WO2013044913A2 - Verfahren zum herstellen eines lasers - Google Patents

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WO2013044913A2 PCT/DE2012/200062 DE2012200062W WO2013044913A2 WO 2013044913 A2 WO2013044913 A2 WO 2013044913A2 DE 2012200062 W DE2012200062 W DE 2012200062W WO 2013044913 A2 WO2013044913 A2 WO 2013044913A2
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William Ted Masselink
Mykhaylo Petrovych Semtsiv
Mikaela CHASHNIKOVA
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Humboldt-Universität Zu Berlin
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Definitions

  • the invention relates to a method for producing a laser, in particular a quantum cascade laser, which is suitable for emitting infrared radiation, for example in the range between 2.0 ⁇ m and 300 ⁇ m or in the mid-infrared range.
  • a method for producing a laser is described, for example, in US Pat. No. 5,726,078.
  • a semiconductor body comprising an active laser section is applied to a carrier.
  • two cladding layers ⁇ be applied subsequently at least that separate the laser active portion of an upper metallic contact layer.
  • the invention has for its object to provide a method for producing a laser, which can be carried out with as much ⁇ nigen manufacturing steps and thus particularly cost.
  • a method for producing a laser in which on or above a semiconductor body located on a carrier, which has a wave-guiding and for generating photons suitable active laser section and an overlying, a lower Comprises refractive index than the laser section having sheath portion, a material layer over the entire surface unselective be ⁇ is introduced, whose refractive index is smaller than the refractive index of the laser active section, the electrical conductivity of the material layer is changed so locally that the layer portion located above the active laser section a greater electrical conductivity than or having been ⁇ Lich located next to the laser active section layer portions, and at least on the portion located above the active laser layer portion of the material layer ⁇ a contact layer for electrically contacting the semiconductor body is applied.
  • An essential advantage of the method according to the invention con- sists in the fact that in the latter the whole area and non-selectively deposited material layer can perceive a double function according to their local modification:
  • the material layer in the layer portion which is located above the half ⁇ conductor body an electrical connection ensure between the semiconductor body and the overlying contact layer;
  • the material layer in the side sections next to the semiconductor body can bring about electrical insulation, by which a current flow past the active laser section is prevented, at least significantly reduced.
  • Method is that an additional separation between the active laser portion of the semiconductor body and the contact layer is achieved by the material layer.
  • the contact layer is not applied directly on the cladding portion of the semiconductor body, but instead on the additional material layer, so that the active laser section is separated from the contact layer by two layers, namely the layer of the
  • the additional separation significantly reduces the optical losses because the distance between the laser-guided optical radiation and the contact layer is increased.
  • Material layer increased so much that even in continuous laser operation (CW operation) a high laser power can be generated;
  • a high conductivity is particularly recommended in the case of use of quantum cascade lasers because of their usually low efficiency.
  • the material layer is such over the entire surface un ⁇ selectively applied such that the layer of material completely covering the semiconducting ⁇ ter emotions.
  • an optimal separation between the active Laserab- is cut and the optical waveguide on one hand and the contact layer ⁇ other hand achieved.
  • a conductivity of the material ⁇ layer locally modifying diffusion step is carried out after application of the material layer and the contact layer, eindif- with the atoms from the contact layer into the located above the active laser section layer portion be founded.
  • a diffusion step can be very a ⁇ times and cost-effectively in a diffusion furnace, so that the local modification of the material layer is very simple and cost-effective manner.
  • a conductive metal layer is deposited as Kon ⁇ clock-layer and after the application of the material layer and the metal ⁇ layer as part of the conductivity of the material layer locally modifying diffusion step atoms from the Me ⁇ tall slaughter in the active through the laser section Be ⁇ layer layer section are diffused.
  • the carrier is n-doped.
  • the n-doped carrier is preferably formed by an n-doped semiconductor substrate.
  • An Au: Ge / Ni / Au layer is preferably applied as the metal layer, and Ge atoms are preferably diffused into the layer section located above the active laser section.
  • ⁇ when a bad performance or not ⁇ type semiconductor layer is applied as a layer of material to the up of the material layer to bring the region which lies over the sidewalls of the semiconductor body covered by an intermediate ⁇ layer with the area above the active laser section remaining free or subsequently removed from the layer is freed, the contact layer is applied at least in the area above the active laser section on the material ⁇ layer and after the application of the contact ⁇ layer, the conductivity of the material layer is locally increased by atoms from the contact layer located in the over the ak ⁇ tive laser section Layer section of Mate ⁇ rial Anlagen be diffused.
  • the material layer is a non- or poorly conducting semiconductor layer is preferably applied whose elekt ⁇ generic conductivity is increased by the diffusion to form a conductive connection between the contact layer and the semiconductor material.
  • material for the Ma ⁇ terial Anlagen for example, iron-doped InP material, undoped InP material, p-doped InP material or InP material doped with low acceptors can be used.
  • Other suitable materials for InP-based material systems are: InAlAs material (with the be ⁇ already mentioned dopants) and AlAsSb material (with the aforementioned dopants).
  • Other suitable material ⁇ systems are, for example: GaAs and GaN.
  • the side walls of the semiconductor body are covered with an intermediate layer before the application of the material layer, wherein the area above the active laser section remains free or subsequently removed from the intermediate layer, and during the entire area and non-selective application of the layer of material whose conductivity is ⁇ d by the action of the intermediate layer locally mo.
  • the local modification of the material layer applied over the entire surface and unselectively takes place by the action of a layer underneath it. chen intermediate layer, which changes the growth or the composition of the material layer locally during application.
  • a Halbleitermateri ⁇ al harsh is preferably applied, which grows on the semiconductor body, ie above the (or above the) active laser section (s), one crystalline and on the intermediate layer amorphous or polycrystalline.
  • an amorphous isolati ⁇ ons Mrs is preferably applied, since such a single crystal growth of semiconductor material reliably prevented from ⁇ least impeded.
  • a waveguide laser Herge ⁇ provides by a strip-shaped semiconductor body is formed.
  • a semiconductor layer package with at least one heterostructure is grown on the carrier, which is suitable for emitting photons, on the first semiconductor layer package a cladding layer of conductive semiconductor material is grown whose refractive index is lower than that the semiconductor layer package is, the semiconductor layer stack and the cladding layer patterned and etched to form a strip-shaped semiconductor body, wherein the received permanent material of the semiconductor layer package the laser active section, and the obtained remaining material of the cladding layer to Mantelab ⁇ section of the semiconductor body forms.
  • a quantum cascade laser is formed as a laser by producing a plurality of heterostructures in the semiconductor layer package.
  • the semiconductor layer package is preferably suitable for emitting infrared radiation, for example in the range between 2.0 ⁇ m and 300 ⁇ m or in the so-called mid-infrared range.
  • the invention also relates to a laser.
