EP4635037A1 - Laserbarrenchip und verfahren zum herstellen eines laserbarrenchips - Google Patents

Laserbarrenchip und verfahren zum herstellen eines laserbarrenchips

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EP4635037A1
EP4635037A1 EP23833350.4A EP23833350A EP4635037A1 EP 4635037 A1 EP4635037 A1 EP 4635037A1 EP 23833350 A EP23833350 A EP 23833350A EP 4635037 A1 EP4635037 A1 EP 4635037A1
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EP
European Patent Office
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laser diode
laser
bar chip
electrically
contact
Prior art date
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Pending
Application number
EP23833350.4A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Nicole BERNER
Andreas Froehlich
Erik Heinemann
Jan Marfeld
Tobias HAUPELTSHOFER
Joerg Erich Sorg
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ams Osram International GmbH
Original Assignee
Ams Osram International GmbH
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Filing date
Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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Definitions

  • the present invention relates to a laser bar chip and a method for producing a laser bar chip.
  • Laser bar chips with a plurality of laser diodes are known in the prior art.
  • the laser diodes have a common cathode.
  • One object of the present invention is to provide a laser bar chip. Another object of the present invention is to specify a method for producing a laser bar chip. These objects are achieved by a laser bar chip and by a method for producing a laser bar chip having the features of the independent claims. Various further developments are specified in the dependent claims.
  • a laser bar chip has at least a first laser diode and a second laser diode.
  • the first laser diode and the second laser diode each have a waveguide structure.
  • the laser bar chip has a first cathode contact, which is electrically conductively connected to the first laser diode, and a second cathode contact, which is electrically conductively connected to the second laser diode.
  • the first laser diode and the second laser diode can be controlled independently of each other via the first cathode contact and the second cathode contact. Control via the cathode contacts enables the use of n-channel FETs to switch the current flow through the laser diodes. This can advantageously enable very fast switching. A smaller design can also be implemented, since n-channel FETs smaller than comparable p-channel FETs.
  • the laser bar chip has a third laser diode.
  • the second cathode contact is electrically connected to the third laser diode.
  • the laser bar chip has a first anode contact that is electrically connected to the first laser diode. This makes it possible to supply the first laser diode with electrical voltage and electrical current via the first anode contact and the first cathode contact.
  • the first anode contact is electrically connected to the second laser diode.
  • the first cathode contact and the second cathode contact enable individual control of the first laser diode and the second laser diode, despite the first anode contact being used jointly by the first laser diode and the second laser diode.
  • the laser bar chip has a second anode contact that is electrically connected to the third laser diode. This makes it possible to control the second laser diode and the third laser diode independently of each other even when the second cathode contact tact is electrically connected to the second laser diode and the third laser diode.
  • an electrically non-conductive passivation is arranged on the waveguide structure of the first laser diode.
  • the passivation is open so that the first anode contact is electrically conductively connected to the first laser diode.
  • the second anode contact is electrically insulated from the first laser diode by the passivation.
  • the first anode contact is arranged on a first surface of the laser bar chip.
  • the first cathode contact and the second cathode contact are arranged on a second surface of the laser bar chip. This advantageously enables utilization of the space available on the first surface and the second surface of the laser bar chip, so that the laser bar chip can be formed with a minimal overall size while maximizing the size of the anode contacts and the cathode contacts.
  • a rewiring structure is formed on the second surface of the laser bar chip.
  • This rewiring structure can enable an even more flexible design of the geometry of the cathode contacts.
  • the rewiring structure can enable a rewiring and combination of individual cathode contacts.
  • the first anode contact, the first cathode contact and the second cathode contact are jointly attached to a first surface of the laser bar chips. This advantageously enables complete electrical contact of the laser bar chip via the first surface.
  • a rewiring structure is formed on the first surface of the laser bar chip.
  • This rewiring structure can enable an even more flexible geometry of the electrical contact surfaces arranged on the first surface.
  • the rewiring structure can also enable a rewiring and electrical combination of individual electrical contact surfaces.
  • an epitaxial layer of the laser bar chip has an electrically non-conductive interruption between the first laser diode and the second laser diode. This makes it possible to achieve a decoupling of the first laser diode and the second laser diode on the cathode side.
  • the epitaxial layer is arranged on an electrically conductive substrate.
  • a first section of the substrate and a second section of the substrate are electrically insulated from one another by an electrically non-conductive region.
  • the first cathode contact is electrically conductively connected to the first laser diode via the first section of the substrate.
  • the second cathode contact is electrically conductively connected to the second laser diode via the second section of the substrate.
  • the epitaxial layer is arranged on an electrically non-conductive substrate.
  • the substrate has an electrically conductive the first through-contact and an electrically conductive second through-contact.
  • the first cathode contact is electrically connected to the first laser diode via the first through-contact.
  • the second cathode contact is electrically connected to the second laser diode via the second through-contact. The first through-contact and the second through-contact thus enable individual cathode-side contacting of the first laser diode and the second laser diode of the laser bar chip.
  • a method for producing a laser bar chip comprises steps for providing a substrate with an epitaxial layer arranged on a top side, for forming at least a first laser diode and a second laser diode in the epitaxial layer, wherein the first laser diode and the second laser diode each have a waveguide structure, and for forming a first cathode contact which is electrically conductively connected to the first laser diode and a second cathode contact which is electrically conductively connected to the second laser diode.
  • This method advantageously enables the production of a laser bar chip with at least two laser diodes that are controlled independently of each other via individual cathode contacts.
  • N-channel FETs can advantageously be used for control, which can enable fast control.
  • this comprises a further step for producing an electrically non-conductive interruption in the epitaxial layer between the first laser diode and the second laser diode. This advantageously achieves a decoupling of the first laser diode and the second laser diode on the cathode side.
  • the substrate is electrically non-conductive.
  • the method comprises a further step of applying an electrically conductive first th through-contact and an electrically conductive second through-contact in the substrate.
  • the first cathode contact is electrically connected to the first laser diode via the first through-contact.
  • the second cathode contact is electrically connected to the second laser diode via the second through-contact.
  • the substrate is electrically conductive.
  • the method has a further step for creating an electrically non-conductive region in the substrate in order to electrically isolate a first section of the substrate and a second section of the substrate from one another.
  • the first cathode contact is electrically conductively connected to the first laser diode via the first section of the substrate.
  • the second cathode contact is electrically conductively connected to the second laser diode via the second section of the substrate.
  • the division of the substrate into the first section and the second section enables individual cathode-side contacting of the first laser diode and the second laser diode.
  • the electrically non-conductive interruption in the epitaxial layer and the electrically non-conductive region in the substrate are produced together by a FIB process (irradiation with a focused ion beam).
  • a FIB process irradiation with a focused ion beam.
  • the electrically non-conductive interruption is created by etching a trench in the epitaxial layer.
  • this method enables a reliable and precise formation of the electrically non-conductive interruption in the epitaxial layer.
  • the trench is filled with an electrically non-conductive material. This advantageously enables the trench filled with the electrically non-conductive material to be subsequently covered with additional material.
  • Figure 1 is a view of a first surface of a laser bar chip with a plurality of anode contacts
  • Figure 2 is a view of a second surface of the laser bar chip with a plurality of cathode contacts
  • Figure 3 is a sectional side view of a variant of a laser bar chip
  • Figure 4 is a partially transparent perspective view of this variant of the laser bar chip
  • Figure 5 is a sectional side view of another variant of a laser bar chip
  • Figure 6 is a sectional side view of another variant of a laser bar chip
  • Figure 7 is a sectional side view of another variant of a laser bar chip
  • Figure 8 is a sectional side view of another variant of a laser bar chip
  • Figure 9 is a sectional side view of another variant of a laser bar chip.
  • Figure 10 is a sectional side view of another variant of a laser bar chip.
  • Figure 1 shows a schematic perspective view of a first surface 101 of a laser bar chip 100.
  • Figure 2 shows a schematic perspective view of a second surface 102 of the laser bar chip 100 opposite the first surface 101.
  • the laser bar chip 100 has a cuboid basic shape with a length 110 and a width 120.
  • the length 110 can be, for example, 600 pm and can be predetermined, for example, by a minimum length of waveguide structures of laser diodes of the laser bar chip 100.
  • the width 120 of the laser bar chip 100 can be, for example, 125 pm.
  • the laser bar chip 100 has a plurality of integrated laser diodes 500.
  • the laser bar chip 100 has a first laser diode 500, 510, a second laser diode 500, 520, a third laser diode 500, 530, a fourth laser diode 500, 540, a fifth laser diode 500, 550, a sixth laser diode 500, 560, a seventh laser diode 500, 570 and an eighth laser diode 500, 580, which are arranged next to one another in this order.
  • the laser bar chip 100 can also be formed with a different number of laser diodes 500.
  • Each of the laser diodes 500 has a waveguide structure 600, which can also be referred to as a ridge. Therefore, the laser bar chip 100 can also be referred to as a multi-ridge laser chip.
  • the waveguide structures 600 of the laser diodes In the example shown, the 500 are oriented parallel to one another and parallel to the edges of the laser bar chip 100 having the length 110 and are arranged on the first surface 101 of the laser bar chip 100. However, this is not absolutely necessary. In this case, the waveguide structures 600 of the laser diodes 500 in the example shown are not distributed over the entire width 120 of the laser bar chip 100, but are arranged closer to one side of the laser bar chip 100. However, this can also be designed differently.
  • the laser diodes 500 At one longitudinal end of the waveguide structures 600, the laser diodes 500 each have an output facet 610, from which a laser beam emerges when the respective laser diode 500 is in operation.
  • a first anode contact 810, a second anode contact 820, a third anode contact 830 and a fourth anode contact 840 are arranged on the first surface 101 of the laser bar chip 100.
  • fewer or more than four anode contacts 810, 820, 830, 840 can be provided.
  • the anode contacts 810, 820, 830, 840 are provided for electrically contacting the laser bar chip 100, for example for contacting by bonding or soldering.
  • the anode contacts 810, 820, 830, 840 have a metal suitable for electrical contacting, for example gold.
  • each of the anode contacts 810, 820, 830, 840 are each approximately the same size and together use the space available on the first surface 101 of the laser bar chip 100 as completely as possible.
  • each of the anode contacts 810, 820, 830, 840 can have a size of 134 pm by 105 pm.
  • a first cathode contact 710 and a second cathode contact 720 are arranged on the second surface 102 of the laser bar chip 100.
  • fewer or more than two cathode contacts 710, 720 can be provided.
  • the cathode contacts 710, 720 are also used for electrically contacting the laser bar chip 100. and comprise a metal suitable for electrical contacting, for example gold. It is expedient if the cathode contacts 710, 720 have approximately the same size and together utilize the space available on the second surface 102 as fully as possible.
  • the anode contacts 810, 820, 830, 840 are provided for the anode-side contacting of the laser diodes 500.
  • the cathode contacts 710, 720 are provided for the cathode-side electrical contacting of the laser diodes 500. It is expedient if each laser diode 500 can be individually addressed by a combination of a cathode contact 710, 720 and an anode contact 810, 820, 830, 840.
  • the first cathode contact 710 can be electrically connected to the first laser diode 500, 510, the third laser diode 500, 530, the fifth laser diode 500, 550 and the seventh laser diode 500, 570.
  • the second cathode contact 720 is then electrically conductively connected to the second laser diode 500, 520, the fourth laser diode 500, 540, the sixth laser diode 500, 560 and the eighth laser diode 500, 580.
  • the first anode contact 810 can in this case be connected to the first laser diode 500, 510 and the second laser diode 500, 520, while the second anode contact 820 is connected to the third laser diode 500, 530 and the fourth laser diode 500, 540, the third anode contact 830 is connected to the fifth laser diode 500, 550 and the sixth laser diode 500, 560 and the fourth anode contact 840 is connected to the seventh laser diode 500, 570 and the eighth laser diode 500, 580.
