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Die
Erfindung bezieht sich auf eine optisch gepumpte Halbleitervorrichtung
nach dem Oberbegriff der Patentansprüche 1 und 6.
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Eine
optisch gepumpte Halbleitervorrichtung ist beispielsweise aus
DE 100 26 734 A1 bekannt. Hierin
ist eine optisch gepumpte oberflächenemittierende
Halbleitervorrichtung mit einer strahlungserzeugenden Quantentopfstruktur
und einer Pumpstrahlungsquelle zum optischen Pumpen der Quantentopfstruktur
beschrieben, wobei die Quantentopfstruktur und die Pumpstrahlungsquelle
auf einem gemeinsamen Substrat epitaktisch aufgewachsen sind.
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In
der Druckschrift
US
2002/0004307 A1 ist ein Halbleiterlaser mit einer periodischen
Anordnung von Ausnehmungen beschrieben, sowie ein Verfahren zur
Herstellung eines solchen Halbleiterlasers.
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Die
Druckschrift
US 5,784,400
A beschreibt einen Halbleiterlaser, bei dem zweidimensionale
dielektrische periodische Materialien Verwendung finden.
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Die
Druckschrift
US 5,684,817
A bezieht sich auf einen Halbleiterlaser der eine Struktur
von photonischem Bandlückenmaterial
aufweist.
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Die
Druckschrift Hwang, J. K; u. a., IEEE Photonics Technology Letters,
Vol. 12, No. 10, October 2000, Seite 1295 bis 1297, zeigt ein Herstellungsverfahren
einer Laserstruktur.
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Bei
derartigen optisch gepumpten Halbleitervorrichtungen ist für einen
effizienten Betrieb eine präzise
Einkopplung der Pumpstrahlung in die Quantentopfstruktur erforderlich.
In dieser Hinsicht ist eine laterale Begrenzung der Pumpstrahlungsquelle
vorteilhaft, die die Erzeugung der Pumpstrahlung auf einen Bereich
beschränkt,
von dem aus die Pumpstrahlung möglichst
vollständig
in die Quantentopfstruktur eingekoppelt werden kann.
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Falls
Quantentopfstruktur und Pumpstrahlungsquelle voneinander beabstandet
angeordnet sind, kann die Führung
der Pumpstrahlung von der Pumpstrahlungsquelle zur Quantentopfstruktur
mittels eines Wellenleiters vorteilhaft sein. Hierzu können beispielsweise
Wellenleiter herangezogen werden, in denen die Pumpstrahlung totalreflektierend geführt wird.
Weiterhin können
solche totelreflektierenden Strukturen zur lateralen Begrenzung
der Pumpstrahlungsquelle eingesetzt werden.
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Als
Pumpstrahlungsquelle eignen sich insbesondere Pumplaser, deren Wellenlänge exakt
auf die optimale Pumpwellenlänge
abgestimmt werden kann. Hierbei ist ebenfalls eine laterale Begrenzung, insbesondere
des Laserresonators, auf eine zur Einkopplung in die Quantentopfstruktur
vorteilhafte Breite zweckmäßig.
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Allerdings
besteht zum Beispiel bei Wellenleiterstrukturen, die auf Index-Führung beruhen,
die Gefahr, daß infolge
von Inhomogenitäten
der Wellenleitergrenzflächen
oder Abweichungen von einer vorgegebenen idealen Wellenleitergrenzfläche, die
beispielsweise fertigungsbedingt sein können, die Indexführung gestört wird,
so daß Strahlung
aus dem Wellenleiter austreten kann. Dadurch können Verluste der Pumpstrahlung
entstehen, die zu einer Verschlechterung der Effizienz der optisch
gepumpten Halbleitervorrichtung bzw. einer Verringerung der optischen
Ausgangsleistung führen
können.
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Bei
Halbleiterlasern ist zur lateralen Begrenzung des Resonators eine
sogenannte Indexführung sowie
eine sogenannte Gewinnführung
bekannt. Hierbei wird der Brechungsindex bzw. die Verstärkung in
lateraler Richtung derart variiert, daß das Laserstrahlungsfeld nur
in einem streifenartigen Bereich vorgegebener Breite erzeugt bzw.
verstärkt wird.
In der Regel sind derartige Strukturen mit einer Index- oder Gewinnführung jedoch
nur für
geradlinige Resonatoren geeignet.
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Die
genannten Probleme werden weiter verschärft, wenn die Pumpstrahlungsquelle,
insbesondere in Form eines Pumplasers, gewinkelt oder gekrümmt ausgeführt ist.
