WO2014048883A1 - Optoelektronisches bauteil - Google Patents

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Definitions

  • the invention relates to an optoelectronic component and to a method for producing an optoelectronic component.
  • the published patent application DE 10 2010 056 054 A1 discloses a method for producing a plurality of laser bars as well as laser bars and laser diodes.
  • the object underlying the invention therein may be sailed ⁇ hen be to provide an optoelectronic device.
  • the problem underlying the invention can also be seen to provide a method for producing an optoelectronic device.
  • an opto-electronic component comprises a generating device for generating electromagnetic radiation. Furthermore, the component has a decoupling device for decoupling electromagnetic radiation from the generating device. On a radiation exit side of the decoupling device , a reduction device for reducing a radiation density of the decoupled electromagnetic radiation is arranged. According to a further aspect, a method for producing an optoelectronic device is provided. A generating device for generating electromagnetic radiation and a decoupling device for decoupling electromagnetic radiation from the generating device are provided. On a radiation exit side of the decoupling device, a reduction device is arranged for reducing a radiation density of the decoupled electromagnetic radiation.
  • the invention thus includes in particular the idea of a radiation density of the coupled-out electromagnetic
  • Reduce radiation by a reduction device on the radiation exit side of the coupling device is arranged. That means in particular that the Reduzie ⁇ inference means connected by means of the radiation exit side of the decoupling device, that is connected in particular directly or indirectly.
  • Immediately connected means in particular that the reduction device is connected directly to the radiation exit side , so in particular is in direct contact with this.
  • Connected indirectly means in particular that the reduction device is indirectly connected to the radiation exit side, so is not in direct, but in indirect contact with this.
  • an element or several elements may be provided as an intermediate layer or an adhesive layer ⁇ located between the reduction means and the radiation exit side and the radiation exit side bind comparable with the reduction means.
  • Such radiation-induced damage can for example due to high radiation densities arise because due to the high radiation density
  • Substan ⁇ zen in particular gaseous substances such as short-chain hydrocarbons that drive before Strahlungsaus ⁇ inlet side over, are decomposed.
  • the decomposed substances are then usually deposited on the radiation exit side or are deposited and can hinder radiation emission there. That means in particular that with increasing time may decrease a radiated power due to an increase of the shelf ⁇ requirements.
  • optoelectronic construction ⁇ partly be used in a hermetically sealed housing that can for example be evacuated. Due to the thus reduced density of substances in the housing, which could be decomposed, this can usually also cause a reduction of deposits. However, this is complicated and technically complex. It requires additional material, in particular the housing and seals. Furthermore, such housing, which can hermetically seal an optoelectronic component ⁇ part of an environment, expensive and technically expensive to produce. In particular, it is costly to implement an electrical feedthrough for electrical contacting of the component without affecting the impermeability ⁇ ness. Furthermore, in such hermetic enclosures usually no organic outgassing substances may be used. This means in particular that, for example, adhesives can not be used. These are, however, usually low compared to other fasteners, so due to the provision of a hermetic housing and the consequent waiver On cheap adhesives, the cost and manufacturing costs are increased.
  • the output device of an output facet and the reducing means comprises an optical element, in particular a window, wherein the optical element, the Strah ⁇ lung exit side is at least partially covering, insbesonde ⁇ re completely covering disposed.
  • an optical element is used to ⁇ particular a window, at least partially, in particular completely cover the Auskoppelfacet ⁇ te.
  • the decoupled electromagnetic radiation generally emerges from the generation device.
  • the decoupled electromagnetic radiation first radiates through the optical element before it can interact with the environment, in particular with the particles or substances located in the surroundings. Since usually an intensity of the radiation density with a distance to the Auskoppelein ⁇ direction, in particular to the output facet, decreases, which can in particular be ⁇ acts due to a divergent beam cone causes the optical element that the radiation density is sufficiently reduced when the electro-magnetic radiation ⁇ from the optical element re-emerges.
  • the electromagnetic radiation has a sufficient Reduced radiation density, so that decomposition processes on substances or particles of the environment can no longer be induced.
  • the radiation exit side of at ⁇ least partially covered includes the cases that the optical element, the radiation exit side covered directly or indirectly covered.
  • Immediately covered in the sense of the present invention means, in particular, that the optical element is mounted or arranged directly on the coupling-out facet, that is to say on the radiation exit side. It is thus in particular no intermediate layer between the off ⁇ koppelfacette and the optical element is provided.
  • indirectly, for the purposes of the present invention means that can be another element or other elements attached ⁇ arranged between the radiation exit side and the optical element or, for example, further optical layers and / or adhesive layers. These further elements connect the coupling-out facet and the optical element with each other.
  • the reduction device in this case in particular the optical element, advantageously effects an extension of an outcoupling path of the electromagnetic radiation from the generation device, before it can interact with an environment of the component. Due to the divergent beam, a radiation density generally decreases via this extended outcoupling path, so that when the radiation or the beam exits the optical element, the radiation density is sufficiently reduced.
  • the reduction device in particular the optical ele ment ⁇ , further causes advantageously a protection for the output facet, so that can be arranged in this no substances or particles. If necessary, for example if the reducer has certain optical
  • the reducer can be replaced without transmission device, in particular the laser diode, must be replaced.
  • the reduction device preferably, the optical element ele- may preferably be detachably ⁇ arranged at the output facet.
  • an adhesive which allows the Redu ⁇ z ists worn, in particular the optical element, to the output facet and / or other elements such as a carrier sticking, are removed to the reduction device, in particular the optical element of the output facet and / or from the other elements to solve.
  • a facet in the sense of the present invention denotes a smooth boundary surface.
  • a surface roughness of the facet is interpreting ⁇ Lich smaller than a wavelength of the emitted electromagnetic radiation. This is preferably less than half the wavelength, more preferably less than a quarter of the wavelength.
  • the facet forms in particular ⁇ sondere a boundary surface or a side surface of Auskop ⁇ pel Anlagen.
  • the generating device comprises a laser diode.
  • the generating device preferably comprises a laser diode emitting in the wavelength range of less than 460 nm.
  • Electro ⁇ magnetic radiation with a wavelength of less than 460 nm is generally referred to as blue electromagnetic radiation.
  • a laser diode may also be referred to as a blue laser diode.
  • the laser emits in the wavelength range between 100 nm and 380 nm. Radiation in this wavelength range between 100 nm and 380 nm can also be referred to as ultraviolet (UV) radiation.
  • a corresponding laser diode can preferably be referred to as a UV laser diode.