  • other connections are also possible.
  • the anode contacts 810, 820, 830, 840 can be controlled via p-channel FETs, for example.
  • the cathode contacts 710, 720 can be controlled via n-channel FETs, for example.
  • Figure 3 shows a schematic sectional side view of a variant of the laser bar chip 100.
  • the laser bar chip 100 has only the first laser diode 500, 510, the second laser diode 500, 520, the third laser diode 500, 530, the fourth laser diode 500, 540, the fifth laser diode 500, 550 and the sixth laser diode 500, 560.
  • the first laser diode 500, 510, the second laser diode 500, 520, the third laser diode 500, 530, the fourth laser diode 500, 540 and the fifth laser diode 500, 550 are arranged next to one another in this order, while the sixth laser diode 500, 560 is arranged on the side of the first laser diode 500, 510 opposite the second laser diode 500, 520.
  • the laser bar chip 100 has a third cathode contact 730 in addition to the first cathode contact 710 and the second cathode contact 720.
  • the laser bar chip 100 has an electrically conductive substrate 200.
  • the substrate 200 can be formed, for example, by a semiconductor material with an electrically conductive n-doping.
  • An epitaxial layer 400 is arranged on an upper side 201 of the substrate 200.
  • the waveguide structures 600 have been formed in the epitaxial layer 400 by partially removing the epitaxial layer 400. In the region 240 of each waveguide structure 600, the epitaxial layer 400 has an active layer 620.
  • each laser diode 500 a part of the epitaxial layer 400 facing the substrate 200 forms an n-side cathode on one side of the active layer 620, and a part of the epitaxial layer 400 facing away from the substrate 200 forms a p-side anode on the other side of the active layer 620.
  • the epitaxial layer 400 and the waveguide structures 600 formed therein are covered by an electrically non-conductive passivation 410.
  • the passivation 410 has anode openings 420 at least in sections, which enable electrical contacting of the laser diodes 500 on the anode side.
  • Figure 4 shows a schematic perspective view of the first surface 101 of the variant of the laser bar chip 100 shown in Figure 3.
  • the anode contacts 810, 820, 830, 840 are shown partially transparent in Figure 4 in order to also enable a representation of the waveguide structures 600 of the laser diodes 500 and the anode openings 420 in the passivation 410.
  • Figure 4 shows that each of the anode contacts 810, 820, 830, 840 partially covers the waveguide structures 600 of all laser diodes 500. This is not visible in Figure 3.
  • the first anode contact 810 is only electrically connected to the first laser diode 500, 510 and the second laser diode 500, 520.
  • the second anode contact 820 is only electrically connected to the third laser diode 500, 530 and the fourth laser diode 500, 540.
  • the third anode contact 830 is only electrically connected to the fifth laser diode 500, 550.
  • the fourth anode contact 840 is only electrically connected to the sixth laser diode 500, 560.
  • the passivation 410 has anode openings 420 in the region between the first laser diode 500, 510 and the first anode contact 810 and in the region between the second laser diode 500, 520 and the first anode contact 810, while the passivation 410 electrically insulates the first laser diode 500, 510 and the second laser diode 500, 520 from the second anode contact 820, the third anode contact 830 and the fourth anode contact 840, and the passivation 410 also electrically insulates the first anode contact 810 from the third laser diode 500, 520.
  • ode 500, 530, the fourth laser diode 500, 540, the fifth laser diode 500, 550 and the sixth laser diode 500, 560 are insulated. This applies accordingly to the further laser diodes 500 and the further anode contacts 810, 820, 830, 840.
  • the geometry of the anode contacts 810 , 820 , 830 , 840 can also be selected differently than in Figure 4 .
  • the first laser diode 500, 510 and the sixth laser diode 500, 560 are electrically connected to one another on the cathode side via the epitaxial layer 400 and via a first section 210 of the substrate 200.
  • the second laser diode 500, 520 and the third laser diode 500, 530 are correspondingly electrically connected to one another on the cathode side via the epitaxial layer 400 and via a second section 220 of the substrate 200.
  • the fourth laser diode 500, 540 and the fifth laser diode 500, 550 are also electrically connected to one another on the cathode side via the epitaxial layer 400 and via a third section 230 of the substrate 200.
  • the epitaxial layer 400 has an electrically non-conductive interruption 440.
  • the first section 210 of the substrate 200 is electrically insulated from the second section 220 of the substrate 200 by an electrically non-conductive region 240.
  • the first laser diode 500, 510 and the second laser diode 500, 520 are not electrically conductively connected to one another on the cathode side.
  • the epitaxial layer 400 also has an electrically non-conductive interruption 440 between the third laser diode 500, 530 and the fourth laser diode 500, 540, and the second section 220 of the substrate 200 is electrically insulated from the third section 230 by a further non-conductive region 240, so that the third laser diode 500, 530 and the fourth laser diode 500, 540 are also not electrically conductively connected to one another on the cathode side.
  • the fifth laser diode 500, 550 and the sixth laser diode 500, 560 are not electrically conductively connected to one another on the cathode side.
  • the first cathode contact 710 is electrically conductively connected to the cathode side of the first laser diode 500, 510 via the first section 210 of the substrate 200 and also electrically conductively connected to the cathode side of the sixth laser diode 500, 560.
  • the second cathode contact 720 is electrically conductively connected to the cathode side of the second laser diode 500, 520 and to the cathode side of the third laser diode 500, 530 via the second section 220 of the substrate 200.
  • the third cathode contact 730 is electrically conductively connected to the cathode side of the fourth laser diode 500, 540 and to the cathode side of the fifth laser diode 500, 550 via the third section 230 of the substrate 200.
  • each of the laser diodes 500 can be individually controlled and supplied with electrical voltage and electrical current.
  • the first laser diode 500, 510 can be controlled via the first anode contact 810 and the first cathode contact 710.
  • the second laser diode 500, 520 can be controlled via the first anode contact 810 and the second cathode contact 720.
  • the third laser diode 500, 530 can be controlled via the second anode contact 820 and the second cathode contact 720.
  • the fourth laser diode 500, 540 can be controlled via the second anode contact 820 and the third cathode contact 730.
  • the fifth laser diode 500, 550 can be controlled via the third anode contact 830 and the third cathode contact 730.
  • the sixth laser diode 500, 560 can be controlled via the fourth anode contact 840 and the first cathode contact 710.
  • the substrate 200 with the epitaxial layer 400 arranged on the top side 201 is first provided in a known manner.
  • the wave conductor structures 600 of the laser diodes 500 are formed in the epitaxial layer 400 in a known manner.
  • the electrically non-conductive interruptions 440 in the epitaxial layer 400 and the non-conductive regions 240 in the substrate 200 can be created. This can be done, for example, by an FIB process (irradiation with a focused ion beam), by means of which the conductivity of the epitaxial layer 400 and the substrate 200 is eliminated in a location-dependent manner by destroying the doping.
  • FIB process irradiation with a focused ion beam
  • the electrically non-conductive interruptions 440 of the epitaxial layer 400 and the non-conductive regions 240 of the substrate 200 can expediently be created together and simultaneously.
  • the anode contacts 810, 820, 830, 840 and the cathode contacts 710, 720, 730 can then be applied and structured.
  • a passivation 790 can optionally be arranged between the individual cathode contacts 710, 720, 730, as shown in Figure 3. Of course, the order of the processing steps described can also be chosen differently.
  • Figure 5 shows a schematic sectional side view of another variant of the laser bar chip 100.
  • the variant shown in Figure 5 largely corresponds to the variant shown in Figure 3 and can be produced according to the method described above.
  • a rewiring structure 900 is formed on the second surface 102 of the laser bar chip 100.
  • the rewiring structure 900 comprises one or more layers of electrically non-conductive and electrically conductive materials and makes it possible to redesign the geometry at the cathode contact 710, 720, 730 on the second surface 102 of the laser bar chip 100 without creating unwanted short circuits between the individual cathode contacts 710, 720, 730.
  • the rewiring structure 900 can also be used to specifically connect individual cathode contacts 710, 720, 730 to one another in an electrically conductive manner.
  • a rewiring structure can alternatively or additionally be formed on the first surface 101 of the laser bar chip 100.
  • This rewiring structure can in turn comprise layers of electrically non-conductive and conductive materials.
  • This rewiring structure can be provided to redesign the geometry of the anode contacts 810, 820, 830, 840, 850, 860 accessible on the first surface 101 of the laser bar chip 100 or to electrically connect individual or all of the anode contacts 810, 820, 830, 840, 850, 860 to one another.
  • Figure 6 shows a schematic sectional side view of another variant of the laser bar chip 100.
  • the first laser diode 500, 510, the second laser diode 500, 520, the third laser diode 500, 530, the fourth laser diode 500, 540, the fifth laser diode 500, 550 and the sixth laser diode 500, 560 are arranged next to one another in this order.
  • this variant of the laser bar chip 100 has a fourth cathode contact 740, a fifth cathode contact 750 and a sixth cathode contact 760.
  • the cathode contacts 710, 720, 730, 740, 750, 760 are in turn arranged on the second surface 102 of the laser bar chip 100.
  • this variant of the laser bar chip 100 has a fifth anode contact 850 and a sixth anode contact 860 in addition to the first anode contact 810, the second anode contact 820, the third anode contact 830 and the fourth anode contact 840.
  • the anode contacts 810, 820, 830, 840, 850, 860 are in turn arranged on the first surface 101 of the laser bar chip 100.
  • the substrate 200 is designed to be electrically non-conductive.
  • the substrate 200 can, for example, be an undoped Semiconductor material.
  • a first through-contact 310, a second through-contact 320, a third through-contact 330, a fourth through-contact 340, a fifth through-contact 350 and a sixth through-contact 360 are formed in the substrate 200.
  • the first cathode contact 710 is electrically conductively connected to the cathode side of the first laser diode 500, 510 via the first through-contact 310.
  • the second cathode contact 720 is electrically conductively connected to the cathode side of the second laser diode 500, 520 via the second through-contact 320.
  • the third cathode contact 730 is electrically conductively connected to the cathode side of the third laser diode 500, 530 via the third through-contact 330.
  • the fourth cathode contact 740 is electrically connected to the cathode side of the fourth laser diode 500, 540 via the fourth through-contact 340.
  • the fifth cathode contact 750 is electrically connected to the cathode side of the fifth laser diode 500, 550 via the fifth through-contact 350.
  • the sixth cathode contact 760 is electrically connected to the cathode side of the sixth laser diode 500, 560 via the sixth through-contact 360.
  • each laser diode 500 is electrically connected to exactly one of the cathode contacts 710, 720, 730, 740, 750, 760.
  • the first anode contact 810 is electrically connected to the anode side of the first laser diode 500, 510 via one of the anode openings 420 in the passivation 410. In contrast, the first anode contact 810 is electrically insulated from the other laser diodes 500.
  • the second anode contact 820 is electrically connected to the anode side of the second laser diode 500, 520.
  • the third anode contact 830 is electrically connected to the anode side of the third laser diode 500, 530. Accordingly, the other anode contacts 840, 850, 860 are each connected to exactly one of the laser diodes 500, 540, 550, 560.
  • each of the laser diodes 500 of the variant of the laser bar chip 100 shown in Figure 6 has both an individual cathode contact 710, 720 , 730 , 740 , 750 , 760 as well as an individual anode contact 810 , 820 , 830 , 840 , 850 , 860 .
  • the epitaxial layer 400 has electrically conductive interruptions 440 between the first laser diode 500, 510 and the second laser diode 500, 520, between the second laser diode 500, 520 and the third laser diode 500, 530, between the third laser diode 500, 530 and the fourth laser diode 500, 540, between the fourth laser diode 500, 540 and the fifth laser diode 500, 550 and between the fifth laser diode 500, 550 and the sixth laser diode 500, 560.
