweise beträgt die Breite des ersten Kontaktelements höchstens 75 % oder höchstens 50 % oder höchstens 10 % der Breite der Oberseite. Das erste Kontaktelement weist beispielsweise eine Breite zwischen einschließlich 100 µm und 200 µm auf.
Das zweite Kontaktelement kann sich über die gesamte Breite oder nahezu die gesamte Breite der Unterseite des Halbleiterkörpers erstrecken. Beispielsweise beträgt die Breite des zweiten Kontaktelements zwischen einschließlich 80 % und 100 %, bevorzugt zwischen einschließlich 90 % und 100 %, der Breite der Unterseite des Halbleiterkörpers.
Eine Richtung senkrecht zur Querrichtung und parallel zur Oberseite und/oder Unterseite wird hier und im Folgenden als Längsrichtung bezeichnet. Eine Ausdehnung entlang der Längsrichtung wird hier und im Folgenden als Länge bezeichnet. Die Länge des ersten und/oder zweiten Kontaktelements ist bevorzugt jeweils größer als dessen Breite. Beispielsweise beträgt die Länge des ersten und/oder zweiten Kontaktelements zwischen einschließlich 80 % und 100 %, bevorzugt zwischen einschließlich 90 % und 100 %, der Länge des Halbleiterkörpers. Dabei sind die Breiten des ersten und/oder zweiten Kontaktelements im Rahmen der Herstellungstoleranz bevorzugt konstant entlang der gesamten jeweiligen Länge.
Eine Richtung senkrecht zur Querrichtung und senkrecht zur Längsrichtung wird hier und im Folgenden als vertikale Richtung bezeichnet. Eine Ausdehnung des Halbleiterkörpers entlang der vertikalen Richtung ist bevorzugt kleiner als entlang der Längsrichtung und/oder Querrichtung. Eine Ausdehnung entlang der vertikalen Richtung wird hier und im Folgenden als Höhe bezeichnet. Die Höhe des Spiegels beträgt beispielsweise zwischen einschließlich 80 % und 100 %, bevorzugt zwischen einschließlich 90 % und 100 %, der Höhe der ersten Facette. Insbesondere überdeckt der Spiegel die erste Facette auf Höhe des aktiven Bereichs. Die Breite des Spiegels ist bevorzugt über dessen gesamte Höhe konstant im Rahmen der Herstellungstoleranz.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist eine Reflektivität für auf die erste Facette treffende Laserstrahlung im Bereich des Spiegels größer als in einem Bereich unmittelbar neben dem Spiegel. Das heißt, im Halbleiterkörper zwischen den beiden Facetten hin- und herlaufende Laserstrahlung, die auf die erste Facette trifft, wird in dem Bereich, der von dem Spiegel überdeckt ist, stärker reflektiert als in dem Bereich unmittelbar neben dem Spiegel, der nicht von dem Spiegel überdeckt ist.
Der Bereich unmittelbar neben dem Spiegel ist insbesondere ein Bereich, der in Querrichtung neben dem Spiegel liegt. Insbesondere weisen die Bereiche, die in Querrichtung beidseitig unmittelbar neben dem Spiegel liegen, eine geringere Reflektivität als der Spiegel auf. Der oder die Bereiche unmittelbar neben dem Spiegel weisen zum Beispiel jeweils eine Breite auf, die zumindest 50 % der Breite des Spiegels beträgt. Beispielsweise sind zumindest 20 % oder zumindest 50 % oder zumindest 75 % der ersten Facette nicht von dem Spiegel überdeckt.
In mindestens einer Ausführungsform weist der kantenemittierende Halbleiterlaser einen Halbleiterkörper mit einer Oberseite, einer Unterseite, einer ersten und einer zweiten Facette auf. Die erste und die zweite Facette liegen einander gegenüber und verbinden die Oberseite und die Unterseite miteinander. Der Halbleiterkörper umfasst einen aktiven Bereich zur Erzeugung von Laserstrahlung. Ferner weist der Halbleiterlaser ein erstes Kontaktelement zur Injektion von ersten Ladungsträgern auf der Oberseite sowie ein zweites Kontaktelement zur Injektion von zweiten Ladungsträgern auf der Unterseite auf. Der Halbleiterlaser weist einen Spiegel auf der ersten Facette auf. Das erste Kontaktelement ist in einem ersten Kontaktbereich elektrisch leitend mit dem Halbleiterkörper verbunden. Der Spiegel überlappt entlang einer Querrichtung vollständig mit dem ersten Kontaktelement. Eine Breite des ersten Kontaktelements ist kleiner als eine Breite des zweiten Kontaktelements und eine Breite des Spiegels ist kleiner als die Breite des ersten Kontaktelements. Die Breiten werden dabei als jeweilige Ausdehnungen entlang der Querrichtung angegeben. Eine Reflektivität für auf die erste Facette treffende Laserstrahlung im Bereich des Spiegels ist größer als in einem Bereich unmittelbar neben dem Spiegel.
Der vorliegenden Erfindung liegt insbesondere die Erkenntnis zu Grunde, dass die laterale Strahldivergenz von Breitstreifenlasern eine entscheidende Größe für die Einkopplung in Fasersysteme für weitere Anwendungen ist. Die Divergenz ist jedoch sehr empfindlich auf das Laserdesign und die verwendeten Materialien und Prozesse zur Herstellung des Lasers. Hierbei hat sich herausgestellt, dass gerade die Ränder des Emissionsbereichs sehr sensibel sind und leicht höhere laterale Lasermoden entstehen können, die die Strahldivergenz negativ beeinflussen.
