DE102022109446A1 - Method for producing a semiconductor component and such a semiconductor component - Google Patents

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Abstract

Ein Verfahren zur Herstellung eines VCSELs (12) zum Emittieren von Licht mit einem aus verschiedenen Schichten gestapelten Grundkörper (10), der einen oberen und einen unteren Braggspiegel (16) aufweist, zwischen denen eine aktive Schicht (18) zur Erzeugung des Lichts angeordnet ist, und einen Tunnelkontakt (20) aufweist, gekennzeichnet durch ein Erzeugen einer Ätzstoppschicht (21) zur lateralen Formung des Tunnelkontakts (20), sodass vor dem Aufbringen des oberen Braggspiegels die Höhe und die seitliche Ausdehnung des Tunnelkontakts (20) präzise herstellbar ist.A method for producing a VCSEL (12) for emitting light with a base body (10) stacked from different layers and having an upper and a lower Bragg mirror (16), between which an active layer (18) is arranged to generate the light , and has a tunnel contact (20), characterized by producing an etch stop layer (21) for lateral shaping of the tunnel contact (20), so that the height and lateral extent of the tunnel contact (20) can be precisely produced before the upper Bragg mirror is applied.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Halbleiterbauteils und ein Halbleiterbauteil, das insbesondere Produkt des erfindungsgemäßen Verfahrens sein kann.The invention relates to a method for producing a semiconductor component and a semiconductor component which can in particular be a product of the method according to the invention.

Es wird vorgeschlagen, ein Verfahren zur Herstellung eines VCSELs (vertical-cavity surface-emitting lasers) zum Emittieren von Licht mit einem aus verschiedenen Schichten gestapelten Grundkörper vorzusehen, der einen oberen und einen unteren Braggspiegel aufweist, zwischen denen eine aktive Schicht zur Erzeugung des Lichts angeordnet ist, und einen Tunnelkontakt aufweist, gekennzeichnet durch ein Erzeugen einer Ätzstoppschicht zur lateralen Formung des Tunnelkontakts, sodass vor dem Aufbringen des oberen Braggspiegels die Höhe und die seitliche Ausdehnung des Tunnelkontakts präzise herstellbar ist.It is proposed to provide a method for producing a VCSEL (vertical-cavity surface-emitting laser) for emitting light with a base body stacked from different layers, which has an upper and a lower Bragg mirror, between which there is an active layer for generating the light is arranged, and has a tunnel contact, characterized by producing an etch stop layer for the lateral shaping of the tunnel contact, so that the height and the lateral extent of the tunnel contact can be precisely produced before the upper Bragg mirror is applied.

Hierdurch kann ein Tunnelkontakt erzeugen, der nur eine geringe Höhe in Stapelrichtung, in der die Schichten des Grundkörpers gestapelt sind, aufweist. Die geringe Höhe des Tunnelkontakts im Vergleich zu herkömmlich hergestellten Tunnelkontakten ermöglicht die Stufe, die durch die Ätzung des Tunnelkontakts gegen die Ätzstoppschicht durch weitere nachfolgende Schichten zu überwachsen. This can create a tunnel contact that has only a small height in the stacking direction in which the layers of the base body are stacked. The low height of the tunnel contact compared to conventionally manufactured tunnel contacts enables the step caused by the etching of the tunnel contact to be overgrown by further subsequent layers against the etch stop layer.

Dabei kann eine Indium-Phosphid-Schicht auf den Tunnelkontakt aufgebracht werden. Dadurch entstehen keine Luftspalte an der Stufe des Tunnelkontakts. Insbesondere kann der obere Braggspiegel auf dem Tunnelkontakt durch Überwachsen angebracht werden.An indium phosphide layer can be applied to the tunnel contact. This means there are no air gaps at the tunnel contact step. In particular, the upper Bragg mirror can be attached to the tunnel contact by overgrowth.

Durch die in den abhängigen Ansprüchen genannten Maßnahmen sind vorteilhafte Ausführung und Weiterbildung der Erfindung möglich.The measures mentioned in the dependent claims make advantageous implementation and further development of the invention possible.