  • the cathode sides of all laser diodes 500 are thus electrically insulated from one another.
  • the electrically non-conductive interruptions 440 are formed as trenches 450 in the epitaxial layer 400.
  • the electrically non-conductive substrate 200 with the epitaxial layer 400 arranged on the top side 201 is first provided in a known manner.
  • the laser diodes 500 are then formed in the epitaxial layer 400 in a known manner.
  • the anode contacts 810, 820, 830, 840, 850, 860 can then be formed in a known manner on the first surface 101 of the laser bar chip 100 and electrically conductively connected to the anode sides of the laser diodes 500.
  • the electrically non-conductive interruptions 440 can then be created in the epitaxial layer 400, for example by etching the trenches 450.
  • the trenches 450 can then optionally be filled with an electrically non-conductive material.
  • the through-contacts 310, 320, 330, 340, 350, 360 can be created, for example by first etching openings in the substrate 200 starting from the second surface 102 and then filling them with an electrically conductive material, for example gold or copper. fer, for example by a vapor deposition process. Then the cathode contacts 710, 720, 730, 740, 750, 760 are formed on the second surface 102 of the laser bar chip 100 and electrically conductively connected to the cathode sides of the laser diodes 500.
  • Figure 7 shows a schematic sectional side view of another variant of the laser bar chip 100.
  • the variant shown in Figure 7 largely corresponds to the variant of the laser bar chip 100 shown in Figure 6.
  • a rewiring structure 900 was formed on the second surface 102 of the laser bar chip 100 following the production method described above.
  • the rewiring structure 900 can in turn comprise layers of non-conductive and conductive materials and can be used to redesign the geometry of the cathode contacts 710, 720, 730, 740, 750, 760 accessible on the second surface 102 or to electrically connect individual or all of the cathode contacts 710, 720, 730, 740, 750, 760 to one another.
  • a rewiring structure can alternatively or additionally be formed on the first surface 101 of the laser bar chip 100.
  • This rewiring structure can in turn comprise layers of electrically non-conductive and conductive materials.
  • This rewiring structure can be provided to redesign the geometry of the anode contacts 810, 820, 830, 840, 850, 860 accessible on the first surface 101 of the laser bar chip 100 or to electrically connect individual or all of the anode contacts 810, 820, 830, 840, 850, 860 to one another.
  • Figure 8 shows a schematic sectional side view of another variant of the laser bar chip 100.
  • the variant shown in Figure 8 largely corresponds to the variant in Figure 6.
  • the variant of the laser bar chip 100 shown in Figure 8 only has the first anode contact 810. This is electrically connected to the anode sides of all six laser diodes 500, 510, 520, 530, 540, 550, 560.
  • the cathode sides of the laser diodes 500 are each connected to an individual cathode contact 710, 720, 730, 740, 750, 760. This means that in the variant of the laser bar chip 100 shown in Figure 8, each laser diode 500 can be controlled individually.
  • the variant of the laser bar chip 100 shown in Figure 8 is produced in the same way as the variant shown in Figure 6.
  • the electrically non-conductive interruptions 440 in the epitaxial layer 400 are already created before the first anode contact 810 is applied, for example by etching trenches 450. These are then filled with an electrically non-conductive material 455.
  • the first anode contact 810 is then formed on the first surface 101 of the laser bar chip 100.
  • the laser bar chip 100 not shown in the figures, this is designed as in the variants of Figures 6 and 8, but has more than one and fewer than six anode contacts 810, 820, 830, 840, 850, 860.
  • Each of the anode contacts 810, 820, 830, 840, 850, 860 can be electrically connected to one or more of the laser diodes 500.
  • the rewiring structures 900 on the first surface 101 and/or on the second surface 102 of the laser bar chip 100 are possible.
  • a rewiring structure 900 on the second surface 102 is also possible in the variant shown in Figure 8.
  • Figure 9 shows a schematic sectional side view of another variant of the laser bar chip 100.
  • the variant shown in Figure 9 has only the first cathode contact 710, the second cathode contact 720, the third cathode contact 730 and the fourth cathode contact 740.
  • this variant only has the first anode contact 810, the second anode contact 820 and the third anode contact 830.
  • the first anode contact 810 is electrically conductively connected to the anode sides of the first laser diode 500, 510 and the second laser diode 500, 520.
  • the second anode contact 820 is electrically conductively connected to the anode sides of the third laser diode 500, 530 and the fourth laser diode 500, 540.
  • the third anode contact 830 is electrically conductively connected to the anode sides of the fifth laser diode 500, 550 and the sixth laser diode 500, 560.
  • the first cathode contact 710 is electrically conductively connected to the cathode side of the first laser diode 500, 510.
  • the second cathode contact 720 is electrically conductively connected to the cathode sides of the second laser diode 500, 520 and the third laser diode 500, 530.
  • the third cathode contact 730 is electrically conductively connected to the cathode sides of the fourth laser diode 500, 540 and the fifth laser diode 500, 550.
  • the fourth cathode contact 740 is electrically conductively connected to the cathode side of the sixth laser diode 500, 560.
  • the substrate 200 is again designed to be non-conductive, for example as an undoped semiconductor substrate.
  • the epitaxial layer 400 has an electrically non-conductive interruption 440 between the first laser diode 500, 510 and the second laser diode 500, 520, by means of which the cathode sides of the first laser diode 500, 510 and the second laser diode 500, 520 are electrically insulated from one another. Accordingly, the epitaxial layer 400 also has non-conductive interruptions between the third laser diode 500, 530 and the fourth laser diode 500, 540 and between the fifth laser diode 500, 550 and the sixth laser diode 500, 560. 440.
  • the non-conductive interruptions 440 can in turn be designed as trenches 450 which are filled with an electrically non-conductive material 455. It is expedient if the electrically non-conductive interruptions 440 are produced during the manufacture of the variant of the laser bar chip 100 shown in Figure 9 before the anode contacts 810, 820, 830 are applied.
  • the anode contacts 810, 820, 830 are again arranged on the first surface 101 of the laser bar chip 100.
  • the cathode contacts 710, 720, 730, 740 are also arranged on the first surface 101 of the laser bar chip 100.
  • the passivation 410 arranged on the epitaxial layer 400 and the waveguide structures 600 has cathode openings 430, which enable an electrically conductive connection between the cathode contacts 710, 720, 730, 740 and the sections of the epitaxial layer 400 connected to the cathode sides of the respective laser diodes 500.
  • the non-conductive substrate 200 with the epitaxial layer 400 arranged on the top side 201 is first provided in a known manner.
  • the laser diodes 500 with their waveguide structures 600 are then produced in the epitaxial layer 400 in a known manner. Even before the removal of a mask used to produce the waveguide structures 600, this mask can be used to create the trenches 450 and the cathode openings 430.
  • the cathode contacts 710, 720, 730, 740 and the anode contacts 810, 820, 830 can be formed on the first surface 101 of the laser bar chip 100.
  • Figure 10 shows a schematic sectional side view of another variant of the laser bar chip 100.
  • the The variant shown in Figure 10 largely corresponds to the variant of the laser bar chip 100 shown in Figure 9.
  • a rewiring structure 900 was created on the first surface 101 of the laser bar chip 100.
  • the rewiring structure 900 can have layers of electrically non-conductive and electrically conductive materials and can be used to modify the geometry of the cathode contacts 710, 720, 730, 740 and the anode contacts 810, 820, 830 accessible on the first surface 101 of the laser bar chip 100.
  • the rewiring structure 900 can also serve to electrically connect individual or all of the cathode contacts 710, 720, 730, 740 or the anode contacts 810, 820, 830 to one another.
  • the variants of the laser bar chip 100 shown in Figures 9 and 10 can be formed with a different number of laser diodes 500 than that shown.
  • the number of cathode contacts 710, 720, 730, 740, 750, 760 and the anode contacts 810, 820, 830, 840, 850, 860 can also be selected differently than shown.

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Abstract

Ein Laserbarrenchip weist zumindest eine erste Laserdiode und eine zweite Laserdiode auf. Die erste Laserdiode und die zweite Laserdiode weisen jeweils eine Wellenleiterstruktur auf. Der Laserbarrenchip weist einen ersten Kathodenkontakt auf, der elektrisch leitend mit der ersten Laserdiode verbunden ist, und einen zweiten Kathodenkontakt auf, der elektrisch leitend mit der zweiten Laserdiode verbunden ist.

Description

LASERBARRENCHIP UND VERFAHREN ZUM HERSTELLEN EINES
LASERBARRENCHIPS
BESCHREIBUNG
Die vorliegende Erfindung betri f ft einen Laserbarrenchip sowie ein Verfahren zum Herstellen eines Laserbarrenchips .
Laserbarrenchips mit einer Mehrzahl von Laserdioden sind im Stand der Technik bekannt . Bei bekannten Laserbarrenchips verfügen die Laserdioden über eine gemeinsame Kathode .
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen Laserbarrenchip bereitzustellen . Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Verfahren zum Herstellen eines Laserbarrenchips anzugeben . Diese Aufgaben werden durch einen Laserbarrenchip und durch ein Verfahren zum Herstellen eines Laserbarrenchips mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst . In den abhängigen Ansprüchen sind verschiedene Weiterbildungen angegeben .
Ein Laserbarrenchip weist zumindest eine erste Laserdiode und eine zweite Laserdiode auf . Die erste Laserdiode und die zweite Laserdiode weisen j eweils eine Wellenleiterstruktur auf . Der Laserbarrenchip weist einen ersten Kathodenkontakt auf , der elektrisch leitend mit der ersten Laserdiode verbunden ist , und einen zweiten Kathodenkontakt auf , der elektrisch leitend mit der zweiten Laserdiode verbunden ist .
Bei diesem Laserbarrenchip können die erste Laserdiode und die zweite Laserdiode über den ersten Kathodenkontakt und den zweiten Kathodenkontakt unabhängig voneinander angesteuert werden . Die Ansteuerung über die Kathodenkontakte ermöglicht dabei eine Verwendung von n-Kanal-FETs zum Schalten des Stromflusses durch die Laserdioden . Dies kann vorteilhafterweise ein sehr schnelles Schalten ermöglichen . Auch eine kleinere Bauform kann realisierbar sein, da n-Kanal-FETs kleiner als vergleichbare p-Kanal-FETs ausgebildet sein können .
In einer Aus führungs form des Laserbarrenchips weist dieser eine dritte Laserdiode auf . Dabei ist der zweite Kathodenkon- takt elektrisch leitend mit der dritten Laserdiode verbunden . Dies ermöglicht es vorteilhafterweise , den Laserbarrenchip mit einer Zahl von Laserdioden aus zubilden, die größer als die Zahl der Kathodenkontakte ist . Dadurch kann der Laserbarrenchip vorteilhafterweise auch bei Einhaltung einer erforderlichen Mindestgröße der Kathodenkontakte mit einer großen Zahl von Laserdioden ausgebildet werden .
In einer Aus führungs form des Laserbarrenchips weist dieser einen ersten Anodenkontakt auf , der elektrisch leitend mit der ersten Laserdiode verbunden ist . Dies ermöglicht es , die erste Laserdiode über den ersten Anodenkontakt und den ersten Kathodenkontakt mit elektrischer Spannung und elektrischem Strom zu versorgen .
In einer Aus führungs form des Laserbarrenchips ist der erste Anodenkontakt elektrisch leitend mit der zweiten Laserdiode verbunden . Vorteilhafterweise wird dadurch nur ein Anodenkontakt zur Versorgung der ersten Laserdiode und der zweiten Laserdiode benötigt , was es ermöglicht , den Laserbarrenchip auch bei Einhaltung einer Mindestgröße des ersten Anodenkontakts mit kompakten Abmessungen aus zubilden . Dabei ermöglichen der erste Kathodenkontakt und der zweite Kathodenkontakt trotz des von der ersten Laserdiode und der zweiten Laserdiode gemeinsam genutzten ersten Anodenkontakts eine individuelle Ansteuerung der ersten Laserdiode und der zweiten Laserdiode .