  • the laser following components: egg ⁇ NEN the supported semiconductor body which comprises a wave-conducting and for generating photon suitable active laser section and located one about a lower refractive index than the laser section having sheath portion, an entire surface non-selectively been ⁇ transferred material layer whose refractive index is smaller than that of the active laser section and whose conductivity is locally changed such that the layer section located above the active laser section has greater conductivity than the layer section or sections laterally adjacent to the active laser section, and a contact layer for electrical contacting of the semiconductor body, which is applied at least on the above the active laser section befind ⁇ handy layer portion of the material layer.
  • the advantages of the laser according to the invention correspond to the advantages of the method according to the invention, so that reference is made to the advantages of the method according to the invention mentioned above.
  • Figures 1-5 a first embodiment of a method according to the invention it ⁇ for producing a laser, wherein a local modification or change in the conductivity of a material layer by a diffusion herbeige ⁇ leads is
  • Figures 6-11 a second embodiment of a he ⁇ invention according to method of fabricating a laser, a local modification of the conductivity of a material layer is au ⁇ matically caused by the influence of an underlying intermediate layer during the non-selective full-area application of the material layer, and 12 is a Variant of the method according to FIGSu ren 6-11, in which a further diffusion ⁇ step is performed.
  • a support 10 which is example ⁇ , be a n-doped semiconductor substrate (eg. B. of InP material) can act.
  • a semicon ⁇ ter Mrsken 20 is deposited, which preferably comprises one or more heterostructures and forms a quantum cascade structure.
  • the material of the semiconductor layer package is suitable for generating photons in the case of a corresponding excitation (for example by electrical charge carriers or photons).
  • the refractive index of the semiconductor layer package 20 is at least on average greater than the refractive index of the carrier 10.
  • a cladding layer 30 is applied, the refractive index of which is preferably less than that of the semiconductor layer package 20. Due to the higher refractive index of the semiconductor layer package 20 that is, a film waveguide is formed in the structural ⁇ structure according to Figure 1, in which the waveguide is made in the wave-guiding semiconductor layer package 20th.
  • the sheet package shown in Figure 1 is a turing structures and subjected to etching step, wherein the 30 and the semiconductor layer structure 20 ab songswei ⁇ se away sheath ⁇ layer.
  • a strip-shaped semiconducting ⁇ terisson 40 is formed, the longitudinal axis L extending perpendicular to the plane in FIG. 2
  • the semiconductor body 40 comprises a lower laser section 41 whose material is formed by the material of the semiconductor layer package 20 which has been left during the etching.
  • the strip-shaped semiconductor body 40 comprises a jacket section 42, which is formed by the material of the jacket layer 30 which has been left during etching.
  • the shape of the cross section of the strip-shaped semiconductor body 40 is to be understood in the figure 2 only by way of example; Also conceivable are other shapes of the cross section, for example a square cross section, a rectangular cross section or a trapezoidal cross section.
  • the strip-shaped semiconductor body 40 fertigge ⁇ provides this and the carrier 10 as a whole with egg ⁇ ner not or poorly conductive material layer 50 formed of semiconductor material, which may be, for example, an iron-doped InP layer (see. Fig. 3 ).
  • the material layer 50 is blanket and unselective ⁇ been introduced so that these both the semiconductor body 40 and the waste disposed laterally adjacent to the semiconductor body 40 sections of the carrier 10 covers.
  • a Caesarlei ⁇ tend intermediate layer 60 is preferably deposited, forming a mask for the subsequent process steps.
  • the intermediate layer 60 is patterned, wherein the intermediate layer 60 is opened directly above the semiconductor body 40 and thus directly above the laser section 41 of the semiconductor body 40.
  • the layer section 51 of the material layer 50 which is located above the laser section 41 of the semiconductor body 40, is identified in FIG. 3 by the reference numeral 51.
  • a contact layer 70 is deposited, which is, for example, is a highly conductive metal layer. 4 shows that the contact layer 70 only in the portion 41 located above the laser layer portion 51 of layer ⁇ in contact with the material 50 is. In the other areas, the contact is ⁇ layer 70 of the layer of material 50 through the separated intermediate layer ⁇ 60th
  • the intermediate layer 60 electrically ⁇ preferably non-conductive.
  • the intermediate layer 60 may be, for example, an oxide layer, for example in the form of a silicon dioxide layer.
  • the material layer 50 is a non- or poorly conductive material layer of semiconductor material.
  • the structure shown in Fi gur ⁇ 4 is subjected to a diffusion step.
  • the diffusion step is preferably carried out in a temperature ⁇ range between 250 ° C and 450 ° C.
  • atoms diffuse out of the contact layer 70 in the direction of the semiconductor body 40, so that the electrical conductivity of the material layer 50 is increased significantly locally.
  • the layer section 51 which is located above the laser section 41, a good or even very good conductive semiconductor material. Due to the performed by the diffusi ⁇ on conversion of a poor conductivity in good conductivity there is then an electrical contact between the contact layer 70 and the semiconductor ter stresses 40 so that it can be supplied with an electric current to cause a photon emission ,
  • the finished laser 100 is identified by the reference numeral 100 in FIG. Advantages of the laser 100 shown in FIG. 5 include, for example:
  • the material layer 50 is only in the area between the
  • Layer portions 52 of the material layer are indeed poorly electri- cally conductive, but nevertheless have a good thermal conductivity because they are made of semiconductor materials ⁇ rial, so that a lateral flow of heat and cooling of the laser ei ⁇ ne be ensured.
  • the layer portion located above the laser section 41 51 of the material layer 50 separates the Laserab ⁇ section 41 in addition of the contact layer 70, so that the generated in the laser portion 41 radiation (light ⁇ wave) does not at least significantly less than without the layer portion 51 penetrates into the region of the contact layer 70 and the optical losses caused by the contact layer 70 are reduced.
  • the overlap between the optical waveguide mode or modes is the generated radiation and the contact layer 70 significantly reduced by the layer portion 52.
  • the positive, because attenuation-reducing influence of the layer ⁇ section 52 is particularly large at a Strahlungsemissi ⁇ on in the infrared range because the waveguide in the infrared range is lower than in short-wave radiation and the optical waveguide or the modes accordingly have a larger mode diameter.
  • Cooling of the laser section 41 can be achieved by a single non-selective full-area deposition step and a simple diffusion step, with which the over the laser section 41 located layer portion 51 (electrically conductive) and the laterally adjacent
  • Layer sections 52 (electrically poorly conductive, thermally well conductive) are formed.
  • FIG. 6 shows - analogously to FIG. 1 - a carrier 10 on which a layer package 20 and a jacket layer 30 have been applied.
  • the cladding layer 30 and the semicon ⁇ ter Mrsken 20 are patterned etched so that a strip-shaped semiconductor body 40 is formed, which comprises a lower laser section 41 and a shell portion 42 located above.
  • the resulting structure is shown in FIG.
  • an intermediate layer 110 is applied over the whole area, in which it is present is preferably a non-conductive layer of amorphous material.
  • the intermediate layer 110 may be formed, for example, by an oxide layer (eg, silicon dioxide layer). It can be seen in FIG. 8 that the intermediate layer 110 covers both the side walls 43 and the upper side 44 of the semiconductor body 40.