Vorliegend wird unter anderem von der Idee Gebrauch gemacht, die erste Facette eines kantenemittierenden Halbleiterlasers nur im zentralen Emissionsbereich, also nur im Bereich unterhalb des ersten Kontaktelements und insbesondere in einem Bereich mit einer kleineren Breite als der des ersten Kontaktelements, zu verspiegeln. Dadurch wird zum Beispiel erreicht, dass lateral höhere Moden eine geringere Reflektivität im Bereich der ersten Facette erfahren und somit eine so hohe Schwellbedingung haben, dass sie nicht entstehen können.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform entspricht die Breite des Spiegels im Wesentlichen einer Breite des ersten Kontaktbereichs. Zum Beispiel weicht die Breite des Spiegels um höchstens 20 % oder um höchstens 15 % oder um höchstens 10 % oder um höchstens 5 % von der Breite des ersten Kontaktbereichs ab.
Durch die Anpassung der Breite des Spiegels an die Breite des ersten Kontaktbereichs wird insbesondere erreicht, dass eine Verspiegelung der ersten Facette nur in dem Bereich vorhanden ist, in dem auch tatsächlich erste Ladungsträger in den Halbleiterkörper beziehungsweise in den aktiven Bereich injiziert werden. Es ist also eine weitere Anpassung des Spiegels nur an den zentralen Emissionsbereich vorgenommen.
Der erste Kontaktbereich weist insbesondere eine kleinere Breite als das erste Kontaktelement auf. Beispielsweise beträgt die Breite des ersten Kontaktbereichs höchstens 90 % oder höchstens 80 % oder höchstens 75 % oder höchstens 50 % der Breite des ersten Kontaktelements. Die Breite des ersten Kontaktbereichs ist zum Beispiel über die gesamte Länge des ersten Kontaktbereichs im Rahmen der Herstellungstoleranz konstant. Die Länge des ersten Kontaktbereichs beträgt beispielsweise zwischen einschließlich 80 % und 100 %, bevorzugt zwischen einschließlich 90 % oder 100 %, der Länge des ersten Kontaktelements.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist der Spiegel ein Bragg-Spiegel. Der Spiegel umfasst also bevorzugt eine Mehrzahl von übereinander gestapelten dielektrischen Schichten, wobei jeweils zwei aneinandergrenzende Schichten unterschiedliche Brechungsindizes aufweisen. Jede der dielektrischen Schichten erfüllt zum Beispiel die A/4-Bedingung in Bezug auf die im Halbleiterkörper erzeugte Laserstrahlung. Mit Bragg-Spiegeln werden besonders hohe Reflektivitäten erreicht.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist auf der ersten Facette im Bereich unmittelbar neben dem Spiegel eine Antireflexschicht aufgebracht. Die Antireflexschicht ist beispielsweise in Querrichtung beidseitig des Spiegels aufgebracht. Die Antireflexschicht kann beispielsweise unmittelbar an den Spiegel grenzen. Zum Beispiel umfasst die Antireflexschicht Al₂O₃ oder SiN oder besteht daraus. Eine Dicke der Antireflexschicht beträgt beispielsweise zwischen einschließlich 50 nm und 500 nm.
Die Antireflexschicht reduziert die Reflektivität der ersten Facette im Bereich neben dem Spiegel, was zur Reduzierung der Strahldivergenz beiträgt.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform beträgt die Reflektivität für auf die erste Facette treffende Laserstrahlung im Bereich des Spiegels zumindest 90 % oder zumindest 95 % oder zumindest 98 % oder zumindest 99 %. Mit Laserstrahlung ist die Laserstrahlung gemeint, die im Betrieb des Halbleiterlasers im Halbleiterkörper erzeugt wird. Die Reflektivität ist insbesondere für die Wellenlänge angegeben, bei der die Laserstrahlung ein Intensitätsmaximum aufweist.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform beträgt die Reflektivität für auf die erste Facette treffende Laserstrahlung im Bereich unmittelbar neben dem Spiegel höchstens 50 % oder höchstens 40 % oder höchstens 35 % oder höchstens 20 % oder höchstens 10 %.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform sind in die Oberseite zwei in Querrichtung voneinander beabstandete Gräben eingebracht. Die Gräben sind bevorzugt länglich ausgebildet mit Haupterstreckungsrichtungen entlang der Längsrichtung. Längen der Gräben betragen beispielsweise jeweils zwischen einschließlich 80 % und 100 %, bevorzugt zwischen einschließlich 90 % oder 100 %, der Länge des Halbleiterkörpers. Die Gräben verlaufen im Rahmen der Herstellungstoleranz bevorzugt parallel zueinander. Die Gräben erstrecken sich insbesondere ausgehend von der Oberseite durch den aktiven Bereich hindurch in den Halbleiterkörper. Bevorzugt durchdringen die Gräben den Halbleiterkörper aber nicht vollständig. Beispielsweise durchdringen die Gräben den Halbleiterkörper zu höchstens 50 %.