  • the electromagnetic radiation may also be referred to as laser radiation.
  • the Auskoppelfacette can also be referred to as the exit facet of the laser diode or generally as a laser facet.
  • the laser facet is therefore in particular part of the decoupling device and therefore also part of the generating device.
  • the laser diode may have two facets, which face each other. These two facets form a resonator for the laser diode, wherein on the exit facet or the output facet or laser serfacette the laser radiation generated by the laser diode from the resonator can be coupled out, may be in particular ⁇ coupled least partially.
  • the optical element has a predetermined thickness in the emission direction, which is selected in particular such that at the optical exit plane of the optical element the radiation density, in particular the Laser radiation density, as far as reduced, that it can no longer lead to decomposition and resulting deposits.
  • a reduction of the radiation density can be effected here in particular by the divergent beam, in particular laser beam, as it emerges from the laser diode.
  • the optical element has a non-stick layer on its surface to prevent deposits on the optical element.
  • a non-stick layer may comprise example ⁇ as polytetrafluoroethylene. If therefore to a small extent in spite of a reduced density of radiation decomposition processes and consequent deposits erge ⁇ ben, these deposits can be reduced by means of the anti-adhesive layer or even avoided. Even if decomposition processes no longer occur, deposits of these substances on the optical element can take place on account of the substances which are generally present in an environment. This too is advantageously avoided, at least reduced, by the provision of a non-stick layer.
  • the optical element comprises a fluid-tight protective layer on ⁇ .
  • a fluid in the sense of the present invention designates in particular a gas or a liquid.
  • the optical element is protected in an advantageous manner against the penetration of a fluid. So it is possible in particular having to use such optoe ⁇ lektronisches component in environmental conditions increased humidity. Since usually already normal humidity (for example: 30% relative humidity at 20 ° C) can lead to problems, in particular ⁇ special for blue laser diodes, even an extension of life in normal ambient conditions (normal humidity) caused by the protective layer become .
  • the protective layer preferably coats the optical element, for example a plane plate, and an adhesive between the optical element and the radiation exit side, into ⁇ particular the facet, and in particular the laser diode, of the component in order to achieve an appropriate density preferably further parts.
  • the optical element comprises a material from the following group of materials:
  • Silica alumina, sodium oxide, potassium oxide, Magne ⁇ siumoxid, calcium oxide, boron oxide, lead oxide, sapphire, Galliumnit ⁇ chloride, silicone and polymer.
  • the optical element is blown on the radiation exit side .
  • the optical element in particular in direct contact with the radiation exit side, so that the optical element still acts as a protective cap for Strah ⁇ development emerges page.
  • the optical element is fixed against a displacement parallel to the radiation exit side. It can preferably be provided that the optical element is blasted against a ⁇ Ver shift is fixed parallel to the radiation exit side. Particularly, in an optical element wrung this fixation, the wringing of the optical element generally is particularly advantageous since causes the opti cal ⁇ element is fixed in a direction perpendicular to the radiation ⁇ exit side of the radiation exit side, not but is sufficiently fixed against displacement parallel to the radiation exit side. This possible after ⁇ part is overcome by means of fixation.
  • the decoupling device has a coupling-out facet and the reduction device comprises an optical element, wherein the optical element a radiation exit side of the ⁇ coupling facet the radiation exit side is at least partially covering, in particular completely covering, arranged.
  • the output coupling facet is blown up against the radiation exit side.
  • the wringing of the optical element at the Strahlungsaus ⁇ inlet side te applying a fluid, particularly a liquid or a gas onto the Strahlungsaustrittssei-, a pressing, which also may particularly be called a press, the optical Elements on the radiation exit side with the applied fluid and a Ver ⁇ dunsten the applied fluid comprises, so that after the evaporation of the applied fluid, the optical element is pulled and held by means of atomic forces against the radiation exit side.
  • the fluid is not yet fully ⁇ constantly evaporates, yet also acts a capillary ⁇ force that pulls the optical element against the Strahlungsaus ⁇ inlet side and holding.
  • an angular alignment (plane parallelism) of the optical element and the radiation exit side (in particular the facet) can take place automatically during the evaporation.
  • Such wringing is particularly advantageous since it can be ver ⁇ ⁇ tere dispensed on white fasteners such as adhesives. It is caused by the capillary force usually sufficient fixation here.
  • the optical element after Andrü ⁇ bridges which can also be referred to in particular as pressing, is fixed against displacement parallel to the surface of the radiation exit side.
  • an adhesive may be used for example.
  • the ⁇ ser adhesive may be applied in an edge region of the radiation exit side, for example, so that it is not in direct jet cone of the emitted electromagnetic radiation.
  • the optical element is soldered to the radiation exit side or soldered to it. Such attachment causes a particularly mechanically stable connection between the optical element and the radiation exit side.
  • Such an optoelectronic device can advantageously be used in harsh environments.
  • the optical element is soldered to the radiation exit side. It may preferably be provided that the radiation exit side is metallically coated and a solder is applied to a surface of the optical element opposite the radiation exit side in order to solder the radiation exit side to the optical element.
  • ⁇ sondere may be provided that the Strahlungsaus ⁇ inlet side opposing surface of the optical ele ments ⁇ a metallic coating and a lot on the radiation exit side is applied to solder the radiation exit ⁇ side with the optical element.
  • the solder used is preferably a thin-layer solder, for example AuGe, AuSn, Sn or In, in particular with a thickness of between 2 ⁇ m and 5 ⁇ m.
  • a solder Pas ⁇ tenlot in particular with a thickness between 30 pm and 70 pm is used.
  • a paste solder such as SnAgCu, may be used as the solder. That is, a paste soldering is performed.
  • the optical element is glued to the radiation exit side ⁇ .
  • Such attachment causes advantageously a particularly stable fixation of the optical element at the radiation exit side.
  • the United ⁇ application of adhesives is especially economical and technically easy to do.
  • a corresponding optoelectronic device is therefore easy and inexpensive herzustel ⁇ len.
  • a polymer in particular a curable polymer can be used.
  • the optical element is glued to the radiation exit side.
  • epoxy and / or acrylates and / or silicone are used as the adhesive.
  • silicone is preferable because it has high UV light resistance. Thus it can be avoided in more advantageous before ⁇ way that does not cloud over the life of the component of the adhesive, so here the silicone in the beam path.
  • the adhesion comprises at least partial filling of a gap between the radiation exit side and the optical element with an adhesive, in particular a curable polymer.
  • the sticking involves one more step of curing the polymer.
  • the curing of the polymer comprises exposing the polymer to UV light.