Vorteilhafterweise kann die Ätzstoppschicht in den Grundkörper so eingebracht werden, dass die Ätzstoppschicht zwischen dem Tunnelkontakt und dem unteren Braggspiegel angeordnet wird. Beispielsweise kann eine dem unteren Braggspiegel zugewandte Schicht des Tunnelkontakts direkt auf der Ätzstoppschicht aufliegen. Insbesondere kann die aktive Schicht zwischen dem unteren Braggspiegel und der Ätzstoppschicht angeordnet sein.The etch stop layer can advantageously be introduced into the base body in such a way that the etch stop layer is arranged between the tunnel contact and the lower Bragg mirror. For example, a layer of the tunnel contact facing the lower Bragg mirror can rest directly on the etch stop layer. In particular, the active layer can be arranged between the lower Bragg mirror and the etch stop layer.

Bevorzugt wird die Ätzstoppschicht vor dem Anordnen der Schichten des Tunnelkontakts abgeschieden und die zuerst abgeschiedene Schicht des Tunnelkontakts direkt auf der Ätzstoppschicht angeordnet. Hierdurch kann eine sichere Reproduzierbarkeit des Tunnelkontakts gewährleistet werden.Preferably, the etch stop layer is deposited before the layers of the tunnel contact are arranged and the first deposited layer of the tunnel contact is arranged directly on the etch stop layer. This ensures reliable reproducibility of the tunnel contact.

Um eine schnelle und einfache Herstellung der Ätzstoppschicht zu ermöglichen, kann durch ein Implantationsverfahren die Ätzstoppschicht in einen Bereich angrenzend an eine Schicht des Tunnelkontakts in den Grundkörper implantiert wird. Hierbei kann die Ätzstoppschicht auch nach Anordnen der Schichten des Tunnelkontakts eingebracht werden. Dies kann insbesondere dadurch erreicht werden, dass die Implantationsenergie derart eingestellt wird, dass durch die Implantation nur der Bereich der Ätzstoppschicht verändert wird. Dabei bleibt der restliche die Ätzstoppschicht umgebende Bereich unverändert und kann mit unveränderten Ätzraten in vorhersehbarer Weise geätzt werden. Die Implantation kann durch eine Photolithographiemaske unterstützt werden.In order to enable quick and easy production of the etch stop layer, the etch stop layer can be implanted into the base body in an area adjacent to a layer of the tunnel contact using an implantation method. The etch stop layer can also be introduced after the layers of the tunnel contact have been arranged. This can be achieved in particular by setting the implantation energy in such a way that only the area of the etch stop layer is changed by the implantation. The remaining area surrounding the etch stop layer remains unchanged and can be etched in a predictable manner with unchanged etching rates. The implantation can be supported by a photolithography mask.

In jedem Fall kann die Ätzstoppschicht beim Ätzen ebenfalls weggeätzt werden.In any case, the etch stop layer can also be etched away during etching.

Der Tunnelkontakt kann Indium-Gallium-Aluminium-Arsenid beinhalten.The tunnel contact may include indium-gallium-aluminum-arsenide.

Die Ätzstoppschicht kann sich durch einen höheren Aluminiumgehalt als die angrenzenden Schichten auszeichnen. Dabei kann der Aluminiumgehalt der Ätzstoppschicht höher sein als im restlichen Grundkörper. Alternativ kann die Ätzstoppschicht Indium-Gallium-Phosphid enthalten, um weitere Oxidation zu vermeiden.The etch stop layer can be characterized by a higher aluminum content than the adjacent layers. The aluminum content of the etch stop layer can be higher than in the rest of the base body. Alternatively, the etch stop layer may contain indium gallium phosphide to prevent further oxidation.

Bei einer vorteilhaften Weiterbildung wird auf der Ätzstoppschicht eine 200 bis 300 nm dicke Gallium-Arsenid-Schicht aufgebracht, um Kristalldefekte nachfolgender Schichten zu vermeiden. Die Gallium-Arsenid-Schicht dient als initiale Wachstumsschicht für nachfolgende Schichten.In an advantageous development, a 200 to 300 nm thick gallium arsenide layer is applied to the etch stop layer in order to avoid crystal defects in subsequent layers. The gallium arsenide layer serves as an initial growth layer for subsequent layers.

Vorteilhafterweise ist ein senkrecht zur Stapelrichtung ausgerichteter Querschnitt des Tunnelkontakts nach dem Ätzen asymmetrisch ausgebildet.Advantageously, a cross section of the tunnel contact that is oriented perpendicular to the stacking direction is asymmetrically designed after etching.