Die Gräben dienen insbesondere zur Führung der über das erste Kontaktelement eingekoppelten ersten Ladungsträger.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform überdeckt das erste Kontaktelement beide Gräben. Bevorzugt überdeckt das erste Kontaktelement in Draufsicht auf die Oberseite betrachtet beide Gräben vollständig. Der erste Kontaktbereich ist beispielsweise ein Bereich zwischen den beiden Gräben.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform überlappt der Spiegel entlang der Querrichtung nicht mit den beiden Gräben und ist von den beiden Gräben in Querrichtung zurückgezogen. Bei der Projektion des Spiegels und der Gräben auf die Querrichtung oder auf eine Querachse gibt es also keinen Überlapp zwischen den Gräben und dem Spiegel. Dadurch dass der Spiegel von den beiden Gräben zurückgezogen ist, weist der Spiegel eine kleinere Breite auf als die Gräben voneinander in Querrichtung beabstandet sind.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist auf der zweiten Facette eine Antireflexschicht aufgebracht. Die Antireflexschicht kann wie die Antireflexschicht auf der ersten Facette ausgebildet sein. Die Antireflexschicht auf der zweiten Facette überdeckt die zweite Facette beispielsweise größtenteils, zum Beispiel zu zumindest 75 % oder zu zumindest 90 % oder vollständig.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform beträgt die Reflektivität für auf die zweite Facette treffende Laserstrahlung höchstens 50 % oder höchstens 40 % oder höchstens 35 % oder höchstens 20 % oder höchstens 10 %. Über die zweite Facette wird die in dem Halbleiterkörper erzeugte Laserstrahlung bevorzugt ausgekoppelt.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist auf der Oberseite eine Passivierung aufgebracht, die in dem ersten Kontaktbereich unterbrochen ist. Die Passivierung ist bevorzugt teilweise zwischen dem ersten Kontaktelement und der Oberseite angeordnet. Beispielsweise ist die Passivierung nur in dem ersten Kontaktbereich unterbrochen. Zum Beispiel überdeckt die Passivierung alle Bereiche der Oberseite, die nicht als erster Kontaktbereich für das erste Kontaktelement dienen.
Die Passivierung umfasst insbesondere ein elektrisch isolierendes Material oder besteht daraus. Beispielsweise umfasst die Passivierung Siliziumoxid oder Siliziumnitrid oder Aluminiumoxid. Eine Dicke der Passivierung, gemessen senkrecht zur Oberseite, beträgt beispielsweise zwischen einschließlich 50 nm und 1 µm.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform isoliert die Passivierung den Halbleiterkörper von dem ersten Kontaktelement außerhalb des ersten Kontaktbereichs. Insbesondere ist die Passivierung in Querrichtung beidseitig des ersten Kontaktbereichs zwischen dem ersten Kontaktelement und der Oberseite angeordnet.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst der kantenemittierende Halbleiterlaser mehrere erste Kontaktelemente auf der Oberseite, die jeweils in einem ersten Kontaktbereich elektrischen leitend mit dem Halbleiterkörper verbunden sind. Dabei ist bevorzugt jedem ersten Kontaktelement ein Spiegel auf der ersten Facette eineindeutig zugeordnet. Die Breiten der Spiegel sind bevorzugt jeweils kleiner als die Breiten der zugeordneten ersten Kontaktelemente. Die ersten Kontaktelemente überlappen entlang der Querrichtung beispielsweise jeweils vollständig mit dem zugeordneten Spiegel. Die Reflektivität für auf die erste Facette treffende Laserstrahlung im Bereich der Spiegel ist bevorzugt größer als im Bereich zwischen den Spiegeln.
Alle im Zusammenhang mit dem zuvor beschriebenen ersten Kontaktelement, dem zuvor beschriebenen ersten Kontaktbereich und dem zuvor beschriebenen Spiegel gemachten Angaben können entsprechend für alle ersten Kontaktelemente, für alle ersten Kontaktbereiche und für alle Spiegel gelten. Die ersten Kontaktelemente, die ersten Kontaktbereiche und die jeweils zugeordneten Spiegel können im Rahmen der Herstellungstoleranz alle identisch ausgebildet sein. Die ersten Kontaktelemente können beispielsweise einzeln und unabhängig voneinander elektrisch kontaktiert werden.
Jedem ersten Kontaktelement können zwei, insbesondere genau zwei, wie oben beschriebene Gräben zugeordnet sein, die von dem zugeordneten ersten Kontaktelement überdeckt sind. Die einem ersten Kontaktelement zugeordneten Spiegel überlappen entlang der Querrichtung zum Beispiel nicht mit diesen Gräben und sind von diesen beiden Gräben in Querrichtung zurückgezogen.
Der Abstand zwischen je zwei benachbarten Spiegeln, gemessen entlang der Querrichtung, beträgt zum Beispiel zumindest 10 % oder zumindest 50 % oder zumindest 100 % der Breite eines Spiegels. Alternativ oder zusätzlich kann der Abstand aber auch höchstens 50 % oder höchstens 30 % der Breite eines Spiegels betragen. Der Bereich zwischen je zwei benachbarten Spiegeln kann vollständig von einer Antireflexschicht überdeckt sein.
Das zweite Kontaktelement auf der Unterseite kann in Draufsicht auf die Unterseite betrachtet alle ersten Kontaktelemente überdecken.
Ein kantenemittierender Halbleiterlaser mit mehreren ersten Kontaktelementen auf der Oberseite wird auch als Laserbarren bezeichnet.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist der Halbleiterlaser ein Breitstreifenlaser.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform basiert der Halbleiterkörper auf Al_nIn_1-n-mGa_mAs, wobei 0 ≤ n ≤ 1, 0 ≤ m ≤ 1 und m + n ≤ 1.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform emittiert der Halbleiterlaser im Betrieb Laserstrahlung im roten und/oder infraroten Spektralbereich.