In einer Aus führungs form des Laserbarrenchips weist dieser einen zweiten Anodenkontakt auf , der elektrisch leitend mit der dritten Laserdiode verbunden ist . Dies ermöglicht es , die zweite Laserdiode und die dritte Laserdiode auch dann unabhängig voneinander anzusteuern, wenn der zweite Kathodenkon- takt elektrisch leitend mit der zweiten Laserdiode und der dritten Laserdiode verbunden ist .
In einer Aus führungs form des Laserbarrenchips ist auf der Wellenleiterstruktur der ersten Laserdiode eine elektrisch nichtleitende Passivierung angeordnet . Im Bereich des ersten Anodenkontakts ist die Passivierung geöf fnet , so dass der erste Anodenkontakt elektrisch leitend mit der ersten Laserdiode verbunden ist . Der zweite Anodenkontakt ist durch die Passivierung elektrisch gegen die erste Laserdiode isoliert . Dies ermöglicht es vorteilhafterweise , den ersten Anodenkontakt und den zweiten Anodenkontakt mit flexibel vorgebbarer Geometrie an einer Oberfläche des Laserbarrenchips anzuordnen und dabei dennoch eine individuelle Kontaktierung einzelner Laserdioden durch einzelne Anodenkontakte zu gewährleisten .
In einer Aus führungs form des Laserbarrenchips ist der erste Anodenkontakt an einer ersten Oberfläche des Laserbarrenchips angeordnet . Der erste Kathodenkontakt und der zweite Katho- denkontakt sind an einer zweiten Oberfläche des Laserbarrenchips angeordnet . Vorteilhafterweise ermöglicht dies eine Ausnutzung des an der ersten Oberfläche und des an der zweiten Oberfläche des Laserbarrenchips zur Verfügung stehenden Platzes , so dass der Laserbarrenchip bei einer Maximierung der Größe der Anodenkontakte und der Kathodenkontakte mit einer minimalen Gesamtgröße ausgebildet werden kann .
In einer Aus führungs form des Laserbarrenchips ist an der zweiten Oberfläche des Laserbarrenchips eine Umverdrahtungsstruktur ausgebildet . Diese Umverdrahtungsstruktur kann eine noch flexiblere Gestaltung der Geometrie der Kathodenkontakte ermöglichen . Außerdem kann die Umverdrahtungsstruktur eine Umverschaltung und Zusammenfassung einzelner Kathodenkontakte ermöglichen .
In einer Aus führungs form des Laserbarrenchips sind der erste Anodenkontakt , der erste Kathodenkontakt und der zweite Kathodenkontakt gemeinsam an einer ersten Oberfläche des Laser- barrenchips angeordnet . Vorteilhafterweise wird dadurch eine vollständige elektrische Kontaktierung des Laserbarrenchips über die erste Oberfläche ermöglicht .
In einer Aus führungs form des Laserbarrenchips ist an der ersten Oberfläche des Laserbarrenchips eine Umverdrahtungsstruktur ausgebildet . Diese Umverdrahtungsstruktur kann eine noch flexiblere Geometrie der an der ersten Oberfläche angeordneten elektrischen Kontakt flächen ermöglichen . Die Umverdrahtungsstruktur kann auch eine Umverschaltung und elektrische Zusammenfassung einzelner elektrischer Kontakt flächen ermöglichen .
In einer Aus führungs form des Laserbarrenchips weist eine Epitaxieschicht des Laserbarrenchips zwischen der ersten Laserdiode und der zweiten Laserdiode eine elektrisch nichtleitende Unterbrechung auf . Hierdurch kann eine kathodenseitige Entkopplung der ersten Laserdiode und der zweiten Laserdiode erreicht werden .
In einer Aus führungs form des Laserbarrenchips ist die Epitaxieschicht auf einem elektrisch leitenden Substrat angeordnet . Dabei sind ein erster Abschnitt des Substrats und ein zweiter Abschnitt des Substrats durch einen elektrisch nichtleitenden Bereich elektrisch voneinander isoliert . Der erste Kathodenkontakt ist über den ersten Abschnitt des Substrats elektrisch leitend mit der ersten Laserdiode verbunden . Der zweite Kathodenkontakt ist über den zweiten Abschnitt des Substrats elektrisch leitend mit der zweiten Laserdiode verbunden . Die Unterteilung des Substrats in den ersten Abschnitt und den zweiten Abschnitt ermöglicht eine kathodenseitige Entkopplung der ersten Laserdiode und der zweiten Laserdiode und eine individuelle kathodenseitige Kontaktierung der ersten Laserdiode und der zweiten Laserdiode .
In einer anderen Aus führungs form des Laserbarrenchips ist die Epitaxieschicht auf einem elektrisch nichtleitenden Substrat angeordnet . Dabei weist das Substrat einen elektrisch leiten- den ersten Durchkontakt und einen elektrisch leitenden zweiten Durchkontakt auf . Der erste Kathodenkontakt ist über den ersten Durchkontakt elektrisch leitend mit der ersten Laserdiode verbunden . Der zweite Kathodenkontakt ist über den zweiten Durchkontakt elektrisch leitend mit der zweiten Laserdiode verbunden . Der erste Durchkontakt und der zweite Durchkontakt ermöglichen dadurch eine individuelle kathoden- seitige Kontaktierung der ersten Laserdiode und der zweiten Laserdiode des Laserbarrenchips .
Ein Verfahren zum Herstellen eines Laserbarrenchips umfasst Schritte zum Bereitstellen eines Substrats mit einer an einer Oberseite angeordneten Epitaxieschicht , zum Ausbilden zumindest einer ersten Laserdiode und einer zweiten Laserdiode in der Epitaxieschicht , wobei die erste Laserdiode und die zweite Laserdiode j eweils eine Wellenleiterstruktur aufweisen, und zum Ausbilden eines ersten Kathodenkontakts , der elektrisch leitend mit der ersten Laserdiode verbunden ist , und eines zweiten Kathodenkontakts , der elektrisch leitend mit der zweiten Laserdiode verbunden ist .
Vorteilhafterweise ermöglicht dieses Verfahren eine Herstellung eines Laserbarrenchips mit mindestens zwei Laserdioden, die über individuelle Kathodenkontakte unabhängig voneinander angesteuert werden . Dabei können zur Ansteuerung vorteilhafterweise n-Kanal-FETs verwendet werden, was eine schnelle Ansteuerung ermöglichen kann .
In einer Aus führungs form des Verfahrens umfasst dieses einen weiteren Schritt zum Erzeugen einer elektrisch nichtleitenden Unterbrechung in der Epitaxieschicht zwischen der ersten Laserdiode und der zweiten Laserdiode . Vorteilhafterweise wird dadurch eine kathodenseitige Entkopplung der ersten Laserdiode und der zweiten Laserdiode erreicht .
In einer Aus führungs form des Verfahrens ist das Substrat elektrisch nichtleitend . Dabei umfasst das Verfahren einen weiteren Schritt zum Anlegen eines elektrisch leitenden ers- ten Durchkontakts und eines elektrisch leitenden zweiten Durchkontakts in dem Substrat . Der erste Kathodenkontakt wird über den ersten Durchkontakt elektrisch leitend mit der ersten Laserdiode verbunden . Der zweite Kathodenkontakt wird über den zweiten Durchkontakt elektrisch leitend mit der zweiten Laserdiode verbunden . Damit ermöglichen die so angelegten Durchkontakte eine individuelle kathodenseitige Kontaktierung der ersten Laserdiode und der zweiten Laserdiode .
In einer Aus führungs form des Verfahrens ist das Substrat elektrisch leitend . Dabei weist das Verfahren einen weiteren Schritt auf zum Anlegen eines elektrisch nichtleitenden Bereichs in dem Substrat , um einen ersten Abschnitt des Substrats und einen zweiten Abschnitt des Substrats elektrisch voneinander zu isolieren . Der erste Kathodenkontakt wird über den ersten Abschnitt des Substrats elektrisch leitend mit der ersten Laserdiode verbunden . Der zweite Kathodenkontakt wird über den zweiten Abschnitt des Substrats elektrisch leitend mit der zweiten Laserdiode verbunden . Bei dieser Variante des Verfahrens ermöglicht die Unterteilung des Substrats in den ersten Abschnitt und den zweiten Abschnitt eine individuelle kathodenseitige Kontaktierung der ersten Laserdiode und der zweiten Laserdiode .
In einer Aus führungs form des Verfahrens werden die elektrisch nichtleitende Unterbrechung in der Epitaxieschicht und der elektrisch nichtleitende Bereich in dem Substrat gemeinsam durch einen FIB-Prozess (Bestrahlung mit einem fokussierten lonenstrahl ) erzeugt . Vorteilhafterweise ermöglicht dies eine präzise Ausbildung der elektrisch nichtleitenden Unterbrechung in der Epitaxieschicht und des elektrisch nichtleitenden Bereichs in dem Substrat .
In einer Aus führungs form des Verfahrens wird die elektrisch nichtleitende Unterbrechung durch Ätzen eines Grabens in der Epitaxieschicht erzeugt . Vorteilhafterweise ermöglicht dieses Verfahren eine zuverlässige und präzise Ausbildung der elektrisch nichtleitenden Unterbrechung in der Epitaxieschicht .
In einer Aus führungs form des Verfahrens wird der Graben mit einem elektrisch nichtleitenden Material gefüllt . Vorteilhafterweise ermöglicht dies eine anschließende Uberdeckung des mit dem elektrisch nichtleitenden Material gefüllten Grabens durch weiteres Material .
Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung, sowie die Art und Weise , wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich im Zusammenhang mit der folgenden Beschreibung der Aus führungsbeispiele , die im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläutert werden . Dabei zeigen in j eweils schematisierter Darstellung
Figur 1 eine Ansicht einer ersten Oberfläche eines Laserbarrenchips mit einer Mehrzahl von Anodenkontakten;
Figur 2 eine Ansicht einer zweiten Oberfläche des Laserbarrenchips mit einer Mehrzahl von Kathodenkontakten;
Figur 3 eine geschnittene Seitenansicht einer Variante eines Laserbarrenchips ;
Figur 4 eine teiltransparente perspektivische Ansicht dieser Variante des Laserbarrenchips ;
Figur 5 eine geschnittene Seitenansicht einer weiteren Variante eines Laserbarrenchips ;
Figur 6 eine geschnittene Seitenansicht einer weiteren Variante eines Laserbarrenchips ;
Figur 7 eine geschnittene Seitenansicht einer weiteren Variante eines Laserbarrenchips ; Figur 8 eine geschnittene Seitenansicht einer weiteren Variante eines Laserbarrenchips ;
Figur 9 eine geschnittene Seitenansicht einer weiteren Variante eines Laserbarrenchips ; und
Figur 10 eine geschnittene Seitenansicht einer weiteren Variante eines Laserbarrenchips .
Figur 1 zeigt eine schematische perspektivische Ansicht einer ersten Oberfläche 101 eines Laserbarrenchips 100 . Figur 2 zeigt eine schematische perspektivische Ansicht einer der ersten Oberfläche 101 gegenüberliegenden zweiten Oberfläche 102 des Laserbarrenchips 100 .
Der Laserbarrenchip 100 weist eine quaderförmige Grundform mit einer Länge 110 und einer Breite 120 auf . Die Länge 110 kann beispielsweise 600 pm betragen und kann beispielsweise durch eine Mindestlänge von Wellenleiterstrukturen von Laserdioden des Laserbarrenchips 100 vorgegeben sein . Die Breite 120 des Laserbarrenchips 100 kann beispielsweise 125 pm betragen .