Vorzugsweise kann ein sogenanntes vergrabenes Gitter innerhalb des Grundkörpers ausgebildet werden.Preferably, a so-called buried grid can be formed within the base body.

Besonders bevorzugt kann die Ätzstoppschicht durch einen Trockenätzschritt entfernt werden.The etch stop layer can particularly preferably be removed by a dry etching step.

Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen verwendbar sind.It is understood that the features mentioned above and to be explained below can be used not only in the combination specified in each case, but also in other combinations.

Jede Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann als sogenannter Top-Emitter und/oder Bottom-Emitter ausgeführt werden.Each embodiment of the present invention can be implemented as a so-called top emitter and/or bottom emitter.

Der Rahmen der Erfindung ist nur durch die Ansprüche definiert.The scope of the invention is defined only by the claims.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen näher erläutert. Richtungsangaben in der folgenden Erläuterung sind gemäß der Leserichtung der Zeichnungen zu verstehen.The invention is explained in more detail below using the exemplary embodiments with reference to the associated drawings. Directional references in the following explanation are to be understood in accordance with the reading direction of the drawings.

Es zeigen:

  • 1 bis 3 Darstellung von Querschnitten durch einen Grundkörper eines nicht fertiggestellten VCSELs bei der Herstellung eines Tunnelkontakts.
Show it:
  • 1 until 3 Representation of cross sections through a base body of an unfinished VCSEL during the production of a tunnel contact.

In 1 ist ein Querschnitt eines Grundkörpers 10 eines nicht fertiggestellten VCSELs (vertical-cavity surface-emitting lasers) 12 gezeigt. Auf einem Substrat 14 ist ein unterer Braggspiegel 16 eines dem Grundkörper 10 zugrunde liegenden Schichtstapels 17 angeordnet. Auf dem unteren Braggspiegel 16 ist eine aktive Schicht 18 angeordnet. Auf der aktiven Schicht 18 sind Schichten eines Tunnelkontakts 20 angeordnet. Nach der verfahrensgemäßen Fertigstellung des Tunnelkontakts 20 kann ein oberer Braggspiegel, der nicht dargestellt ist, auf den Tunnelkontakt 20 aufgebracht werden. Der Tunnelkontakt enthält Indium-Gallium-Aluminium-Arsenid beinhalten.In 1 is a cross section of a base body 10 of an unfinished VCSEL (vertical-cavity surface-emitting laser) 12 shown. A lower Bragg mirror 16 of a layer stack 17 on which the base body 10 is based is arranged on a substrate 14. An active layer 18 is arranged on the lower Bragg mirror 16. Layers of a tunnel contact 20 are arranged on the active layer 18. After the tunnel contact 20 has been completed according to the method, an upper Bragg mirror, which is not shown, can be applied to the tunnel contact 20. The tunnel contact contains indium-gallium-aluminum arsenide.

Damit der Tunnelkontakt 20 vorteilhaft hergestellt werden kann, wird eine Ätzstoppschicht 21 zur lateralen Formung des Tunnelkontakts 20 zwischen dem unteren Braggspiegel 18 und den Schichten des Tunnelkontakts 20 angeordnet. Die Höhe des Tunnelkontakts 20 kann durch die vertikale Lage der Ätzstoppschicht 21 in dem Schichtstapel 17 bestimmt werden, während die seitliche Ausdehnung des Tunnelkontakts 20 zum Beispiel durch eine Ätzmaske bestimmt werden kann, die auf den Schichten des Tunnelkontakts 20 vor dem Ätzen bis zur Ätzstoppschicht 21 aufgebracht wird.So that the tunnel contact 20 can be manufactured advantageously, an etch stop layer 21 for laterally shaping the tunnel contact 20 is arranged between the lower Bragg mirror 18 and the layers of the tunnel contact 20. The height of the tunnel contact 20 can be determined by the vertical position of the etch stop layer 21 in the layer stack 17, while the lateral extent of the tunnel contact 20 can be determined, for example, by an etching mask that is on the layers of the tunnel contact 20 before etching up to the etch stop layer 21 is applied.

