JP2024531469A - 光電子半導体コンポーネント及び光電子モジュール - Google Patents

Abstract

本発明は、第１の導電率を有する第１の領域（１０１）と、第２の導電率を有する第２の領域（１０２）と、コヒーレントな電磁放射線を放射するように設計された活性領域（１０３）とを有する半導体本体（１０）を備える、光電子半導体コンポーネント（１）に関する。光共振器は、半導体本体（１０）において共振器軸に沿って形成される。半導体本体(１０）は、実装面（１０Ａ）と、実装面（１０Ａ）に対して横方向に延びる側面（１０Ｂ）とを有する。共振器軸に平行に延びる側面（１０Ｂ）は電気絶縁性パッシベーション（５０）で覆われている。動作中に半導体本体（１０）内で発生する電力損失の少なくとも一部を放散するように設計された冷却層（３０）は、半導体本体（１０）とは離れたパッシベーション（５０）の面に配置される。本発明はまた、光電子モジュール（２）に関する。【選択図】図２Ａ

Description

光電子半導体コンポーネント及び光電子モジュールが開示される。光電子半導体コンポーネント及び光電子モジュールは、特に、電磁放射線、例えば人間の目が知覚できる光を生成するように構成されている。

解決すべき課題の１つは、冷却が改善された光電子半導体コンポーネントを特定することである。

解決すべきさらなる課題は、冷却が改善された光電子モジュールを提供することである。

光電子モジュールは、少なくとも２つの光電子半導体コンポーネントを備える。

半導体コンポーネントは、特にコヒーレント電磁放射線を放射するように構成されている。

少なくとも１つの実施形態によれば、光電子半導体コンポーネントは、第１の導電率の第１の領域、第２の導電率の第２の領域、及びコヒーレント電磁放射線を放射するように構成された活性領域を有する半導体本体を備える。半導体本体は、例えば、積層方向にエピタキシャル成長させた半導体材料の層の積層体である。第１の領域及び第２の領域の導電率は、例えば、特定の導電率の不純物原子をドーピングすることによって調整される。好ましくは、第１の導電率は第２の導電率とは異なる。

例えば、半導体本体は、ＩＩＩ／Ｖ族化合物半導体材料で形成される。ＩＩＩ／Ｖ族化合物半導体材料は、Ｂ、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎなどの第３主族の元素を少なくとも１つと、Ｎ、Ｐ、Ａｓなどの第５主族の元素を１つ含んでいる。特に、「ＩＩＩ／Ｖ化合物半導体材料」という用語は、第３主族の少なくとも１つの元素と第５主族の少なくとも１つの元素、例えば窒化物及びリン化物化合物半導体を含む二元、三元、または四元化合物のグループを含む。このような二元、三元、または四元化合物は、例えば、１つまたは複数のドーパント及び追加の成分を有していてもよい。好ましくは、半導体本体は、ＧａＮまたはＩｎＧａＡｓで形成される。

光電子半導体コンポーネントの少なくとも１つの実施形態によれば、光共振器は、共振器軸に沿って半導体本体内に形成される。光共振器により、共振器軸に沿った電磁放射線の循環が可能になる。特に、光共振器は、電磁放射線のコヒーレント放射を可能にする。

光電子半導体コンポーネントの少なくとも１つの実施形態によれば、半導体本体は、実装面と、実装面に対して横方向に延びる側面とを有する。例えば、実装面は、半導体本体の積層方向に対して横方向に延びる。半導体本体の実装面は、特に半導体本体を他のコンポーネントに取り付けるように構成されている。好ましくは、実装面は平坦である。特に、半導体本体の側面は、半導体本体の積層方向と平行に延びる。

光電子半導体コンポーネントの少なくとも１つの実施形態によれば、共振器軸に平行に延びる側面は、電気絶縁性パッシベーションによって覆われる。パッシベーションは、例えば誘電体、特に窒化シリコンで形成される。パッシベーションは、湿気などの有害な環境の影響から半導体本体の側面を保護するために使用される。特に、共振器軸に平行に延びる側面はパッシベーションによって完全に覆われている。その結果、半導体本体のｐｎ接合は、表面全体にわたって横方向にパッシベーションによって覆うことができる。好ましくは、半導体本体の出力結合面はパッシベーションが施されていないままである。