Als nächstes wird das Verfahren zur Herstellung eines kantenemittierenden Halbleiterlasers angegeben. Das Verfahren eignet sich insbesondere, um einen wie oben beschriebenen kantenemittierenden Halbleiterlaser herzustellen. Alle im Zusammenhang mit dem kantenemittierenden Halbleiterlaser offenbarten Merkmale sind daher auch für das Verfahren offenbart und umgekehrt.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst das Verfahren zur Herstellung eines kantenemittierenden Halbleiterlasers einen Schritt A), in dem ein Basiselement bereitgestellt wird. Das Basiselement umfasst einen Halbleiterkörper mit einer Oberseite, einer Unterseite, einer ersten und einer zweiten Facette sowie einen aktiven Bereich zur Erzeugung von Laserstrahlung. Die erste und die zweite Facette liegen einander gegenüber und verbinden die Oberseite und die Unterseite miteinander. Ferner umfasst das Basiselement ein erstes Kontaktelement zur Injektion von ersten Ladungsträgern auf der Oberseite und ein zweites Kontaktelement zur Injektion von zweiten Ladungsträgern auf der Unterseite. Das erste Kontaktelement ist in einem ersten Kontaktbereich elektrisch leitend mit dem Halbleiterkörper verbunden. Eine Breite des ersten Kontaktelements ist kleiner als eine Breite des zweiten Kontaktelements, wobei die Breiten als jeweilige Ausdehnungen entlang einer Querrichtung angegeben werden.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform wird in einem Schritt B) des Verfahrens ein Spiegel auf die erste Facette aufgebracht. Der Spiegel überlappt entlang der Querrichtung vollständig mit dem ersten Kontaktelement. Eine Breite des Spiegels ist kleiner als die Breite des ersten Kontaktelements. Eine Reflektivität für auf die erste Facette treffende Laserstrahlung im Bereich des Spiegels ist größer als in einem Bereich unmittelbar neben dem Spiegel.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform wird im Schritt B) zunächst eine Schattenmaske mit einer Öffnung über der ersten Facette angeordnet. Anschließend wird eine Spiegelschicht auf der Schattenmaske abgeschieden, wobei sich der Spiegel im Bereich der Öffnung auf der ersten Facette bildet.
Die Schattenmaske wird beispielsweise in einem Abstand zwischen einschließlich 0,5 µm und 5 µm zur ersten Facette angeordnet. Die Spiegelschicht wird zum Beispiel aufgedampft oder aufgesputtert. Dabei können zum Beispiel nacheinander mehrere dielektrische Schichten auf der Schattenmaske und im Bereich der Öffnung abgeschieden werden. So kann ein Bragg-Spiegel gebildet werden.
Die Öffnung in der Schattenmaske ist insbesondere so gewählt, dass die Projektion der Öffnung auf die erste Facette der geometrischen Gestalt des zu entstehenden Spiegels entspricht. Die Bereiche der ersten Facette, die bei der Projektion der Schattenmaske auf die erste Facette überdeckt werden, bleiben bevorzugt frei von der abgeschiedenen Spiegelschicht. Dort entsteht kein Spiegel.
Schattenmasken können mit einer Genauigkeit von zirka ±2 µm auf der ersten Facette positioniert werden. Auch die Öffnungen von Schattenmasken können mit einer Genauigkeit von ±2 µm hergestellt werden.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform wird im Schritt B) zunächst die erste Facette mit einer Spiegelschicht überdeckt. Die Spiegelschicht überdeckt dann die erste Facette beispielsweise zu zumindest 90 % oder vollständig. Anschließend wird die Spiegelschicht bereichsweise entfernt, wobei der Spiegel als Rest der Spiegelschicht übrig bleibt. Die Spiegelschicht wird also überall außer in dem Bereich, in dem der Spiegel entstehen soll, entfernt. Die Spiegelschicht kann beispielsweise aufgedampft oder aufgesputtert werden.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform wird die Spiegelschicht mithilfe eines Lithographieverfahrens bereichsweise entfernt. Beispielsweise wird nach dem Aufbringen der Spiegelschicht mithilfe eines Lithographieverfahrens eine Maske auf der Spiegelschicht erzeugt, die den Bereich der Spiegelschicht überdeckt, in der der Spiegel entstehen soll. Alle übrigen Bereiche werden nicht von der Maske überdeckt. Durch ein Ätzverfahren können dann beispielsweise die nicht von der Maske überdeckten Bereiche der Spiegelschicht entfernt werden.
Alternativ ist es aber auch möglich, den Spiegel mittels eines Lift-Off-Prozesses zu erzeugen. Dann wird vor dem Überdecken der ersten Facette mit der Spiegelschicht im Schritt B) eine Maske, zum Beispiel mithilfe eines Lithographieverfahrens, auf der ersten Facette erzeugt. Die Maske lässt nur den Bereich des Spiegels frei. Nach dem Aufbringen der Spiegelschicht wird die Maske mit den darauf befindlichen Abschnitten der Spiegelschicht entfernt, sodass nur noch der Bereich des Spiegels von der Spiegelschicht überdeckt ist.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform wird die Spiegelschicht mithilfe eines Lasers bereichsweise entfernt. Bei dem Laser handelt es sich um einen von dem kantenemittierenden Halbleiterlaser verschiedenen Laser.
