DE102022106938A1

DE102022106938A1 - Gestapelte laseranordnung und verfahren zum erzeugen derselben

Info

Publication number: DE102022106938A1
Application number: DE102022106938.9A
Authority: DE
Inventors: Nicole Berner; Markus Horn; Martin Behringer; Erik Heinemann; Markus Richter; Joerg Sorg; Andreas Rozynski
Original assignee: Ams Osram International GmbH
Current assignee: Ams Osram International GmbH
Priority date: 2022-03-24
Filing date: 2022-03-24
Publication date: 2023-09-28
Also published as: WO2023180553A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine gestapelte Laseranordnung, aufweisend: eine erste Laservorrichtung (2) mit einer Lichtaustrittsseite und einem einen Resonator bildenden Halbleiterkörper mit einer aktiven Zone und mit zwei Hauptseiten und dazu im Wesentlichen senkrecht angeordneten Seitenflächen; wobei die Laservorrichtung auf einer ersten der zwei Hauptseite wenigstens einen Kontaktbereich aufweist. Zudem ist ein erster Abstandshalter mit einer ersten Kontakthauptseite und einer Kontaktseitenfläche vorgesehen, wobei die Kontakthauptseite wenigstens eine Kontaktleitung aufweist, die von einem Kontaktbereich zu einer Anschlussfläche auf oder benachbart zu der Kontaktseitenfläche führt. Die erste Laservorrichtung ist mit der ersten Hauptseite der ersten Kontakthauptseite zugewandt an dem ersten Abstandshalter befestigt, so dass der wenigstens eine Kontaktbereich mit dem Kontaktbereich der ersten Kontakthauptseite elektrisch verbunden ist und die Seitenflächen der ersten Laservorrichtung von der Kontaktseitenfläche beabstandet sind.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine gestapelte Laseranordnung und ein Verfahren zum Erzeugen einer solchen Laseranordnung.
HINTERGRUND
Für verschiedene Anwendungen, unter anderem im Virtual Reality oder im Augmented Reality Bereich werden für die Erzeugung der visuellen Informationen Laserdioden verwendet, deren Licht über geeignete Optiken an das Auge des Benutzers geführt wird. Dabei werden verschiedene Laserdioden für den roten, grünen und blauen Farbbereich eingesetzt, indem diese auf einen entsprechenden Träger platziert und gegebenenfalls genau auf die Optik ausgerichtet werden.
Die dafür notwendigen konventionellen Fertigungstechniken sind oftmals aufwendig und teuer. Darüber hinaus benötigen die auf einer Platine angeordneten Laserdioden komplexe Optiken, um die unterschiedlichen Farben korrekt aufeinander auf der Linse des Benutzers abzubilden. Diese sogenannten Schielwinkel lassen sich zwar durch geeignete Linsen kompensieren, diese fallen aber oft größer aus, was gerade bei kleineren Anwendungen, z.B. im Brillenbereich wiederum unerwünscht ist.
Es besteht demnach das Bedürfnis, für Laseranordnungen vor allem für den Virtual Reality oder auch Augmented Reality Bereich eine platzsparende Lösung zu finden, die sich zudem kostengünstig realisieren lässt.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Diesem Bedürfnis wird mit den Gegenständen der unabhängigen Patentansprüche Rechnung getragen. Weiterbildungen und Ausgestaltungsformen des vorgeschlagenen Prinzips sind in den Unteransprüchen angegeben.
Die Erfinder schlagen vor, mehrere Laservorrichtungen in geeigneter Form mit dazwischen angeordneten Abstandshaltern so zu stapeln, dass sich eine einfach zu verarbeitende und platzsparende Anordnung ergibt. Dadurch ergibt sich die Möglichkeit, die Abstandshalter für die Kontaktierung der Laseranordnungen verwenden zu können. Aufgrund der geringen Dicke lässt sich ein Stapel mit sehr kleinen Abmessungen realisieren. Durch verschiedene Maßnahmen können die Abstandshalter kontaktiert werden, wobei sich auch eine unterschiedliche Resonatorlänge ausnutzen lässt. Zudem lassen sich auf diese Weise verschiedene gestapelte Vorrichtungen erzeugen, d.h. Laservorrichtungen mit einzelnen Laserkämmen (engl. Single Ridges) aber auch mit mehreren Laserkämmen (engl. Multi Ridges). Dabei kann je nach gewünschter Lichtausgangsleistung die Anzahl der gestapelten Laservorrichtungen jeweils einzelner Farben variiert werden.
In einem vorgeschlagenen Aspekt umfasst eine gestapelte Laseranordnung eine erste Laservorrichtung mit einer Lichtaustrittsseite und einem einen Resonator bildenden Halbleiterkörper mit einer aktiven Zone und mit zwei Hauptseiten und dazu im Wesentlichen senkrecht angeordneten Seitenflächen. Die Laservorrichtung weist auf einer ersten der zwei Hauptseiten wenigstens einen Kontaktbereich auf, beispielsweise in Form einer Kontaktfläche. Daneben ist ein erster Abstandshalter mit einer ersten Kontakthauptseite und einer Kontaktseitenfläche vorgesehen, wobei die erste Kontakthauptseite wenigstens eine Kontaktleitung aufweist, die von einem Kontaktbereich zu einer Anschlussfläche auf oder benachbart zu der Kontaktseitenfläche führt. Nach dem vorgeschlagenen Prinzip wird die erste Laservorrichtung nun mit der ersten Hauptseite der ersten Kontakthauptseite zugewandt an dem ersten Abstandshalter befestigt. Der wenigstens eine Kontaktbereich der Laservorrichtung ist mit dem Kontaktbereich der ersten Kontakthauptseite des Abstandshalters elektrisch verbunden, und die Seitenflächen der ersten Laservorrichtung sind von der Kontaktseitenfläche beabstandet. Durch diese Anordnung kann die gestapelte Laseranordnung direkt auf einen Träger aufgesetzt und über die Kontakte auf der Kontakthauptseite des Abstandshalters mit Strom versorgt werden.
Das Stapeln von Laservorrichtungen mit dem speziellen Abstandshalterdesign ermöglicht eine 90 Grad versetzte oder auch eine vertikale Montage bei einer gleichzeitigen elektrischen Kontaktierung zu einzelnen oder mehreren kantenemittierenden Laserdioden zur nächsten elektromechanischen Schnittstelle des Trägers. Dies führt zu einem Emissionsabstand von der halben Laserdicke und der Dicke des Abstandshalters oder, je nach Position des Laserstrahls auch geringer.
In einigen Aspekten sind dazu Laservorrichtungen vorgesehen, die im Betrieb einen Strahl mit einem Strahlungsprofil erzeugen, der eine schnelle und eine langsame Achse aufweist, d.h. ellipsenförmig verläuft. Durch die vorgeschlagene Laseranordnung wird bewirkt, dass die schnelle Achse im Wesentlichen senkrecht zur Kontakthauptseite verläuft. Dadurch verläuft bei einer Installation einer derartigen Laseranordnung mit einem oder mehreren Vorrichtungen auf einem Träger die schnelle Achse des Strahlungsprofils parallel zu einer Oberfläche des Trägers, was eine besonders nahe Montage am Träger erlaubt und dadurch die Anordnung weiterer Elemente vereinfacht.
In einigen weiteren Aspekten weist die Kontaktseitenfläche einen abgeschrägt verlaufenden Bereich auf, auf dem die Anschlussfläche angeordnet ist. Je nach Anforderung und Bedürfnis kann die Anschlussfläche auf der Kontaktseitenfläche verschieden ausgestaltet sein. In einigen Aspekten ist die Kontaktseitenfläche flach und die Anschlussfläche beispielsweise als einfache Metallschicht ausgeführt. In einer anderen Ausgestaltung umfasst die Kontaktseitenfläche eine oder mehrere Einkerbungen oder Aussparungen, in den die Anschlussfläche angeordnet ist. Eine Einkerbung besitzt die Eigenschaft, eine etwas größere Oberfläche bereitzustellen. Auf diese Weise kann eine leichte Variation der Lotmenge oder eines anderen leitenden Interconnect-Materials toleriert werden, da überschüssiges Material in der Aussparung verbleiben kann. Ebenso ist es möglich, durch einen entsprechenden in die Einkerbung oder Aussparung passenden Zapfen auf einem Träger eine genaue Positionierung zu erreichen.