Eine derartige gewinkelte oder gekrümmte Formgebung kann beispielsweise vorteilhaft
sein, wenn mehrere Pumpstrahlungsquellen die Quantentopfstruktur
pumpen und eine geradlinige Zuführung
der Pumpstrahlung zur Quantentopfstruktur – beispielsweise aus Platzgründen – nicht
möglich
ist. Insbesondere in dem Bereich der Abwinkelung oder Krümmung eines
Wellenleiters bzw. einer Pumpstrahlungsquelle können dabei Strahlungsverluste
auftreten, die die Effizienz des Bauelements beeinträchtigen.
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Als
Alternative zu totalreflektierenden Wellenleitern ist bekannt, sogenannte
photonische Bandstruktur-Elemente zu verwenden. Diese Elemente weisen
eine eindimensional, zweidimensional oder dreidimensional gitterartige
Anordnung von Materialien mit unterschiedlichem Brechungsindex auf,
wobei die Gitterkonstanten so gewählt sind, daß für elektromagnetische
Wellen eine Bandstruktur mit einer Bandlücke entsteht. Die Bandstruktur
einer solchen gitterartigen Anordnung ist in gewisser Hinsicht vergleichbar
mit der Bandstruktur eines Halbleiterkristallgitters für die zugehörigen Elektronen-Wellenfunktionen:
in beiden Fällen
führt die
Periodizität
des umgebenden Gitters zu einer Relation zwischen dem Wellenvektor
und der zugehörigen
Energie mit mehreren (quasi-)kontinuierlichen Bereichen, den sogenannten
Bändern,
die durch sogenannte verbotene Bereiche oder Bandlücken voneinander
getrennt sind. Wellenfunktionen bzw. elektromagnetische Wellen,
deren Energie in der Bandlücke
liegt, sind innerhalb des Gitters nicht ausbreitungsfähig. Im
Unterschied zu einem Kristallgitter wird bei einem photonischen
Bandstruktur-Element die gitterartige Anordung nicht von einzelnen
Atomen, sondern einer makroskopischen Anordnung dielektrischer Medien gebildet.
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Ein
auf diesem Prinzip beruhender, gewinkelter optischer Wellenleiter
mit einem photonischen Bandstruktur-Element ist beispielsweise aus
US 6,134,369 A bekannt.
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Es
ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Halbleiterlaser mit
einer verbesserten lateralen Führung
zu entwickeln, der insbesondere zum optischen Pumpen einer Quantentopfstruktur
geeignet ist. Weiterhin soll eine verbesserte optisch gepumpte Halbleitervorrichtung
geschaffen werden.
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Diese
Aufgabe wird durch eine optisch gepumpte Halbleitervorrichtung mit
den Merkmalen des Patentanspruchs 1 bzw. des Patentanspruchs 6 gelöst. Vorteilhafte
Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
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Bei
einer ersten Ausführungsform
der Erfindung ist ein Halbleiterlaser mit einem Halbleiterkörper vorgesehen,
der eine periodische Anordnung von Ausnehmungen aufweist oder in
dem eine periodische Anordnung von Halbleiterbereichen gebildet
ist, wobei die von dem Halbleiterlaser generierte Strahlung innerhalb
dieser periodischen Anordnung nicht ausbreitungsfähig ist,
und der Resonator des Halbleiterlasers in lateraler Richtung von
der periodischen Anordnung ausgespart ist. Der Resonator wird also lateral
durch die periodische Anordnung definiert, wobei die periodische
Anordnung außerhalb
des Resonators ausgebildet ist und den Resonator lateral begrenzt.
Weiterhin ist im Rahmen der Erfindung eine optisch gepumpte Halbleitervorrichtung
mit einem Vertikalemitter, der eine Quantentopfstruktur umfaßt, vorgesehen,
wobei die Quantentopfstruktur des Vertikalemitters von mindestens
einem solchen Halbleiterlaser gepumpt wird. Aufgrund der genannten,
vorteilhaft geringen optischen Verluste sind diese Halbleiterlaser
als Pumpstrahlungsquelle für
optisch gepumpte Halbleitervorrichtungen besonders geeignet.