Die Ätzstoppschicht 21 wird in Stapelrichtung oberhalb der aktiven Schicht 18 und des unteren Braggspiegels 16 abgeschieden. Dabei kann die Ätzstoppschicht 21 auf einer Schicht 22 zur Stromspreizung abgeschieden werden, die zwischen der aktiven Schicht 18 und dem Tunnelkontakt 20 angeordnet ist. Vorzugsweise liegt die zuerst abgeschiedene Schicht des Tunnelkontakts 20 direkt auf der Ätzstoppschicht 21 auf.The etch stop layer 21 is deposited in the stacking direction above the active layer 18 and the lower Bragg mirror 16. The etch stop layer 21 can be deposited on a layer 22 for current spreading, which is arranged between the active layer 18 and the tunnel contact 20. Preferably, the first deposited layer of the tunnel contact 20 lies directly on the etch stop layer 21.

Die Ätzstoppschicht 21 wird durch ein Erhöhen des Aluminiumgehalts im Bereich der zukünftigen Ätzstoppschicht 21 erzeugt. Dabei ist der Aluminiumgehalt höher als in den angrenzenden Schichten oder sogar im gesamten Grundkörper. Der erhöhte Aluminiumgehalt des Materials für zu eine geringere Ätzrate. Alternativ oder ergänzen kann die Ätzstoppschicht 21 Indium-Phosphid enthalten.The etch stop layer 21 is created by increasing the aluminum content in the area of the future etch stop layer 21. The aluminum content is higher than in the adjacent layers or even in the entire base body. The increased aluminum content of the material results in a lower etching rate. Alternatively or additionally, the etch stop layer 21 may contain indium phosphide.

Bei einer alternativen Ausführungsform kann die Ätzstoppschicht 21 durch ein Implantationsverfahren hergestellt werden. Dabei wird die Ätzstoppschicht 21 in einen Bereich angrenzend an eine Schicht des Tunnelkontakts 20 in den Grundkörper 10 implantiert. Hierbei kann die Ätzstoppschicht 21 auch nach Anordnen der Schichten des Tunnelkontakts 20 eingebracht werden. Dies wird dadurch erreicht, dass die Implantationsenergie derart eingestellt wird, dass durch die Implantation nur der Bereich der zukünftigen Ätzstoppschicht 21 verändert wird. Es kann Helium, Bor, Silizium und/oder Aluminium implantiert werden.In an alternative embodiment, the etch stop layer 21 may be formed by an implantation process. The etch stop layer 21 is implanted in the base body 10 in an area adjacent to a layer of the tunnel contact 20. Here, the etch stop layer 21 can also be introduced after the layers of the tunnel contact 20 have been arranged. This is achieved by setting the implantation energy in such a way that only the area of the future etch stop layer 21 is changed by the implantation. Helium, boron, silicon and/or aluminum can be implanted.

Vorzugsweise wird eine 200 bis 300 nm dicke Gallium-Arsenid-Schicht auf die Ätzstoppschicht 21 aufgebracht. Dadurch wird ein weiteres Aufwachsen von Schichten wie den Schichten für den Tunnelkontakt 20 ohne oder nur relativ geringen Kristalldefekte ermöglicht. Die Bandlücke der Überwachsschicht ist dabei so gewählt, dass möglichst wenig optische Absorption auftritt.Preferably, a 200 to 300 nm thick gallium arsenide layer is applied to the etch stop layer 21. This enables further growth of layers such as the layers for the tunnel contact 20 without or only relatively small crystal defects. The band gap of the overgrowth layer is chosen so that as little optical absorption as possible occurs.

Gemäß 2 wird der Tunnelkontakt 20 geätzt, sodass die Schichten des Tunnelkontakts 20 seitlich bis zur Ätzstoppschicht 20 entfernt werden. Die seitliche Struktur des Tunnelkontakts 20 wird durch eine photolithographische Maske erreicht, die zum Beispiel auf die Schichten des Tunnelkontakts 20 vor dem Ätzen aufgebracht wird.According to 2 the tunnel contact 20 is etched, so that the layers of the tunnel contact 20 are removed laterally up to the etch stop layer 20. The lateral structure of the tunnel contact 20 is achieved by a photolithographic mask that is applied, for example, to the layers of the tunnel contact 20 before etching.