Der Laserbarrenchip 100 weist eine Mehrzahl integrierter Laserdioden 500 auf . Im in Figuren 1 und 2 gezeigten Beispiel weist der Laserbarrenchip 100 eine erste Laserdiode 500 , 510 , eine zweite Laserdiode 500 , 520 , eine dritte Laserdiode 500 , 530 , eine vierte Laserdiode 500 , 540 , eine fünfte Laserdiode 500 , 550 , eine sechste Laserdiode 500 , 560 , eine siebte Laserdiode 500 , 570 und eine achte Laserdiode 500 , 580 auf , die in dieser Reihenfolge nebeneinander angeordnet sind . Der Laserbarrenchip 100 kann j edoch auch mit einer anderen Anzahl von Laserdioden 500 ausgebildet werden .
Jede der Laserdioden 500 weist eine Wellenleiterstruktur 600 auf , die auch als Ridge bezeichnet werden kann . Daher kann der Laserbarrenchip 100 auch als Multi-Ridge-Laserchip bezeichnet werden . Die Wellenleiterstrukturen 600 der Laserdio- den 500 sind im dargestellten Beispiel parallel zueinander und parallel zu den die Länge 110 aufweisenden Kanten des Laserbarrenchips 100 orientiert und an der ersten Oberfläche 101 des Laserbarrenchips 100 angeordnet . Dies ist allerdings nicht zwingend erforderlich . Dabei sind die Wellenleiterstrukturen 600 der Laserdioden 500 im dargestellten Beispiel nicht über die gesamte Breite 120 des Laserbarrenchips 100 verteilt , sondern näher an einer Seite des Laserbarrenchips 100 angeordnet . Dies kann j edoch auch anders gestaltet werden . An einem Längsende der Wellenleiterstrukturen 600 weisen die Laserdioden 500 j eweils eine Auskoppel facette 610 auf , an der im Betrieb der j eweiligen Laserdiode 500 ein Laserstrahl austritt .
An der ersten Oberfläche 101 des Laserbarrenchips 100 sind ein erster Anodenkontakt 810 , ein zweiter Anodenkontakt 820 , ein dritter Anodenkontakt 830 und ein vierter Anodenkontakt 840 angeordnet . In anderen Varianten des Laserbarrenchips 100 können weniger oder mehr als vier Anodenkontakte 810 , 820 , 830 , 840 vorgesehen sein . Die Anodenkontakte 810 , 820 , 830 , 840 sind zur elektrischen Kontaktierung des Laserbarrenchips 100 vorgesehen, beispielsweise zur Kontaktierung durch Bonden oder Löten . Die Anodenkontakte 810 , 820 , 830 , 840 weisen ein zur elektrischen Kontaktierung geeignetes Metall auf , beispielsweise Gold . Es ist zweckmäßig, wenn die Anodenkontakte 810 , 820 , 830 , 840 j eweils etwa gleich groß ausgebildet sind und gemeinsam den an der ersten Oberfläche 101 des Laserbarrenchips 100 zur Verfügung stehenden Platz möglichst vollständig nutzen . Beispielsweise kann j eder der Anodenkontakte 810 , 820 , 830 , 840 eine Größe von 134 pm mal 105 pm aufweisen .
An der zweiten Oberfläche 102 des Laserbarrenchips 100 sind ein erster Kathodenkontakt 710 und ein zweiter Kathodenkon- takt 720 angeordnet . In anderen Varianten des Laserbarrenchips 100 können weniger oder mehr als zwei Kathodenkontakte 710 , 720 vorgesehen sein . Auch die Kathodenkontakte 710 , 720 sind zur elektrischen Kontaktierung des Laserbarrenchips 100 vorgesehen und weisen ein zur elektrischen Kontaktierung geeignetes Metall auf, beispielsweise Gold. Es ist zweckmäßig, wenn die Kathodenkontakte 710, 720 etwa dieselbe Größe aufweisen und gemeinsam den an der zweiten Oberfläche 102 zur Verfügung stehenden Platz möglichst vollständig ausnutzen.
Die Anodenkontakte 810, 820, 830, 840 sind zur anodenseitigen Kontaktierung der Laserdioden 500 vorgesehen. Die Kathodenkontakte 710, 720 sind zur kathodenseitigen elektrischen Kontaktierung der Laserdioden 500 vorgesehen. Es ist zweckmäßig, wenn jede Laserdiode 500 durch eine Kombination eines Katho- denkontakts 710, 720 und eines Anodenkontakts 810, 820, 830, 840 individuell adressierbar ist. Hierzu kann beispielsweise der erste Kathodenkontakt 710 elektrisch leitend mit der ersten Laserdiode 500, 510, der dritten Laserdiode 500, 530, der fünften Laserdiode 500, 550 und der siebten Laserdiode 500, 570 verbunden sein. Der zweite Kathodenkontakt 720 ist dann elektrisch leitend mit der zweiten Laserdiode 500, 520, der vierten Laserdiode 500, 540, der sechsten Laserdiode 500, 560 und der achten Laserdiode 500, 580 verbunden. Der erste Anodenkontakt 810 kann in diesem Fall mit der ersten Laserdiode 500, 510 und der zweiten Laserdiode 500, 520 verbunden sein, während der zweite Anodenkontakt 820 mit der dritten Laserdiode 500, 530 und der vierten Laserdiode 500, 540 verbunden ist, der dritte Anodenkontakt 830 mit der fünften Laserdiode 500, 550 und der sechsten Laserdiode 500, 560 und der vierte Anodenkontakt 840 mit der siebten Laserdiode 500, 570 und der achten Laserdiode 500, 580 verbunden ist. Selbstverständlich sind auch andere Verschaltungen möglich.
Die Anodenkontakte 810, 820, 830, 840 können beispielsweise über p-Kanal-FETs angesteuert werden. Die Kathodenkontakte 710, 720 können beispielsweise über n-Kanal-FETs angesteuert werden .
Nachfolgend werden verschiedene Varianten des Laserbarrenchips 100 beschrieben. Die Beschreibung beschränkt sich dabei teilweise auf ene Aspekte, in denen sich die jeweilige Vari- ante des Laserbarrenchips 100 von den zuvor beschriebenen Varianten des Laserbarrenchips 100 unterscheidet . Im Übrigen gelten die vorangegangenen Erläuterungen j eweils auch für die weiteren Varianten des Laserbarrenchips 100 .
Figur 3 zeigt eine schematische geschnittene Seitenansicht einer Variante des Laserbarrenchips 100 . In der in Figur 3 gezeigten Variante weist der Laserbarrenchip 100 lediglich die erste Laserdiode 500 , 510 , die zweite Laserdiode 500 , 520 , die dritte Laserdiode 500 , 530 , die vierte Laserdiode 500 , 540 , die fünfte Laserdiode 500 , 550 und die sechste Laserdiode 500 , 560 auf . Dabei sind die erste Laserdiode 500 , 510 , die zweite Laserdiode 500 , 520 , die dritte Laserdiode 500 , 530 , die vierte Laserdiode 500 , 540 und die fünfte Laserdiode 500 , 550 in dieser Reihenfolge nebeneinander angeordnet , während die sechste Laserdiode 500 , 560 auf der der zweiten Laserdiode 500 , 520 gegenüberliegenden Seite der ersten Laserdiode 500 , 510 angeordnet ist . Außerdem weist der Laserbarrenchip 100 zusätzlich zu dem ersten Kathodenkontakt 710 und dem zweiten Kathodenkontakt 720 noch einen dritten Kathodenkontakt 730 auf .
Der Laserbarrenchip 100 weist ein elektrisch leitendes Substrat 200 auf . Das Substrat 200 kann beispielsweise durch ein Halbleitermaterial mit einer elektrisch leitenden n-Dotierung gebildet sein . An einer Oberseite 201 des Substrats 200 ist eine Epitaxieschicht 400 angeordnet . In der Epitaxieschicht 400 sind die Wellenleiterstrukturen 600 durch teilweises Entfernen der Epitaxieschicht 400 ausgebildet worden . Im Bereich 240 j eder Wellenleiterstruktur 600 weist die Epitaxieschicht 400 eine aktive Schicht 620 auf . Bei j eder Laserdiode 500 bildet ein dem Substrat 200 zugewandter Teil der Epitaxieschicht 400 auf einer Seite der aktiven Schicht 620 eine n- seitige Kathode und ein von dem Substrat 200 abgewandter Teil der Epitaxieschicht 400 auf der anderen Seite der aktiven Schicht 620 eine p-seitige Anode . An der ersten Oberfläche 101 des Laserbarrenchips 100 sind die Epitaxieschicht 400 und die darin ausgebildeten Wellenleiterstrukturen 600 durch eine elektrisch nichtleitende Passivierung 410 bedeckt . Im Bereich der Wellenleiterstrukturen 600 der Laserdioden 500 weist die Passivierung 410 zumindest abschnittsweise Anodenöf fnungen 420 auf , die eine anodenseitige elektrische Kontaktierung der Laserdioden 500 ermöglichen .
Figur 4 zeigt eine schematische perspektivische Ansicht der ersten Oberfläche 101 der in Figur 3 gezeigten Variante des Laserbarrenchips 100 . Die Anodenkontakte 810 , 820 , 830 , 840 sind in Figur 4 teilweise transparent gezeigt , um auch eine Darstellung der Wellenleiterstrukturen 600 der Laserdioden 500 und der Anodenöf fnungen 420 in der Passivierung 410 zu ermöglichen .
Figur 4 zeigt , dass j eder der Anodenkontakte 810 , 820 , 830 , 840 j eweils die Wellenleiterstrukturen 600 aller Laserdioden 500 teilweise bedeckt . Dies ist in Figur 3 nicht erkennbar . Dabei ist der erste Anodenkontakt 810 aber lediglich mit der ersten Laserdiode 500 , 510 und der zweiten Laserdiode 500 , 520 elektrisch leitend verbunden . Der zweite Anodenkontakt 820 ist lediglich mit der dritten Laserdiode 500 , 530 und der vierten Laserdiode 500 , 540 elektrisch leitend verbunden . Der dritte Anodenkontakt 830 ist lediglich mit der fünften Laserdiode 500 , 550 elektrisch leitend verbunden . Der vierte Anodenkontakt 840 ist lediglich mit der sechsten Laserdiode 500 , 560 elektrisch leitend verbunden . Dies ist dadurch erreicht , dass die Passivierung 410 im Bereich zwischen der ersten Laserdiode 500 , 510 und dem ersten Anodenkontakt 810 und im Bereich zwischen der zweiten Laserdiode 500 , 520 und dem ersten Anodenkontakt 810 Anodenöf fnungen 420 aufweist , während die Passivierung 410 die erste Laserdiode 500 , 510 und die zweite Laserdiode 500 , 520 elektrisch gegen den zweiten Anodenkontakt 820 , den dritten Anodenkontakt 830 und den vierten Anodenkontakt 840 isoliert und die Passivierung 410 außerdem den ersten Anodenkontakt 810 elektrisch gegen die dritte Laserdi- ode 500 , 530 , die vierte Laserdiode 500 , 540 , die fünfte Laserdiode 500 , 550 und die sechste Laserdiode 500 , 560 isoliert . Dies gilt entsprechend für die weiteren Laserdioden 500 und die weiteren Anodenkontakte 810 , 820 , 830 , 840 .
Die Geometrie der Anodenkontakte 810 , 820 , 830 , 840 kann auch anders als in Figur 4 gewählt werden .