  • the curing of the polymer comprises increasing an ambient temperature of the polymer.
  • the optical element has an antireflection layer.
  • an antireflection layer advantageously reduces or avoids reflections of the decoupled electromagnetic radiation.
  • Such antireflection layers can be formed, for example, from one layer.
  • Layer sequence be formed.
  • Such layers may in ⁇ play, silicon oxide, include tantalum oxide, titanium oxide or a combination of the aforementioned materials.
  • a layer thickness for an anti-reflective coating particularly for a single-layer anti-reflection layer, lambda / 4 nm, where lambda is the wavelength of the emitted elekt ⁇ romagnetician radiation.
  • a layer thickness can be so far in ⁇ example, between 50 nm to 100 nm.
  • the fluid-impermeable protective layer comprises a silicon oxide, an aluminum ⁇ miniumoxid or a combination of the two aforementioned materials.
  • the fluid impermeable protective layer may comprise a parylene.
  • the aforementioned polymers and materials can be worn chemical vapor deposition on ⁇ or deposited in particular by means of deposition such as plasma enhanced ⁇ example.
  • the individual layers such as protective layer, Antire- flex layer or non-stick layer of the optical element are connected to each other ⁇ , so that a laminate is formed comprising a plurality of layers. It can preferably be seen ⁇ that the individual layers by means of thermal bonding see are connected.
  • the individual layers by means of thermal bonding see are connected.
  • a Ver ⁇ soldering of the layers is possible, for example in a Wifer composite. If a composite of glass-silicon glass verwen ⁇ det, this can be prepared in particular by means of anodic bonding. In this case, the silicon is usually not irradiated, but serves for attachment. Cavities in the glass can be produced, for example, by a wet-chemical etching. This in particular very cost-effective. According to one embodiment it can be provided that a
  • Thickness of the optical element in the emission direction is several 1/10 mm to several mm.
  • a shape of the op ⁇ tables plan element can be.
  • the optical element can have a lens shape, in particular a concave lens shape, so that advantageously a collimation of the coupled-out electromagnetic radiation can be effected.
  • the provision of a layer composite or a layer sequence for the optical element advantageously ensures that specific and specific optical properties can be defined depending on the specific application. For example, a beam expansion in the optical element take place in order to come to relatively low thicknesses in the emission direction to lower power densities of the radiated electromagnetic radiation.
  • the shape of the optical element is a lens surface, a free-form surface ⁇ or a hemisphere. According to one embodiment it can be provided that, after arranging the reduction device, a resonant behavior of the laser diode is checked. Thus, it can be verified in a convenient manner ⁇ whether a coupled resonator has arisen due to the provision of the reduction means that the behavior of the laser resonate beeinflus ⁇ sen can negatively.
  • a carrier on which in particular a heat sink is arranged.
  • the generating device in particular the laser diode, is arranged on the heat sink.
  • the laser diode han ⁇ delt it is preferably a blue laser diode or an ultraviolet laser diode.
  • the provision of the heat sink causes in front ⁇ geous manner that the heat generated during operation of the laser diode can be dissipated, so that overheating of the laser diode can be avoided in an advantageous manner.
  • the carrier is preferably attached ⁇ arranges a transistor package, which may include, for example electronic components for generating a drive device, in particular of the laser diode.
  • the optical element is sprinkled on the coupling-out facet. That means in particular that the optical element in direct contact with the output facet ⁇ system is.
  • an adhesive is provided which attaches the optical Ele ⁇ ment to the carrier. This means, in particular, that there is provided between the optical element and the carrier adhesive, which adheres the optical element to the carrier.
  • the optical element is wrung onto the output facet, said at ⁇ closing the optical element is bonded by means of adhesive to the ger Trä-.
  • both a shift of the optical element in a direction perpendicular to the facet plane and a shift is pa rallel ⁇ effected at the facet plane.
  • the optical element is adhesively bonded to the support as well as to the coupling-out facet by means of adhesive. As a result, a particularly sta ⁇ bile arrangement is effected in an advantageous manner.
  • Fig. 8 shows a further optoelectronic component
  • Fig. 9 is an opto-electronic system comprising a plurality op toelektronische components.
  • FIG 1 shows an optoelectronic component 101.
  • the component 101 comprises a generating device 103 for generating electromagnetic radiation.
  • the generating device 103 may, for example, comprise a laser diode which preferably emits laser radiation having a wavelength of less than 460 nm, in particular less than 380 nm.
  • the component 101 further comprises a decoupling device 105, which is designed to decouple the electromagnetic radiation from the generating device.
  • the decoupling device may, for example, have a decoupling facet.
  • the output coupling facet preferably forms one of the two facets of a resonator in the case of a laser diode.
  • the optoelectronic component 101 further comprises a reduction device 107 for reducing a radiation density of the coupled-out electromagnetic radiation, wherein the reduction device 107 is arranged on a radiation exit side of the outcoupling device 105.
  • reducing the radiation density is effected in vorteilhaf ⁇ ter way that decomposition processes of gaseous substances such as surroundkettigen Kohlenwasserstof ⁇ fen, which are located in the environment of the decoupling, are avoided or reduced, so that correspondingly decomposed substances not at the decoupling , in particular the Auskoppelfacette, can attach.
  • FIG. 2 shows a flowchart of a method for producing an optoelectronic component.
  • a generating device for generating electromagnetic radiation and a decoupling device for decoupling electromagnetic radiation from the generating device are provided.
  • a reducing device for reducing a radiation density of the coupled electromagnetic radiation is arranged on a radiation exit side of the output device.
  • FIG. 3 shows a further optoelectronic component 301.
  • the component 301 comprises a laser diode 303, which emits in the wavelength region of Wel ⁇ less than 460 nm, in particular small as 380 nm laser radiation.
  • the laser diode 303 to ⁇ summarizes a laser facet 305, by means of which laser radiation can be coupled out of the laser diode 303rd
  • the amounts ⁇ coupled laser radiation is represented symbolically by a wavy arrow with reference numeral 306 here.
  • An optical element 307 is arranged on the laser facet 305.
  • the optical element 307 causes particular in vorteilhaf ⁇ ter way an extension of a Auskoppelweges or output path of the coupled laser radiation 306, so-that it reduces their Strah ⁇ lung density over the extended output path. That means, in particular, that at an optical exit plane 309 of the optical element 305 the radiation density is reduced as compared to the Strah ⁇ lung dense, having the out-coupled laser beam 306 directly to the laser facet 307th Since the laser radiation is coupled in the form of a divergent laser beam from the laser diode 303 in the control, it ⁇ followed by a reduction of the radiation density in particular by the divergent laser beam or due to its expansion.