Nachfolgend wird ein hier beschriebener kantenemittierender Halbleiterlaser sowie ein hier beschriebenes Verfahren zur Herstellung eines kantenemittierenden Halbleiterlasers unter Bezugnahme auf Zeichnungen anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Gleiche Bezugszeichen geben dabei gleiche Elemente in den einzelnen Figuren an. Es sind dabei jedoch keine maßstäblichen Bezüge dargestellt, vielmehr können einzelne Elemente zum besseren Verständnis übertrieben groß dargestellt sein.
Es zeigen:

1A bis 1C ein Ausführungsbeispiel eines kantenemittierenden Halbleiterlasers in verschiedenen Ansichten,
2A bis 4C Positionen in verschiedenen Ausführungsbeispielen zur Herstellung eines kantenemittierenden Halbleiterlasers.

In der 1A ist ein Ausführungsbeispiel eines kantenemittierenden Halbleiterlasers 100 in Draufsicht auf eine erste Facette 11 gezeigt. Der Halbleiterlaser 100 umfasst einen Halbleiterkörper 1, wobei eine Seitenfläche des Halbleiterkörpers 1 die erste Facette 11 bildet. Ferner umfasst der Halbleiterkörper 1 eine Oberseite 13 und eine gegenüberliegende Unterseite 14. Gegenüberliegend zu der ersten Facette 11 umfasst der Halbleiterkörper 1 eine zweite Facette, die in der dargestellten Ansicht nicht sichtbar ist.
Der Halbleiterkörper 1 umfasst ferner eine erste Schicht 10a, eine zweite Schicht 10b sowie einen aktiven Bereich 10 zwischen der ersten Schicht 10a und der zweiten Schicht 10b. Der Halbleiterkörper 1 basiert beispielsweise auf AlInGaAs. Die erste Schicht 10a ist beispielsweise eine p-dotierte Schicht, die zweite Schicht 10b ist beispielsweise eine n-dotierte Schicht. Die zweite Schicht 10b kann ein Aufwachsubstrat umfassen.
In die Oberseite 13 des Halbleiterkörpers 1 sind zwei in einer Querrichtung Q zueinander beabstandete Gräben 15 eingebracht. Die Gräben 15 durchdringen die erste Schicht 10a und den aktiven Bereich 10 und münden in der zweiten Schicht 10b des Halbleiterkörpers 1. Im Bereich der Gräben 15 ist die Oberseite 13 mit einer Passivierung 4 überdeckt. Bei der Passivierung 4 handelt es sich um eine elektrisch isolierende Schicht, beispielsweise einer Schicht aus SiO₂ oder SiN oder Al₂O₃. Die Passivierung 4 erstreckt sich dabei über die Gräben 15 hinaus und auch in den Bereich zwischen die beiden Gräben 15.
Im Bereich zwischen den beiden Gräben 15 ist die Passivierung 4 unterbrochen. Dort ist ein erster Kontaktbereich 310 der Oberseite 13 gebildet. In dem ersten Kontaktbereich 310 ist ein Kontaktelement 31 unmittelbar auf die Oberseite 13 aufgebracht und unmittelbar elektrisch leitend mit dem Halbleiterkörper 1 verbunden. Über das erste Kontaktelement 31 werden im Betrieb des Halbleiterlasers 100 erste Ladungsträger, zum Beispiel Löcher, in die erste Schicht 10a injiziert. Das erste Kontaktelement 31 besteht beispielsweise aus einer Ti/Pt/Au-Schichtenfolge.
Eine Breite des ersten Kontaktelements 31, gemessen entlang der Querrichtung Q, ist größer als eine Breite des ersten Kontaktbereichs 310. In den über den ersten Kontaktbereich 310 hinausragenden Bereichen des ersten Kontaktelements 31 ist die Passivierung 4 zwischen dem ersten Kontaktelement 31 und dem Halbleiterkörper 1 angeordnet. Dort ist das erste Kontaktelement 31 von dem Halbleiterkörper 1 elektrisch isoliert.
Auf der Unterseite 14 des Halbleiterkörpers 1 ist ein zweites Kontaktelement 32 aufgebracht. Das zweite Kontaktelement 32 erstreckt sich nahezu über die gesamte Breite des Halbleiterkörpers 1. Insbesondere weist das zweite Kontaktelement 32 eine größere Breite als das erste Kontaktelement 31 auf. Das zweite Kontaktelement 32 besteht beispielsweise aus einer AuGe/Ti/Pt/Au-Schichtenfolge. Über das zweite Kontaktelement 32 werden im Betrieb zweite Ladungsträger, beispielsweise Elektronen, in die zweite Schicht 10b des Halbleiterkörpers 1 injiziert.
Die über die Kontaktelemente 31, 32 injizierten Ladungsträger rekombinieren im aktiven Bereich 10. Durch die Gräben 15 und die Breite des ersten Kontaktbereichs 310 ist die Breite des Bereichs, in der erste Ladungsträger zugeführt werden, begrenzt. Nur in diesem Bereich kommt es zur Erzeugung von elektromagnetischer Strahlung im aktiven Bereich 10. Dieser Bereich ist vorliegend durch den dunkel eingefärbten, elliptischen Bereich gekennzeichnet.