  • the upper side 44 of the semiconductor body 40 is freed from the intermediate layer 110 at least in sections, so that the upper side 44 becomes accessible for subsequent process steps.
  • the resulting structure is shown in FIG.
  • a material layer 120 which is preferably a highly doped (doping> 10 16 cm -1 ) and highly conductive semiconductor material, is applied to the structured intermediate layer 110 and the upper side 44.
  • the growth of the material of the material layer 120 takes place locally differently due to the sectionally different background, as can be seen in FIG.
  • Layer sections of the material layer 120 are designated by the reference numeral 121 in FIG.
  • the material of the material layer 120 above the laser section 41 will grow up in a crystalline manner since the material can grow directly on the semiconductor body 40.
  • the electrical conductivity of the above Body body 40 located layer portion 122 is very large for the ⁇ sem reason.
  • FIG. 11 shows the resulting semiconductor structure, after a contact layer has been applied 70 to the material layer 120, with the high conductive layer portion 122 of the material layer 120 as well as associated therewith, and the cladding portion 42 and the laser portion 41 of the semiconducting ⁇ ter stresses be contacted 40th
  • FIG. 11 thus shows the finished laser structure 100.
  • Advantages of the laser 100 shown in FIG. 11 include, for example:
  • the material layer 120 is conductive to a relevant extent only in the layer section 122, that is to say in the region between the contact layer 70 and the semiconductor body 40 and thus the laser section 41, but not in the layer sections 121. Thus, current is bundled by the laser section 41.
  • layer sections 121 of the material layer 120 are electrically poorly conductive, they nevertheless have a good thermal conductivity because they consist of semicon ⁇ termaterial, so that a lateral heat dissipation and cooling of the laser can be ensured.
  • the present above the laser section 41 Schichtab ⁇ section 122 of the material layer 120 separates the Laserab ⁇ not cut 41 in addition of the contact layer 70, so that the generated in the laser portion 41 radiation (light wave), or at least significantly less than without the
  • Layer portion 122 penetrates into the region of the contact layer 70 and the optical losses caused by the contact layer 70 are reduced.
  • the overlap between the optical waveguide mode (s) of the generated radiation and the contact layer 70 is significantly reduced by the layer portion 122.
  • the optical separation between the contact layer 70 and the laser portion 41, the lateral electrical insulation of the laser section 41 and the thermal cooling of the La ⁇ serabitess 41 can be achieved by a single non-selective full-surface deposition step on a locally amorphous surface, with which both of the above Laser section 41 located layer portion 122 (elec ⁇ cally conductive) and the laterally adjacent layer portions 121 (electrically poorly conductive, good thermal conductivity) are formed.
  • the diffusion step shown in FIG. 12 is advantageous, but not mandatory, since an electrical conductivity Already by the intrinsic conductivity of Schichtab ⁇ section 122 of the material layer 120 is given.

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Abstract

Die Erfindung bezieht sich u. a. auf ein Verfahren zum Herstellen eines Lasers. Erfindungsgemäß ist bei dem Verfahren vorgesehen, dass auf oder über einem auf einem Träger (10) befindlichen Halbleiterkörper (40), der einen wellenführenden und zur Erzeugung von Photonen geeigneten aktiven Laserabschnitt (41) und einen darüber befindlichen, eine niedrigere Brechzahl als der Laserabschnitt aufweisenden Mantelabschnitt (42) umfasst, eine Materialschicht (50, 120) ganzflächig unselektiv aufgebracht wird, deren Brechzahl kleiner als die Brechzahl des aktiven Laserabschnitts ist, die elektrische Leitfähigkeit der Materialschicht (50, 120) derart lokal verändert wird, dass der über dem aktiven Laserabschnitt befindliche Schichtabschnitt (51, 122) eine größere elektrische Leitfähigkeit als der oder die seitlich neben dem aktiven Laserabschnitt befindlichen Schichtabschnitte (52, 121) aufweist, und zumindest auf dem über dem aktiven Laserabschnitt (41) befindlichen Schichtabschnitt (51, 122) der Materialschicht (50, 120) eine Kontaktschicht (70) zum elektrischen Kontaktieren des Halbleiterkörpers (40) aufgetragen wird.

Description

Beschreibung
Verfahren zum Herstellen eines Lasers Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen eines Lasers, insbesondere eines Quantenkaskadenlasers , der zur Emission von Infrarotstrahlung, beispielsweise im Bereich zwischen 2,0 ym und 300 ym bzw. im mittleren Infrarotbereich, geeignet ist.
Ein Verfahren zum Herstellen eines Lasers ist beispielsweise in der US- Patentschrift US 5,726,078 beschrieben. Bei diesem Verfahren wird ein Halbleiterkörper, der einen aktiven Laserabschnitt umfasst, auf einem Träger aufgebracht. Auf dem Halbleiterkörper werden nachfolgend zumindest zwei Mantel¬ schichten aufgetragen, die den aktiven Laserabschnitt von einer oberen metallischen Kontaktschicht trennen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Herstellen eines Lasers anzugeben, das sich mit möglichst we¬ nigen Herstellungsschritten und damit besonders kostengünstig durchführen lässt.
Erfindungsgemäß ist diesbezüglich ein Verfahren mit den Merk- malen gemäß Patentanspruch 1 vorgesehen. Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind in Unteransprüchen angegeben.
Danach ist erfindungsgemäß ein Verfahren zum Herstellen eines Lasers vorgesehen, bei dem auf oder über einem auf einem Träger befindlichen Halbleiterkörper, der einen wellenführenden und zur Erzeugung von Photonen geeigneten aktiven Laserabschnitt und einen darüber befindlichen, eine niedrigere Brechzahl als der Laserabschnitt aufweisenden Mantelabschnitt umfasst, eine Materialschicht ganzflächig unselektiv aufge¬ bracht wird, deren Brechzahl kleiner als die Brechzahl des aktiven Laserabschnitts ist, die elektrische Leitfähigkeit der Materialschicht derart lokal verändert wird, dass der über dem aktiven Laserabschnitt befindliche Schichtabschnitt eine größere elektrische Leitfähigkeit als der oder die seit¬ lich neben dem aktiven Laserabschnitt befindlichen Schichtabschnitte aufweist, und zumindest auf dem über dem aktiven La- serabschnitt befindlichen Schichtabschnitt der Material¬ schicht eine Kontaktschicht zum elektrischen Kontaktieren des Halbleiterkörpers aufgetragen wird.
Ein wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens be- steht darin, dass bei diesem die ganzflächig und unselektiv aufgebrachte Materialschicht nach ihrer lokalen Modifikation eine Doppelfunktion wahrnehmen kann: Zum einen kann die Materialschicht in dem Schichtabschnitt, der sich über dem Halb¬ leiterkörper befindet, eine elektrische Verbindung zwischen dem Halbleiterkörper und der darüber befindlichen Kontaktschicht gewährleisten; zum anderen kann die Materialschicht in den seitlichen Abschnitten neben dem Halbleiterkörper eine elektrische Isolation bewirken, durch die ein Stromfluss an dem aktiven Laserabschnitt vorbei verhindert, zumindest sig- nifikant reduziert, wird.