  • Fig. 4 shows a dependence of a radiation density ei ⁇ nes laser beam in air over a distance relative to a laser facet.
  • the distance in the emission direction in micrometers is plotted relative to the radiation exit side, in this case the laser facet, ie the distance perpendicular from the radiation exit side.
  • the radiation density in air in W / mm 2 is plotted.
  • the curve with the reference numeral 401 denotes a ent ⁇ speaking course of a light emitting diode.
  • the curve with the reference numeral 403 denotes a ent ⁇ speaking course of a laser diode, which emits blue laser ⁇ radiation, in particular UV radiation.
  • the optoelectronic component 501 comprises a carrier 503, on which a heat sink 505 is arranged.
  • a laser diode 507 is arranged on the heat sink 505.
  • the laser diode 507 is preferably a blue Laserdi ⁇ ode or a UV laser diode.
  • the carrier 503 is further arranged on a transistor housing 509, which may comprise, for example, electronic compo ⁇ nents for driving the laser diode 507.
  • the laser diode 507 further has a laser facet 511 and output facet of the laser diode by means of the 507 ⁇ he testified laser radiation. Furthermore, 515 is provided as an optical element ⁇ see a window, which is adhered to the Laserfa ⁇ cette 511 by an adhesive 513, respectively.
  • the adhesive 513 is preferably an adhesive that is radiation- transmissive for the laser radiation.
  • the adhesive 513 is applied directly to the laser facet 511, the window 515 being arranged directly on the adhesive 513.
  • This will be extended in an advantageous manner an output path for the laser light so that it is widened accordingly suffi ⁇ far this output path, so that the corresponding Strah ⁇ lung density is sufficiently reduced, to avoid decomposition processes.
  • An emission cone of the laser light is identified here by the reference numeral 517.
  • FIG. 6 shows a further optoelectronic component 601.
  • the optoelectronic component 601 is constructed substantially analogously to the optoelectronic component 501 according to FIG. Reference may be made to the corresponding explanations. For clarity, the transistor housing 509 is not shown.
  • the optoelectronic component has no such transistor package. That means, in particular, that the optoelectronic component is also disclosed without a transistor housing.
  • the window 515 on the laser facet 511 in the optoelectronic component 601 according to FIG. 6 is blasted.
  • the window 515 is in direct contact with the laser facet 511.
  • an adhesive 513 is provided which adheres the window 511 to the carrier 503.
  • both a displacement of the window 515 in a direction perpendicular to the laser facet plane and a displacement parallel to the laser facet plane are effected in an advantageous manner.
  • FIG. 7 shows another optoelectronic component 701.
  • the optoelectronic component 701 is essentially analogous to the optoelectronic components 501 and 601 according to FIG. 5 and 6 built. Reference may be made to the corresponding explanations.
  • the window 515 is blasted on the laser facet 511.
  • the optoelectronic component 701 it is provided in the optoelectronic component 701 that between the window 515 and the heat sink 505 adhesive 513 is provided, which adheres the window 515 to the heat sink 505.
  • the laser diode 507 projects with its laser facet 511 beyond the heat sink 505 for a predetermined distance.
  • a gap 703 is formed between the blasted window 515 and the heat sink 505 due to this transfer.
  • Adhesive 513 is now filled or applied in this gap 703, so that an adhesive fixation of the window 515 with the heat sink 505 is effected.
  • FIG. 8 shows another optoelectronic component 801.
  • the optoelectronic component 801 is constructed substantially analogously to the optoelectronic components 501, 601 and 701 according to FIGS. 5, 6 and 7. Reference may be made to the corresponding explanations.
  • the window 515 of the optoelectronic device 801 is adhered with ⁇ means of an adhesive 513 to the carrier 503rd Furthermore, the window adhered reasonable 515 by means of another adhesive ⁇ substance 803 to the laser facet 511 of laser diode 507 that is to say in particular that the window 515 two ⁇ is glued fold: on the one hand with the laser facet 511 and on the other with the carrier 503. This causes a particularly firm fixation of the window 515 relative to the laser facet 511.
  • the optoelectronic system 901 comprises a plurality of parallel ne ⁇ by side arranged opto-electronic components 903. Links is such an optoelectronic device 903 shown in a Be ⁇ tenansicht.
  • the right drawing shows a top view obliquely from above on the optoelectronic system 901.
  • the opto-electronic components 903 are constructed analogously to the optoe ⁇ lektronischen component 801 of FIG. 8. Reference may be made to the corresponding explanations.
  • the optoelectronic components 903 are each constructed analogously to the optoelectronic components 501, 601, 701.
  • the optoelectronic components of the system 901 may in particular equal to or preferably be different gebil ⁇ det.
  • the optoelectronic devices 903 share a common window 515. That means in particular that a single window 515 is pre see ⁇ which is adhered as the optical element by means of adhesive 803 to the respective laser facets 511 of the individual laser diodes 507th
  • the single window 515 is further arranged by means of adhesive 513 on a common carrier 503.
  • the common carrier 503, on which the individual laser diodes 507 are arranged by means of a respective heat sink 505, is thermally connected to a further heat sink 905.
  • the common carrier 503 is arranged on the heat sink 905.
  • the heat sink 905 has, according to FIG. 9, a step shape, wherein the common carrier 503 is arranged on the lower step of the heat sink 905. In further embodiments, not shown, it may be provided that the heat sink 905 has a flat or planar shape, so no steps ⁇ form.
  • the common carrier 503 is further disposed in a frame 907 of, for example, epoxy resin, which may provide mechanical protection and mechanical stabilization of the common carrier 503.
  • the frame 907 may be enveloped by a thermoplastic and / or by a thermoset before the individual laser diodes 507 are mounted.
  • it may be provided in an embodiment not shown that such an epoxy frame 907 is dispensed with.
  • the invention thus includes in particular the idea that the luminance of a blue or UV laser diode by mounting an optical element to reduce off directly in front of the ⁇ baumsfacette the laser diode.
  • This reduction is thus in particular by means of the optical element be ⁇ acts, wherein a thickness in the emission direction, ie in particular in a direction perpendicular to the exit facet, in ⁇ particular chosen so that at its optical Aus ⁇ plane the radiation density reduced so far is that it can no longer lead to decomposition and sedimentation.
  • the reduction of the radiation density takes place here in particular by the divergent laser beam. That means in particular that the optical element produces an extension ei ⁇ ner output path.