光電子半導体コンポーネントの少なくとも１つの実施形態によれば、冷却層は、半導体本体とは離れたパッシベーションの面に配置され、動作中に半導体本体内で生成される電力損失の少なくとも一部を放散するように構成される。好ましくは、冷却層は、３０μｍと５０μｍの間、特に好ましくは７０μｍと１００μｍの間の厚さを有する。例えば、冷却層は、銅、銀、はんだ、熱伝導性ポリマーの材料のうちの１つで形成される。

少なくとも１つの実施形態によれば、光電子半導体コンポーネントは、第１の導電率の第１の領域、第２の導電率の第２の領域、及びコヒーレント電磁放射線を放射するように構成された活性領域を有する半導体本体を備え、

－光共振器が共振器軸に沿って半導体本体内に形成され、

－半導体本体は実装面と実装面に対して横方向に延びる側面とを有し、

－共振器軸に平行に延びる側面は電気絶縁性パッシベーションで覆われており、

－半導体本体とは離れたパッシベーションの面に冷却層が配置され、動作中に半導体本体内で発生する電力損失の少なくとも一部を放散するように構成されている。

本明細書で説明される光電子半導体レーザコンポーネントは、とりわけ以下の考慮事項、将来の光電子半導体レーザコンポーネントでは、より小さな寸法が求められるであろう、ということに基づいている。例えば、ディスプレイシステムのより高いピクセル密度を達成することができる。半導体コンポーネントの寸法の縮小は、電気接点の密度の増加に関連している。これに伴い、接点間の距離が狭くなり、光電子半導体コンポーネントの冷却がますます複雑になる。

本明細書に記載の光電子半導体レーザコンポーネントは、とりわけ、光電子半導体コンポーネントの半導体本体の側面にパッシベーションを施すという考えを利用している。パッシベーションの後に冷却層が続き、これにより半導体本体の冷却がさらに改善される。さらに、光電子モジュール内にいくつかの光電子半導体コンポーネントを積層配置することが可能である。光電子半導体コンポーネントからの熱の放散の改善は、光電子半導体コンポーネントの間に配置された熱拡散素子によって達成され得る。

光電子半導体コンポーネントの少なくとも１つの実施形態によれば、共振器軸は実装面に平行に配向される。特に、共振器軸は、半導体本体の積層方向に対して横方向に配向される。光電子半導体コンポーネントは、例えば、端面発光コンポーネントまたは水平共振器面発光レーザコンポーネント（ＨＣＳＥＬ）である。

光電子半導体コンポーネントの少なくとも１つの実施形態によれば、第１の接続構造は、第１の領域と電気的に接触する実装面に配置される。第１の接続構造は、例えば金属により形成される。

光電子半導体コンポーネントの少なくとも１つの実施形態によれば、第２の接続構造は、第２の領域と電気的に接触する実装面に配置される。第２の接続構造は、例えば金属により形成される。特に、第１及び第２の接続構造は、同じ材料で形成される。

光電子半導体コンポーネントの少なくとも１つの実施形態によれば、半導体本体は導波路及び絶縁領域を有し、第２の領域の電気的接触は導波路のみを介して行われる。特に、第２の接続構造は、ストリップに沿って第２の領域と電気的に接触するストリップ形状の導波路を形成する。特に、導波路は共振器軸と平行に延びる。

導波路は、半導体本体の材料系からのエピタキシャル材料で形成されることが好ましい。好ましくは、絶縁領域は誘電体、特に窒化アルミニウムで形成される。導波路の横方向の拡張を使用して、第２の領域における局所的な電流の印加に特に影響を与えることができる。

光電子半導体コンポーネントの少なくとも１つの実施形態によれば、導波路は、光電子半導体コンポーネントの平面図において活性領域と合致している。換言すれば、活性領域の横方向の広がりは、導波路の横方向の広がりに対応する。その結果、横方向に制限された発光領域が半導体本体内に生成され得る。上面図は、半導体本体の積層方向に平行な方向から見た図として理解されるべきである。