Ein weiterer Aspekt betrifft die Ausgestaltung der geometrischen Abmessungen des Abstandshalters und der Laservorrichtung. In einigen Aspekten ist eine Länge des ersten Abstandshalters geringer als eine Länge der ersten Laservorrichtung. Die Laservorrichtung ragt somit über den Abstandshalter hinaus. Dieser Überstand kann sowohl benachbart zu der Lichtaustrittseite als auch auf der abgewandten Seite erfolgen. In dieser Ausgestaltung ist der erste Abstandshalter bezüglich der Lichtaustrittsseite somit zurückversetzt.
Einige weitere Aspekte beschäftigen sich mit dem Stapeln mehrerer solcher Laservorrichtungen und/oder mehrere Abstandshalter, die zu beiden Seiten der Vorrichtung angeordnet sind. Dies ermöglicht zum einen eine flexible Montage (die Kontakte für die Laservorrichtung können ebenfalls auf unterschiedlichen Seiten der Laservorrichtung angeordnet sein), und zum anderen das Stapeln bzw. Zusammenfassen mehrerer solcher Anordnungen. In einem Aspekt weist die erste Laservorrichtung auf einer zweiten der zwei Hauptseite wenigstens einen Kontaktbereich auf.
Ein zweiter Abstandshalter ist mit einer ersten Kontakthauptseite und einer Kontaktseitenfläche versehen, wobei die Kontakthauptseite wenigstens eine Kontaktleitung aufweist, die von einem Kontaktbereich zu einer Anschlussfläche auf oder benachbart zu der Kontaktseitenfläche führt. Der zweite Abstandshalter ist damit ähnlich oder auch gleich wie der erste Abstandshalter ausgeführt. Durch unterschiedliche Ausführungen der Anschlussfläche der beiden Abstandshalter lässt sich zudem die Orientierung der gestapelten Laseranordnung identifizieren. Nach dem vorgeschlagenen Prinzip ist nun die erste Laservorrichtung mit der zweiten Hauptseite auf der ersten Kontakthauptseite des zweiten Abstandshalters befestigt. Der wenigstens eine Kontaktbereich der zweiten Hauptseite ist weiterhin mit dem Kontaktbereich der ersten Kontakthauptseite des zweiten Abstandshalters elektrisch leitend verbunden. Ebenso können optional die Seitenflächen der ersten Laservorrichtung von der Kontaktseitenfläche des zweiten Abstandshalters beabstandet sein. Insbesondere können die beiden Abstandshalter die gleichen Abmessungen aufweisen, so dass die Kontaktseitenflächen gleichweit von der Laservorrichtung entfernt sind und diese damit auf der gleichen Höhe liegen. Dadurch wird eine genaue und ebene Positionierung auf einem Träger möglich.
In einer anderen Ausgestaltung umfasst der erste Abstandshalter eine zweite der ersten Kontakthauptseite gegenüberliegende Kontakthauptseite mit wenigstens einem Kontaktbereich und einer daran angeschlossenen Kontaktleitung. Der Abstandshalter ist somit auf beiden Seiten mit Kontaktfahnen oder Kontaktbereichen ausgerüstet und erlaubt es somit daran zwei Laservorrichtungen zu befestigen. Entsprechend ist in einer Ausgestaltung eine zweite Laservorrichtung vorgesehen, die eine Lichtaustrittsseite und einen Resonator bildenden Halbleiterkörper mit einer aktiven Zone, zwei Hauptseiten und dazu im Wesentlichen senkrecht angeordneten Seitenflächen aufweist. Die Laservorrichtung besitzt auf einer ersten der zwei Hauptseiten wenigstens einen Kontaktbereich. Sie ist nun mit der ersten Hauptseite der zweiten Kontakthauptseite des ersten Abstandshalters zugewandt an diesem befestigt. Ebenso ist der wenigstens eine Kontaktbereich mit dem Kontaktbereich der zweiten Kontakthauptseite des ersten Abstandshalters elektrisch verbunden, und die Seitenflächen der zweiten Laservorrichtung sind von der Kontaktseitenfläche des ersten Abstandshalters beabstandet.
Einige weitere Aspekte betreffen die Ausgestaltung der Abstandshalter. So können diese aus einem dielektrischen Material gefertigt sein, welches aus seiner Oberfläche eine oder mehrere leitfähige Kontaktfahnen oder auch -Leitungen aufweist. Die leitfähigen Bereiche umfassen eine metallische Schicht, eine metallische Schichtenfolge oder ein anderes leitfähiges Material. Alternativ kann auch ein Halbleitermaterial z.B. Silizium verwendet werden oder eine Keramik wie AlN. Im Allgemeinen ist eine Dicke der Abstandshalter geringer als eine Dicke der auf der Kontakthauptseite befestigten, ersten und/oder zweiten Laseranordnung.
Ein anderer Gesichtspunkt besteht in der Benutzung von Laservorrichtungen selbst als Abstandshalter, sofern diese die gleichen Kontaktstruktur aufweisen wie die oben beschriebenen Abstandshalter. In einer Ausgestaltung wird somit der erste/und oder der zweite Abstandshalter durch eine dritte Laservorrichtung mit einer Lichtaustrittsseite und einem einen Resonator bildenden Halbleiterkörper mit einer aktiven Zone und mit zwei Hauptseiten und dazu im Wesentlichen senkrecht angeordneten Seitenflächen gebildet.
Nach dem vorgeschlagenen Prinzip ist eine Länge der dritten Laservorrichtung kürzer als eine Länge aus einer der ersten und zweiten Laservorrichtung aber länger als eine Länge der anderen der ersten und zweiten Laservorrichtung. Die unterschiedlichen Längen erlauben es auf dem freiliegenden Bereich der dritten Laservorrichtung Kontaktbereiche anzubringen, welche die mit dieser Seite verbundenen Laservorrichtung, d.h. die erste oder zweite Laservorrichtung kontaktieren.
Dazu können auf einer der Hauptseiten metallische Kontaktleitungen vorgesehen sein, die wiederum isoliert von dem Halbleiterkörper der dritten Laservorrichtung sind. In anderen Aspekten bilden die n- bzw. p-dotierten Seiten gemeinsame Anschlussflächen aus. So kontaktiert in einigen Aspekten eine isolierte n-dotierte Seite des Halbleiterkörpers der dritten Laservorrichtung eine p-dotierte Seite aus der ersten und/oder zweiten Laservorrichtung. Alternativ kann auch eine isolierte p-dotierte Seite des Halbleiterkörpers der dritten Laservorrichtung eine n-dotierte Seite aus der ersten und/oder zweiten Laservorrichtung kontaktieren.
In einigen weiteren Aspekten können auch die erste und/oder die zweite Laservorrichtung als Abstandshalter ausgebildet sein. Auf diese Weise lässt sich ein Stapel an Laservorrichtungen erzeugen, wobei einige der Laservorrichtungen gleichzeitig auch Abstandshalter bilden.
Ein weiterer Aspekt betrifft ein Verfahren zum Erzeugen einer gestapelten Laseranordnung. Dabei wird eine erste Laservorrichtung bereitgestellt. Diese weist eine Lichtaustrittsseite und einen Resonator bildenden Halbleiterkörper mit einer aktiven Zone, und mit zwei Hauptseiten und dazu im Wesentlichen senkrecht angeordneten Seitenflächen auf. Die erste Laservorrichtung hat zudem auf einer ersten der zwei Hauptseiten wenigstens einen Kontaktbereich zum elektrischen Anschluss. Zudem wird ein erster Abstandshalter mit einer ersten Kontakthauptseite und einer Kontaktseitenfläche bereitgestellt. Die Kontakthauptseite besitzt wenigstens eine Kontaktleitung, die von einem Kontaktbereich zu einer Anschlussfläche auf oder benachbart zu der Kontaktseitenfläche führt. Die Anschlussfläche kann dabei wie bereits oben erläutert verschiedene Ausgestaltungen und Strukturen annehmen.