Ferner ist in der 1A die Position und Größe eines Spiegels 21 auf der ersten Facette 11 angedeutet (gestricheltes Rechteck). Der Spiegel 21 weist eine Breite auf, die kleiner ist als die Breite des ersten Kontaktelements 31. Außerdem entspricht die Breite des Spiegels 21 im Wesentlichen der Breite des ersten Kontaktbereichs 310. Zum Beispiel weicht die Breite des Spiegels 21 um höchstens 20 % von der Breite des ersten Kontaktbereichs 310 ab. Bei dem Spiegel 21 handelt es sich beispielsweise um einen Bragg-Spiegel, umfassend mehrere dielektrische Schichten.
In Querrichtung Q beidseitig des Spiegels 21 ist die erste Facette 11 von einer Antireflexschicht 22 überdeckt. Auch die Antireflexschicht 22 ist in der 1A nur als gestricheltes Rechteck angedeutet. Die Antireflexschicht 22 umfasst beispielsweise Al₂O₃ oder SiN oder besteht daraus.
Im Halbleiterkörper 1 erzeugte Laserstrahlung, die auf die erste Facette 11 im Bereich des Spiegels 21 trifft, wird aufgrund des Spiegels 21 stärker von der ersten Facette 11 reflektiert als im Bereich unmittelbar neben dem Spiegel 21. Dadurch kann die Strahldivergenz der über die nicht gezeigte zweite Facette ausgekoppelten Laserstrahlung reguliert werden.
In der 1B ist das gleiche Ausführungsbeispiel des kantenemittierenden Halbleiterlasers 100 wie in der 1A und wiederum in Draufsicht auf die erste Facette 11 gezeigt. Diesmal sind allerdings der Spiegel 21 und die Antireflexschicht 22 nicht nur angedeutet, so dass der Spiegel 21 und die Antireflexschicht 22 den Halbleiterkörper 1 und die Kontaktschichten 31, 32 zumindest teilweise überdecken.
In der 1C ist das Ausführungsbeispiel des Halbleiterlasers 100 der 1A und 1B nun in Draufsicht auf die Oberseite 13 gezeigt. In dieser Ansicht sind die beiden einander gegenüberliegenden Facetten 11, 12 erkennbar. Ferner ist zu erkennen, dass auf der zweiten Facette 12 eine Antireflexschicht 22 aufgebracht ist. Diese überdeckt die zweite Facette 12 zum Beispiel vollständig. Über die zweite Facette 12 wird im Betrieb des Halbleiterlasers 100 die im Halbleiterkörper 1 erzeugte Laserstrahlung ausgekoppelt, was der 1C durch den Pfeil angedeutet ist.
Zu erkennen ist in der 1C außerdem, dass eine Länge des Halbleiterlasers 100, gemessen entlang einer parallel zur Oberseite 13 und senkrecht zur Querrichtung Q verlaufenden Längsrichtung L, größer ist als die Breite des Halbleiterlasers 100. Die Länge des ersten Kontaktelements 31 ist ebenfalls größer als dessen Breite. Das erste Kontaktelement 31 erstreckt sich im Wesentlichen über die gesamte Länge des Halbleiterkörpers 1. Ebenso erstreckt sich beispielsweise der in dieser Ansicht nicht sichtbare erste Kontaktbereich 310 unter dem ersten Kontaktelement 31 im Wesentlichen über die gesamte Länge des Halbleiterkörpers 1.
In der 2A ist eine erste Position in einem Ausführungsbeispiel eines Verfahrens zur Herstellung eines kantenemittierenden Halbleiterlasers gezeigt. In der Position der 2A ist ein Basiselement bereitgestellt. Das Basiselement umfasst vorliegend alle Komponenten des zuvor beschriebenen kantenemittierenden Halbleiterlasers bis auf den Spiegel 21 und die Antireflexschicht 22 auf den Facetten 11, 12. In der 2A ist wiederum eine Draufsicht auf die erste Facette 11 gezeigt.
In der 2B ist eine zweite Position in dem Verfahren gezeigt, bei dem eine Schattenmaske 5 über der ersten Facette 11 angeordnet ist. Die Schattenmaske 5 überdeckt Teilbereiche der ersten Facette 11. Die Schattenmaske 5 umfasst eine Öffnung 50, deren Größe und geometrische Gestalt an die Größe und geometrische Gestalt des zu entstehenden Spiegels 21 angepasst ist. Im Bereich der Öffnung 50 ist die erste Facette 11 nicht von der Schattenmaske 5 überdeckt.
In der 2C ist eine dritte Position des Verfahrens gezeigt, nachdem auf die Schattenmaske 5 und im Bereich der Öffnung 50 eine erste Spiegelschicht 210 abgeschieden wurde. Die Spiegelschicht 210 wurde beispielsweise aufgesputtert oder aufgedampft. Danach wurde die Schattenmaske 5 mit der darauf befindlichen Spiegelschicht 210 entfernt. Die im Bereich der Öffnung 50 auf die erste Facette 11 abgeschiedene Spiegelschicht 210 bildet dann den Spiegel 21.
In der 3A ist eine erste Position in einem zweiten Ausführungsbeispiel des Verfahrens zur Herstellung eines kantenemittierenden Halbleiterlasers gezeigt. Vorliegend sind mehrere Basiselemente übereinander angeordnet, so dass die Unterseite 14 eines Basiselements der Oberseite 13 des darunter liegenden Basiselements zugewandt ist. Die ersten Facetten 11 der Halbleiterkörper 1 der Basiselemente verlaufen im Wesentlichen innerhalb einer Ebene. Die Basiselemente umfassen anders als in den vorherigen Ausführungsbeispielen jeweils mehrere erste Kontaktelemente 31 auf der Oberseite 13, die in Querrichtung Q beabstandet zueinander angeordnet sind.