光電子半導体コンポーネントの少なくとも１つの実施形態によれば、第２の領域はｐ型導電率を有し、第１の領域はｎ型導電率を有する。好ましくは、第１の領域とは離れた第２の領域の面が実装面を形成する。したがって、半導体本体はキャリア上に「ｐダウン」で取り付けられる。これにより、半導体本体の特に効率的な接触と冷却が可能になる。

光電子半導体コンポーネントの少なくとも１つの実施形態によれば、パッシベーションは、実装面とは離れた半導体本体の面に配置される。したがって、有利には、半導体本体を外部環境の影響から特によく保護することができる。特に、実装面とは離れた半導体本体の面は、パッシベーションによって完全に覆われている。

光電子半導体コンポーネントの少なくとも１つの実施形態によれば、ビアは第２の領域を完全に貫通し、第１の領域と電気的に接触する。例えば、ビアは金属で形成される。特に、ビアは第２の領域から電気的に絶縁されている。有利には、第１の領域は実装面から接触することができる。

光電子半導体コンポーネントの少なくとも１つの実施形態によれば、冷却層は導電性材料で形成される。例えば、冷却層は、ガルバニック堆積された金属で形成される。ガルバニック堆積された冷却層によって、パッシベーション及び半導体本体の特に良好なオーバーモールドを有利に達成することができる。好ましくは、冷却層は、金属もしくは金属合金から形成されるか、または金属もしくは金属合金からなる。

光電子半導体コンポーネントの少なくとも１つの実施形態によれば、第１の領域は冷却層によって電気的に接触される。有利なことに、これにより、さらなる第１の接続構造の必要性がなくなる。特に、冷却層は、第１の領域に対して電気的及び熱的接触を有する。

光電子半導体コンポーネントの少なくとも１つの実施形態によれば、光共振器は、出力結合面及び端面によって境界を定められる。出力結合面によって、活性領域で生成された電磁放射線の一部が半導体本体から結合される。端面は、出力結合面とは反対側の半導体本体の側面に配置されることが好ましい。端面は、活性領域内で生成される電磁放射線に対して、出力結合面よりも高い光反射率を有する。

光電子半導体コンポーネントの少なくとも１つの実施形態によれば、パッシベーションは端面に配置される。特に、端面はパッシベーションによって完全に覆われている。端面をパッシベーションで覆うと、端面をさらに冷却できるようになる。出力結合面は、電磁放射線の妨げられない放射を達成するためにパッシベーションが施されていないことが有利である。

光電子半導体コンポーネントの少なくとも１つの実施形態によれば、出力結合面は実装面に対して横方向に配向される。換言すれば、出力結合面は半導体本体の側面である。したがって、このように設計された半導体コンポーネントは端面発光である。端面発光半導体コンポーネントは、特に簡単に互いに積み重ねて、より大きなモジュールを形成できる。

光電子半導体コンポーネントの少なくとも１つの実施形態によれば、出力結合面は実装面に対して平行に整列される。このようにして製造された半導体コンポーネントがＨＣＳＥＬである。例えば、複数のＨＣＳＥＬコンポーネントを互いに隣り合って配置することができる。

光電子半導体コンポーネントの少なくとも１つの実施形態によれば、半導体本体は、成長基板を有していない。例えば、半導体本体の成長基板は、製造プロセスの前のステップで半導体本体から除去される。有利なことに、これにより、成長基板の熱抵抗及び電気抵抗が除去されるため、半導体本体の電気的及び熱的接触の改善が可能になる。

光電子半導体コンポーネントの少なくとも１つの実施形態によれば、電気接続は、実装面のみを介して行われる。換言すれば、第１及び第２の接続構造は実装面に配置される。これにより、第１の領域と第２の領域との接触を簡略化することができる。したがって、実装面とは反対側の半導体本体の面は、接続構造が施されていないままであり、冷却に使用できるという利点がある。

光電子モジュールがさらに開示される。特に、光電子モジュールは、本明細書に記載される光電子半導体コンポーネントを備える。すなわち、光電子半導体コンポーネントに関連して開示されるすべての特徴は、光電子モジュールについても開示され、またその逆も同様である。