In einem nachfolgenden Schritt werden Kontaktbereiche der ersten Laservorrichtung und des Abstandshalters zueinander ausgerichtet. Anschließend wird die den Kontaktbereich aufweisende Hauptseite der ersten Laservorrichtung an die erste Hauptseite des Abstandshalters befestigt, und die Kontaktbereiche der ersten Laservorrichtung und des Abstandshalters miteinander leitend verbunden. Die Seitenflächen der ersten Laservorrichtung sind von der Kontaktseitenfläche beabstandet.
Durch diese Anordnung kann die gestapelte Laseranordnung direkt auf einen Träger aufgesetzt und über die Kontakte auf der Kontakthauptseite des Abstandshalters mit Strom versorgt werden. Die Laservorrichtung ist dabei nicht „im Weg“.
In einem weiteren Beispiel wird der Abstandshalter mit der Kontaktseitenfläche auf einem Träger angeordnet, und zwar dergestalt, dass eine im Betrieb der Laservorrichtung abgegebene schnelle Achse eines Strahlungsprofils im Wesentlichen parallel zu einer Oberfläche des Trägers verläuft. Dadurch wird eine mögliche Begrenzung des Laserstrahls nach unten vermieden.
In einer Ausgestaltung des Verfahrens umfasst die erste Laservorrichtung auf einer zweiten der zwei Hauptseite wenigstens einen Kontaktbereich. Nach dem vorgeschlagenen Prinzip wird ein zweiter Abstandshalter mit einer ersten Kontakthauptseite und einer Kontaktseitenfläche bereitgestellt. Die Kontakthauptseite weist ebenso wenigstens eine Kontaktleitung auf, die von einem Kontaktbereich zu einer Anschlussfläche auf oder benachbart zu der Kontaktseitenfläche führt. Der zweite Abstandshalter und die erste Laservorrichtung werden nun aneinander befestigt. Dies erfolgt derart, dass die erste Laservorrichtung mit der zweiten Hauptseite der ersten Kontakthauptseite des zweiten Abstandshalters zugewandt an dieser ausgerichtet und der wenigstens eine Kontaktbereich der zweiten Hauptseite mit dem Kontaktbereich der ersten Kontakthauptseite des zweiten Abstandshalters elektrisch verbunden wird. Ebenso erfolgt eine mechanische Befestigung der Laservorrichtung an dem Abstandshalter, entweder durch die elektrische Verbindung (beispielsweise mittels eines Lots) oder auch durch einen Klebstoff oder ähnliches. Die Seitenflächen der ersten Laservorrichtung sind von der Kontaktseitenfläche beabstandet.
In einem anderen Beispiel weist der erste Abstandshalter eine zweite der ersten Kontakthauptseite gegenüberliegende Kontakthauptseite mit wenigstens einer Kontaktleitung auf. Hier wird nun eine zweite Laservorrichtung mit einer Lichtaustrittsseite und einem einen Resonator bildenden Halbleiterkörper bereitgestellt, wobei der Halbleiterkörper eine aktive Zone, zwei Hauptseiten und dazu im Wesentlichen senkrecht angeordnete Seitenflächen aufweist. Zudem umfasst die Laservorrichtung auf einer ersten der zwei Hauptseite wenigstens einen Kontaktbereich. Der erste Abstandshalters und die zweite Laservorrichtung werden zueinander ausgerichtet und aneinander derart befestigt, dass die zweite Laservorrichtung mit der ersten Hauptseite der zweiten Kontakthauptseite des ersten Abstandshalters zugewandt an dieser anliegt. Gleichzeitig ist der wenigstens eine Kontaktbereich der Laservorrichtung mit dem Kontaktbereich der zweiten Kontakthauptseite des ersten Abstandshalters elektrisch leitend verbunden und die Seitenflächen der zweiten Laservorrichtung sind von der Kontaktseitenfläche beabstandet.
Einige Aspekte beschäftigen sich mit einer Ausgestaltung des ersten und/oder zweiten Abstandshalters. So kann hier eine Aussparung, eine Vertiefung oder Einkerbung vorgesehen werden, die beispielsweise durch Ätzen, Fräsen, Laserschneiden oder andere Maßnahmen erzeugbar ist. Dieses Element erstreckt sich von der ersten Kontakthauptseite in Richtung auf die zweite Kontakthauptseite. Ebenso wird eine Kontaktleitung erzeugt, insbesondere als metallische Schicht, die von dem Kontaktbereich zu der Aussparung verläuft. Die Aussparung oder Einkerbung kann ebenfalls metallisiert werden. Ebenso wird die Kontaktfläche auf der Kontakthauptseite erzeugt.
Der erste und/oder zweite Abstandshalter ist in einigen Aspekten dünner oder gleich dick ausgestaltet wie die Laservorrichtungen. Er kann aus einem dielektrischen Material gefertigt sein, beispielsweise einer Keramik. Diese lässt sich wiederum auf Waferebene prozessieren und mit den Kontaktflächen strukturieren. Anschließend werden die Abstandshalter aus dem Waferverbund geschnitten.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Weitere Aspekte und Ausführungsformen nach dem vorgeschlagenen Prinzip werden sich in Bezug auf die verschiedenen Ausführungsformen und Beispiele offenbaren, die in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen ausführlich beschrieben werden.

1 zeigt eine erste Ausgestaltung auf eine gestapelte Laseranordnung in Querschnitt mit einigen Aspekten nach dem vorgeschlagenen Prinzip;
2 zeigt die erste Ausgestaltung der 1 in Draufsicht zur Erläuterung einiger Aspekte nach dem vorgeschlagenen Prinzip;
3 und 4 zeigen Verfahrensschritte für eines Verfahren zum Prozessieren derartiger gestapelter Laseranordnungen nach dem vorgeschlagenen Prinzip;
5 zeigt in perspektivischer Sicht eine Vielzahl von Abstandshaltern zur Erzeugung einer gestapelten Laseranordnung nach einigen Aspekten des vorgeschlagenen Prinzips;
6 zeigt im Querschnitt eine Ausgestaltung einer gestapelten Laseranordnung mit einem Abstandshalter der 5 zur Erläuterung einiger Aspekte des vorgeschlagenen Prinzips;
7 zeigt in perspektivischer Sicht eine Ausführung eines Abstandshalters zur Erzeugung einer gestapelten Laseranordnung nach einigen Aspekten des vorgeschlagenen Prinzips;
8 zeigt eine Ausgestaltung einer gestapelten Laseranordnung mit einem Abstandshalter der 7 zur Erläuterung einiger Aspekte des vorgeschlagenen Prinzips;
9 zeigt eine perspektivische Darstellung einer Abwandlung einer Ausgestaltung mit einigen Aspekten des vorgeschlagenen Prinzips;
10 stellt eine Vorderansicht der Ausgestaltung der 9 dar;
11 ist eine Draufsicht auf eine Ausgestaltung einer gestapelten Laseranordnung gemäß einigen Aspekten des vorgeschlagenen Prinzips;
12 zeigt eine Draufsicht auf eine weitere Ausgestaltung einer gestapelten Laseranordnung gemäß einigen Aspekten des vorgeschlagenen Prinzips;
13 zeigt eine Draufsicht auf eine weitere Ausgestaltung einer gestapelten Laseranordnung gemäß einigen Aspekten des vorgeschlagenen Prinzips.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Die folgenden Ausführungsformen und Beispiele zeigen verschiedene Aspekte und ihre Kombinationen nach dem vorgeschlagenen Prinzip. Die Ausführungsformen und Beispiele sind nicht immer maßstabsgetreu. Ebenso können verschiedene Elemente vergrößert oder verkleinert dargestellt werden, um einzelne Aspekte hervorzuheben. Es versteht sich von selbst, dass die einzelnen Aspekte und Merkmale der in den Abbildungen gezeigten Ausführungsformen und Beispiele ohne weiteres miteinander kombiniert werden können, ohne dass dadurch das erfindungsgemäße Prinzip beeinträchtigt wird. Einige Aspekte weisen eine regelmäßige Struktur oder Form auf. Es ist zu beachten, dass in der Praxis geringfügige Abweichungen von der idealen Form auftreten können, ohne jedoch der erfinderischen Idee zu widersprechen.