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Vorzugsweise
ist der Resonator mit einer gewinkelten oder gekrümmten Resonatorachse
ausgebildet. Gegenüber
bekannten Halbleiterlasern, etwa mit Index- oder Gewinnführung, zeichnet
sich ein Halbleiterlaser nach der Erfindung durch geringe Strahlungsverluste
aus. Weiterhin sind dadurch, daß der
Resonator durch die Aussparung der periodischen Anordnung festgelegt
wird, vielgestaltige Formgebungen des Resonators mit einem vorteilhaft geringen
technischen Aufwand möglich,
da lediglich in den Bereichen des Resonators keine Ausnehmungen
im Halbleiterkörper
ausgebildet werden.
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Wesentlich
ist für
die Ausbildung des Gebiets, in dem die vom Halbleiterlaser generierte Strahlung
nicht ausbreitungsfähig
ist, in erster Linie eine gitterartige periodische Anordnung von
Zonen mit verschiedenem Brechungsindex. Hierzu können einerseits Ausnehmungen
in periodischer Anordnung in einem Halbleiterkörper gebildet sein. Andererseits ist
es ebenso möglich,
Halbleiterbereiche selbst gitterartig periodisch anzuordnen, wobei
diese Halbleiterbereiche durch geeignete Zwischenräume, beispielsweise
eine zusammenhängende
Ausnehmung, voneinander getrennt sind. Die zweite Variante stellt somit
die Inversion der ersten Variante dar, indem die Halbleiterbereiche
und die Ausnehmungen gegeneinander vertauscht werden. In beiden
Fällen
können bei
einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung die Ausnehmungen
bzw. Zwischenräume
mit einem Füllmaterial,
beispielsweise einem Dielektrikum oder einem anderen Halbleitermaterial,
gefüllt
sein, dessen Brechungsindex sich von dem Brechungsindex des Halbleiterkörpers unterscheidet.
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Bevorzugt
ist bei der Erfindung eine monolithisch integrierte Ausführung des
Vertikalemitters mit Quantentopfstruktur und des Pumplasers, so
daß also
die zu pumpende Quantentopfstruktur und der Pumplaser auf einem
gemeinsamen Substrat epitaktisch aufgewachsen sind.
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Bei
einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird die Quantentopfstruktur
von mehreren Halbleiterlasern gepumpt, wobei mindestens einer der
Pumplaser einen Resonator mit einer gewinkelten oder gekrümmten Resonatorachse
aufweist. Aufgrund der lateralen Begrenzung durch die genannte periodische
Anordnung von Ausnehmungen bzw.
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Halbleiterbereichen
können
auch bei einer solchen gewinkelten oder gekrümmten Ausführung des Pumplasers die optischen
Verluste vorteilhaft klein gehalten werden. Weiterhin ist hierbei
eine vorteilhaft platzsparende Anordnung einer Mehrzahl von Pumplasern
für die
Quantentopfstruktur möglich.
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Bei
einer weiteren Ausführungsform
der Erfindung ist eine optisch gepumpte Halbleitervorrichtung mit
einem Vertikalemitter, der eine Quantentopfstruktur umfaßt, und
einer Pumpstrahlungsquelle, die Strahlung zum optischen Pumpen der
Quantentopfstruktur erzeugt, vorgesehen, wobei die Pumpstrahlung
mittels eines Wellenleiters, der lateral zumindest teilweise von
einer periodischen Anordnung von Ausnehmungen oder Halbleiterbereichen
so begrenzt ist, daß die
Pumpstrahlung innerhalb dieser Anordnung nicht ausbreitungsfähig ist,
in die Quantentopfstruktur eingekoppelt wird. Weiterhin kann durch
die laterale Begrenzung des Wellenleiters durch die periodische
Anordnung ein verlustarmer gewinkelter oder gekrümmter Wellenleiter realisiert
werden.
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Es
versteht sich, daß im
Rahmen der Erfindung die einzelnen Ausführungsformen auch kombiniert
werden können,
so daß beispielsweise
als Pumpstrahlungsquelle ein erfindungsgemäßer Halbleiterlaser verwendet
wird, dessen Pumpstrahlung mittels des oben beschriebenen, lateral
von einer periodischen Anordnung von Ausnehmungen oder Halbleiterbereichen
begrenzten Wellenleiters zu der Quantentopfstruktur geführt wird.
Besonders bevorzugt ist eine derartige Vorrichtung mit einer optisch gepumpten
Quantentopfstruktur, einem Wellenleiter und gegebenenfalls einem
Pumplaser monolithisch integriert ausgeführt.
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Weitere
Merkmale, Vorzüge
und Zweckmäßigkeiten
der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von
Ausführungsbeispielen der
Erfindung in Verbindung mit den 1 bis 7.