少なくとも１つの実施形態によれば、光電子モジュールは少なくとも２つの光電子半導体コンポーネントを備え、光電子半導体コンポーネントの共振器軸は互いに平行に配向され、熱拡散素子は各２つの光電子半導体コンポーネントの間に配置される。換言すれば、光電子半導体コンポーネントは互いに積み重ねられ、それぞれが熱拡散素子によって互いに分離される。例えば、光電子半導体コンポーネントは熱拡散素子と直接接触している。光電子半導体コンポーネントのそのような積層配置によって、コンポーネントの密度を有利に増加させることができる。

光電子モジュールの少なくとも１つの実施形態によれば、熱拡散素子は異方性熱伝導率を有し、熱伝導率は半導体本体の実装面に対して横方向よりもそれに対して平行方向の方が高い。このような異方性ヘッド伝導率により、光電子半導体コンポーネントからの熱を特に効率的に放散することができる。

光電子モジュールの少なくとも１つの実施形態によれば、熱拡散素子は電気接続線を含む。例えば、電気接続線は、熱拡散素子の表面上に配置されるか、または熱拡散素子内に少なくとも部分的に埋め込まれる。これにより、光電子半導体コンポーネントとの電気的接触が特に容易になる。

光電子モジュールの少なくとも１つの実施形態によれば、熱拡散素子はグラフェンで形成される。グラフェンは、特に有利な異方性ヘッド伝導率を有している。

少なくとも１つの実施形態によれば、光電子モジュールは、熱拡散素子から熱を吸収し放散する成形体を備える。好ましくは、成形体は、はんだ、焼結ペースト、ナノワイヤ、熱伝導性ポリマーの材料のうちの１つで形成される。成形体は、例えば、熱拡散素子と直接接触する。

本明細書に記載の光電子半導体コンポーネントは、投影用途、ヘッドアップディスプレイ、拡張ディスプレイ、または仮想現実ディスプレイにおける小型レーザー光源としての使用に特に適している。

光電子半導体コンポーネントのさらなる利点、有利な構成、及びさらなる実施形態は、図面に関連して示される以下の例示的な実施形態から得られる。

第１の例示的な実施形態による光電子半導体コンポーネントの概略断面図である。 第２の例示的な実施形態による本明細書に記載の光電子半導体コンポーネントの概略断面図である。 第２の例示的な実施形態による本明細書に記載の半導体コンポーネントの概略断面図である。 第３の例示的な実施形態による本明細書に記載の光電子半導体コンポーネントの概略断面図である。 第１の例示的な実施形態による本明細書に記載の光電子モジュールの概略断面図である。 第２の例示的な実施形態による本明細書に記載の光電子モジュールの概略斜視図である。 第４の例示的な実施形態による本明細書に記載の光電子半導体コンポーネントの概略断面図である。 第５の例示的な実施形態による本明細書に記載の光電子半導体コンポーネントの概略断面図である。

同一の要素、類似の要素、または同じ効果を有する要素には、図中で同じ参照符号が付けられている。図、及び図に示される要素の比率は、縮尺通りであるとみなされるべきではない。むしろ、個々の要素は、より良好な視覚化、及び／またはより良好な理解を可能にするために、誇張された大きさで示される場合がある。

図１は、第１の例示的な実施形態による光電子半導体コンポーネント１の概略断面図を示す。光電子半導体コンポーネント１は、半導体本体１０を備える。半導体本体１０は、第１の導電率の第１の領域１０１と、第２の導電率の第２の領域１０２と、活性領域１０３とを備えて形成されている。活性領域１０３は、電磁放射線を生成するように構成されている。

半導体本体１０は、導波路２２０及び絶縁領域２２１を有する。第２の領域１０２の電気接続は導波路２２０内のみで行われる。導波路２２０の隣にある第２の接続構造２２の延長部は、絶縁領域２２１によって第２の領域１０２から電気的に絶縁されている。例えば、絶縁領域２２１は、例えば窒化アルミニウムまたは窒化ガリウムなどの誘電体で半導体本体１０を部分的にコーティングすることによって形成される。このようにして、第２の接続構造２２と半導体本体１０との間の表面全体にわたって熱接触を有利に維持しながら、電流印加は、好ましくは、第２の領域１０２の、例えばストリップ形状の領域のみに行うことができる。