Außerdem sind die einzelnen Figuren, Merkmale und Aspekte nicht unbedingt in der richtigen Größe dargestellt, und auch die Proportionen zwischen den einzelnen Elementen müssen nicht grundsätzlich richtig sein. Einige Aspekte und Merkmale werden hervorgehoben, indem sie vergrößert dargestellt werden. Begriffe wie „oben“, „oberhalb“, „unten“, „unterhalb“, „größer“, „kleiner“ und dergleichen werden jedoch in Bezug auf die Elemente in den Figuren korrekt dargestellt. So ist es möglich, solche Beziehungen zwischen den Elementen anhand der Abbildungen abzuleiten.
1 zeigt eine erste Ausführungsform einer gestapelten Laseranordnung nach dem vorgeschlagenen Prinzip, die auf einem Träger befestigt ist. Die gestapelte Laseranordnung umfasst insgesamt drei Laservorrichtungen, 2, 3 und 4, die zur Abgabe von Laserlicht unterschiedlicher Wellenlängen ausgestaltet sind. Die einzelnen Laservorrichtungen sind derart ausgestaltet, dass auf ihren jeweiligen Hauptseiten eine Kontaktfläche vorgesehen ist. Diese Hauptseiten sind im Ausführungsbeispiel der 1 die senkrecht zum Träger 5 verlaufenden Seiten. Zwischen den einzelnen Laservorrichtungen sind Abstandselemente 8' angeordnet. Die Laservorrichtung 2 ist darüber hinaus mit einem weiteren Abstandshalter 8 auf ihrer nach außen gerichteten Hauptseite mechanisch und elektrisch verbunden. An der Laservorrichtung 4 ist ebenfalls auf ihrer nach außen gerichteten Hauptseite ein Abstandshalter 8 befestigt.
Die Abstandshalter 8' 8 weisen eine oder mehrere Zuleitungen auf ihrer jeweiligen Oberfläche auf, die mit den Kontaktbereichen auf den Hauptseiten der Laservorrichtung 2, 3 und 4 elektrisch leitend verbunden sind. Die Kontaktleitungen auf den Abstandshaltern führen zu Anschlussflächen 82 bzw. 82' auf den dem Träger 50 zugewandten Seitenflächen der Abstandshalter. Mit diesen Kontaktflächen ist der Abstandshalter mechanisch und elektrisch an entsprechende Kontaktflächen des Trägers 5 angeschlossen. Dabei ist wie in der 1 dargestellt zwischen den unteren Seitenflächen der Laservorrichtungen 2, 3 und 4 und der Oberfläche des Trägers 5 ein geringfügiger Abstand 90 vorhanden. Mit anderen Worten sind die Seitenflächen der entsprechenden Laservorrichtungen 2, 3 und 4 somit bezüglich der unteren Seitenflächen der Abstandshalter 8 und 8' zurückgesetzt. Auf diese Weise wird eine Laseranordnung geschaffen, deren Abstrahlcharakteristik und Lichtprofil innerhalb des durch das Rechteck 100 dargestellten Bereichs liegt. Dies erlaubt es, beispielsweise eine gestapelte Laseranordnung für RGB Darstellungen sehr platzsparend auf einem Träger vorzusehen.
2 zeigt die Ausgestaltungsform der 1 in ihrer Draufsicht. Der Träger 5 umfasst auf seiner Oberfläche ein oder mehrere Zuleitungen 52, die wiederum mit elektronischen Schaltungen 55 auf der Oberfläche und dergleichen gekoppelt sind. Die einzelnen Abstandshalter 8' und 8 der Laseranordnung sind jeweils mit unterschiedlicher Länge ausgebildet, um der unterschiedlichen Resonanzlänge der jeweiligen Laservorrichtungen 2, 3 und 4 Genüge zu tun. Die größere Länge dient als zusätzliche Wärmesenke, um in einem Betrieb der Laservorrichtungen die anfallende Wärme schnell wegzuführen und abzustrahlen. Im Ausführungsbeispiel der 1 und 2 sind die Länge der Abstandshalter 8' und 8 so gewählt, dass sie geringfügig länger als die entsprechenden Resonatoren bzw. länger als die Halbleiterkörper der Laservorrichtungen sind. Das der Lichtaustrittsseite abgewandte Ende der Abstandshalter überragt die Halbleiterkörpers der Laservorrichtungen, für die wie oben erwähnte verbesserte Wärmeabfuhr. Gleichzeitig ist die der Lichtaustrittsfläche der Laservorrichtungen zugewandten Seite der Abstandshalter leicht zurückgesetzt, sodass hier Lichtaustrittsflächen der Laservorrichtungen bündig mit der Seitenkante des Trägers 5 abschließen.
Zur Kontaktierung der einzelnen Laservorrichtungen kann vorgesehen sein, jeweils eine Kontaktleitung auf einer Seitenfläche der Abstandshalter 8 bzw. 8' auszubilden. Beispielsweise kann auf der jeweils der Laservorrichtung zugewandten Seite der Abstandshalter 8 oder 8' eine Kontaktfläche vorbereitet sein, die mit dem entsprechenden Kontaktbereich der Laservorrichtung elektrisch leitend verbunden ist. Dies führt in einigen Ausgestaltungen dazu, dass der Abstandshalter 8' jeweils eine Kontaktzuleitung und einen Kontaktbereich auf jeder seiner Hauptseiten aufweist, während die Abstandshalter 8 einen derartigen Bereich lediglich auf einer ihrer beiden Hauptseiten besitzen. Die Kontaktbereiche führen entlang der Hauptseite über Zuleitungen an Anschlussflächen in oder auf der Seitenfläche der jeweiligen Abstandshalter.
Alternativ ist es auch möglich, beispielsweise die beiden äußeren Abstandshalter 8 ohne eine Kontaktierung auszurüsten, sofern eine Kontaktierung der Laservorrichtungen 4 bzw. 2 lediglich über eine ihrer Hauptseiten erfolgt. In diesem Fall weisen die beiden Abstandshalter 8' jeweils zwei Kontaktbereiche auf, welche der Laservorrichtung 2 bzw. 4 zugewandten Hauptseite gegenüberliegen. Die jeweils andere Seite der Abstandselemente 8' umfassen entweder ebenfalls einen Kontaktbereich bzw. zwei oder auch gar keine Kontaktbereiche, je nach Ausgestaltung der Laservorrichtung 3. Dies erlaubt eine sehr flexible Ausgestaltung und Strukturierung der verschiedenen Abstandshalter 8' nach Bedürfnis und Ausführung der aufeinander zu stapelnden Laservorrichtungen. Ein Abstandshalter kann somit auf seiner Oberfläche entweder gar keinen, einen oder mehrere Kontaktbereiche aufweisen. Entsprechend können ebenso auf der gegenüberliegenden Hauptseite des Abstandshalters ein oder mehrere Kontaktbereiche vorgesehen sein. Die Kontaktbereiche führen über Kontaktleitungen an entsprechende Anschlussflächen auf der Seitenfläche, mit denen der Abstandshalter anschließend auf ein PCB Board, einen Zwischenträger oder ein anderes Element aufgesetzt und mechanisch sowie elektrisch befestigt wird.