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Es
zeigen:
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1 eine
schematische Aufsicht eines Ausführungsbeispiels
eines Halbleiterlasers,
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2 eine
schematische Aufsicht auf ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen optisch
gepumpten Halbleitervorrichtung,
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3 eine
schematische Schnittansicht des in 2 gezeigten
Ausführungsbeispiels
längs der Linie
A-A,
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4 eine
schematische Schnittansicht des in 2 gezeigten
Ausführungsbeispiels
längs der Linie
B-B,
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5 eine
schematische Aufsicht eines zweiten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen optisch
gepumpten Halbleitervorrichtung,
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6 eine
schematische Aufsicht eines dritten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen optisch
gepumpten Halbleitervorrichtung und
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7 eine
schematische Aufsicht eines vierten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen optisch
gepumpten Halbleitervorrichtung.
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Gleiche
oder gleich wirkende Elemente sind in den Figuren mit denselben
Bezugszeichen versehen.
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Der
in 1 gezeigte Halbleiterlaser umfaßt einen
Halbleiterkörper 1,
in dem eine Mehrzahl von Ausnehmungen 2 gebildet sind.
Diese Ausnehmungen sind gitterartig periodisch angeordnet, wobei
der Gitterabstand so gewählt
ist, daß die
von dem Halbleiterlaser generierte Strahlung innerhalb dieser Anordnung
nicht ausbreitungsfähig
ist. Der Abstand zwischen zwei benachbarten Ausnehmungen liegt dabei
bevorzugt in der Größenordnung
der Wellenlänge
der Laserstrahlung, zum Beispiel etwa im Bereich der halben Wellenlänge der
Laserstrahlung oder einem Vielfachen hiervon. Maßgeblich für den Abstand ist die Wellenlänge im Halbleiterkörper, d.
h. die optische Weglänge
zwischen zwei benachbarten Ausnehmungen.
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Einzelheiten
hierzu können
der genannten Druckschrift
US
6,134,369 A entnommen werden. Es versteht sich, daß die
1 nicht
maßstabsgetreu
ist und insbesondere Abstand und Größe der Ausnehmungen nicht maßstäblich wiedergibt.
Weiterhin kann im Rahmen der Erfindung auch eine gitterartige Anordnung
eines anderen Gittertyps, zweidimensional beispielsweise nach Art
eines hexagonalen, rhombischen oder trigonalen Gitters vorgesehen sein.
Entsprechendes gilt für
eine dreidimensionale gitterartige Anordnung.
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Der
Resonator 3 des Halbleiterlasers ist als streifenförmiger Bereich
ausgebildet, in dem die periodische Anordnung von Ausnehmungen unterbrochen
ist. In diesem von der periodischen Anordnung ausgesparten streifenförmigen Bereich
ist die zu generierende Laserstrahlung ausbreitungsfähig, so
daß sich
zwischen den als Resonatorspiegelflächen dienenden Seitenflächen 4 und 5 das
Laserstrahlungsfeld aufbauen kann.
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Die
laterale Begrenzung des Resonators senkrecht zur Resonatorachse
A-A wird also durch die jeweilige periodische Anordnung von Ausnehmungen
gebildet, die für
elektromagnetische Wellen eine Bandstruktur mit einer Bandlücke bildet,
wobei die Gitterkonstante der periodischen Anordnung so gewählt ist,
daß die
Energie bzw. Wellenlänge
der zu erzeugenden elektromagnetischen Wellen innerhalb der Bandlücke liegt.
Damit wird eine effiziente und vorteilhaft verlustfreie seitliche
Begrenzung des Halbleiterlasers realisiert.
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In 2 ist
ein Ausführungsbeispiel
einer erfindungsgemäßen optisch
gepumpten Halbleitervorrichtung dargestellt. Wie bei dem in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel
ist ein Halbleiterkörper 1 mit
einer gitterartig periodischen Anordnung von Ausnehmungen 2 vorgesehen,
wobei ein streifenartiger Bereich von den Ausnehmungen ausgespart
ist und den Resonator 3 eines Halbleiterlasers bildet.
Dieser Halbleiterlaser dient als Pumplaser 16 für eine optisch
gepumpte, vertikal emittierende Quantentopfstruktur 7 eines
Vertikalemitters 13, der in dem Laserresonator 3 angeordnet
ist.
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Die
Breite des streifenartig ausgesparten Bereichs, der den Resonator
des Pumplasers 16 bildet, ist dabei so bemessen, daß die generierte
Pumpstrahlung 6 möglichst
vollständig
in die Quantentopfstruktur 7 eingekoppelt wird.