光電子半導体コンポーネント１の上面図では、導波路２２０と活性領域１０３は合致している。例えば、導波路２２０の幅は１μｍと４５μｍの間、特に１μｍと５μｍの間、または３０μｍと４５μｍの間である。ここ及び以下において、幅は、導波路２２０の主延在方向を横切る方向の広がりとして理解されるべきである。１μｍと５μｍとの間の導波路２２０の幅は、拡張現実などの低電力用途に有利である。３０μｍと４５μｍとの間の導波路２２０の幅は、材料加工及び投影用途におけるパワーレーザにとって特に有利である。

例えば、活性領域１０３は、導波路２２０と第２の領域１０２との間の領域である。半導体本体１０は成長基板を含まない。換言すれば、半導体本体１０は、薄膜チップとして形成される。成長基板を除去すると、成長基板の熱抵抗を除去できるため、半導体本体１０の冷却が容易になる。

半導体本体１０は、実装面１０Ａと、実装面１０Ａに対して横方向に配向された側面１０Ｂとを有する。実装面１０Ａは、半導体本体１０の主表面であり、半導体本体１０の積層方向に対して横方向、特に垂直に配向されている。有利には、実装面１０Ａは、製造公差内で平坦になるように構成される。

半導体本体１０はキャリア８０上に取り付けられる。キャリア８０は、例えば、窒化アルミニウム、炭化ケイ素、シリコンの材料のうちの１つで形成される。特に、キャリア８０は、３０μｍ～５０μｍの厚さの銅層を有する炭化ケイ素を含む直接めっき銅で形成される。第１の接続構造２１及び第２の接続構造２２は、半導体本体１０とキャリア８０との間に配置される。第１及び第２の接続構造２１、２２は、ＡｕＳｎ、ＩｎＳｎ、ＳｎＣｕ、ＳｎＡｇＣｕなどのはんだ、Ａｕ、Ａｇなどの焼結ペーストで、または例えば、ＡｕＡｕ摩擦溶接による圧着法などのうちの１つによって形成される。第１の接続構造２１は第１の領域１０１に導電接続され、第２の接続構造２２は第２の領域１０２に導電接続される。

ビア２１０は、第２の領域１０２を通って延び、第１の領域１０１と電気的に接触する。ビア２１０は、第１の接続構造２１によって電気的に接続される。したがって、半導体本体１０の電気接続は、半導体本体１０の実装面１０Ａのみを介して行われる。その結果、実装面１０Ａとは反対側の半導体本体１０の面を半導体本体１０の冷却に利用することができる。

好ましくは、第２の接続構造２２はｐ接続として設計され、第２の領域１０２はｐ導電率を有し、第１の領域１０１はｎ導電率を有する。その結果、半導体本体１０はその「ｐ側」からのみ接触されるが、その「ｎ側」は自由なままである。

図２Ａは、第２の例示的な実施形態による本明細書に記載の光電子半導体コンポーネントの概略断面図を示す。第２の例示的な実施形態は、図１に示される第１の例示的な実施形態に本質的に対応する。第１の例示的な実施形態とは対照的に、パッシベーション５０の適用を容易にするために、半導体本体１０の側面１０Ｂはわずかに傾斜している。半導体本体１０は、パッシベーション５０によって周囲を電気的に絶縁して封入される。半導体本体１０の側面１０Ｂと、実装面１０Ａとは反対側の半導体本体１０の面とは、パッシベーション５０によって覆われている。パッシベーション５０は、電気絶縁材料、例えば誘電体で形成される。好ましくは、パッシベーション５０は窒化シリコンで形成される。パッシベーション５０は、例えば、半導体本体１０の端面１０Ｄ上にも延びる。