Die erste Laserdiode 500 , 510 und die sechste Laserdiode 500 , 560 sind kathodenseitig über die Epitaxieschicht 400 und über einen ersten Abschnitt 210 des Substrats 200 elektrisch leitend miteinander verbunden . Die zweite Laserdiode 500 , 520 und die dritte Laserdiode 500 , 530 sind entsprechend kathodenseitig über die Epitaxieschicht 400 und über einen zweiten Abschnitt 220 des Substrats 200 elektrisch leitend miteinander verbunden . Auch die vierte Laserdiode 500 , 540 und die fünfte Laserdiode 500 , 550 sind kathodenseitig elektrisch leitend über die Epitaxieschicht 400 und über einen dritten Abschnitt 230 des Substrats 200 miteinander verbunden .
Im Bereich zwischen der ersten Laserdiode 500 , 510 und der zweiten Laserdiode 500 , 520 weist die Epitaxieschicht 400 dagegen eine elektrisch nichtleitende Unterbrechung 440 auf . Zusätzlich ist der erste Abschnitt 210 des Substrats 200 durch einen elektrisch nichtleitenden Bereich 240 elektrisch gegen den zweiten Abschnitt 220 des Substrats 200 isoliert . Dadurch sind die erste Laserdiode 500 , 510 und die zweite Laserdiode 500 , 520 kathodenseitig nicht elektrisch leitend miteinander verbunden . Entsprechend weist die Epitaxieschicht 400 auch zwischen der dritten Laserdiode 500 , 530 und der vierten Laserdiode 500 , 540 eine elektrisch nichtleitende Unterbrechung 440 auf und der zweite Abschnitt 220 des Substrats 200 ist durch einen weiteren nichtleitenden Bereich 240 elektrisch gegen den dritten Abschnitt 230 isoliert , so dass auch die dritte Laserdiode 500 , 530 und die vierte Laserdiode 500 , 540 kathodenseitig nicht elektrisch leitend miteinander verbunden sind . Außerdem sind in diesem Beispiel des Laserbarrenchips 100 auch die fünfte Laserdiode 500 , 550 und die sechste Laserdiode 500 , 560 kathodenseitig nicht elektrisch leitend miteinander verbunden .
Der erste Kathodenkontakt 710 ist über den ersten Abschnitt 210 des Substrats 200 elektrisch leitend mit der Kathodensei- te der ersten Laserdiode 500 , 510 und außerdem elektrisch leitend mit der Kathodenseite der sechsten Laserdiode 500 , 560 verbunden . Der zweite Kathodenkontakt 720 ist über den zweiten Abschnitt 220 des Substrats 200 elektrisch leitend mit der Kathodenseite der zweiten Laserdiode 500 , 520 und mit der Kathodenseite der dritten Laserdiode 500 , 530 verbunden . Der dritte Kathodenkontakt 730 ist über den dritten Abschnitt 230 des Substrats 200 elektrisch leitend mit der Kathodenseite der vierten Laserdiode 500 , 540 und mit der Kathodenseite der fünften Laserdiode 500 , 550 verbunden .
Dadurch kann bei der in Figur 3 gezeigten Variante des Laserbarrenchips 100 j ede der Laserdioden 500 individuell angesteuert und mit elektrischer Spannung und mit elektrischem Strom versorgt werden . Die erste Laserdiode 500 , 510 kann über den ersten Anodenkontakt 810 und den ersten Kathodenkontakt 710 angesteuert werden . Die zweite Laserdiode 500 , 520 kann über den ersten Anodenkontakt 810 und den zweiten Kathodenkontakt 720 angesteuert werden . Die dritte Laserdiode 500 , 530 kann über den zweiten Anodenkontakt 820 und den zweiten Kathodenkontakt 720 angesteuert werden . Die vierte Laserdiode 500 , 540 kann über den zweiten Anodenkontakt 820 und den dritten Kathodenkontakt 730 angesteuert werden . Die fünfte Laserdiode 500 , 550 kann über den dritten Anodenkontakt 830 und den dritten Kathodenkontakt 730 angesteuert werden . Die sechste Laserdiode 500 , 560 kann über den vierten Anodenkontakt 840 und den ersten Kathodenkontakt 710 angesteuert werden .
Zur Herstellung der in Figur 3 gezeigten Variante des Laserbarrenchips 100 wird zunächst das Substrat 200 mit der an der Oberseite 201 angeordneten Epitaxieschicht 400 auf bekannte Weise bereitgestellt . Anschließend werden die Wellen- leiterstrukturen 600 der Laserdioden 500 auf bekannte Weise in der Epitaxieschicht 400 ausgebildet . Beispielsweise vor dem Erzeugen der Anodenkontakte 810 , 820 , 830 , 840 können die elektrisch nichtleitenden Unterbrechungen 440 in der Epitaxieschicht 400 und die nichtleitenden Bereiche 240 in dem Substrat 200 angelegt werden . Dies kann beispielsweise durch einen FIB-Prozess (Bestrahlung mit einem fokussierten lonen- strahl ) erfolgen, durch den die Leitfähigkeit der Epitaxieschicht 400 und des Substrats 200 durch Zerstörung der Dotierung ortsabhängig aufgehoben wird . Dabei können die elektrisch nichtleitenden Unterbrechungen 440 der Epitaxieschicht 400 und die nichtleitenden Bereiche 240 des Substrats 200 zweckmäßigerweise gemeinsam und gleichzeitig angelegt werden . Anschließend kann das Aufbringen und Strukturieren der Anodenkontakte 810 , 820 , 830 , 840 und der Kathodenkontak- te 710 , 720 , 730 erfolgen . Zwischen den einzelnen Kathoden- kontakten 710 , 720 , 730 kann wahlweise eine Passivierung 790 angeordnet werden, wie es in Figur 3 dargestellt ist . Selbstverständlich kann die Reihenfolge der beschriebenen Bearbeitungsschritte auch anders gewählt werden .
Figur 5 zeigt eine schematische geschnittene Seitenansicht einer weiteren Variante des Laserbarrenchips 100 . Die in Figur 5 gezeigte Variante entspricht weitgehend der in Figur 3 gezeigten Variante und kann nach dem vorstehend beschriebenen Verfahren hergestellt werden . Allerdings wird bei der in Figur 5 gezeigten Variante nach dem Anlegen der Kathodenkontak- te 710 , 720 , 730 noch eine Umverdrahtungsstruktur 900 an der zweiten Oberfläche 102 des Laserbarrenchips 100 ausgebildet . Die Umverdrahtungsstruktur 900 umfasst eine oder mehrere Lagen elektrisch nichtleitender und elektrisch leitender Materialien und ermöglicht es , die Geometrie am Kathodenkontakt 710 , 720 , 730 an der zweiten Oberfläche 102 des Laserbarrenchips 100 umzugestalten, ohne dabei ungewollte Kurzschlüsse zwischen den einzelnen Kathodenkontakten 710 , 720 , 730 zu erzeugen . Die Umverdrahtungsstruktur 900 kann auch genutzt werden, um gezielt einzelne Kathodenkontakte 710 , 720 , 730 elektrisch leitend miteinander zu verbinden . In einer weiteren Variante des Laserbarrenchips 100 kann alternativ oder zusätzlich an der ersten Oberfläche 101 des Laserbarrenchips 100 eine Umverdrahtungsstruktur ausgebildet sein. Diese Umverdrahtungsstruktur kann wiederum Schichten elektrisch nichtleitender und leitender Materialien umfassen. Diese Umverdrahtungsstruktur kann dazu vorgesehen sein, die an der ersten Oberfläche 101 des Laserbarrenchips 100 zugängliche Geometrie der Anodenkontakte 810, 820, 830, 840, 850, 860 umzugestalten oder einzelne oder alle der Anodenkontakte 810, 820, 830, 840, 850, 860 elektrisch leitend miteinander zu verbinden.
Figur 6 zeigt eine schematische geschnittene Seitenansicht einer weiteren Variante des Laserbarrenchips 100. Bei dieser und allen nachfolgend beschriebenen Varianten des Laserbarrenchips 100 sind die erste Laserdiode 500, 510, die zweite Laserdiode 500, 520, die dritte Laserdiode 500, 530, die vierte Laserdiode 500, 540, die fünfte Laserdiode 500, 550 und die sechste Laserdiode 500, 560 in dieser Reihenfolge nebeneinander angeordnet. Diese Variante des Laserbarrenchips 100 weist neben dem ersten Kathodenkontakt 710, dem zweiten Kathodenkontakt 720 und dem dritten Kathodenkontakt 730 einen vierten Kathodenkontakt 740, einen fünften Kathodenkontakt 750 und einen sechsten Kathodenkontakt 760 auf. Die Kathoden- kontakte 710, 720, 730, 740, 750, 760 sind wiederum an der zweiten Oberfläche 102 des Laserbarrenchips 100 angeordnet. Außerdem weist diese Variante des Laserbarrenchips 100 neben dem ersten Anodenkontakt 810, dem zweiten Anodenkontakt 820, dem dritten Anodenkontakt 830 und dem vierten Anodenkontakt 840 einen fünften Anodenkontakt 850 und einen sechsten Anodenkontakt 860 auf. Die Anodenkontakte 810, 820, 830, 840, 850, 860 sind wiederum an der ersten Oberfläche 101 des Laserbarrenchips 100 angeordnet.
Bei der in Figur 6 gezeigten Variante des Laserbarrenchips
100 ist das Substrat 200 elektrisch nichtleitend ausgebildet.
Dabei kann das Substrat 200 beispielsweise ein undotiertes Halbleitermaterial aufweisen . In dem Substrat 200 sind ein erster Durchkontakt 310 , ein zweiter Durchkontakt 320 , ein dritter Durchkontakt 330 , ein vierter Durchkontakt 340 , ein fünfter Durchkontakt 350 und ein sechster Durchkontakt 360 ausgebildet . Der erste Kathodenkontakt 710 ist über den ersten Durchkontakt 310 elektrisch leitend mit der Kathodenseite der ersten Laserdiode 500 , 510 verbunden . Der zweite Kathodenkontakt 720 ist über den zweiten Durchkontakt 320 elektrisch leitend mit der Kathodenseite der zweiten Laserdiode 500 , 520 verbunden . Der dritte Kathodenkontakt 730 ist über den dritten Durchkontakt 330 elektrisch leitend mit der Kathodenseite der dritten Laserdiode 500 , 530 verbunden . Der vierte Kathodenkontakt 740 ist über den vierten Durchkontakt 340 elektrisch leitend mit der Kathodenseite der vierten Laserdiode 500 , 540 verbunden . Der fünfte Kathodenkontakt 750 ist über den fünften Durchkontakt 350 elektrisch leitend mit der Kathodenseite mit der fünften Laserdiode 500 , 550 verbunden . Der sechste Kathodenkontakt 760 ist über den sechsten Durchkontakt 360 elektrisch leitend mit der Kathodenseite der sechsten Laserdiode 500 , 560 verbunden . Somit ist bei der in Figur 6 gezeigten Variante des Laserbarrenchips 100 j ede Laserdiode 500 mit genau einem der Kathodenkontakte 710 , 720 , 730 , 740 , 750 , 760 elektrisch leitend verbunden .
Der erste Anodenkontakt 810 ist über eine der Anodenöf fnungen 420 in der Passivierung 410 elektrisch leitend mit der Anodenseite der ersten Laserdiode 500 , 510 verbunden . Gegen die übrigen Laserdioden 500 ist der erste Anodenkontakt 810 dagegen elektrisch isoliert . Der zweite Anodenkontakt 820 ist elektrisch leitend mit der Anodenseite der zweiten Laserdiode 500 , 520 verbunden . Der dritte Anodenkontakt 830 ist elektrisch leitend mit der Anodenseite der dritten Laserdiode 500 , 530 verbunden . Entsprechend sind auch die weiteren Anodenkontakte 840 , 850 , 860 j eweils mit genau einer der Laserdioden 500 , 540 , 550 , 560 verbunden . Damit weist j ede der Laserdioden 500 der in Figur 6 gezeigten Variante des Laserbarrenchips 100 sowohl einen individuellen Kathodenkontakt 710 , 720 , 730 , 740 , 750 , 760 als auch einen individuellen Anodenkontakt 810 , 820 , 830 , 840 , 850 , 860 auf .