  • the optical element may in particular of an optical glass, silicon, sapphire (A1203), gallium nitride (GaN), Si ⁇ Likon and / or a polymer, in particular a radiation stable polymer may be formed or formed such include, respectively, of a combination of the aforementioned materials or include such a combination.
  • the material of the op ⁇ tables element has a high transmission at the corresponding the laser wavelength and / or a high Stoffun prepare-speed for gas and liquids, ie fluids has.
  • the optical element has coatings, in particular to suppress reflections or to reduce deposits of substances.
  • a form of opti ⁇ rule element can be a plan plate.
  • the form can be a particular lens surface, preferably a Freiformflä ⁇ che, in particular a hemisphere.
  • the optical element may preferably consist of more than one Ma ⁇ TERIAL or from more than one layer or may be formed so that, for example, a layered composite of two Plat ⁇ th may be formed, wherein the composite layer then forms the optical element.
  • a beam expansion can be effected in the optical element to come with shorter thicknesses to lower power densities. That means in particular that the optical element is formed, the laser beam or general ⁇ my radiated electromagnetic radiation réellewei ⁇ th.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein optoelektronisches Bauteil (101), umfassend eine Erzeugungseinrichtung (103) zum Erzeugen von elektromagnetischer Strahlung und eine Auskoppeleinrichtung (105) zum Auskoppeln von elektromagnetischer Strahlung aus der Erzeugungseinrichtung (103), wobei auf einer Strahlungsaustrittsseite der Auskoppeleinrichtung (105) eine Reduzierungseinrichtung (107) zum Reduzieren einer Strahlungsdichte der ausgekoppelten elektromagnetischen Strahlung (306) angeordnet ist. Eine blaue oder UV emittierende Laserdiode (507) ist auf einer Wärmesenke (505) angeordnet in einem Transistorgehäuse (509). Um die Lichtintensität an der Grenzfläche Strahlungsaustritt zu Luft zu verringern, ist ein Fenster (515) mit Hilfe eines Klebers (513) an der Facette (511) der Laserdiode (507) befestigt. Durch die verringerte Leistungsdichte an der Strahlungsaustrittsfläche wird eine Kontamination dieser verringert und damit die Lebensdauer des Bauteils verlängert.

Description

Beschreibung
Optoelektronisches Bauteil Die Erfindung betrifft ein optoelektronisches Bauteil sowie ein Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Bauteils.
Diese Patentanmeldung beansprucht die Priorität der deutschen Patentanmeldung DE 10 2012 217 652.7, deren Offenbarungsgehalt hiermit durch Bezugnahme aufgenommen wird.
Aus der Offenlegungsschrift DE 10 2010 056 054 AI sind ein Verfahren zum Herstellen einer Mehrzahl von Laserbarren sowie Laserbarren und Laserdioden bekannt.
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe kann darin gese¬ hen werden, ein optoelektronisches Bauteil bereitzustellen. Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe kann auch darin gesehen werden, ein Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Bauteils bereitzustellen.
Diese Aufgaben werden mittels des jeweiligen Gegenstands der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand von jeweils abhängigen Unteransprüchen.
Nach einem Aspekt wird ein optoelektronisches Bauteil bereit¬ gestellt. Das Bauteil umfasst eine Erzeugungseinrichtung zum Erzeugen von elektromagnetischer Strahlung. Des Weiteren weist das Bauteil eine Auskoppeleinrichtung zum Auskoppeln von elektromagnetischer Strahlung aus der Erzeugungseinrichtung auf. Auf einer Strahlungsaustrittsseite der Auskoppel¬ einrichtung ist eine Reduzierungseinrichtung zum Reduzieren einer Strahlungsdichte der ausgekoppelten elektromagnetischen Strahlung angeordnet . Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Bauteils bereitgestellt. Es werden eine Erzeugungseinrichtung zum Erzeugen von elektromagnetischer Strahlung und eine Auskoppeleinrichtung zum Aus- koppeln von elektromagnetischer Strahlung aus der Erzeugungseinrichtung bereitgestellt. Auf einer Strahlungsaustrittssei¬ te der Auskoppeleinrichtung wird eine Reduzierungseinrichtung zum Reduzieren einer Strahlungsdichte der ausgekoppelten elektromagnetischen Strahlung angeordnet.
Die Erfindung umfasst also insbesondere den Gedanken, eine Strahlungsdichte der ausgekoppelten elektromagnetischen
Strahlung zu reduzieren, indem eine Reduzierungseinrichtung auf der Strahlungsaustrittsseite der Auskoppeleinrichtung an- geordnet wird. Das heißt also insbesondere, dass die Reduzie¬ rungseinrichtung mittels der Strahlungsaustrittsseite mit der Auskoppeleinrichtung verbunden, also insbesondere unmittelbar oder mittelbar verbunden, ist. Unmittelbar verbunden bedeutet insbesondere, dass die Reduzierungseinrichtung direkt mit der Strahlungsaustrittsseite verbunden ist, sich also insbesonde¬ re in direktem Kontakt mit dieser befindet. Mittelbar verbunden bedeutet insbesondere, dass die Reduzierungseinrichtung indirekt mit der Strahlungsaustrittsseite verbunden ist, sich also nicht im direkten, sondern im indirekten Kontakt mit dieser befindet. Beispielsweise kann ein Element oder können mehrere Elemente wie eine Zwischenschicht oder eine Klebe¬ schicht vorgesehen sein, die sich zwischen der Reduzierungseinrichtung und der Strahlungsaustrittsseite befinden und die Strahlungsaustrittsseite mit der Reduzierungseinrichtung ver- binden.
Durch das Reduzieren der Strahlungsdichte wird in vorteilhaf¬ ter Weise bewirkt, dass strahlungsbedingte Schäden vermieden werden können. Solche strahlungsbedingten Schäden können bei- spielsweise aufgrund von zu hohen Strahlungsdichten dadurch entstehen, dass aufgrund der hohen Strahlungsdichte Substan¬ zen, insbesondere gasförmige Substanzen wie beispielsweise kurzkettige Kohlenwasserstoffe, die vor der Strahlungsaus¬ trittsseite vorbei treiben, zersetzt werden. Die zersetzten Substanzen setzen sich dann in der Regel auf der Strahlungsaustrittsseite ab oder lagern sich ab und können dort einen Strahlungsaustritt behindern. Das heißt also insbesondere, dass mit zunehmender Zeit aufgrund einer Zunahme der Ablage¬ rungen eine abgestrahlte Leistung abnehmen kann.