半導体本体１０とは離れたパッシベーション層５０の面には、パッシベーション層５０の下流に冷却層３０が配置されている。冷却層３０の厚さは３０μｍ～５０μｍ、好ましくは７０μｍ～１００μｍである。冷却層３０は、例えば、はんだ、銅、銀、熱伝導性ポリマーの材料のうちの１つで形成される。特に、冷却層３０は、ガルバニック堆積法を使用して堆積される。半導体本体１０は、パッシベーション５０によって冷却層３０から電気的に絶縁されている。第１の接続構造２１及び第２の接続構造２２は、封入マス４０によって冷却層３０から絶縁されている。封入マス４０は、例えば、エポキシ樹脂などの電気絶縁性ポリマーで形成される。

図２Ｂは、実装面１０Ａに垂直な導波路２２０を通る導波路２２０の主延在方向に沿った仮想断面線に沿った、本明細書に記載の第２の例示的実施形態による光電子半導体コンポーネント１の概略断面図を示す。パッシベーション５０は、実装面１０Ａとは反対側の半導体本体１０の面に延びる。さらに、パッシベーション５０は端面１０Ｄを覆っている。これにより、端面１０Ｄの特に良好な冷却が有利に可能になる。特に、端面１０Ｄは、動作中に活性領域１０３内で生成される電磁放射線に対して、出力結合面１０Ｃよりも高い光反射率を有する。端面１０Ｄの反対側の出力結合面１０Ｃには、電磁放射線が可能な限り妨げられずに半導体本体１０から結合されることを可能にするために、パッシベーション５０が施されていない。

図３は、第３の例示的な実施形態による本明細書に記載の光電子半導体コンポーネント１の概略断面図を示す。第３の例示的な実施形態は、図２に示される第２の例示的な実施形態に本質的に対応する。第２の例示的な実施形態とは対照的に、半導体本体１０はビア２１０及び第１の接続構造２１を有さない。冷却層３０は、導電性材料により形成されている。

第１の領域１０１は、冷却層３０を介して直接電気的に接続されている。パッシベーション５０は、第１の領域１０１の冷却層３０への電気接続を可能にするために、実装面１０Ａとは反対側の半導体本体１０の面で開放されている。したがって、第１の領域１０１は、熱的にも電気的にも冷却層３０に接続されている。第２の領域１０２の電気接続は第２の接続構造２２を介して行われる。パッシベーション５０は、半導体本体１０の周りに横方向に配置される。

図４は、第１の例示的な実施形態による本明細書に記載の光電子モジュール２の概略断面図を示す。光電子モジュール２は、第１の例示的な実施形態による２つの光電子半導体コンポーネント１を備える。光電子半導体コンポーネント１は、互いに積み重ねられ、熱拡散素子９０によって互いに分離される。

熱拡散素子９０は、異方性ヘッド伝導率を有する材料で形成される。光電子半導体コンポーネント１の積層方向を横切る方向の熱拡散素子９０の熱伝導率は、この方向を横切る方向の熱拡散素子９０の熱伝導率よりも大きい。これにより、光電子半導体コンポーネント１からの熱の有利な効率的な放散が可能になる。例えば、熱拡散素子９０はグラフェンで形成される。光電子モジュール２では、３つ以上の光電子半導体コンポーネント１を互いに積み重ねて配置することもできる。特に、光電子半導体コンポーネント１を含む光電子モジュール２の積層された層は、１０μｍ～２０μｍの垂直高さＸを有する。電気接続線９１０は、熱拡散素子９０の上側に配置される。電気接続線９１０によって、光電子半導体コンポーネント１を電気的に接続することができる。電気接続線９１０は、熱拡散素子９０内に少なくとも部分的に埋め込むこともできる。

光電子モジュール２の最上部の光電子半導体コンポーネント１と最下部の光電子半導体コンポーネント１は、それぞれキャリア８０と接触している。成形体７０は、キャリア８０のそれぞれと熱拡散素子９０との間に配置される。成形体７０は、熱拡散素子９０とキャリア８０との間に熱接触を確立する。例えば、成形体７０は、はんだ、焼結ペースト、ナノワイヤ、熱伝導性ポリマーの材料のうちの１つで形成される。

例えば、光電子モジュール２は、図３に示すように、光電子半導体コンポーネント１を用いて形成することもできる。光電子モジュール２内で、それぞれが異なる電気接点を有する３つ以上の光電子半導体コンポーネント１を組み合わせることも可能である。