Bei der in Figur 6 gezeigten Variante des Laserbarrenchips 100 weist die Epitaxieschicht 400 elektrisch leitende Unterbrechungen 440 zwischen der ersten Laserdiode 500 , 510 und der zweiten Laserdiode 500 , 520 , zwischen der zweiten Laserdiode 500 , 520 und der dritten Laserdiode 500 , 530 , zwischen der dritten Laserdiode 500 , 530 und der vierten Laserdiode 500 , 540 , zwischen der vierten Laserdiode 500 , 540 und der fünften Laserdiode 500 , 550 und zwischen der fünften Laserdiode 500 , 550 und der sechsten Laserdiode 500 , 560 auf . Somit sind die Kathodenseiten aller Laserdioden 500 elektrisch gegeneinander isoliert . Bei dieser Variante des Laserbarrenchips 100 sind die elektrisch nichtleitenden Unterbrechungen 440 als Gräben 450 in der Epitaxieschicht 400 ausgebildet .
Zur Herstellung der in Figur 6 gezeigten Variante des Laserbarrenchips 100 wird zunächst das elektrisch nichtleitende Substrat 200 mit der an der Oberseite 201 angeordneten Epitaxieschicht 400 auf bekannte Weise bereitgestellt . Anschließend werden die Laserdioden 500 auf bekannte Weise in der Epitaxieschicht 400 ausgebildet . Dann können die Anodenkontakte 810 , 820 , 830 , 840 , 850 , 860 in bekannter Weise an der ersten Oberfläche 101 des Laserbarrenchips 100 ausgebildet und elektrisch leitend mit den Anodenseiten der Laserdioden 500 verbunden werden . Nachfolgend können die elektrisch nichtleitenden Unterbrechungen 440 in der Epitaxieschicht 400 angelegt werden, beispielsweise durch Ätzen der Gräben 450 . Die Gräben 450 können anschließend wahlweise noch mit einem elektrisch nichtleitenden Material gefüllt werden . Alternativ wäre es aber auch möglich, die elektrisch nichtleitenden Unterbrechungen 440 wiederum durch ein FIB-Verf ahren anzulegen . Davor oder danach können die Durchkontakte 310 , 320 , 330 , 340 , 350 , 360 angelegt werden, beispielsweise indem zunächst von der zweiten Oberfläche 102 ausgehende Öf fnungen in das Substrat 200 geätzt und diese anschließend mit einem elektrisch leitenden Material , beispielsweise Gold oder Kup- fer, gefüllt werden, beispielsweise durch ein Auf dampfverf ähren . Dann werden die Kathodenkontakte 710 , 720 , 730 , 740 , 750 , 760 an der zweiten Oberfläche 102 des Laserbarrenchips 100 ausgebildet und elektrisch leitend mit den Kathodenseiten der Laserdioden 500 verbunden .
Figur 7 zeigt eine schematische geschnittene Seitenansicht einer weiteren Variante des Laserbarrenchips 100 . Die in Figur 7 gezeigte Variante entspricht weitgehend der in Figur 6 gezeigten Variante des Laserbarrenchips 100 . Bei der Herstellung der in Figur 7 gezeigten Variante wurde anschließend an das vorstehend beschriebene Herstellungsverfahren allerdings noch eine Umverdrahtungsstruktur 900 an der zweiten Oberfläche 102 des Laserbarrenchips 100 ausgebildet . Die Umverdrahtungsstruktur 900 kann wiederum Schichten nichtleitender und leitender Materialien umfassen und dazu dienen, die an der zweiten Oberfläche 102 zugängliche Geometrie der Kathodenkontakte 710 , 720 , 730 , 740 , 750 , 760 umzugestalten oder einzelne oder alle der Kathodenkontakte 710 , 720 , 730 , 740 , 750 , 760 elektrisch miteinander zu verbinden .
In einer weiteren Variante des Laserbarrenchips 100 kann alternativ oder zusätzlich an der ersten Oberfläche 101 des Laserbarrenchips 100 eine Umverdrahtungsstruktur ausgebildet sein . Diese Umverdrahtungsstruktur kann wiederum Schichten elektrisch nichtleitender und leitender Materialien umfassen . Diese Umverdrahtungsstruktur kann dazu vorgesehen sein, die an der ersten Oberfläche 101 des Laserbarrenchips 100 zugängliche Geometrie der Anodenkontakte 810 , 820 , 830 , 840 , 850 , 860 umzugestalten oder einzelne oder alle der Anodenkontakte 810 , 820 , 830 , 840 , 850 , 860 elektrisch leitend miteinander zu verbinden .
Figur 8 zeigt eine schematische geschnittene Seitenansicht einer weiteren Variante des Laserbarrenchips 100 . Die in Figur 8 gezeigte Variante entspricht weitgehend der Variante der Figur 6 . Allerdings weist die in Figur 8 gezeigte Variante des Laserbarrenchips 100 lediglich den ersten Anodenkontakt 810 auf . Dieser ist elektrisch leitend mit den Anodenseiten aller sechs Laserdioden 500 , 510 , 520 , 530 , 540 , 550 , 560 verbunden . Die Kathodenseiten der Laserdioden 500 sind allerdings , wie bei der Variante der Figur 6 , mit einem j eweils individuellen Kathodenkontakt 710 , 720 , 730 , 740 , 750 , 760 verbunden . Damit kann auch bei der in Figur 8 gezeigten Variante des Laserbarrenchips 100 j ede Laserdiode 500 individuell angesteuert werden .
Die Herstellung der in Figur 8 gezeigten Variante des Laserbarrenchips 100 erfolgt wie die Herstellung der in Figur 6 gezeigten Variante . Allerdings werden die elektrisch nichtleitenden Unterbrechungen 440 in der Epitaxieschicht 400 bereits vor dem Anlegen des ersten Anodenkontakts 810 geschaffen, beispielsweise durch das Ätzen von Gräben 450 . Diese werden anschließend mit einem elektrisch nichtleitenden Material 455 gefüllt . Dann wird der erste Anodenkontakt 810 an der ersten Oberfläche 101 des Laserbarrenchips 100 ausgebildet .
In in den Figuren nicht dargestellten weiteren Varianten des Laserbarrenchips 100 ist dieser wie in den Varianten der Figuren 6 und 8 ausgebildet , weist j edoch mehr als einen und weniger als sechs Anodenkontakte 810 , 820 , 830 , 840 , 850 , 860 auf . Dabei kann j eder der Anodenkontakte 810 , 820 , 830 , 840 , 850 , 860 mit einer oder mehreren der Laserdioden 500 elektrisch leitend verbunden sein . Auch bei diesen Varianten sind die Umverdrahtungsstrukturen 900 an der ersten Oberfläche 101 und/oder an der zweiten Oberfläche 102 des Laserbarrenchips 100 möglich . Eine Umverdrahtungsstruktur 900 an der zweiten Oberfläche 102 ist auch bei der in Figur 8 gezeigten Variante möglich .
Figur 9 zeigt eine schematische geschnittene Seitenansicht einer weiteren Variante des Laserbarrenchips 100 . Die in Figur 9 gezeigte Variante weist lediglich den ersten Kathoden- kontakt 710 , den zweiten Kathodenkontakt 720 , den dritten Ka- thodenkontakt 730 und den vierten Kathodenkontakt 740 auf . Außerdem weist diese Variante lediglich den ersten Anodenkontakt 810 , den zweiten Anodenkontakt 820 und den dritten Anodenkontakt 830 auf .
Bei dieser Variante ist der erste Anodenkontakt 810 elektrisch leitend mit den Anodenseiten der ersten Laserdiode 500 , 510 und der zweiten Laserdiode 500 , 520 verbunden . Der zweite Anodenkontakt 820 ist elektrisch leitend mit den Anodenseiten der dritten Laserdiode 500 , 530 und der vierten Laserdiode 500 , 540 verbunden . Der dritte Anodenkontakt 830 ist elektrisch leitend mit den Anodenseiten der fünften Laserdiode 500 , 550 und der sechsten Laserdiode 500 , 560 verbunden .
Der erste Kathodenkontakt 710 ist elektrisch leitend mit der Kathodenseite der ersten Laserdiode 500 , 510 verbunden . Der zweite Kathodenkontakt 720 ist elektrisch leitend mit den Ka- thodenseiten der zweiten Laserdiode 500 , 520 und der dritten Laserdiode 500 , 530 verbunden . Der dritte Kathodenkontakt 730 ist elektrisch leitend mit den Kathodenseiten der vierten Laserdiode 500 , 540 und der fünften Laserdiode 500 , 550 verbunden . Der vierte Kathodenkontakt 740 ist elektrisch leitend mit der Kathodenseite der sechsten Laserdiode 500 , 560 verbunden .
Das Substrat 200 ist bei der in Figur 9 gezeigten Variante des Laserbarrenchips 100 wiederum nichtleitend ausgebildet , beispielsweise als undotiertes Halbleitersubstrat . Die Epitaxieschicht 400 weist zwischen der ersten Laserdiode 500 , 510 und der zweiten Laserdiode 500 , 520 wiederum eine elektrisch nichtleitende Unterbrechung 440 auf , durch die die Kathodenseiten der ersten Laserdiode 500 , 510 und der zweiten Laserdiode 500 , 520 elektrisch gegeneinander isoliert sind . Entsprechend weist die Epitaxieschicht 400 auch zwischen der dritten Laserdiode 500 , 530 und der vierten Laserdiode 500 , 540 sowie zwischen der fünften Laserdiode 500 , 550 und der sechsten Laserdiode 500 , 560 nichtleitende Unterbrechungen 440 auf . Die nichtleitenden Unterbrechungen 440 können wiederum als Gräben 450 ausgebildet sein, die mit einem elektrisch nichtleitenden Material 455 verfüllt sind . Es ist zweckmäßig, wenn die elektrisch nichtleitenden Unterbrechungen 440 bei der Herstellung der in Figur 9 gezeigten Variante des Laserbarrenchips 100 vor dem Anlegen der Anodenkontakte 810 , 820 , 830 erzeugt werden .
Bei der in Figur 9 gezeigten Variante des Laserbarrenchips 100 sind die Anodenkontakte 810 , 820 , 830 wiederum an der ersten Oberfläche 101 des Laserbarrenchips 100 angeordnet . Zusätzlich sind bei dieser Variante auch die Kathodenkontakte 710 , 720 , 730 , 740 an der ersten Oberfläche 101 des Laserbarrenchips 100 angeordnet . Hierzu weist die auf der Epitaxieschicht 400 und den Wellenleiterstrukturen 600 angeordnete Passivierung 410 Kathodenöf fnungen 430 auf , die eine elektrisch leitende Verbindung zwischen den Kathodenkontakten 710 , 720 , 730 , 740 und den mit den Kathodenseiten der j eweiligen Laserdioden 500 verbundenen Abschnitten der Epitaxieschicht 400 ermöglichen .
Zur Herstellung der in Figur 9 gezeigten Variante des Laserbarrenchips 100 wird zunächst das nichtleitende Substrat 200 mit der an der Oberseite 201 angeordneten Epitaxieschicht 400 auf bekannte Weise bereitgestellt . Anschließend werden die Laserdioden 500 mit ihren Wellenleiterstrukturen 600 auf bekannte Weise in der Epitaxieschicht 400 hergestellt . Noch vor dem Entfernen einer zur Herstellung der Wellenleiterstrukturen 600 verwendeten Maske kann diese zum Anlegen der Gräben 450 und der Kathodenöf fnungen 430 genutzt werden . Nach dem Füllen der die elektrisch nichtleitenden Unterbrechungen 440 bildenden Gräben 450 mit dem elektrisch nichtleitenden Material 455 können die Kathodenkontakte 710 , 720 , 730 , 740 und die Anodenkontakte 810 , 820 , 830 an der ersten Oberfläche 101 des Laserbarrenchips 100 ausgebildet werden .