Diese Zersetzungsprozesse können in vorteilhafter Weise ver- hindert werden, indem die Strahlungsdichte mittels der Redu¬ zierungseinrichtung reduziert wird. Es finden also weniger bis keine Zersetzungsprozesse statt, sodass auch mit zuneh¬ mender Zeit eine abgestrahlte Strahlungsleistung im Wesentli¬ chen konstant bleibt. Eine Lebensdauer des optoelektronischen Bauteils wird somit in vorteilhafter Weise erheblich verlängert .
In der Regel ist es zwar möglich, dass optoelektronische Bau¬ teil in ein hermetisch abgedichtetes Gehäuse eingesetzt wer- den, das beispielsweise evakuiert werden kann. Aufgrund der dadurch reduzierten Dichte an Substanzen in dem Gehäuse, die zersetzt werden könnten, kann dadurch üblicherweise auch eine Verringerung von Ablagerungen bewirkt werden. Allerdings ist dies aufwendig und technisch komplex. Es bedarf zusätzlichen Materials, hier insbesondere das Gehäuse und Abdichtungen. Ferner sind solche Gehäuse, die ein optoelektronisches Bau¬ teil hermetisch von einer Umgebung abdichten können, teuer und technisch aufwendig herzustellen. Insbesondere ist es aufwendig, eine elektrische Durchführung zur elektrischen Kontaktierung des Bauteils zu realisieren, ohne die Dichtig¬ keit zu beeinträchtigen. Ferner dürfen in solchen hermetischen Gehäusen in der Regel keine organischen ausgasenden Substanzen verwendet werden. Das bedeutet insbesondere, dass beispielsweise Klebstoffe nicht verwendet werden können. Die- se sind aber in der Regel im Vergleich zu anderen Befestigungsmitteln günstig, sodass aufgrund des Vorsehens eines hermetischen Gehäuses und der sich daraus ergebende Verzicht an günstigen Klebstoffen die Kosten und ein Fertigungsaufwand erhöht werden.
Die vorgenannten Nachteile werden mittels der Reduzierungs- einrichtung vermieden, insofern auf ein solches hermetisches Gehäuse mit den damit verbundenen Nachteilen verzichtet werden kann. Es ist also nicht mehr notwendig, das optoelektro¬ nische Bauteil in ein hermetisch abdichtendes Gehäuse einzu¬ setzen. Die Reduzierung der Strahlungsdichte wird mittels der Reduzierungseinrichtung bewirkt, sodass keine Zersetzungspro¬ zesse mehr auftreten können oder diese zumindest erheblich verringert sind bis zu einem unschädlichen Ausmaß.
Gemäß einer Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass die Auskoppeleinrichtung einer Auskoppelfacette aufweist und die Reduzierungseinrichtung ein optisches Element, insbesondere ein Fenster, umfasst, wobei das optische Element die Strah¬ lungsaustrittseite zumindest teilweise bedeckend, insbesonde¬ re komplett bedeckend, angeordnet ist.
Das heißt also insbesondere, dass ein optisches Element, ins¬ besondere ein Fenster, verwendet wird, um die Auskoppelfacet¬ te zumindest teilweise, insbesondere ganz, abzudecken. Durch diese Auskoppelfacette tritt in der Regel die ausgekoppelte elektromagnetische Strahlung aus der Erzeugungseinrichtung aus. Das heißt also insbesondere, dass die ausgekoppelte elektromagnetische Strahlung zunächst durch das optische Ele¬ ment durchstrahlt, bevor es mit der Umgebung, insbesondere mit den sich in der Umgebung befindenden Partikeln oder Sub- stanzen, wechselwirken kann. Da in der Regel eine Intensität der Strahlungsdichte mit einem Abstand zu der Auskoppelein¬ richtung, hier insbesondere zu der Auskoppelfacette, abnimmt, was insbesondere aufgrund eines divergenten Strahlkegels be¬ wirkt werden kann, bewirkt das optische Element, dass die Strahlungsdichte ausreichend reduziert ist, wenn die elektro¬ magnetische Strahlung aus dem optischen Element wieder austritt. Dann hat die elektromagnetische Strahlung eine ausrei- chend reduzierte Strahlungsdichte, sodass Zersetzungsprozesse an Substanzen oder Partikeln der Umgebung nicht mehr induziert werden können. Da das optische Element die Strahlungsaustrittsseite zumin¬ dest teilweise bedeckt, umfasst insbesondere die Fälle, dass das optische Element die Strahlungsaustrittsseite unmittelbar bedeckt und mittelbar bedeckt. Unmittelbar bedeckt im Sinne der vorliegenden Erfindung bedeutet insbesondere, dass das optische Element direkt an der Auskoppelfacette, also an der Strahlungsaustrittsseite, angebracht oder angeordnet ist. Es ist also insbesondere keine Zwischenschicht zwischen der Aus¬ koppelfacette und dem optischen Element vorgesehen. Mittelbar im Sinne der vorliegenden Erfindung bedeutet insbesondere, dass zwischen der Strahlungsaustrittsseite und dem optischen Element noch ein weiteres Element oder weitere Elemente ange¬ ordnet sein können, beispielsweise weitere optische Schichten und/oder Klebschichten. Diese weiteren Elemente verbinden die Auskoppelfacette und das optische Element miteinander.
Die Reduzierungseinrichtung, hier insbesondere das optische Element, bewirkt in vorteilhafter Weise eine Verlängerung ei¬ nes Auskoppelweges der elektromagnetischen Strahlung aus der Erzeugungseinrichtung, bevor dies mit einer Umgebung des Bau- teils wechselwirken kann. Über diesen verlängerten Auskoppelweg nimmt in der Regel aufgrund des divergenten Strahls eine Strahlungsdichte ab, so dass bei Austritt der Strahlung oder des Strahls aus dem optischen Element, die Strahlungsdichte ausreichend reduziert ist.
Die Reduzierungseinrichtung, insbesondere das optische Ele¬ ment, bewirkt ferner in vorteilhafter Weise einen Schutz für die Auskoppelfacette, so dass sich an dieser keine Substanzen oder Partikel anordnen können. Falls erforderlich, beispiels- weise wenn die Reduzierungseinrichtung bestimmte optische
Spezifikationen nicht mehr erfüllen sollte, kann die Reduzierungseinrichtung ausgetauscht werden, ohne dass die Erzeu- gungseinrichtung, insbesondere die Laserdiode, ausgetauscht werden muss .