図５は、第２の例示的な実施形態による本明細書に記載の光電子モジュール２の概略斜視図を示す。第２の例示的な実施形態は、図４に示される第１の例示的な実施形態に本質的に対応する。図５の斜視図では、光電子半導体コンポーネント１の共振器軸Ｒと出力結合面１０Ｃが明確に認識できる。光電子半導体コンポーネント１の共振器軸Ｒ及び出力結合面１０Ｃは、互いに平行に配向されている。光電子半導体コンポーネント１の端面１０Ｄは、出力結合面１０Ｃの両側に配置されている。

光電子半導体コンポーネント１の電気制御のための電気接続線９１０は、熱拡散素子９０及びキャリア８０上に配置されている。光電子半導体コンポーネント１はそれぞれ、周囲のパッシベーション５０を備える。光電子半導体コンポーネント１の出力結合面１０Ｃには、シェーディングを避けるためにそれぞれパッシベーション５０が施されていない。

図６は、第４の例示的な実施形態による本明細書に記載の光電子半導体コンポーネント１の概略断面図を示す。第４の例示的な実施形態は、図２に示す第２の例示的な実施形態に本質的に対応する。第２の例示的な実施形態とは対照的に、第１の接続構造２１及び第２の接続構造２２は機械的に支持するように構成される。したがって、キャリア８０を省略することができる。パッシベーション５０は、出力結合面１０Ｃを除いて半導体本体１０を完全に覆う。電気的接触は実装面１０Ａのみを介して行われる。

図７は、第５の例示的な実施形態による本明細書に記載の光電子半導体コンポーネントの概略断面図を示す。第５の例示的な実施形態は、図６に示される第４の例示的な実施形態に本質的に対応する。第４の例示的な実施形態とは対照的に、半導体本体１０はビア２１０を含まない。第１の接続構造２１は、実装面１０Ａとは反対側の半導体本体１０の面に配置されている。

本発明は、実施形態に基づく説明により限定されるものではない。むしろ、特に特許請求の範囲の特徴の任意の組み合わせを含む任意の新しい特徴及び特徴の任意の組み合わせは、この特徴または組み合わせ自体が本特許請求の範囲または例示的な実施形態に明示的に記載されていなくても、本発明に含まれる。

本特許出願は、ドイツ特許出願第１０２０２１１２４１２９．４号の優先権を主張するものであり、このドイツ特許出願の開示内容を参照により本明細書に援用する。

１ 光電子半導体コンポーネント
２ 光電子モジュール
１０ 半導体本体
１０Ａ 実装面
１０Ｂ 側面
１０Ｃ 出力結合面
１０Ｄ 端面
２１ 第１の接続構造
２２ 第２の接続構造
３０ 冷却層
４０ 封入マス
５０ パッシベーション
７０ 成形体
８０ キャリア
９０ 熱拡散素子
１０１ 第１の領域
１０２ 第２の領域
１０３ 活性領域
２１０ ビア
２２０ 導波路
２２１ 絶縁領域
９１０ 電気接続線
Ｘ 垂直高さ
Ｒ 共振器軸

Claims (20)