Ein weiterer wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen
Verfahrens besteht darin, dass durch die Materialschicht eine zusätzliche Trennung zwischen dem aktiven Laserabschnitt des Halbleiterkörpers und der Kontaktschicht erreicht wird. So wird nämlich die Kontaktschicht nicht unmittelbar auf dem Mantelabschnitt des Halbleiterkörpers aufgebracht, sondern statt dessen auf der zusätzlichen Materialschicht, so dass der aktive Laserabschnitt von der Kontaktschicht durch zwei Schichten getrennt wird, nämlich durch die Schicht des
Mantelabschnitts des Halbleiterkörpers sowie durch die zusätzliche Materialschicht. Durch die zusätzliche Trennung werden die optischen Verluste deutlich reduziert, weil der Abstand zwischen der im Laser geführten optischen Strahlung und der Kontaktschicht vergrößert wird.
Vorzugsweise wird die elektrische Leitfähigkeit der
Materialschicht soweit erhöht, dass auch im kontinuierlichen Laserbetrieb (CW-Betrieb) eine hohe Laserleistung erzeugt werden kann; eine hohe Leitfähigkeit ist insbesondere im Falle eines Einsatzes von Quantenkaskadenlasern wegen deren üblicherweise geringen Effizienz empfehlenswert.
Um eine gute seitliche Wärmeabfuhr bei gleichzeitig seitli¬ cher elektrischer Isolierung zu erreichen, wird es als vorteilhaft angesehen, wenn als Materialschicht eine Halbleiter¬ schicht aufgebracht wird.
Vorzugsweise wird die Materialschicht derart ganzflächig un¬ selektiv aufgebracht, dass die Materialschicht den Halblei¬ terkörper vollständig abdeckt. Durch diese Vorgehensweise wird eine optimale Trennung zwischen dem aktiven Laserab- schnitt und der optischen Welle einerseits und der Kontakt¬ schicht andererseits erreicht.
Gemäß einer ersten bevorzugten Ausgestaltung des Verfahrens ist vorgesehen, dass nach dem Aufbringen der Materialschicht und der Kontaktschicht ein die Leitfähigkeit der Material¬ schicht lokal modifizierender Diffusionsschritt durchgeführt wird, mit dem Atome aus der Kontaktschicht in den über dem aktiven Laserabschnitt befindlichen Schichtabschnitt eindif- fundiert werden. Ein Diffusionsschritt lässt sich sehr ein¬ fach und kostengünstig in einem Diffusionsofen durchführen, so dass die lokale Modifizierung der Materialschicht sehr einfach und kostengünstig möglich ist.
Als besonders vorteilhaft wird es angesehen, wenn als Kon¬ taktschicht eine leitfähige Metallschicht abgeschieden wird und nach dem Aufbringen der Materialschicht und der Metall¬ schicht im Rahmen des die Leitfähigkeit der Materialschicht lokal modifizierenden Diffusionsschritts Atome aus der Me¬ tallschicht in den über dem aktiven Laserabschnitt befindli¬ chen Schichtabschnitt eindiffundiert werden.
Vorzugsweise ist der Träger n-dotiert. Bei einer solchen Aus- gestaltung wird es als vorteilhaft angesehen, wenn durch den lokal modifizierenden Diffusionsschritt Atome aus der Metall¬ schicht in den über dem aktiven Laserabschnitt befindlichen Schichtabschnitt unter Bildung einer n-Dotierung eindiffundiert werden. Der n-dotierte Träger wird vorzugsweise durch ein n-dotiertes Halbleitersubstrat gebildet.
Als Metallschicht wird vorzugsweise eine Au : Ge/Ni/Au-Schicht aufgetragen, und es werden vorzugsweise Ge-Atome in den über dem aktiven Laserabschnitt befindlichen Schichtabschnitt ein- diffundiert.
Als besonders vorteilhaft wird es in diesem Zusammenhang an¬ gesehen, wenn als Materialschicht eine schlecht- oder nicht¬ leitende Halbleiterschicht aufgebracht wird, nach dem Auf- bringen der Materialschicht der Bereich, der über den Seitenwänden des Halbleiterkörpers liegt, durch eine Zwischen¬ schicht abgedeckt wird, wobei der Bereich über dem aktiven Laserabschnitt frei bleibt oder nachträglich von der Zwi- schenschicht befreit wird, die Kontaktschicht zumindest im Bereich über dem aktiven Laserabschnitt auf der Material¬ schicht aufgebracht wird und nach dem Aufbringen der Kontakt¬ schicht die Leitfähigkeit der Materialschicht lokal erhöht wird, indem Atome aus der Kontaktschicht in den über dem ak¬ tiven Laserabschnitt befindlichen Schichtabschnitt der Mate¬ rialschicht eindiffundiert werden.
Als Materialschicht wird vorzugsweise eine nicht- oder schlechtleitende Halbleiterschicht aufgebracht, deren elekt¬ rische Leitfähigkeit durch die Eindiffusion unter Bildung einer leitfähigen Verbindung zwischen der Kontaktschicht und dem Halbleitermaterial erhöht wird. Als Material für die Ma¬ terialschicht kann beispielsweise eisendotiertes InP- Material, undotiertes InP-Material , p-dotiertes InP-Material oder InP-Material, das mit tiefen Akzeptoren dotiert ist, eingesetzt werden. Weitere geeignete Materialien für InP- basierte Materialsysteme sind: InAlAs-Material (mit den be¬ reits genannten Dotierstoffen) und AlAsSb-Material (mit den bereits genannten Dotierstoffen) . Andere geeignete Material¬ systeme sind beispielsweise: GaAs und GaN.
Gemäß einer zweiten besonders bevorzugten Ausgestaltung des Verfahrens ist vorgesehen, dass vor dem Aufbringen der Mate- rialschicht die Seitenwände des Halbleiterkörpers mit einer Zwischenschicht abgedeckt werden, wobei der Bereich über dem aktiven Laserabschnitt frei bleibt oder nachträglich von der Zwischenschicht befreit wird, und während des ganzflächigen und unselektiven Aufbringens der Materialschicht deren Leit- fähigkeit durch die Einwirkung der Zwischenschicht lokal mo¬ difiziert wird. Bei dieser Ausgestaltung erfolgt die lokale Modifizierung der ganzflächig und unselektiv aufgebrachten Materialschicht durch die Einwirkung einer darunter befindli- chen Zwischenschicht, die das Aufwachsen bzw. die Zusammensetzung der Materialschicht lokal während des Aufbringens verändert . Als besonders vorteilhaft wird es angesehen, wenn als Materi¬ alschicht eine Halbleitermaterialschicht aufgebracht wird, die auf dem Halbleiterkörper, also über dem (bzw. oberhalb des) aktiven Laserabschnitt ( s ) , elektrisch leitfähig auf¬ wächst und auf der Zwischenschicht elektrisch schlechtleitfä- hig oder nichtleitfähig aufwächst.