Die Reduzierungseinrichtung, vorzugsweise das optische Ele- ment, kann vorzugsweise lösbar an der Auskoppelfacette ange¬ ordnet sein. Vorzugsweise wird ein Klebstoff, der die Redu¬ zierungseinrichtung, insbesondere das optische Element, an die Auskoppelfacette und/oder an weiteren Elementen wie beispielsweise einen Träger, anklebt, entfernt werden, um die Reduzierungseinrichtung, insbesondere das optische Element, von der Auskoppelfacette und/oder von den weiteren Elementen zu lösen.
Eine Facette im Sinne der vorliegenden Erfindung bezeichnet insbesondere eine glatte Grenzfläche. Glatt bedeutet hier insbesondere, dass eine Oberflächenrauheit der Facette deut¬ lich kleiner ist als eine Wellenlänge der abgestrahlten elektromagnetischen Strahlung. Bevorzugt ist diese kleiner als die Hälfte der Wellenlänge, besonders bevorzugt kleiner als ein Viertel der Wellenlänge. Die Facette bildet also insbe¬ sondere eine Grenzfläche oder eine Seitenfläche der Auskop¬ peleinrichtung aus. Ist das optoelektronische Bauteil bei¬ spielsweise von Luft oder einem anderen Material mit niedri¬ gerem optischen Brechungsindex als der Brechungsindex des Ma- terials der Auskoppelfacette umgeben, so kann die mittels der Erzeugungseinrichtung erzeugte elektromagnetische Strahlung an der Grenzfläche Auskoppelfacette/Luft teilweise reflek¬ tiert werden. Gemäß einer Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass die Erzeugungseinrichtung eine Laserdiode umfasst. Vorzugsweise umfasst die Erzeugungseinrichtung eine im Wellenlängenbereich von kleiner als 460 nm emittierende Laserdiode. Elektromagne¬ tische Strahlung mit einer Wellenlänge von kleiner als 460 nm wird im Allgemeinen als blaue elektromagnetische Strahlung bezeichnet. Somit kann eine solche Laserdiode auch als blaue Laserdiode bezeichnet werden. Insbesondere emittiert die La- serdiode in einem Wellenlängenbereich zwischen 100 nm und 380 nm. Strahlung in diesem Wellenlängenbereich zwischen 100 nm und 380 nm kann auch als ultraviolette (UV) - Strahlung bezeichnet werden. Eine entsprechende Laserdiode kann vor- zugsweise als UV-Laserdiode bezeichnet werden.
Da eine solche blaue oder UV- Laserdiode insbesondere beson¬ ders hochenergetische elektromagnetische Strahlung abstrahlt, sind hier Zersetzungsprozesse aufgrund der hohen Strahlungs- dichte, beispielsweise bis zu 10.000 W/mm2, besonders häufig. Es ist also besonders wichtig, dass ein optoelektronisches Bauteil umfassend eine blaue oder UV-Laserdiode besonders gut gegen solche Zersetzungsprozesse geschützt wird. Dies wird aufgrund des Reduzierens der Strahlungsdichte der emittierten Laserstrahlung bewirkt. Insbesondere wird dies durch ein An¬ ordnen oder eine Montage des optischen Elements vor oder an der Auskoppelfacette bewirkt.
Im Fall einer Laserdiode kann die elektromagnetische Strah- lung auch als Laserstrahlung bezeichnet werden. Die Auskoppelfacette kann auch als Austrittsfacette der Laserdiode oder allgemein als Laserfacette bezeichnet. Die Laserfacette ist also insbesondere Teil der Auskoppeleinrichtung also auch Teil der Erzeugungseinrichtung.
Nach einer Ausführungsform kann die Laserdiode zwei Facetten aufweisen, die sich jeweils gegenüber liegen. Diese beiden Facetten bilden einen Resonator für die Laserdiode, wobei über die Austrittsfacette oder die Auskoppelfacette oder La- serfacette die mittels der Laserdiode erzeugte Laserstrahlung aus dem Resonator ausgekoppelt werden kann, insbesondere zu¬ mindest teilweise ausgekoppelt werden kann.
Nach einer Ausführungsform weist das optische Element eine vorbestimmte Dicke in Abstrahlungsrichtung auf, die insbesondere so gewählt wird, dass an der optischen Austrittsebene des optischen Elements die Strahlungsdichte, insbesondere die Laserstrahlungsdichte, soweit reduziert ist, dass es nicht mehr zu Zersetzungen und sich daraus ergebenden Ablagerungen kommen kann. Eine Reduzierung der Strahlungsdichte kann hier insbesondere durch den divergenten Strahl, insbesondere La- serstrahl, wie er aus der Laserdiode austritt, erfolgen.
Nach einer weiteren Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass das optische Element eine AntihaftSchicht auf seiner Oberfläche zur Vermeidung von Ablagerungen auf dem optischen Element aufweist. Eine solche AntihaftSchicht kann beispiels¬ weise Polytetrafluorethylen umfassen. Sollten also in einem geringen Umfang trotz einer reduzierten Strahlungsdichte Zersetzungsprozesse und sich daraus ergebende Ablagerungen erge¬ ben, so können diese Ablagerungen mittels der AntihaftSchicht verringert oder sogar vermieden werden. Auch wenn keine Zersetzungsprozesse mehr auftreten, so können aufgrund der in der Regel in einer Umgebung vorhandenen Substanzen Ablagerungen dieser Substanzen auf dem optischen Element stattfinden. Auch dies wird in vorteilhafter Weise durch das Vorsehen ei- ner AntihaftSchicht vermieden, zumindest verringert.
Gemäß einer Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass das optische Element eine fluidundurchlässige Schutzschicht auf¬ weist. Ein Fluid im Sinne der vorliegenden Erfindung bezeich- net insbesondere ein Gas oder eine Flüssigkeit. Durch das
Vorsehen einer solchen Schutzschicht ist das optische Element in vorteilhafter Weise gegen das Eindringen eines Fluids geschützt. So ist es insbesondere möglich, ein solches optoe¬ lektronisches Bauteil auch in Umgebungsbedingungen aufweisend eine erhöhte Luftfeuchtigkeit einzusetzen. Da in der Regel bereits normale Luftfeuchtigkeit (zum Beispiel: 30 % relative Luftfeuchtigkeit bei 20° C) zu Problemen führen kann, insbe¬ sondere bei blauen Laserdioden, kann auch bereits eine Lebensdauerverlängerung in normalen Umgebungsbedingungen (nor- male Luftfeuchtigkeit) aufgrund der Schutzschicht bewirkt werden . Die Schutzschicht umhüllt vorzugsweise das optische Element, beispielsweise eine Planplatte, und einen Klebstoff zwischen dem optischen Element und der Strahlungsaustrittsseite, ins¬ besondere der Facette, sowie vorzugsweise weitere Teile, ins- besondere die Laserdiode, des Bauteils, um eine entsprechende Dichtigkeit zu erzielen.