Die 5 und 6 zeigen ein etwas genaueres Ausführungsbeispiel eines derartigen Abstandshalters, wie er beispielsweise für die Herstellung gestapelter Laseranordnungen vorbereitet wird. In 5 ist ein derartiger Träger 5 zu erkennen, der eine Reihe paralleler Gräben 83 aufweist. Diese führen von einer Hauptseite abgeschrägt bis zu einer gewissen Tiefe beispielsweise der Hälfte der Dicke des jeweiligen Trägers 5. In der Mitte dieses Grabens ist eine Anschlussfläche vorgesehen, die sich entlang des abgeschrägten Randes bis zur Hauptseite des Trägers 5 erstreckt und dort in den Kontaktbereich 84 übergeht. In der Darstellungsform der 5 sind drei derartige Kontaktbereiche 84 und drei damit gekoppelte Anschlussflächen in den Gräben vorgesehen. Die Gräben werden in einem Fertigungsschritt voneinander getrennt, sodass sich separate Abstandshalter ergeben, die auf eine Hauptfläche einen Kontaktbereich 84 aufweisen, der sich entlang über die Hauptseite bis hin zu einer auf einer Seitenfläche befindlichen Anschlussfläche erstreckt. 6 zeigt die Querschnittsdarstellung eines derartigen Abstandshalters 8 in seinem montierten Zustand auf einem Träger 5. Der Abstandshalter besitzt in dieser Querschnittsdarstellung eine abgeschrägte Seitenfläche, die sich von einer unteren Seitenfläche des Abstandshalters 8 hin zur Hauptseite öffnet. Der Winkel dieser Öffnung beträgt im vorliegenden Ausführungsbeispiel in etwa 45°, kann jedoch auch größer bzw. kleiner sein. Wie im vorangegangenen Ausführungsbeispiel der 5 bereits dargestellt, verläuft die abgeschrägte Form in etwa bis zur Hälfte der Dicke des Abstandshalters 8.
Auf der Hauptseite ist auf dem Kontaktbereich 84 eine Laservorrichtung 4 mit ihrem Kontakt aufgebracht und mechanisch sowie elektrisch daran befestigt. Eine Befestigung elektrisch und mechanischer Natur mit einem Träger 5 erfolgt über ein Lotmaterial 81, welches den Zwischenraum zwischen einer Kontaktfläche 56 auf dem Träger 5 und der Anschlussfläche 82 auf der abgeschrägten Seite ausfüllt. Das Lotmaterial erzeugt zum einen eine elektrische Verbindung und führt zum anderen auch zu einer verbesserten mechanischen Halterung. Zur weiteren Verbesserung kann auf der der Laservorrichtung abgewandten Seite ein zusätzlicher Klebstoff o. ä. vorgesehen sein, die mechanische Halterung weiter verstärkt und verbessert.
Die abgeschrägte Seitenfläche erlaubt es, Variationen in der Menge des verwendeten Lotmaterials 81 kompensieren zu können. Je nach Lotmenge füllt dieses den Zwischenraum zwischen dem Kontakt 56 auf dem Träger 5 und der Anschlussfläche 82 mehr oder weniger vollständig aus. Durch die Abschrägung wird jedoch sichergestellt, dass der Abstandshalter mit seinem untersten Bereich korrekt ausgerichtet und senkrecht auf dem Träger 5 angeordnet wird.
Diese Ausführung kann mit zusätzlichen Kontaktbereichen auf der Seitenfläche variiert werden. Die 7 und 8 zeigen eine Ausgestaltung, bei der anstelle eines durchgehenden Grabens eine oder mehrere Einkerbungen 821 vorgesehen sind. Diese Einkerbungen auf der Oberseite eines Abstandshalters 8 werden mit einer metallischen Schicht versehen, die wiederum in leitende Verbindung mit den Kontaktbereich 84 auf der Hauptseite des Abstandshalters in Verbindung stehen. Die 7 zeigt eine derartige Ausgestaltungsform eines Abstandshalters während der Fertigung. Dabei werden in einem Keramikplättchen zwei Einkerbungen 821 vorgesehen, und anschließend mit einer Metallisierung versehen. Diese Metallisierungsschicht erstreckt sich von den Einkerbungen 828 auf einer Hauptseite des Keramikplättchens hin und bildet dort die Kontaktbereiche 84 aus. Das Keramikplättchen wird anschließend in geeigneter Form zerschnitten, sodass die Einkerbungen Teile der unteren Seitenfläche bilden.
8 zeigt nun eine Ausgestaltung in der Draufsicht auf einen derartigen Abstandshalter mit darauf angeordneter Laservorrichtung. Die Laservorrichtung besitzt auf einer ihrer Hauptseiten zwei Kontaktbereiche, und ist mechanisch an dem Abstandshalter 8 befestigt. Die Kontaktbereiche auf der Laservorrichtung liegen den Kontaktbereichen 84 auf dem Abstandshalter gegenüber und verbinden diese elektrisch. Wie in diesem Ausführungsbeispiel ebenfalls zu erkennen, bilden die Einkerbungen 821 eine Art Tasche, in der das Lotmaterial 81 eingefüllt werden kann, um die Kontaktbereiche 56 auf der Oberfläche des Trägers mit der mit Metallisierungsschicht in den Einkerbungen 821 und damit Mit den Kontaktbereichen elektrisch zu verbinden. Auch hier wird in einem Endzustand der Abstandshalter fest auf den Träger 5 aufgesetzt, das Lotmaterial aufgeschmolzen und so eine innige Verbindung zwischen den Kontaktflächen der 56 auf der Oberseite und den Kontaktbereichen 84 geschaffen.
Die in den 5 bzw. 7 dargestellten Ausgestaltungsform der Abstandshalter lassen sich nunmehr dazu verwenden, eine gestapelte Laseranordnung zu erzeugen, um diese anschließend in einem weiteren Prozessführungsschritt auf einem Träger anzuordnen. Die 3 und 4 zeigen hierzu eine Ausführungsform eines derartigen Verfahrens. Dabei wird in 3 wenigstens eine Laservorrichtung 4 bereitgestellt, die auf ihrer unter bzw. oberen Hauptseite eine oder mehrere Kontaktbereiche aufweist.
Ebenso werden die in den 5 bzw. 7 bereits erläuterten Abstandshalter erzeugt und bereitgestellt. In einem darauffolgenden Schritt wird die Laservorrichtung auf einen dieser Abstandshalter aufgebracht, indem die Kontaktbereiche gegeneinander ausgerichtet werden. Die Kontaktbereiche werden anschließend elektrisch leitend miteinander verbunden und die Laservorrichtung mechanisch an dem Abstandshalter befestigt. Dabei ist die Breite des Abstandshalters 8 so gewählt, dass ihre untere mit den Kontaktflächen versehene Seitenkante die entsprechende Seitenfläche der Laservorrichtung überragt. Für die Staffelung weiterer Laservorrichtungen kann wie im Ausführungsbeispiel der 3 dargestellt ein weiterer Abstandshalter 8' auf die obere Hauptseite der Laservorrichtung 4 aufgesetzt und mechanisch bzw. mechanisch und elektrisch damit verbunden. Diese Prozedur lässt sich nun mehrfach wiederholen, bis die in der rechten Teilfigur dargestellte gestapelte Laseranordnung geschaffen ist. Die gestapelte Laseranordnung umfasst nun eine Vielzahl von Laservorrichtungen, wobei sich jeweils zwischen zwei Laservorrichtungen ein Abstandshalterelement 8 bzw. 8' befindet. In dem Ausführungsbeispiel überragen die unteren Seiten Flächen der Abstandshalterelemente 8 und 8' die jeweiligen benachbarten Seitenflächen der Laservorrichtung.
Die diesen Ausführungsbeispielen dargestellten Laservorrichtungen sind als kantenemittierende Laser ausgebildet. Das Strahlungsprofil derartiger Kanten emittierende Laser ist ellipsenförmig und umfasst eine sogenannte schnelle Achse und eine entsprechende langsame Achse. Die schnelle Achse korrespondiert dabei zu der großen Hauptachse des ellipsenförmigen Strahlungsprofils, die langsame Achse zu der kleinen Hauptachse. Daraus ergibt sich ein Strahlungsprofil mit einer Ausbreitung, die parallel zu den Hauptseiten der jeweiligen Laservorrichtungen geringer ausfällt als senkrecht dazu. Aus diesem Grund wird in einigen Ausführungsbeispielen die hier erzeugte gestapelte Laseranordnung nun um 90° gedreht und damit versetzt auf einen Träger 5 aufgebracht. Eine derartige Ausführung ist in 4 dargestellt. Durch die um 90° versetzte Anordnung liegt die große Hauptachse bzw. die schnelle Achse des Strahlungsprofils 20, 30 und 40 der Laservorrichtungen 2, 3 und 4 parallel zur Oberfläche des Trägers. Gleichzeitig ergibt sich zwischen der Oberfläche des Trägers 5 und der unteren Seitenfläche der jeweiligen Laservorrichtungen 2, 3 und 4 ein geringfügiger Abstand aufgrund der vorangegangenen Anordnung der Laservorrichtungen zu der unteren Seitenfläche der Abstandshalterelemente. Dies erlaubt es die Abstandshalterelemente sorgfältig auf die Kontaktflächen des Trägers 5 aufzusetzen, und das vorhandene Lot sauber schmelzen zu können, ohne dass dieses mit den Seitenflächen des Lasers in Berührung kommt und damit zu einem Kurzschluss oder einer mechanischen Verschiebung oder Verdrehung bekommt.