Als Materialschicht wird vorzugsweise eine Halbleitermateri¬ alschicht aufgebracht, die auf dem Halbleiterkörper, also über dem (bzw. oberhalb des) aktiven Laserabschnitt ( s ) , ein- kristallin und auf der Zwischenschicht amorph oder polykristallin aufwächst.
Als Zwischenschicht wird vorzugsweise eine amorphe Isolati¬ onsschicht aufgetragen, da eine solche ein einkristallines Aufwachsen von Halbleitermaterial zuverlässig verhindert, zu¬ mindest behindert.
Vorzugsweise wird als Laser ein Wellenleiterlaser herge¬ stellt, indem ein streifenförmiger Halbleiterkörper gebildet wird.
Bezüglich der Herstellung eines solchen Wellenleiterlasers wird es als vorteilhaft angesehen, wenn auf dem Träger ein Halbleiterschichtpaket mit mindestens einer Heterostruktur aufgewachsen wird, die zur Emission von Photonen geeignet ist, auf das erste Halbleiterschichtpaket eine Mantelschicht aus leitfähigem Halbleitermaterial aufgewachsen wird, deren Brechzahl niedriger als die des Halbleiterschichtpakets ist, das Halbleiterschichtpaket und die Mantelschicht strukturiert und unter Bildung eines streifenförmigen Halbleiterkörpers geätzt werden, wobei das erhalten bleibende Material des Halbleiterschichtpakets den aktiven Laserabschnitt und das erhalten bleibende Material der Mantelschicht den Mantelab¬ schnitt des Halbleiterkörper bildet.
Vorzugsweise wird als Laser ein Quantenkaskadenlaser gebildet, indem in dem Halbleiterschichtpaket eine Vielzahl an He- terostrukturen hergestellt wird.
Das Halbleiterschichtpaket ist vorzugsweise zur Emission von Infrarotstrahlung, beispielsweise im Bereich zwischen 2,0 ym und 300 ym oder im sogenannten mittleren Infrarotbereich, ge- eignet.
Die Erfindung bezieht sich darüber hinaus auf einen Laser. Erfindungsgemäß weist der Laser folgende Komponenten auf: ei¬ nen auf einem Träger befindlichen Halbleiterkörper, der einen wellenführenden und zur Erzeugung von Photonen geeigneten aktiven Laserabschnitt und einen darüber befindlichen, eine niedrigere Brechzahl als der Laserabschnitt aufweisenden Mantelabschnitt umfasst, eine ganzflächig nichtselektiv aufge¬ tragene Materialschicht, deren Brechzahl kleiner als die des aktiven Laserabschnitts ist und deren Leitfähigkeit derart lokal verändert ist, dass der über dem aktiven Laserabschnitt befindliche Schichtabschnitt eine größere Leitfähigkeit als der oder die seitlich neben dem aktiven Laserabschnitt befindlichen Schichtabschnitte aufweist, und eine Kontakt- schicht zum elektrischen Kontaktieren des Halbleiterkörpers, die zumindest auf dem über dem aktiven Laserabschnitt befind¬ lichen Schichtabschnitt der Materialschicht aufgebracht ist. Die Vorteile des erfindungsgemäßen Lasers entsprechen den Vorteilen des erfindungsgemäßen Verfahrens, so dass auf die eingangs erwähnten Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens verwiesen sei.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispie¬ len näher erläutert; dabei zeigen beispielhaft
Figuren 1-5 ein erstes Ausführungsbeispiel für ein er¬ findungsgemäßes Verfahren zum Herstellen eines Lasers, wobei eine lokale Modifikation bzw. Veränderung der Leitfähigkeit einer Materialschicht durch eine Diffusion herbeige¬ führt wird,
Figuren 6-11 ein zweites Ausführungsbeispiel für ein er¬ findungsgemäßes Verfahren zum Herstellen eines Lasers, wobei eine lokale Modifikation der Leitfähigkeit einer Materialschicht au¬ tomatisch während des unselektiven ganzflächigen Auftragens der Materialschicht durch den Einfluss einer darunter liegenden Zwischenschicht hervorgerufen wird, und Figur 12 eine Variante des Verfahrens gemäß den Figu¬ ren 6-11, bei der zusätzlich ein Diffusions¬ schritt durchgeführt wird.
In den Figuren werden der Übersicht halber für identische o der vergleichbare Komponenten stets dieselben Bezugszeichen verwendet . Die Figur 1 zeigt einen Träger 10, bei dem es sich beispiels¬ weise um ein n-dotiertes Halbleitersubstrat (z. B. aus InP- Material) handeln kann. Auf dem Träger 10 wird ein Halblei¬ terschichtpaket 20 abgeschieden, das vorzugsweise ein oder mehrere Heterostrukturen umfasst und eine Quantenkaskaden- struktur bildet. Das Material des Halbleiterschichtpakets ist im Falle einer entsprechenden Anregung (z. B. durch elektrische Ladungsträger oder Photonen) geeignet, Photonen zu erzeugen. Die Brechzahl des Halbleiterschichtpakets 20 ist zu- mindest im Mittel größer als die Brechzahl des Trägers 10.
Auf dem Halbleiterschichtpaket 20 wird eine Mantelschicht 30 aufgetragen, deren Brechzahl vorzugsweise geringer als die des Halbleiterschichtpakets 20 ist. Aufgrund der höheren Brechzahl des Halbleiterschichtpakets 20 wird bei der Struk¬ tur gemäß Figur 1 also ein Schichtwellenleiter gebildet, bei dem die Wellenführung in dem wellenführenden Halbleiterschichtpaket 20 erfolgt. Das in der Figur 1 gezeigte Schichtpaket wird einem Struktu- rierungs- und Ätzschritt unterzogen, bei dem die Mantel¬ schicht 30 sowie das Halbleiterschichtpaket 20 abschnittswei¬ se entfernt werden. Dabei wird ein streifenförmiger Halblei¬ terkörper 40 gebildet, dessen Längsachse L sich senkrecht zur Bildebene in Figur 2 erstreckt.
Der Halbleiterkörper 40 umfasst einen unteren Laserabschnitt 41, dessen Material durch das beim Ätzen erhalten gebliebene Material des Halbleiterschichtpakets 20 gebildet ist. Darüber hinaus umfasst der streifenförmige Halbleiterkörper 40 einen Mantelabschnitt 42, der durch das beim Ätzen erhalten gebliebene Material der Mantelschicht 30 gebildet ist. Die Formgestaltung des Querschnitts des streifenförmigen Halbleiterkörpers 40 ist in der Figur 2 nur beispielhaft zu verstehen; denkbar sind auch andere Formen des Querschnitts, beispielsweise ein quadratischer Querschnitt, ein rechteck- förmiger Querschnitt oder ein trapezförmiger Querschnitt.
Nachdem der streifenförmige Halbleiterkörper 40 fertigge¬ stellt ist, wird dieser sowie der Träger 10 insgesamt mit ei¬ ner nicht oder schlecht leitenden Materialschicht 50 aus Halbleitermaterial versehen, bei der es sich beispielsweise um eine eisendotierte InP-Schicht handeln kann (vgl. Fig. 3) . Die Materialschicht 50 wird ganzflächig und unselektiv aufge¬ bracht, so dass diese sowohl den Halbleiterkörper 40 als auch die seitlich neben dem Halbleiterkörper 40 befindlichen Ab- schnitte des Trägers 10 abdeckt.