In der 3B ist eine zweite Position des Verfahrens gezeigt, bei der wiederum eine Schattenmaske 5 mit mehreren länglichen Öffnungen 50 über den ersten Facetten 11 der Halbleiterkörper 1 angeordnet sind. Die Öffnungen 50 der Schattenmaske 5 sind so gewählt, dass die Bereiche der Basiselemente, die mit dem Spiegel versehen werden sollen, freigelegt sind.
Nach dem Aufbringen einer Spiegelschicht 210 auf der Schattenmaske 5 und im Bereich der länglichen Öffnungen 50 und nach dem Entfernen der Schattenmaske 5 bleiben auf jedem Basiselement mehrere Spiegel 21 zurück, die jeweils einem ersten Kontaktelement 31 zugeordnet sind. Anschließend können die Basiselemente noch im Bereich zwischen den ersten Kontaktelementen vereinzelt werden. Es ist aber auch möglich, dass die Basiselemente nicht weiter vereinzelt werden oder zumindest nicht zwischen je zwei benachbarten ersten Kontaktelementen 31 vereinzelt werden. So entstehende Halbleiterlaser weisen dann jeweils mehrere erste Kontaktelemente 31 mit eineindeutig zugeordneten Spiegeln 21 auf.
In der 4A ist eine erste Position in einem dritten Ausführungsbeispiel des Verfahrens gezeigt. Zunächst ist ein Basiselement bereitgestellt, das dem Basiselement der 2 entspricht.
In einer zweiten Position, gezeigt in der 4B, ist ganzflächig auf die erste Facette 11 eine Spiegelschicht 210 aufgebracht. Die Spiegelschicht 210 wurde beispielsweise aufgesputtert oder aufgedampft.
In der 4C ist eine dritte Position in dem Verfahren gezeigt, bei dem die Spiegelschicht 210 bereichsweise entfernt ist. Insbesondere ist die Spiegelschicht 210 nur dort entfernt, wo nicht der Spiegel 21 stehen bleiben soll. Die übriggebliebenen Bereiche der Spiegelschicht 210 bilden den Spiegel 21.
Zum bereichsweisen Entfernen der Spiegelschicht 210 kann ein Lithographieverfahren verwendet werden. Alternativ ist es auch möglich, die Spiegelschicht 210 bereichsweise mittels eines Lasers abzutragen.
Die Erfindung ist nicht durch die Beschreibung anhand der Ausführungsbeispiele auf diese beschränkt. Vielmehr umfasst die Erfindung jedes neue Merkmal sowie jede Kombination von Merkmalen, was insbesondere jede Kombination von Merkmalen in den Patentansprüchen beinhaltet, auch wenn diese Merkmale oder diese Kombination selbst nicht explizit in den Patentansprüchen oder Ausführungsbeispielen angegeben ist.
Bezugszeichenliste

1: Halbleiterkörper
4: Passivierung
5: Schattenmaske
10: aktiver Bereich
10a: erste Schicht
10b: zweite Schicht
11: erste Facette
12: zweite Facette
13: Oberseite
14: Unterseite
15: Graben
21: Spiegel
22: Antireflexschicht
31: erstes Kontaktelement
32: zweites Kontaktelement
50: Öffnung
100: kantenemittierender Halbleiterlaser
310: erster Kontaktbereich
Q: Querrichtung
L: Längsrichtung

Claims

Kantenemittierender Halbleiterlaser (100) aufweisend: - einen Halbleiterkörper (1) mit einer Oberseite (13), einer Unterseite (14), einer ersten und einer zweiten Facette (11, 12), die einander gegenüberliegen und die die Oberseite (13) und die Unterseite (14) miteinander verbinden, und mit einem aktiven Bereich (10) zur Erzeugung von Laserstrahlung; - ein erstes Kontaktelement (31) zur Injektion von ersten Ladungsträgern auf der Oberseite (13); - ein zweites Kontaktelement (32) zur Injektion von zweiten Ladungsträgern auf der Unterseite (14); - einen Spiegel (21) auf der ersten Facette (11), wobei - das erste Kontaktelement (31) in einem ersten Kontaktbereich (310) elektrisch leitend mit dem Halbleiterkörper (1) verbunden ist, - der Spiegel (21) entlang einer Querrichtung (Q) vollständig mit dem ersten Kontaktelement (31) überlappt, - eine Breite des ersten Kontaktelements (31) kleiner als eine Breite des zweiten Kontaktelements (32) ist und eine Breite des Spiegels (21) kleiner als die Breite des ersten Kontaktelements (31) ist, wobei die Breiten als jeweilige Ausdehnungen entlang der Querrichtung (Q) angegeben werden, - eine Reflektivität für auf die erste Facette (11) treffende Laserstrahlung im Bereich des Spiegels (21) größer ist als in einem Bereich unmittelbar neben dem Spiegel (21).
Kantenemittierender Halbleiterlaser (100) nach Anspruch 1, wobei die Breite des Spiegels (21) im Wesentlichen einer Breite des ersten Kontaktbereichs (310) entspricht.
Kantenemittierender Halbleiterlaser (100) nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Spiegel (21) ein Bragg-Spiegel ist.
Kantenemittierender Halbleiterlaser (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei auf der ersten Facette (11) im Bereich unmittelbar neben dem Spiegel (21) eine Antireflexschicht (22) aufgebracht ist.