In einer weiteren Ausführung wird das vorgeschlagene Konzept nun ergänzt, indem eine Laservorrichtung selbst als Abstandshalter eingesetzt wird, wodurch sich die Breite der einzelnen Elemente weiter verringern lässt. 9 zeigt eine erste Ausführungsform, bei der die Laservorrichtungen zum einen direkt aufeinandergestapelt und an ein gemeinsames Submount 80 angeordnet sind. Das Submount 80 wird dabei ebenfalls als Abstandhalter angesehen.
Im Einzelnen ist die Laservorrichtung 4 an dem Submount 80 befestigt, die Laservorrichtung 3 befindet sich direkt auf der Laservorrichtung 4 und die Laservorrichtung 2 auf der Laservorrichtung 3. Die einzelnen Laservorrichtungen sind gleich breit ausgestaltet, sodass ihre jeweiligen Seitenflächen bündig miteinander abschließen. Die Laservorrichtungen sind jedoch auch weniger breit als das Submount 80, auf dem die Laservorrichtung 4 montiert ist. Dadurch ergibt sich ein geringfügiger Abstand zwischen der Seitenfläche des Submounts 80 und den korrespondierenden Seitenflächen der darauf angeordneten Laservorrichtungen 2, 3 und 4.
Für eine Montage auf einem Träger 5 nach 9 wird die so gefertigte Anordnung um 90° gedreht und anschließend mit der Seitenfläche des Submounts 80 auf dem Trägersubstrat 5 befestigt. Aufgrund des geringfügigen Abstandes der Seitenflächen entsteht eine kleine Distanz zwischen der Oberfläche des Trägers 5 und den einzelnen Laservorrichtungen. Dieser liegt im Bereich weniger um und dient unter anderem auch dazu, wärmebedingte Ausdehnungen des Trägers oder der Laservorrichtungen zu kompensieren, damit diese im Betrieb nicht einer zusätzlichen mechanischen Belastung ausgesetzt sind.
Gleichzeitig wird auch das Strahlungsprofil der einzelnen Laservorrichtungen um 90° gedreht, sodass die Strahlungsprofile 20, 30 und 40 nun mit ihrer schnellen Achse parallel zur Oberfläche des Trägers 5 liegen. Auf diese Weise können auch in der hier dargestellten gedrehten Anordnung, die Laservorrichtungen sehr flach, d. h. mit einer nur geringen Höhe ausgebildet sein.
Der Abstand 90 in der Ansicht der 10 dargestellt ist dabei so gewählt, dass Kontakte auf der Oberseite des Trägers 5 mittels Lots an entsprechende Anschlussbereiche auf den Laservorrichtungen geführt werden können. Zu diesem Zweck umfassen die Laservorrichtungen 3 und 4 sowie auch der Submount 80 an ihrem freiliegenden Bereich ein oder mehrere Kontaktzuführungen, die in Ausgestaltung, Form und Aufbau den Ausführungsformen der vorab gezeigten Abstandshalter ähneln.
Die 11 zeigt diesbezüglich eine Draufsicht über die erfindungsgemäße Laseranordnung nach dem vorgeschlagenen Prinzip. Der Submount 80 besitzt dabei zwei Kontaktleitungen 84 an seinem der Lichtaustrittsfläche abgewandten Bereich. Diese reichen bis auf die Unterseite des Submounts 80 und kontaktieren dort entsprechende Bereiche 56 auf der Oberfläche des Trägers 5 elektrisch. Eine Verbindung erfolgt dabei über ein Lotmaterial. Die Zuleitungen 84 auf dem Submount 80 führen an die Unterseite der Laservorrichtung 4 und kontaktieren dort Anschlüsse für die Laservorrichtung 4. Auf der Oberseite der Laservorrichtung 4 ist ein Isolationsmaterial aufgebracht, und auf dieses sind weitere Zuleitungen 84' in Form von Metallisierungsschichten angeordnet. Auch diese Metallisierungsschichten laufen bis zu einer dem Träger 5 zugewandten Seitenkante der Laservorrichtung 4 und bilden dort eine Kontaktfläche zur Kontaktierung mit einem entsprechenden auf dem Träger angeordneten Kontaktbereich mittels eines Lotmaterials 81. Auch diese Leitungen 84' führen entlang der isolierten Oberfläche der Laservorrichtung 4 bis an Kontakte der Laservorrichtung 3 an der der Laservorrichtung 4 zugewandten Seite.
In gleicher Weise ist auch die Oberfläche der Laservorrichtung 3 isoliert und auf dieser Metallisierungsschichten ausgebildet. Durch die unterschiedliche Resonatorlänge der Vorrichtungen 2, 3 und 4 wird erreicht, dass die Kontaktleitungen im Wesentlichen senkrecht nach unten in Richtung auf die Trägeroberfläche laufen und dort über eine Lotmaterial die Kontaktflächen 56 auf der Oberseite des Trägers kontaktieren können, ohne dass dabei eine andere Laservorrichtung im Weg ist. Durch die unterschiedliche Resonanzlänge kann darüber hinaus auch die Farbsequenz der einzelnen Laservorrichtungen der Laseranordnung definiert werden.
Eine weitere Ausführungsform einer gestapelten Laseranordnung zeigt die 12, bei der einige Laservorrichtungen gleichzeitig den Abstandshalter für folgende Laservorrichtungen bilden. Bei dieser sind die einzelnen Laservorrichtungen so ausgestaltet, dass ihre jeweiligen Oberflächen aus einem isolierenden Material gebildet sind. Dadurch kann die in der 12 gezeigte unmittelbare Anordnung der Laservorrichtungen aufeinander erfolgen, ohne dass die Gefahr eines Kurzschlusses besteht. Die Zuleitungen für die einzelnen Laservorrichtungen erfolgen in dieser Ausführungsform in Form von Metallisierungsschichten auf der jeweiligen Oberseite der entsprechenden Laservorrichtung. Die Zuleitungen verlaufen wie dargestellt entlang der Oberfläche in die Zeichenebene hinein bis sie auf der dem Träger zugewandten Seitenfläche der jeweiligen Laservorrichtung eine Kontaktfläche zur Kontaktierung mit Kontaktflächen auf der Oberfläche des Trägers 5 bilden. Die Ausgestaltungsform hat somit die beiden Anschlusskontakte einer jeden Laservorrichtung auf der Oberseite des jeweiligen Lasers. Die in dem Ausführungsbeispiel gezeigte Anordnung ist darüber hinaus so gestapelt, dass eine isolierte n-dotierte Seite des Halbleiterkörpers eines Lasers eine p-dotierte Seite des Halbleiterkörpers des darunterliegenden, d. h. der rechts daneben liegenden Laservorrichtung kontaktiert.
In einer weiteren Ausführungsform können diese Aspekte miteinander kombiniert werden. Die 13 zeigt eine derartige Ausgestaltung, bei der die Kontaktierungen für eine Laservorrichtung jeweils zum Teil auf dieser Laservorrichtung und zum Teil auf einer vorgeordneten Laservorrichtung bzw. auf dem Submount liegen. Im Besonderen sind wie in den vorangegangenen Figuren auch die Laservorrichtung 2, 3 und 4 mit unterschiedlicher Resonanzlänge aufeinandergestapelt und die Laservorrichtung 4 ist dabei auf einem Submount 8 angeordnet. Dieser ist ebenso wie Submounts 80 als Abstandshalterelement ausgeführt. Auf dem Submount 8 ist nun auf einer Seite eine Metallisierungsschicht aufgebracht, die in die Zeichenebene hinein verläuft und auf der Oberseite des Trägers 5 eine Kontaktfläche 56 kontaktiert.