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In 3 ist
ein Querschnitt dieser optisch gepumpten Halbleitervorrichtung längs der
in 2 gezeigten Linie A-A dargestellt. Der Halbleiterkörper 1 ist
in Form mehrerer Epitaxie-Schichten auf ein Substrat 8 aufgewachsen.
Insbesondere umfaßt
der Halbleiterkörper 1 eine
strahlungsemittierende aktive Schicht 9.
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Die
Epitaxie-Schichten sind von einer Mehrzahl von Ausnehmungen 2 durchzogen,
die senkrecht zur Oberfläche 8 des
Substrats bzw. der Schichtebene der Epitaxie-Schichten verlaufen.
Wie in 2 dargestellt, sind diese Anordnungen in dieser
Schichtebene periodisch gitterartig angeordnet und begrenzen lateral
den Resonator 3 des Halbleiterlasers. Im Bereich des Resonators 3 ist
oberseitig auf den Halbleiterkörper
eine erste Kontaktmetallisierung 10 und gegenüberliegend
auf der vom Halbleiterkörper
abgewandten Seite des Substrats eine zweite Kontaktmetallisierung 11 zur
elektrischen Versorgung des Halbleiterlasers ausgebildet. Es versteht
sich auch hierbei, daß die
Ausnehmungen, deren Abstand und die Breite des Resonators 3 im
Vergleich zu den Abmessungen und der Anordnung der Ausnehmungen
nicht maßstabsgetreu
dargestellt ist. Weiterhin können
die Ausnehmungen auch in andere Richtungen verlaufen, die nicht
zwangsläufig
orthogonal zur Oberfläche
des Substrats sein müssen.
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In 4 ist
schematisch ein Längsschnitt durch
die in 2 dargestellte optisch gepumpte Halbleitervorrichtung
entlang der Resonatorachse B-B dargestellt. Der Vertikalemitter 13 umfaßt eine Quantentopfstruktur 7 und
eine in vertikaler Richtung nachgeordnete Spiegelstruktur 14,
die vorzugsweise als Bragg-Spiegel ausgebildet ist. Die von dem
Vertikalemitter erzeugte Strahlung 12 wird durch das Substrat 8 hindurch
abgestrahlt. Vorzugsweise kann zur Ausbildung eines VECSEL (Vertical
External Cavity Surface Emitting Laser) ein externer Spiegel 15 vorgesehen
sein.
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An
den mittig ausgebildeten Vertikalemitter 13 schließt sich
seitlich jeweils ein Bereich des Pumplasers 16 an. Der
Pumplaser 16 umfaßt
eine aktive Schicht 9, die zwischen einer ersten Wellenleiterschicht 13 und
einer zweiten Wellenleiterschicht 14 angeordnet ist, wobei
die beiden Wellenleiterschichten 13 und 14 in
vertikaler Richtung einen Wellenleiter für den Pumplaser 16 bilden.
Dieser Wellenleiter ist wiederum zwischen zwei in vertikaler Richtung nachgeordneten
Mantelschichten 15 und 16 angeordnet.
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Für eine effiziente
Einkopplung der Pumpstrahlung ist es bei einer derartigen optisch
gepumpten Halbleitervorrichtung besonders vorteilhaft, die Quantentopfstruktur 7 des
Vertikalemitters 13 und die aktive Schicht 9 des
Pumplasers in etwa in gleicher Höhe über der
Substratoberfläche
anzuordnen, wobei eine exakt gleiche Höhe vorteilhaft sein kann, aber
nicht zwingend erforderlich ist. Hierfür ist bei dem Pumplaser 16 eine
Pufferschicht 17 auf dem Substrat aufgewachsen, die unter
anderem Höhenunterschiede
zwischen der Quantentopfstruktur 7 und der aktiven Schicht 9 des Pumplasers 16 ausgleicht.
Als Resonatorspiegel dienen bei der gezeigten optisch gepumpten
Halbleitervorrichtung jeweils die äußeren Seitenflächen 4 und 5 des
Halbleiterkörpers 1.
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Außerhalb
des Resonators des Pumplasers 16 sind im Halbleiterkörper 1 Ausnehmungen 2 gebildet,
die die Epitaxie-Schichten
in vertikaler Richtung zum Substrat durchziehen und, wie in 2 dargestellt,
in der Schichtebene der Epitaxie-Schichten gitterartig periodisch
derart angeordnet sind, daß die von
dem Pumplaser 16 erzeugte Strahlung innerhalb dieser periodischen
Anordnung nicht ausbreitungsfähig
ist. Hierdurch wird die genannte, verlustarme und vorteilhafte laterale
Begrenzung des Pumplasers 16 realisiert.