Kantenemittierender Halbleiterlaser (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei - die Reflektivität für auf die erste Facette (11) treffende Laserstrahlung im Bereich des Spiegels (21) zumindest 90 % beträgt, - die Reflektivität für auf die erste Facette (11) treffende Laserstrahlung im Bereich unmittelbar neben dem Spiegel (21) höchstens 50 % beträgt.
Kantenemittierender Halbleiterlaser (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei - in die Oberseite (13) zwei in Querrichtung (Q) voneinander beabstandete Gräben (15) eingebracht sind, - das erste Kontaktelement (31) beide Gräben (15) überdeckt, - der Spiegel (21) entlang der Querrichtung (Q) nicht mit den Gräben (15) überlappt und von den beiden Gräben (15) in Querrichtung (Q) zurückgezogen ist.
Kantenemittierender Halbleiterlaser (100), wobei - auf der zweiten Facette (12) eine Antireflexschicht (22) aufgebracht ist, - die Reflektivität für auf die zweite Facette (12) treffende Laserstrahlung höchstens 50 % beträgt.
Kantenemittierender Halbleiterlaser (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei - auf der Oberseite (13) eine Passivierung (4) aufgebracht ist, die in dem ersten Kontaktbereich (310) unterbrochen ist, - die Passivierung (4) den Halbleiterkörper (1) von dem ersten Kontaktelement (31) außerhalb des ersten Kontaktbereichs (310) elektrisch isoliert.
Kantenemittierender Halbleiterlaser (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, umfassend: - mehrere erste Kontaktelemente (31) auf der Oberseite (13), die jeweils in einem ersten Kontaktbereich (310) elektrisch leitend mit dem Halbleiterkörper (1) verbunden sind, - jedem ersten Kontaktelement (31) ein Spiegel (21) auf der ersten Facette (11) eineindeutig zugeordnet ist, - die Breiten der Spiegel (21) jeweils kleiner als die Breiten der zugeordneten ersten Kontaktelemente (31) sind, - die ersten Kontaktelemente (31) entlang der Querrichtung (Q) jeweils vollständig mit dem zugeordneten Spiegel (21) überlappen, - die Reflektivität für auf die erste Facette (11) treffende Laserstrahlung im Bereich der Spiegel (21) größer ist als im Bereich zwischen den Spiegeln (21).
Kantenemittierender Halbleiterlaser (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Halbleiterlaser (100) ein Breitstreifenlaser ist.
Kantenemittierender Halbleiterlaser (100), wobei - der Halbleiterkörper (1) auf Al_nIn_1-n-mGa_mAs basiert, wobei 0 ≤ n ≤ 1, 0 ≤ m ≤ 1 und m + n ≤ 1 ist, - der Halbleiterlaser (100) im Betrieb Laserstrahlung im roten und/oder infraroten Spektralbereich emittiert.
Verfahren zur Herstellung eines kantenemittierenden Halbleiterlasers (100) umfassend die Schritte: A) Bereitstellen eines Basiselements, umfassend - einen Halbleiterkörper (1) mit einer Oberseite (13), einer Unterseite (14), einer ersten und einer zweiten Facette (11, 12), die einander gegenüberliegen und die die Oberseite (13) und die Unterseite (14) miteinander verbinden, und mit einem aktiven Bereich (10) zur Erzeugung von Laserstrahlung, - ein erstes Kontaktelement (31) zur Injektion von ersten Ladungsträgern auf der Oberseite (13), - ein zweites Kontaktelement (32) zur Injektion von zweiten Ladungsträgern auf der Unterseite (14), wobei - das erste Kontaktelement (31) in einem ersten Kontaktbereich (310) elektrisch leitend mit dem Halbleiterkörper (1) verbunden ist, - eine Breite des ersten Kontaktelements (31) kleiner als eine Breite des zweiten Kontaktelements (32) ist, wobei die Breiten als jeweilige Ausdehnungen entlang einer Querrichtung (Q) angegeben werden, B) Aufbringen eines Spiegels (21) auf die erste Facette (11), wobei - der Spiegel (21) entlang der Querrichtung (Q) vollständig mit dem ersten Kontaktelement (31) überlappt, - eine Breite des Spiegels (21) kleiner als die Breite des ersten Kontaktelements (31) ist, - eine Reflektivität für auf die erste Facette (11) treffende Laserstrahlung im Bereich des Spiegels (21) größer ist als in einem Bereich unmittelbar neben dem Spiegel (21).
Verfahren nach Anspruch 12, wobei im Schritt B) - zunächst eine Schattenmaske (5) mit einer Öffnung (50) über der ersten Facette (11) angeordnet wird, - anschließend eine Spiegelschicht (210) auf der Schattenmaske (5) abgeschieden wird, wobei sich der Spiegel (21) im Bereich der Öffnung (50) auf der ersten Facette (11) bildet.
Verfahren nach Anspruch 12, wobei im Schritt B) - zunächst die erste Facette (11) mit einer Spiegelschicht (210) überdeckt wird, - anschließend die Spiegelschicht (210) bereichsweise entfernt wird, wobei der Spiegel (21) als Rest der Spiegelschicht (210) übrig bleibt.
Verfahren nach Anspruch 14, wobei die Spiegelschicht (210) mit Hilfe eines Lithographieverfahrens bereichsweise entfernt wird.
Verfahren nach Anspruch 14, wobei die Spiegelschicht (210) mit Hilfe eines Lasers bereichsweise entfernt wird.