Hierdurch kann ein Tunnelkontakt 20 erzeugen, der nur eine geringe Höhe in Stapelrichtung aufweist im Vergleich zu in herkömmlicher Weise hergestellten Tunnelkontakten.This makes it possible to create a tunnel contact 20 which has only a small height in the stacking direction compared to tunnel contacts produced in a conventional manner.

In 3 ist gezeigt, dass die Ätzstoppschicht 21 nach dem seitlichen Strukturieren des Tunnelkontakts 20 entfernt wird.In 3 is shown that the etch stop layer 21 is removed after the lateral structuring of the tunnel contact 20.

Die geringe Höhe des Tunnelkontakts 20 im Vergleich zu herkömmlich hergestellten Tunnelkontakten ermöglicht die Stufe 24 zu überwachsen. Dazu kann eine Indium-Phosphid-Schicht aufgewachsen werden, auf die ein oberer Braggspiegel aufgebracht wird. Der Braggspiegel wird also nicht unmittelbar auf den Tunnelkontakt aufgebracht.The low height of the tunnel contact 20 compared to conventionally manufactured tunnel contacts allows the step 24 to grow over. For this purpose, an indium phosphide layer can be grown, onto which an upper Bragg mirror is applied. The Bragg mirror is therefore not applied directly to the tunnel contact.

Vorteilhafterweise ist ein senkrecht zur Stapelrichtung ausgerichteter Querschnitt des Tunnelkontakts 20 nach dem Ätzen asymmetrisch ausgebildet. Von einer Rotationssymmetrie kann abgewichen werden, um bestimmte Moden bzw. Störungen zwischen einzelnen Moden (RIN) zu reduzieren. Es kann ein elliptische oder blütenförmige, kleeblattförmige Tunnelkontaktquerschnitt ausgebildet werden, um bestimmte Moden zu bevorzugen. Hier können bestimmte Moden innerhalb der Tunnelkontaktstruktur voneinander getrennt werden.Advantageously, a cross section of the tunnel contact 20 that is aligned perpendicular to the stacking direction is asymmetrically designed after etching. Rotational symmetry can be deviated from in order to reduce certain modes or interference between individual modes (RIN). An elliptical or petal-shaped, trefoil-shaped tunnel contact cross-section can be formed to favor certain modes. Here, certain modes can be separated from one another within the tunnel contact structure.

Vorzugsweise kann ein sogenanntes vergrabenes Gitter innerhalb des Grundkörpers 10 ausgebildet werden. Das Gitter kann auf Höhe des Tunnelkontakts realisiert werden. Die Maske für die Ätzung des Tunnelkontakts kann so modifiziert werden, dass kein durchgehend flächiger Tunnelkontakt sondern ein Gitter als Tunnelkontakt entsteht. Wenn die Strukturbreiten der Gitterstäbe kleiner sind als die Wellenlänge, führt dies zu wenig Verlusten bei einzelnen Moden und gleichzeitig ist eine Vorzugsrichtung für die Polarisation durch die Ausrichtung der Gitterstäbe gegeben.Preferably, a so-called buried grid can be formed within the base body 10. The grid can be realized at the level of the tunnel contact. The mask for etching the tunnel contact can be modified so that a grid is not created as a tunnel contact instead of a continuous, flat tunnel contact. If the structure widths of the grid bars are smaller than the wavelength, this leads to few losses in individual modes and at the same time a preferred direction for the polarization is given by the alignment of the grid bars.

Alternativ kann das Gitter oben auf dem final fertigen Bauelement realisiert werden.Alternatively, the grid can be implemented on top of the final finished component.

Claims (13)