Die Kontaktfläche auf der Seitenfläche des Abstandhalters 8 führt zu einer Kontaktleitung, die auf der Rückseite der Laservorrichtung 4 einen Kontakt zur Zuführung von Ladungsträgern elektrisch verbindet. Im Unterschied zu den vorangegangenen Ausführungsbeispielen erlaubt dieser Ausgestaltung nun eine flexiblere und unterschiedliche Anordnung der Laservorrichtungen aufeinander.
In einer möglichen Ausführung ist auf der Oberseite der Laservorrichtung 4 eine erste Kontaktleitung und eine zweite Kontaktleitung angeordnet, die die Kontaktflächen 56' und 56" auf der Trägeroberfläche elektrisch anschließen. Erste und zweite Leitung sind ebenfalls als metallische Leitungsschichten 84' und 84" implementiert, wobei die erste Leitungsschicht auch direkt den zweiten Kontakt für die Laservorrichtung 4 bildet. Die Kontaktleitung 84", welche den Kontaktbereich 56" verbindet, ist von der Laservorrichtung 4 isoliert und führt wiederum an die Rückseite der Laservorrichtung 3 und kontaktiert diese dort elektrisch. Auf die gleiche Weise ist auch die Oberseite der Laservorrichtung 3 ausgeführt und umfasst eine erste Kontaktleitung 84', welche als Zuführung für die Laservorrichtung 3 ausgestaltet ist.
Eine zweite Kontaktleitung 84" in Form einer Metallisierungsschicht bildet wiederum die Zuleitung für den Kontakt der Laservorrichtung 2 auf der Rückseite der Laservorrichtung. Schließlich ist ein letzter Kontaktbereich 56" auf der Oberseite des Trägers 5 mit einer Kontaktleitung 84" verbunden. Auf diese Weise ist somit jeweils eine Kontaktleitung auf der Oberseite einer Laservorrichtung vorgesehen, die die Laservorrichtung selbst kontaktiert, sowie eine weitere Kontaktleitung, die als isolierte Metallisierungsschicht an die Rückseite einer darauf angeordneten benachbarten Laservorrichtung führt.
In einer alternativen Ausgestaltungsform können die Laservorrichtungen jedoch auch anders aufgebaut sein, sodass diese sich paarweise gegenüberliegenden. Diese erfolgt dergestalt, dass zwei Kontakte jeweils das gleiche Potenzial beinhalten.
Beispielsweise ist die n-dotierte Seite des Halbleiterkörpers der Laservorrichtung 4 dem Submount 8 zugewandt, die p-dotierte Seite des Halbleiterkörpers der Vorrichtung hingegen der Laservorrichtung 3. Die Seite der Laservorrichtung 3 die der Vorrichtung 4 zugewandt ist, ist ebenfalls die die p-dotierte Seite. Auf diese Weise können die ersten Kontaktleitungen, 84' und 84" auf der Oberseite der Laservorrichtung 4 an ein gemeinsames Potenzial angeschlossen werden, bzw. auch als eine gemeinsame Zuführung ausgebildet sein. Grund hierfür ist, dass die jeweils p-dotierten Seiten der beiden Laservorrichtungen 3 und 4 einander gegenüberliegen.
Die Oberseite der Laservorrichtung 3 ist nun die n-dotierte Seite. Entsprechend wird die Vorrichtung 2 nun so angeordnet, dass wiederum die n-dotierte Seite der Laservorrichtung 2 der Oberseite der Laservorrichtung 3 gegenüberliegt. Entsprechend können auch die Kontakte 84" und 84' auf der Oberseite der Laservorrichtung 3 in geeigneter Weise an ein Potenzial angeschlossen sein. In dieser Ausführungsform wird somit die isolierte Rückseite einer Laservorrichtungen verwendet, um einerseits eine Kontaktzuführung an den „eigenen“ Halbleiterkörper zu realisieren, aber auch eine Zuführung an den Halbleiterkörper einer benachbarten Laservorrichtung, wobei die einander zugewandten Seiten gleich dotiert sind.
BEZUGSZEICHENLISTE

1: gestapelte Laseranordnung
2, 3, 4: Laservorrichtung
20, 30: Strahlungsprofil
40: Strahlungsprofil
5: Träger
8, 8`: Abstandshalter
52: Zuleitung
55: Schaltung
56: Kontaktfläche
81: Lotmaterial
83: Graben
84: Kontaktfläche
84': Kontaktleitung
84'': Kontaktleitung
821: Einkerbung

Claims

Gestapelte Laseranordnung, aufweisend: - eine erste Laservorrichtung (2) mit einer Lichtaustrittsseite und einem einen Resonator bildenden Halbleiterkörper mit einer aktiven Zone und mit zwei Hauptseiten und dazu im Wesentlichen senkrecht angeordneten Seitenflächen; wobei die Laservorrichtung auf einer ersten der zwei Hauptseite wenigstens einen Kontaktbereich aufweist; - einen ersten Abstandshalter (8, 8') mit einer ersten Kontakthauptseite und einer Kontaktseitenfläche; wobei die Kontakthauptseite wenigstens eine Kontaktleitung (84) aufweist, die von einem Kontaktbereich zu einer Anschlussfläche auf oder benachbart zu der Kontaktseitenfläche führt; wobei - die erste Laservorrichtung (2) mit der ersten Hauptseite der ersten Kontakthauptseite zugewandt an dem ersten Abstandshalter (8,8') befestigt ist, so dass der wenigstens eine Kontaktbereich mit dem Kontaktbereich der ersten Kontakthauptseite elektrisch verbunden ist und die Seitenflächen der ersten Laservorrichtung von der Kontaktseitenfläche beabstandet sind.
Gestapelte Laseranordnung nach Anspruch 1, bei der ein im Betrieb der Laservorrichtung abgegebenes Strahlungsprofil eine schnelle Achse aufweist, die im Wesentlichen senkrecht zur Kontakthauptseite verläuft.
Gestapelte Laseranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Kontaktseitenfläche einen abgeschrägt verlaufenden Bereich aufweist, auf dem die Anschlussfläche angeordnet ist.
Gestapelte Laseranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der eine Länge des ersten Abstandshalters geringer ist als eine Länge der ersten Laservorrichtung; und oder bei der der erste Abstandshalter bezüglich der Lichtaustrittsseite zurückversetzt ist.
Gestapelte Laseranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die erste Laservorrichtung auf einer zweiten der zwei Hauptseite wenigstens einen Kontaktbereich aufweist; und die Laseranordnung weiterhin aufweist: - einen zweiten Abstandshalter (8, 8') mit einer ersten Kontakthauptseite und einer Kontaktseitenfläche; wobei die Kontakthauptseite wenigstens eine Kontaktleitung aufweist, die von einem Kontaktbereich zu einer Anschlussfläche auf oder benachbart zu der Kontaktseitenfläche führt; wobei - die erste Laservorrichtung (2) mit der zweiten Hauptseite der ersten Kontakthauptseite des zweiten Abstandshalter zugewandt an diesem befestigt ist, so dass der wenigstens eine Kontaktbereich der zweiten Hauptseite mit dem Kontaktbereich der ersten Kontakthauptseite des zweiten Abstandshalters elektrisch verbunden ist und die Seitenflächen der ersten Laservorrichtung von der Kontaktseitenfläche des zweiten Abstandshalters beabstandet sind.