Auf der Materialschicht 50 wird vorzugsweise eine nichtlei¬ tende Zwischenschicht 60 abgeschieden, die eine Maske für die weiteren Prozessschritte bildet.
Wie sich in der Figur 3 erkennen lässt, wird die Zwischenschicht 60 strukturiert, wobei die Zwischenschicht 60 direkt über dem Halbleiterkörper 40 und damit direkt über dem Laserabschnitt 41 des Halbleiterkörpers 40 geöffnet wird. Der Schichtabschnitt 51 der Materialschicht 50, der sich oberhalb des Laserabschnitts 41 des Halbleiterkörpers 40 befindet, ist in der Figur 3 mit dem Bezugszeichen 51 gekennzeichnet. Die seitlich neben dem Schichtabschnitt 51 liegenden und unter anderem die Seitenwände 43 des Halbleiterkörpers 40 abdecken- den Schichtabschnitte 52 der Materialschicht 50 bleiben hin¬ gegen mit der Zwischenschicht 60 bedeckt. Nachdem die Zwischenschicht 60 - wie beschrieben - struktu¬ riert und geätzt worden ist, wird darauf eine Kontaktschicht 70 abgeschieden, bei der es sich beispielsweise um eine hoch- leitfähige Metallschicht handelt. Die Figur 4 zeigt, dass die Kontaktschicht 70 lediglich in dem über dem Laserabschnitt 41 befindlichen Schichtabschnitt 51 in Kontakt mit der Material¬ schicht 50 steht. In den übrigen Bereichen ist die Kontakt¬ schicht 70 von der Materialschicht 50 durch die Zwischen¬ schicht 60 getrennt.
Um eine elektrische Isolation zwischen der Kontaktschicht 70 und der Materialschicht 50 zu erreichen, ist die Zwischen¬ schicht 60 vorzugsweise elektrisch nicht leitend. Bei der Zwischenschicht 60 kann es sich beispielsweise um eine Oxid- Schicht, beispielsweise in Form einer Siliziumdioxidschicht, handeln .
Wie bereits im Zusammenhang mit der Figur 3 erläutert wurde, handelt es sich bei der Materialschicht 50 um eine nicht- o- der schlechtleitfähige Materialschicht aus Halbleitermateri¬ al. Um nun einen elektrischen Kontakt zwischen der Kontaktschicht 70 und dem Mantelabschnitt 42 bzw. dem Laserabschnitt 41 des Halbleiterkörpers 40 herzustellen, wird die in der Fi¬ gur 4 gezeigte Struktur einem Diffusionsschritt unterworfen.
Der Diffusionsschritt wird vorzugsweise in einem Temperatur¬ bereich zwischen 250 °C und 450 °C durchgeführt. Im Rahmen des Diffusionsschrittes diffundieren Atome aus der Kontaktschicht 70 in Richtung Halbleiterkörper 40, so dass die elektrische Leitfähigkeit der Materialschicht 50 lokal deutlich erhöht wird. Aus der zuvor nicht- oder schlechtleitfähigen Materialschicht 50 wird in dem Schichtabschnitt 51, der sich oberhalb des Laserabschnitts 41 befindet, ein gut oder sogar sehr gut leitendes Halbleitermaterial. Aufgrund der durch die Diffusi¬ on erfolgten Umwandlung von einer schlechten Leitfähigkeit in eine gute Leitfähigkeit kommt es dann zu einer elektrischen Kontaktierung zwischen der Kontaktschicht 70 und dem Halblei- terkörper 40, so dass dieser mit einem elektrischen Strom beaufschlagt werden kann, um eine Photonenemission hervorzurufen. Der fertige Laser 100 ist in der Figur 5 mit dem Bezugszeichen 100 gekennzeichnet. Vorteile des in der Figur 5 gezeigten Lasers 100 sind unter anderem beispielsweise:
- Die Materialschicht 50 ist nur im Bereich zwischen der
Kontaktschicht 70 und dem Halbleiterkörper 40 bzw. dem Mantelabschnitt 42 in relevantem Maße leitfähig, nicht hingegen in Bereichen neben dem Laserabschnitt 41. Es erfolgt somit eine Strombündelung in Richtung Laserabschnitt 41.
- Die seitlich neben dem Laserabschnitt 41 liegenden
Schichtabschnitte 52 der Materialschicht sind zwar elekt- risch schlecht leitfähig, weisen aber dennoch eine gute thermische Leitfähigkeit auf, weil sie aus Halbleitermate¬ rial bestehen, so dass ein seitlicher Wärmeabfluss und ei¬ ne Kühlung des Lasers gewährleistet werden.
- Der über dem Laserabschnitt 41 befindliche Schichtab- schnitt 51 der Materialschicht 50 trennt den Laserab¬ schnitt 41 zusätzlich von der Kontaktschicht 70, so dass die in dem Laserabschnitt 41 generierte Strahlung (Licht¬ welle) nicht, zumindest deutlich weniger als ohne den Schichtabschnitt 51 in den Bereich der Kontaktschicht 70 eindringt und die durch die Kontaktschicht 70 verursachten optischen Verluste reduziert werden. Mit anderen Worten ist die Überlappung zwischen dem oder den Lichtwellenleitermoden der generierten Strahlung und der Kontakt Schicht 70 durch den Schichtabschnitt 52 deutlich reduziert. Der positive, weil dämpfungsreduzierende Einfluss des Schicht¬ abschnitts 52 ist insbesondere bei einer Strahlungsemissi¬ on im infraroten Bereich besonders groß, weil die Wellen- führung im infraroten Bereich geringer ist als bei kurzwelliger Strahlung und der oder die Lichtwellenleitermoden demgemäß einen größeren Modendurchmesser aufweisen.
- Die räumliche Trennung zwischen der Kontaktschicht 70 und dem Laserabschnitt 41, die seitliche elektrische Isolation des Laserabschnitts 41 und die thermische Wärmeabfuhr bzw.
Kühlung des Laserabschnitt 41 lassen sich durch einen einzigen unselektiven ganzflächigen Abscheidungsschritt und einen einfachen Diffusionsschritt erreichen, mit denen der über dem Laserabschnitt 41 befindliche Schichtabschnitt 51 (elektrisch leitfähig) und die seitlich daneben liegenden
Schichtabschnitte 52 (elektrisch schlecht leitfähig, thermisch gut leitfähig) gebildet werden.
Im Zusammenhang mit den Figuren 6 bis 11 wird nun ein weite- res Ausführungsbeispiel für ein Verfahren zum Herstellen eines Lasers 100 erläutert.
Die Figur 6 zeigt - analog zur Figur 1 - einen Träger 10, auf dem ein Schichtpaket 20 sowie eine Mantelschicht 30 aufge- bracht worden sind. Die Mantelschicht 30 sowie das Halblei¬ terschichtpaket 20 werden strukturiert geätzt, so dass ein streifenförmiger Halbleiterkörper 40 gebildet wird, der einen unteren Laserabschnitt 41 sowie einen darüber befindlichen Mantelabschnitt 42 umfasst. Die resultierende Struktur ist in der Figur 7 gezeigt.