Verfahren zur Herstellung eines VCSELs (12) zum Emittieren von Licht mit einem aus verschiedenen Schichten gestapelten Grundkörper (10), der einen oberen und einen unteren Braggspiegel (16) aufweist, zwischen denen eine aktive Schicht (18) zur Erzeugung des Lichts angeordnet ist, und einen Tunnelkontakt (20) aufweist, gekennzeichnet durch ein Erzeugen einer Ätzstoppschicht (21) zur lateralen Formung des Tunnelkontakts (20), sodass vor dem Aufbringen des oberen Braggspiegels die Höhe und die seitliche Ausdehnung des Tunnelkontakts (20) präzise herstellbar ist.Method for producing a VCSEL (12) for emitting light with a base body (10) stacked from different layers and having an upper and a lower Bragg mirror (16), between which an active layer (18) is arranged for generating the light, and has a tunnel contact (20), characterized by producing an etch stop layer (21) for lateral shaping of the tunnel contact (20), so that the height and lateral extent of the tunnel contact (20) can be precisely produced before the upper Bragg mirror is applied. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein Einbringen der Ätzstoppschicht (21) in den Grundkörper (10), sodass die Ätzstoppschicht (21) zwischen dem Tunnelkontakt (20) und dem unteren Braggspiegel (16) angeordnet wird.Procedure according to Claim 1 , characterized by introducing the etch stop layer (21) into the base body (10), so that the etch stop layer (21) is arranged between the tunnel contact (20) and the lower Bragg mirror (16). Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Ätzstoppschicht (21) vor dem Anordnen der Schichten des Tunnelkontakts (20) abgeschieden wird, und die erste Schicht des Tunnelkontakts (20) direkt auf der Ätzstoppschicht (21) angeordnet wird.Procedure according to Claim 1 or 2 , characterized in that the etch stop layer (21) is deposited before arranging the layers of the tunnel contact (20), and the first layer of the tunnel contact (20) is arranged directly on the etch stop layer (21). Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ätzstoppschicht (21) durch ein Implantationsverfahren in einen Bereich angrenzend an eine Schicht des Tunnelkontakts (20) in den Grundkörper (10) implantiert wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the etch stop layer (21) is implanted into the base body (10) by an implantation method in a region adjacent to a layer of the tunnel contact (20). Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Implantationsenergie derart eingestellt wird, dass durch die Implantation nur der Bereich der Ätzstoppschicht (21) verändert wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the implantation energy is adjusted such that only the area of the etch stop layer (21) is changed by the implantation. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Tunnelkontakt (20) Indium-Gallium-Aluminium-Arsenid beinhaltet.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the tunnel contact (20) contains indium-gallium-aluminum-arsenide. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ätzstoppschicht (21) einen höheren Aluminiumgehalt als wenigstens die angrenzenden Schichten aufweist.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the etch stop layer (21) has a higher aluminum content than at least the adjacent layers. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Ätzstoppschicht (21) eine 200 bis 300 nm dicke Gallium-Arsenid-Schicht aufgebracht wird, um Kristalldefekte nachfolgender Schichten zu vermeiden.Method according to one of the preceding claims, characterized in that a 200 to 300 nm thick gallium arsenide layer is applied to the etching stop layer (21) in order to avoid crystal defects in subsequent layers. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein senkrecht zur Stapelrichtung ausgerichteter Querschnitt des Tunnelkontakts (20) nach dem Ätzen asymmetrisch ist.Method according to one of the preceding claims, characterized in that a cross section of the tunnel contact (20) oriented perpendicular to the stacking direction is asymmetrical after etching. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der obere Braggspiegel auf dem Tunnelkontakt (20) durch Überwachsen angebracht wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the upper Bragg mirror is attached to the tunnel contact (20) by overgrowth. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen Trockenätzschritt beim Entfernen der Ätzstoppschicht (21).Method according to one of the preceding claims, characterized by a dry etching step when removing the etch stop layer (21). Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch das ein Gitter innerhalb des Grundkörpers (10) ausgebildet werden.Method according to one of the preceding claims, characterized by a grid being formed within the base body (10). VCSEL mit einem Tunnelkontakt (20), der nach einem Verfahren gemäß eines der vorhergehenden Ansprüche hergestellt wurde.VCSEL with a tunnel contact (20) which was produced according to a method according to one of the preceding claims.
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050063440A1 (en) 2003-09-18 2005-03-24 Deppe Dennis G. Epitaxial mode-confined vertical cavity surface emitting laser (VCSEL) and method of manufacturing same
US20090041075A1 (en) 2007-08-03 2009-02-12 Hashimoto Jun-Ichi Surface-emitting type semiconductor optial device and method for manufacturing a surface-emitting type semiconductor optical device

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050063440A1 (en) 2003-09-18 2005-03-24 Deppe Dennis G. Epitaxial mode-confined vertical cavity surface emitting laser (VCSEL) and method of manufacturing same
US20090041075A1 (en) 2007-08-03 2009-02-12 Hashimoto Jun-Ichi Surface-emitting type semiconductor optial device and method for manufacturing a surface-emitting type semiconductor optical device

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