Gestapelte Laseranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welcher der erste Abstandshalter (8`) eine zweite der ersten Kontakthauptseite gegenüberliegende Kontakthauptseite mit wenigstens einem Kontaktbereich und einer daran angeschlossenen Kontaktleitung aufweist; wobei die gestapelte Laseranordnung weiter umfasst: - eine zweite Laservorrichtung (3, 4) mit einer Lichtaustrittsseite und einem einen Resonator bildenden Halbleiterkörper mit einer aktiven Zone und mit zwei Hauptseiten und dazu im Wesentlichen senkrecht angeordneten Seitenflächen; wobei die zweite Laservorrichtung auf einer ersten der zwei Hauptseite wenigstens einen Kontaktbereich aufweist; und - die zweite Laservorrichtung (3, 4) mit der ersten Hauptseite der zweiten Kontakthauptseite des ersten Abstandshalters zugewandt an diesem befestigt ist, so dass der wenigstens eine Kontaktbereich mit dem Kontaktbereich der zweiten Kontakthauptseite des ersten Abstandshalters elektrisch verbunden ist und die Seitenflächen der zweiten Laservorrichtung von der Kontaktseitenfläche des ersten Abstandshalters beabstandet sind.
Gestapelte Laseranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der erste und/oder der zweite Abstandshalter durch eine dritte Laservorrichtung mit einer Lichtaustrittsseite und einem einen Resonator bildenden Halbleiterkörper mit einer aktiven Zone und mit zwei Hauptseiten und dazu im Wesentlichen senkrecht angeordneten Seitenflächen gebildet ist; wobei eine Länge der dritten Laservorrichtung kürzer ist als eine Länge aus einer der ersten und zweiten Laservorrichtung und länger ist als eine Länge aus der anderen der ersten und zweiten Laservorrichtung.
Gestapelte Laseranordnung nach Anspruch 7, wobei eine isolierte n-dotierte Seite des Halbleiterkörpers der dritten Laservorrichtung eine p-dotierte Seite aus der ersten und/oder zweiten Laservorrichtung kontaktiert; oder wobei eine isolierte p-dotierte Seite des Halbleiterkörpers der dritten Laservorrichtung eine n-dotierte Seite aus der ersten und/oder zweiten Laservorrichtung kontaktiert.
Gestapelte Laseranordnung nach einem der Ansprüche 7 bis 8, wobei die dritte Laservorrichtung auf einem Bereich der ersten Kontakthauptseite, welcher der Lichtaustrittsfläche abgewandt ist wenigstens eine Kontaktleitung (84) aufweist, die von einem Kontaktbereich zu einer Anschlussfläche auf oder benachbart zu einer Seitenfläche der dritten Laservorrichtung führt.
Gestapelte Laseranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Kontaktseitenfläche des ersten und/oder zweiten Abstandshalters eine Aussparung aufweist, die sich von der ersten Kontakthauptseite in Richtung auf die zweite Kontakthauptseite erstreckt, und zumindest teilweise eine die Kontaktleitung bildende metallische Schicht umfasst.
Gestapelte Laseranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei erster und/oder zweiter Abstandshalter wenigstens eines der folgenden Materialien umfassen: - ein dieelektrisches Material; - ein Halbleitermaterial mit zumindest einer dielektrischen Oberfläche insbesondere auf den Kontakthauptseiten; - ein Halbleitermaterial, insbesondere Silizium oder AlN, mit Bereichen aus SiO2.
Gestapelte Laseranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der Abstandshalter eine Dicke aufweist die dünner ist als eine Dicke der auf der Kontakthauptseite befestigten, ersten und/oder zweiten Laseranordnung.
Verfahren zum Erzeugen einer gestapelten Laseranordnung umfassend die Schritte: - Bereitstellen einer ersten Laservorrichtung mit einer Lichtaustrittsseite und einem einen Resonator bildenden Halbleiterkörper mit einer aktiven Zone und mit zwei Hauptseiten und dazu im Wesentlichen senkrecht angeordneten Seitenflächen; wobei die Laservorrichtung auf einer ersten der zwei Hauptseite wenigstens einen Kontaktbereich aufweist - Bereitstellen eines ersten Abstandshalters mit einer ersten Kontakthauptseite und einer Kontaktseitenfläche; wobei die Kontakthauptseite wenigstens eine Kontaktleitung aufweist, die von einem Kontaktbereich zu einer Anschlussfläche auf oder benachbart zu der Kontaktseitenfläche führt; - Ausrichten der den Kontaktbereich aufweisenden Hauptseite der ersten Laservorrichtung an die erste Hauptseite des Abstandshalters; - Befestigen der ersten Laservorrichtung an den Abstandshalter derart, dass der wenigstens eine Kontaktbereich mit dem Kontaktbereich des Abstandshalter elektrisch leitend verbunden ist und Seitenflächen der ersten Laservorrichtung von der Kontaktseitenfläche beabstandet sind.
Verfahren nach Anspruch 13, weiter umfassend ein - Anbringen des Abstandshalters mit der Kontaktseitenfläche auf einem Träger, derart dass eine im Betrieb der Laservorrichtung abgegebene schnelle Achse eines Strahlungsprofils im Wesentlichen parallel zu einer Oberfläche des Trägers verläuft.
Verfahren nach einem der Ansprüche 13 oder 14, bei dem die erste Laservorrichtung auf einer zweiten der zwei Hauptseite wenigstens einen Kontaktbereich aufweist; und weiter umfassend: - Bereitstellen eines zweiten Abstandshalters mit einer ersten Kontakthauptseite und einer Kontaktseitenfläche; wobei die Kontakthauptseite wenigstens eine Kontaktleitung aufweist, die von einem Kontaktbereich zu einer Anschlussfläche auf oder benachbart zu der Kontaktseitenfläche führt; - Befestigen des zweiten Abstandshalters und der ersten Laservorrichtung aneinander, derart dass die erste Laservorrichtung mit der zweiten Hauptseite der ersten Kontakthauptseite des zweiten Abstandshalters zugewandt an diesem befestigt ist, so dass der wenigstens eine Kontaktbereich der zweiten Hauptseite mit dem Kontaktbereich der ersten Kontakthauptseite des zweiten Abstandshalters elektrisch verbunden ist und die Seitenflächen der ersten Laservorrichtung von der Kontaktseitenfläche beabstandet sind.
Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 15, bei dem der erste Abstandshalter eine zweite der ersten Kontakthauptseite gegenüberliegende Kontakthauptseite mit wenigstens einer Kontaktleitung aufweist; und das Verfahren weiter umfasst: - Bereitstellen einer zweiten Laservorrichtung mit einer Lichtaustrittsseite und einem einen Resonator bildenden Halbleiterkörper mit einer aktiven Zone und mit zwei Hauptseiten und dazu im Wesentlichen senkrecht angeordneten Seitenflächen; wobei die Laservorrichtung auf einer ersten der zwei Hauptseite wenigstens einen Kontaktbereich aufweist; und - Befestigen des ersten Abstandshalters und der zweiten Laservorrichtung aneinander derart, dass die zweite Laservorrichtung mit der ersten Hauptseite der zweiten Kontakthauptseite des ersten Abstandshalters zugewandt an diesem befestigt ist, so dass der wenigstens eine Kontaktbereich mit dem Kontaktbereich der zweiten Kontakthauptseite des ersten Abstandshalters elektrisch verbunden ist und die Seitenflächen der zweiten Laservorrichtung von der Kontaktseitenfläche beabstandet sind.
Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 16, bei dem der Schritt des Bereitstellens des ersten und/oder zweiten Abstandshalter umfasst: - Ausbilden einer Aussparung auf der Kontaktseitenfläche des ersten und/oder zweiten Abstandshalters, die sich von der ersten Kontakthauptseite in Richtung auf die zweite Kontakthauptseite erstreck; und - Ausbilden einer Kontaktleitung, insbesondere als metallische Schicht, die von dem Kontaktbereich zu der Aussparung verläuft.
Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 17, bei dem der erste und/oder zweite Abstandshalter eine Dicke aufweist die dünner ist als eine Dicke der auf der Kontakthauptseite befestigten, ersten und/oder zweiten Laseranordnung und optional wenigstens eines der folgenden Materialien umfasst: - ein dielektrisches Material; - ein Halbleitermaterial mit zumindest einer dielektrischen Oberfläche insbesondere auf den Kontakthauptseiten; - ein Halbleitermaterial, insbesondere Silizium oder AlN, mit Bereichen aus Si02.