Auf den streifenförmigen Halbleiterkörper 40 wird ganzflächig eine Zwischenschicht 110 aufgebracht, bei der es sich vor- zugsweise um eine nichtleitende Schicht aus amorphem Material handelt. Die Zwischenschicht 110 kann beispielsweise durch eine Oxidschicht (z. B. Siliziumdioxidschicht) gebildet sein. Es lässt sich in der Figur 8 erkennen, dass die Zwischen- schicht 110 sowohl die Seitenwände 43 als auch die Oberseite 44 des Halbleiterkörpers 40 abdeckt.
Im Rahmen eines weiteren Strukturierungs- und Ätzschritts wird die Oberseite 44 des Halbleiterkörpers 40 zumindest ab- schnittsweise von der Zwischenschicht 110 befreit, so dass die Oberseite 44 für nachfolgende Prozessschritte zugänglich wird. Die resultierende Struktur ist in der Figur 9 gezeigt.
Anschließend wird auf die strukturierte Zwischenschicht 110 und die Oberseite 44 eine Materialschicht 120 aufgetragen, bei der es sich vorzugsweise um ein hochdotiertes (Dotierung > 1016cm_1) und gut leitfähiges Halbleitermaterial handelt. Das Aufwachsen des Materials der Materialschicht 120 erfolgt aufgrund des abschnittsweise unterschiedlichen Untergrunds lokal unterschiedlich, wie in der Figur 10 ersichtlich ist.
In den Abschnitten, in denen die Materialschicht 120 auf der Zwischenschicht 110 aufwächst, kommt es zu einem amorphen o- der polykristallinen Wachstum der Materialschicht 120, so dass die elektrische Leitfähigkeit der Materialschicht 120 dort sehr gering ist. Die schlecht- oder nichtleitfähigen
Schichtabschnitte der Materialschicht 120 sind in der Figur 10 mit dem Bezugszeichen 121 bezeichnet.
Im Unterschied dazu wird das Material der Materialschicht 120 oberhalb des Laserabschnitts 41 kristallin aufwachsen, da das Material unmittelbar auf dem Halbleiterkörper 40 aufwachsen kann. Die elektrische Leitfähigkeit des oberhalb des Halblei- terkörpers 40 befindlichen Schichtabschnitts 122 ist aus die¬ sem Grunde sehr groß .
Die Figur 11 zeigt die sich ergebende Halbleiterstruktur, nachdem auf die Materialschicht 120 eine Kontaktschicht 70 aufgebracht worden, mit der der gut leitende Schichtabschnitt 122 der Materialschicht 120 sowie damit einhergehend auch der Mantelabschnitt 42 sowie der Laserabschnitt 41 des Halblei¬ terkörpers 40 kontaktiert werden. Die Figur 11 zeigt somit die fertige Laserstruktur 100.
Vorteile des in der Figur 11 gezeigten Lasers 100 sind unter anderem beispielsweise:
- Die Materialschicht 120 ist nur in dem Schichtabschnitt 122, also im Bereich zwischen der Kontaktschicht 70 und dem Halbleiterkörper 40 und damit dem Laserabschnitt 41 in relevantem Maße leitfähig, nicht hingegen in den Schichtabschnitten 121. Es erfolgt somit eine Strombündelung durch den Laserabschnitt 41.
- Die seitlich neben dem Laserabschnitt 41 liegenden
Schichtabschnitte 121 der Materialschicht 120 sind zwar elektrisch schlecht leitfähig, weisen aber dennoch eine gute thermische Leitfähigkeit auf, weil sie aus Halblei¬ termaterial bestehen, so dass ein seitlicher Wärmeabfluss und eine Kühlung des Lasers gewährleistet werden.
- Der über dem Laserabschnitt 41 befindliche Schichtab¬ schnitt 122 der Materialschicht 120 trennt den Laserab¬ schnitt 41 zusätzlich von der Kontaktschicht 70, so dass die in dem Laserabschnitt 41 generierte Strahlung (Licht- welle) nicht, zumindest deutlich weniger als ohne den
Schichtabschnitt 122 in den Bereich der Kontaktschicht 70 eindringt und die durch die Kontaktschicht 70 verursachten optischen Verluste reduziert werden. Mit anderen Worten ist die Überlappung zwischen dem oder den Lichtwellenleitermoden der generierten Strahlung und der Kontakt Schicht 70 durch den Schichtabschnitt 122 deutlich reduziert.
- Die optische Trennung zwischen der Kontaktschicht 70 und dem Laserabschnitt 41, die seitliche elektrische Isolation des Laserabschnitts 41 und die thermische Kühlung des La¬ serabschnitts 41 lassen sich durch einen einzigen unselektiven ganzflächigen Abscheidungsschritt auf einer lokal amorphen Fläche erreichen, mit dem sowohl der über dem La- serabschnitt 41 befindliche Schichtabschnitt 122 (elekt¬ risch leitfähig) als auch die seitlich daneben liegenden Schichtabschnitte 121 (elektrisch schlecht leitfähig, thermisch gut leitfähig) gebildet werden. Um die elektrische Leitfähigkeit der Materialschicht 120 im leitfähigen Schichtabschnitt 122 noch weiter zu verbessern, kann bei dem Laser 100 gemäß Figur 11 darüber hinaus noch ein Diffusionsschritt durchgeführt werden, mit dem Atome der Kon¬ taktschicht 70 in die Materialschicht 120 eindiffundiert wer- den. Bei der Diffusion der Atome aus der Kontaktschicht 70 in die Materialschicht 120 wird es zu einer deutlichen Erhöhung der elektrischen Leitfähigkeit im Schichtabschnitt 122 ober¬ halb des Halbleiterkörpers 40 kommen. In den daneben liegen¬ den Schichtabschnitten 121, in denen das Schichtwachstum der Materialschicht 120 polykristallin oder amorph erfolgt ist, spielt das Eindiffundieren der Atome aus der Kontaktschicht 70 für das elektrische Verhalten des Lasers 100 jedoch keine Rolle, da die Schichtabschnitte 121 von dem Halbleiterkörper 40 durch die die Seitenwände 43 abdeckende Zwischenschicht 110 elektrisch isoliert sind.
Der in der Figur 12 dargestellte Diffusionsschritt ist vor¬ teilhaft, aber nicht zwingend, da eine elektrische Leitfähig- keit bereits durch die Eigenleitfähigkeit des Schichtab¬ schnitts 122 der Material Schicht 120 gegeben ist.