Figur 10 zeigt eine schematische geschnittene Seitenansicht einer weiteren Variante des Laserbarrenchips 100 . Die in Fi- gur 10 gezeigte Variante entspricht weitgehend der in Figur 9 gezeigten Variante des Laserbarrenchips 100. Allerdings wurde nach dem Anlegen der Kathodenkontakte 710, 720, 730, 740 und der Anodenkontakte 810, 820, 830 noch eine Umverdrahtungsstruktur 900 an der ersten Oberfläche 101 des Laserbarrenchips 100 geschaffen. Die Umverdrahtungsstruktur 900 kann Schichten elektrisch nichtleitender und elektrisch leitender Materialien aufweisen und kann dazu dienen, die an der ersten Oberfläche 101 des Laserbarrenchips 100 zugängliche Geometrie der Kathodenkontakte 710, 720, 730, 740 und der Anodenkontakte 810, 820, 830 zu modifizieren. Die Umverdrahtungsstruktur 900 kann auch dazu dienen, einzelne oder alle der Kathodenkontakte 710, 720, 730, 740 oder der Anodenkontakte 810, 820, 830 elektrisch leitend miteinander zu verbinden.
Die in Figuren 9 und 10 gezeigten Varianten des Laserbarrenchips 100 können wie alle weiteren Varianten des Laserbarrenchips 100 mit einer anderen als der dargestellten Anzahl von Laserdioden 500 ausgebildet werden. Auch die Anzahl der Kathodenkontakte 710, 720, 730, 740, 750, 760 und der Anodenkontakte 810, 820, 830, 840, 850, 860 kann jeweils anders als dargestellt gewählt werden.
Die Erfindung wurde anhand der bevorzugten Ausführungsbeispiele näher illustriert und beschrieben. Dennoch ist die Erfindung nicht auf die offenbarten Beispiele eingeschränkt. Andere Variationen können vom Fachmann abgeleitet werden.
BEZUGSZEICHENLISTE Laserbarrenchip erste Oberfläche zweite Oberfläche Länge Breite Substrat Oberseite erster Abschnitt zweiter Abschnitt dritter Abschnitt nichtleitender Bereich erster Durchkontakt zweiter Durchkontakt dritter Durchkontakt vierter Durchkontakt fünfter Durchkontakt sechster Durchkontakt Epitaxieschicht Passivierung Anodenöf fnung Kathodenöf fnung elektrisch nichtleitende Unterbrechung Graben elektrisch nichtleitendes Material Laserdiode erste Laserdiode zweite Laserdiode dritte Laserdiode vierte Laserdiode fünfte Laserdiode sechste Laserdiode siebte Laserdiode 580 achte Laserdiode
600 Wellenleiterstruktur
610 Auskoppel facette 620 aktive Schicht
710 erster Kathodenkontakt
720 zweiter Kathodenkontakt
730 dritter Kathodenkontakt 740 vierter Kathodenkontakt
750 fünfter Kathodenkontakt
760 sechster Kathodenkontakt
790 Passivierung 810 erster Anodenkontakt
820 zweiter Anodenkontakt
830 dritter Anodenkontakt
840 vierter Anodenkontakt
850 fünfter Anodenkontakt 860 sechster Anodenkontakt
900 Umverdrahtungsstruktur

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1. Laserbarrenchip (100) wobei der Laserbarrenchip (100) zumindest eine erste Laserdiode (500, 510) und eine zweite Laserdiode (500, 520) aufweist, wobei die erste Laserdiode (500, 510) und die zweite Laserdiode (500, 520) jeweils eine Wellenleiterstruktur (600) aufweisen, wobei der Laserbarrenchip (100) einen ersten Kathodenkontakt (710) aufweist, der elektrisch leitend mit der ersten Laserdiode (500, 510) verbunden ist, und einen zweiten Kathodenkontakt (720) aufweist, der elektrisch leitend mit der zweiten Laserdiode (500, 520) verbunden ist, und der Laserbarrenchip (100) einen ersten Anodenkontakt
(810) aufweist, der elektrisch leitend mit der ersten Laserdiode (500, 510) und mit der zweiten Laserdiode (500, 520) verbunden ist.
2. Laserbarrenchip (100) gemäß Anspruch 1, wobei der Laserbarrenchip (100) eine dritte Laserdiode (500, 530) aufweist, wobei der zweite Kathodenkontakt (720) elektrisch leitend mit der dritten Laserdiode (500, 530) verbunden ist.
3. Laserbarrenchip (100) gemäß Anspruch 2, wobei der Laserbarrenchip (100) einen zweiten Anodenkontakt (820) aufweist, der elektrisch leitend mit der dritten Laserdiode (500, 530) verbunden ist.
4. Laserbarrenchip (100) gemäß Anspruch 3, wobei auf der Wellenleiterstruktur (600) der ersten Laserdiode (500, 510) eine elektrisch nichtleitende Passivierung (410) angeordnet ist, wobei die Passivierung (410) im Bereich des ersten Anodenkontakts (810) geöffnet ist, so dass der erste Anodenkontakt (810) elektrisch leitend mit der ersten Laserdiode (500, 510) verbunden ist, wobei der zweite Anodenkontakt (820) durch die Passivierung (410) elektrisch gegen die ersten Laserdiode (500, 510) isoliert ist.
5. Laserbarrenchip (100) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der erste Anodenkontakt (810) an einer ersten Oberfläche (101) des Laserbarrenchips (100) angeordnet ist, wobei der erste Kathodenkontakt (710) und der zweite Katho- denkontakt (720) an einer zweiten Oberfläche (102) des Laserbarrenchips (100) angeordnet sind.
6. Laserbarrenchip (100) gemäß Anspruch 5, wobei an der zweiten Oberfläche (102) des Laserbarrenchips (100) eine Umverdrahtungsstruktur (900) ausgebildet ist.
7. Laserbarrenchip (100) gemäß einem der vorgehenden Ansprüche, wobei der erste Anodenkontakt (810) , der erste Kathodenkontakt (710) und der zweite Kathodenkontakt (720) gemeinsam an einer ersten Oberfläche (101) des Laserbarrenchips (100) angeordnet sind.
8. Laserbarrenchip (100) gemäß einem der Ansprüche 5 bis 7, wobei an der ersten Oberfläche (101) des Laserbarrenchips (100) eine Umverdrahtungsstruktur (900) ausgebildet ist.
9. Laserbarrenchip (100) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine Epitaxieschicht (400) des Laserbarrenchips (100) zwischen der ersten Laserdiode (500, 510) und der zweiten Laserdiode (500, 520) eine elektrisch nichtleitende Unterbrechung (440) aufweist.
10. Laserbarrenchip (100) gemäß Anspruch 9, wobei die Epitaxieschicht (400) auf einem elektrisch leitenden Substrat (200) angeordnet ist, wobei ein erster Abschnitt (210) des Substrats (200) und ein zweiter Abschnitt (220) des Substrats (200) durch einen elektrisch nichtleitenden Bereich (240) elektrisch voneinander isoliert sind, wobei der erste Kathodenkontakt (710) über den ersten Abschnitt (210) des Substrats (200) elektrisch leitend mit der ersten Laserdiode (500, 510) verbunden ist und der zweite Kathodenkontakt (720) über den zweiten Abschnitt (220) des Substrats (200) elektrisch leitend mit der zweiten Laserdiode (500, 520) verbunden ist.
11. Laserbarrenchip (100) gemäß Anspruch 9, wobei die Epitaxieschicht (400) auf einem elektrisch nichtleitenden Substrat (200) angeordnet ist, wobei das Substrat (200) einen elektrisch leitenden ersten Durchkontakt (310) und einen elektrisch leitenden zweiten Durchkontakt (320) aufweist, wobei der erste Kathodenkontakt (710) über den ersten Durchkontakt (310) elektrisch leitend mit der ersten Laserdiode (500, 510) verbunden ist und der zweite Kathodenkontakt (720) über den zweiten Durchkontakt (320) elektrisch leitend mit der zweiten Laserdiode (500, 520) verbunden ist.
12. Verfahren zum Herstellen eines Laserbarrenchips (100) mit den folgenden Schritten:
- Bereitstellen eines Substrats (200) mit einer an einer Oberseite (201) angeordneten Epitaxieschicht (400) ;
- Ausbilden zumindest einer ersten Laserdiode (500, 510) und einer zweiten Laserdiode (500, 520) in der Epitaxieschicht (400) , wobei die erste Laserdiode (500, 510) und die zweite Laserdiode (500, 520) jeweils eine Wellenleiterstruktur (600) aufweisen;
- Ausbilden eines ersten Kathodenkontakts (710) , der elektrisch leitend mit der ersten Laserdiode (500, 510) verbunden ist, und eines zweiten Kathodenkontakts (720) , der elektrisch leitend mit der zweiten Laserdiode (500, 520) verbunden ist, und - Ausbilden eines ersten Anodenkontakts (810) , der elektrisch leitend mit der ersten Laserdiode (500, 510) und mit der zweiten Laserdiode (500, 520) verbunden ist.
13. Verfahren gemäß Anspruch 12, wobei das Verfahren den folgenden weiteren Schritt umfasst:
- Erzeugen einer elektrisch nichtleitenden Unterbrechung
(440) in der Epitaxieschicht (400) zwischen der ersten Laserdiode (500, 510) und der zweiten Laserdiode (500, 520) .
14. Verfahren gemäß Anspruch 13, wobei das Substrat (200) elektrisch nichtleitend ist, wobei das Verfahren den folgenden weiteren Schritt aufweist: - Anlegen eines elektrisch leitenden ersten Durchkontakts (310) und eines elektrisch leitenden zweiten Durchkontakts (320) in dem Substrat (200) ; wobei der erste Kathodenkontakt (710) über den ersten Durchkontakt (310) elektrisch leitend mit der ersten Laserdiode (500, 510) verbunden wird und der zweite Kathodenkontakt (720) über den zweiten Durchkontakt (320) elektrisch leitend mit der zweiten Laserdiode (500, 520) verbunden wird.
15. Verfahren gemäß Anspruch 13, wobei das Substrat (200) elektrisch leitend ist, wobei das Verfahren den folgenden weiteren Schritt aufweist: - Anlegen eines elektrisch nichtleitenden Bereichs (240) in dem Substrat (200) , um einen ersten Abschnitt (210) des Substrats (200) und einen zweiten Abschnitt (220) des Substrats (200) elektrisch voneinander zu isolieren; wobei der erste Kathodenkontakt (710) über den ersten Abschnitt (210) des Substrats (200) elektrisch leitend mit der ersten Laserdiode (500, 510) verbunden wird und der zweite Kathodenkontakt (720) über den zweiten Abschnitt (220) des Substrats (200) elektrisch leitend mit der zweiten Laserdiode (500, 520) verbunden wird.
16. Verfahren gemäß Anspruch 15, wobei die elektrisch nichtleitende Unterbrechung (440) in der Epitaxieschicht (400) und der elektrisch nichtleitende Bereich (240) in dem Substrat (200) gemeinsam durch einen FIB- Prozess erzeugt werden.
17. Verfahren nach Anspruch 13 oder 15, wobei die elektrisch nichtleitende Unterbrechung (440) durch Ätzen eines Grabens (450) in der Epitaxieschicht (400) er- zeugt wird.
18. Verfahren gemäß Anspruch 17, wobei der Graben (450) mit einem elektrisch nichtleitenden Material (455) gefüllt wird.
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