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In 5 ist
ein zweites Ausführungsbeispiel einer
erfindungsgemäßen optisch
gepumpten Halbleitervorrichtung gezeigt. Dieses Ausführungsbeispiel
entspricht im wesentlichen dem in 2 gezeigten
Ausführungsbeispiel
mit dem Unterschied, daß ein
Halbleiterlaser zum Pumpen eines Vertikalemitters 13 mit
einer Quantentopfstruktur 7 vorgesehen ist, dessen Resonatorachse
C-C abgewinkelt ausgebildet ist. Wiederum ist eine gitterartig periodische
Anordnung von Ausnehmungen in dem Halbleiterkörper vorgesehen, die längs der
Resonatorachse B-B in einem streifenartigen und gewinkelten Bereich ausgespart
ist. Diese gitterartig periodische Anordnung von Ausnehmungen bildet
wie bei dem vorigen Ausführungsbeispiel
eine Bandstruktur mit einer Bandlücke, so daß die von dem Halbleiterlaser
erzeugte Pumpstrahlung innerhalb der periodischen Anordnung nicht
ausbreitungsfähig
ist. Von besonderem Vorteil ist hierbei, daß auch bei der gezeigten gewinkelten
Ausführung
des Resonators eine verlustarme laterale Begrenzung mittels dieser
periodischen Anordnung bzw. der entsprechenden Aussparung innerhalb
des Resonatorbereichs ermöglicht
wird.
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In 6 ist
ein drittes Ausführungsbeispiel einer
erfindungsgemäßen optisch
gepumpten Halbleitervorrichtung dargestellt, das einer Abwandlung des
in 5 gezeigten Ausführungsbeispiels entspricht.
Wie bei dem letztgenannten Ausführungsbeispiel
ist ein Halbleiterkörper 1 mit
einer periodischen Anordnung von Ausnehmungen 2 sowie einem
Vertikalemitter 13 mit einer Quantentopfstruktur 7 und
einer Pumpstrahlungsquelle 20 vorgesehen, wobei die von
der Pumpstrahlungsquelle 20 erzeugte Pumpstrahlung 21 mittels
eines Wellenleiters 22 in die Quantentopfstruktur 7 des
Vertikalemitters 13 eingekoppelt wird. Dieser Wellenleiter 22 wird
durch einen streifenartigen gewinkelten Bereich gebildet, in dem die
periodische Anordnung von Ausnehmungen ausgespart ist bzw. der seitlich
von der periodischen Anordnung von Ausnehmungen begrenzt wird. Diese gewinkelte
Ausführung
eines Wellenleiters 22 unter lateraler Begrenzung durch
die genannte periodische Anordnung von Ausnehmungen zeichnet sich
durch geringe Strahlungsverluste der Pumpstrahlung 21 aus.
Weiterhin sind auch andere Wellenleiterformen und -verläufe ohne
besonderen technischen Aufwand durch entsprechend geformte Aussparungen
in der periodischen Anordnung von Ausnehmungen herstellbar.
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7 zeigt
ein viertes Ausführungsbeispiel einer
erfindungsgemäßen optisch
gepumpten Halbleitervorrichtung mit einer Mehrzahl von Pumplasern 16a, 16b...16m,
die gemeinsam eine Quantentopfstruktur 7 eines zentral
ausgebildeten Vertikalemitters 13 pumpen. In dem Halbleiterkörper 1 ist
wie bei den vorigen Ausführungsbeispielen
eine periodische Anordnung von Ausnehmungen 2 gebildet,
die jeweils längs
des Resonators der Pumplaser 16a, 16b...16m in
einem streifenartigen Bereich ausgespart ist. Die Pumplaser 16a, 16b...16m sind
dabei teilweise geradlinig wie bei dem in 2 gezeigten Ausführungsbeispiel
und teilweise gekrümmt
bzw. gewinkelt entsprechend dem in 5 dargestellten Ausführungsbeispiel
ausgebildet.
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Auf
diese Art und Weise können
mehrere Pumplaser platzsparend angeordnet werden. Zugleich wird
die Pumpstrahlung effizient in die Quantentopfstruktur des Vertikalemitters
eingekoppelt. Hierzu ist insbesondere die teilweise gekrümmte oder
gewinkelte Ausführung
der Pumplaser vorteilhaft.