Bezugs zeichenliste
10 Träger
20 Halbleiterschichtpaket 30 Mantelschicht
40 Halbleiterkörper
41 Laserabschnitt
42 Mantelabschnitt
43 Seitenwand
44 Oberseite
50 Materialschicht
51 Schichtabschnitt
52 Schichtabschnitt
60 Zwischenschicht
70 Kontaktschicht
100 Laser
110 Zwischenschicht
120 Materialschicht
121 Schichtabschnitt
122 Schichtabschnitt
L Längsachse

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Herstellen eines Lasers (100), wobei bei dem Verfahren
- auf oder über einem auf einem Träger (10) befindlichen
Halbleiterkörper (40), der einen wellenführenden und zur Erzeugung von Photonen geeigneten aktiven Laserabschnitt (41) und einen darüber befindlichen, eine niedrigere
Brechzahl als der Laserabschnitt aufweisenden Mantelab- schnitt (42) umfasst, eine Materialschicht (50, 120) ganz¬ flächig unselektiv aufgebracht wird, deren Brechzahl kleiner als die Brechzahl des aktiven Laserabschnitts ist, - die elektrische Leitfähigkeit der Materialschicht (50,
120) derart lokal verändert wird, dass der über dem akti- ven Laserabschnitt befindliche Schichtabschnitt (51, 122) eine größere elektrische Leitfähigkeit als der oder die seitlich neben dem aktiven Laserabschnitt befindlichen Schichtabschnitte (52, 121) aufweist, und
zumindest auf dem über dem aktiven Laserabschnitt (41) be- findlichen Schichtabschnitt (51, 122) der Materialschicht
(50, 120) eine Kontaktschicht (70) zum elektrischen Kon¬ taktieren des Halbleiterkörpers (40) aufgetragen wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
nach dem Aufbringen der Materialschicht (50, 120) und der Kontaktschicht (70) ein die Leitfähigkeit der Materialschicht lokal modifizierender Diffusionsschritt durchgeführt wird, mit dem Atome aus der Kontaktschicht in den über dem aktiven Laserabschnitt (41) befindlichen Schichtabschnitt (51, 122) eindiffundiert werden.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass
- als Kontaktschicht (70) eine leitfähige Metallschicht ab¬ geschieden wird und
- nach dem Aufbringen der Materialschicht (50, 120) und der Metallschicht im Rahmen des die Leitfähigkeit der Materi¬ alschicht lokal modifizierenden Diffusionsschritts Atome aus der Metallschicht in den über dem aktiven Laserab¬ schnitt (41) befindlichen Schichtabschnitt (51, 122) ein¬ diffundiert werden.
4. Verfahren nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, dass
- der Träger n-dotiert ist und
- durch den lokal modifizierenden Diffusionsschritt Atome aus der Metallschicht in den über dem aktiven Laserab¬ schnitt (41) befindlichen Schichtabschnitt (51, 122) unter n-Dotierung eindiffundiert werden.
5. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche 3 oder 4,
dadurch gekennzeichnet, dass
- als Metallschicht eine Au:Ge/Ni/Au -Schicht aufgetragen wird und
- Ge-Atome in den über dem aktiven Laserabschnitt (41) be- findlichen Schichtabschnitt (51, 122) eindiffundiert wer¬ den .
6. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche 4 oder 5,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Träger ein n-dotiertes Halbleitersubstrat ist.
7. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
die Materialschicht (50, 120) derart ganzflächig unselektiv aufgebracht wird, dass die Materialschicht (50, 120) den Halbleiterkörper vollständig abdeckt.
8. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
- als Materialschicht (50) eine schlecht- oder nichtleitende Halbleiterschicht aufgebracht wird,
- nach dem Aufbringen der Materialschicht der Bereich, der über den Seitenwänden (43) des Halbleiterkörpers (40) liegt, durch eine Zwischenschicht (60) abgedeckt wird, wo¬ bei der Bereich über dem aktiven Laserabschnitt (41) frei bleibt oder nachträglich von der Zwischenschicht (60) be- freit wird,
- die Kontaktschicht (70) zumindest im Bereich über dem ak¬ tiven Laserabschnitt (41) auf der Materialschicht (50) aufgebracht wird und
- nach dem Aufbringen der Kontaktschicht (70) die elektri- sehe Leitfähigkeit der Materialschicht (50) lokal erhöht wird, indem Atome aus der Kontaktschicht (70) in den über dem aktiven Laserabschnitt (41) befindlichen Schichtabschnitt (51) der Materialschicht (50) eindiffundiert wer¬ den .
9. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
als Materialschicht (50) eine nichtleitende Halbleiter¬ schicht, vorzugsweise aus eisendotierten InP, aufgebracht wird, deren Leitfähigkeit durch die Eindiffusion unter Bildung einer leitfähigen Verbindung zwischen der Kontaktschicht (70) und dem Halbleiterkörper (40) erhöht wird.
10. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
- vor dem Aufbringen der Materialschicht (120) die Seitenwände (43) des Halbleiterkörpers (40) mit einer Zwischen- schicht (110) abgedeckt werden, wobei der Bereich über dem aktiven Laserabschnitt (41) frei bleibt oder nachträglich von der Zwischenschicht (110) befreit wird, und
- während des ganzflächigen und unselektiven Aufbringens der Materialschicht (120) deren Leitfähigkeit durch die Ein- Wirkung der Zwischenschicht (110) lokal modifiziert wird.
11. Verfahren nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet, dass
als Materialschicht (120) eine Halbleitermaterialschicht auf- gebracht wird, die auf dem Halbleiterkörper (40) elektrisch leitfähig aufwächst und auf der Zwischenschicht (110) elekt¬ risch schlechtleitfähig oder nichtleitfähig aufwächst.
12. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11,
dadurch gekennzeichnet, dass
als Materialschicht (120) eine Halbleitermaterialschicht auf¬ gebracht wird, die auf dem Halbleiterkörper (40) einkristal¬ lin und auf der Zwischenschicht (110) amorph oder polykri¬ stallin aufwächst.
13. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche 10-12, dadurch gekennzeichnet, dass
als Zwischenschicht (110) eine amorphe Isolationsschicht auf¬ gebracht wird.
14. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
ein streifenförmiger Halbleiterkörper (40) gebildet wird. Laser (100) mit
einem auf einem Träger (10) befindlichen Halbleiterkörper (40), der einen wellenführenden und zur Erzeugung von Photonen geeigneten aktiven Laserabschnitt (41) und einen darüber befindlichen, eine niedrigere Brechzahl als der Laserabschnitt aufweisenden Mantelabschnitt (42) umfasst, einer ganzflächig nichtselektiv aufgetragenen Materialschicht (50, 120), deren Brechzahl kleiner als die des ak¬ tiven Laserabschnitts (41) ist und deren elektrische Leit¬ fähigkeit derart lokal verändert ist, dass der über dem aktiven Laserabschnitt (41) befindliche Schichtabschnitt (51, 122) eine größere elektrische Leitfähigkeit als der oder die seitlich neben dem aktiven Laserabschnitt befindlichen Schichtabschnitte (52, 121) aufweist, und
einer Kontaktschicht (70) zum elektrischen Kontaktieren des Halbleiterkörpers (40), die zumindest auf dem über dem aktiven Laserabschnitt (40) befindlichen Schichtabschnitt (51, 122) der Materialschicht (50, 120) aufgebracht ist.
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