1. 光電子半導体コンポーネント（１）であって、
   －第１の導電率の第１の領域（１０１）と、第２の導電率の第２の領域（１０２）と、コヒーレント電磁放射線を放射するように構成された活性領域（１０３）とを有する半導体本体（１０）
   を備え、
   －前記第２の領域（１０２）はｐ型導電率を有し、前記第１の領域（１０１）はｎ型導電率を有し、
   －光共振器が共振器軸（Ｒ）に沿って前記半導体本体（１０）内に形成され、
   －前記半導体本体(１０）は、実装面（１０Ａ）と、前記実装面（１０Ａ）に対して横方向に延びる側面（１０Ｂ）とを有し、
   －前記第１の領域（１０１）とは離れた第２の領域（１０２）の面が前記実装面（１０Ａ）を形成し、
   －前記共振器軸（Ｒ）に平行に延びる側面（１０Ｂ）は電気絶縁性パッシベーション（５０）で覆われており、
   －前記半導体本体（１０）とは離れた前記パッシベーション（５０）の面に冷却層（３０）が配置され、動作中に前記半導体本体（１０）内で発生する電力損失の少なくとも一部を放散するように構成されている、
   前記光電子半導体コンポーネント（１）。
2. 前記共振器軸（Ｒ）が前記実装面（１０Ａ）と平行に整列されている、
   請求項１に記載の光電子半導体コンポーネント（１）。
3. 第１の接続構造（２１）が、前記第１の領域（１０１）と電気的に接触する前記実装面（１０Ａ）上に配置されている、
   請求項１または２に記載の光電子半導体コンポーネント（１）。
4. 第２の接続構造（２２）が、前記第２の領域（１０２）と電気的に接触する前記実装面（１０Ａ）上に配置されている、
   請求項１～３のいずれか１項に記載の光電子半導体コンポーネント（１）。
5. 前記半導体本体（１０）が導波路（２２０）と絶縁領域（２２１）とを有し、前記第２の領域（１０２）の電気的接触は前記導波路（２２０）のみを介して行われる、
   請求項４に記載の光電子半導体コンポーネント（１）。
6. 前記導波路（２２０）の前記横方向の延長部分が前記活性領域（１０３）と合致している、
   請求項５に記載の光電子半導体コンポーネント（１）。
7. 電気接続が前記実装面（１０Ａ）のみを介して行われる、
   請求項１～６のいずれか１項に記載の光電子半導体コンポーネント（１）。
8. 前記パッシベーション(５０）が、前記実装面（１０Ａ）とは離れた前記半導体本体(１０）の前記面に配置されている、
   請求項１～７のいずれか１項に記載の光電子半導体コンポーネント（１）。
9. ビア（２１０）が前記第２の領域（１０２）を完全に貫通し、前記第１の領域（１０１）と電気的に接触している、
   請求項１～８のいずれか１項に記載の光電子半導体コンポーネント（１）。
10. 前記冷却層(３０）が導電性材料により形成されている、
    請求項１～９のいずれか１項に記載の光電子半導体コンポーネント（１）。
11. 前記第１の領域（１０１）が前記冷却層（３０）によって電気的に接触されている、
    請求項１０に記載の光電子半導体コンポーネント（１）。
12. 前記光共振器が、出力結合面（１０Ｃ）及び端面（１０Ｄ）によって境界を定められている、
    請求項１～１１のいずれか１項に記載の光電子半導体コンポーネント（１）。
13. 前記パッシベーション（５０）が前記端面（１０Ｄ）上に配置されている、
    請求項１２に記載の光電子半導体コンポーネント（１）。
14. 前記出力結合面（１０Ｃ）が前記実装面（１０Ａ）に対して横方向に配向されている、
    請求項１２または１３に記載の光電子半導体コンポーネント（１）。
15. 前記出力結合面（１０Ｃ）が前記実装面（１０Ａ）に平行に配向されている、
    請求項１２または１３に記載の光電子半導体コンポーネント（１）。
16. 少なくとも２つの、請求項１～１５の少なくとも１項に記載の光電子半導体コンポーネント（１）を備える光電子モジュール（２）であって、
    －前記光電子半導体コンポーネント（１）の前記共振器軸（Ｒ）が互いに平行に配向されており、
    －熱拡散素子（９０）が、２つの光電子半導体コンポーネント（１）のそれぞれの間に配置されている、
    前記光電子モジュール（２）。
17. 前記熱拡散素子（９０）が異方性ヘッド伝導率を有し、熱伝導率は、前記半導体本体（１０）の前記実装面（１０Ａ）に対して横方向よりもそれに対して平行方向の方が高い、
    請求項１６に記載の光電子モジュール（２）。
18. 前記熱拡散素子（９０）が電気接続線（９１０）を備える、
    請求項１６または１７に記載の光電子モジュール（２）。
19. 前記熱拡散素子（９０）がグラフェンで形成されている、
    請求項１６～１８のいずれか１項に記載の光電子モジュール（２）。
20. 前記モジュール（２）が、前記熱拡散素子（９０）からの熱を吸収し放散する成形体（７０）を備える、
    請求項１６～１９のいずれか１項に記載の光電子モジュール（２）。

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