Allgemein wird durch das Vorsehen einer solchen Schutzschicht oder eine AntihaftSchicht eine Lebensdauer eines entsprechen- den optoelektronischen Bauteils in vorteilhafter Weise erheblich erhöht.
Gemäß einer Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass das optische Element ein Material aus der folgenden Gruppe von Materialien umfasst:
Siliziumoxid, Aluminiumoxid, Natriumoxid, Kaliumoxid, Magne¬ siumoxid, Calciumoxid, Boroxid, Bleioxid, Saphir, Galliumnit¬ rid, Silikon und Polymer.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann vorgesehen sei, dass das optische Element an der Strahlungsaustrittsseite an¬ gesprengt ist. Hierbei ist das optische Element insbesondere in direktem Kontakt mit der Strahlungsaustrittseite, sodass das optische Element noch wie eine Schutzkappe für die Strah¬ lungsaustrittsseite wirkt.
Nach einer Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass das optische Element gegen eine Verschiebung parallel zu der Strah- lungsaustrittseite fixiert ist. Vorzugsweise kann vorgesehen sein, dass das angesprengte optische Element gegen eine Ver¬ schiebung parallel zu der Strahlungsaustrittseite fixiert ist. Insbesondere bei einem angesprengten optischen Element ist diese Fixierung besonders vorteilhaft da das Ansprengen des optischen Elements in der Regel bewirkt, dass das opti¬ sche Element in einer Richtung senkrecht zu der Strahlungs¬ austrittsseite an der Strahlungsaustrittseite fixiert, nicht jedoch ausreichend gegen eine Verschiebung parallel zu der Strahlungsaustrittsseite fixiert ist. Dieser mögliche Nach¬ teil wird mittels der Fixierung überwunden. Gemäß einer Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass die Auskoppeleinrichtung eine Auskoppelfacette aufweist und die Reduzierungseinrichtung ein optisches Element umfasst, wobei das optische Element eine Strahlungsaustrittsseite der Aus¬ koppelfacette die Strahlungsaustrittseite zumindest teilweise bedeckend, insbesondere komplett bedeckend, angeordnet wird.
In einer weiteren Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass die Auskoppelfacette an die Strahlungsaustrittsseite ange¬ sprengt wird.
In einer weiteren Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass das Ansprengen des optischen Elements an der Strahlungsaus¬ trittsseite ein Aufbringen eines Fluids, insbesondere einer Flüssigkeit oder eines Gases auf die Strahlungsaustrittssei- te, ein Aufdrücken, was auch insbesondere als andrücken bezeichnet werden kann, des optischen Elements auf die Strahlungsaustrittseite mit dem aufgebrachten Fluid und ein Ver¬ dunsten des aufgebrachten Fluids umfasst, sodass nach der Verdunstung des aufgebrachten Fluids das optische Element mittels atomarer Kräfte gegen die Strahlungsaustrittsseite gezogen und gehalten wird. Solange das Fluid noch nicht voll¬ ständig verdunstet ist, wirkt zusätzlich noch eine Kapillar¬ kraft, die das optische Element gegen die Strahlungsaus¬ trittsseite zieht und hält. Aufgrund der Verwendung des Flu- ids kann in vorteilhafter Weise eine Winkelausrichtung (Planparallelität) von optischen Element und Strahlungsaustritts¬ seite (insbesondere Facette) selbst ustierend während des Verdunstens stattfinden. Es kann insofern insbesondere in vorteilhafter Weise auf eine mechanisch aufwendige Justie- rungseinrichtung verzichtet werden. Ein solches Ansprengen ist besonders vorteilhaft, da auf wei¬ tere Befestigungsmittel wie beispielsweise Klebstoffe ver¬ zichtet werden kann. Es wird hier mittels der Kapillarkraft eine in der Regel ausreichende Fixierung bewirkt.
Sofern notwendig, kann gemäß einer weiteren Ausführungsform vorgesehen sein, dass das optische Element nach dem Andrü¬ cken, was auch insbesondere als aufdrücken bezeichnet werden kann, gegen eine Verschiebung parallel zur Oberfläche der Strahlungsaustrittsseite fixiert wird. Für eine solche Fixie¬ rung kann beispielsweise ein Klebstoff verwendet werden. Die¬ ser Klebstoff kann beispielsweise in einem Randbereich der Strahlungsaustrittsseite aufgebracht werden, sodass er nicht im direkten Strahlkegel der abgestrahlten elektromagnetischen Strahlung liegt.
Nach einer Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass das optische Element an der Strahlungsaustrittsseite angelötet oder mit dieser verlötet ist. Eine solche Befestigung bewirkt eine besonders mechanisch stabile Verbindung zwischen dem optischen Element und der Strahlungsaustrittsseite. Ein solches optoelektronisches Bauteil kann insofern in vorteilhafter Weise auch in rauen Umgebungen verwendet werden. Nach einer Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass das optische Element mit der Strahlungsaustrittsseite verlötet wird. Vorzugsweise kann vorgesehen sein, dass die Strahlungs¬ austrittseite metallisch beschichtet und ein Lot auf einer der Strahlungsaustrittsseite gegenüberliegenden Oberfläche des optischen Elements aufgebracht wird, um die Strahlungs¬ austrittsseite mit dem optischen Element zu verlöten. Insbe¬ sondere kann vorgesehen sein, dass die der Strahlungsaus¬ trittsseite gegenüberliegende Oberfläche des optischen Ele¬ ments metallisch beschichtet und ein Lot auf die Strahlungs- austrittsseite aufgebracht wird, um die Strahlungsaustritts¬ seite mit dem optischen Element zu verlöten. Vorzugsweise wird als Lot ein Dünnschichtlot , beispielsweise AuGe, AuSn, Sn oder In, insbesondere mit einer Dicke zwischen 2 pm und 5 pm, verwendet. Insbesondere wird als Lot ein Pas¬ tenlot, insbesondere mit einer Dicke zwischen 30 pm und 70 pm, verwendet .
Nach einer Ausführungsform kann als Lot ein Pastenlot, beispielsweise SnAgCu, verwendet werden. Das heißt, dass ein Pastenlöten durchgeführt wird.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass das optische Element an der Strahlungsaustrittsseite an¬ geklebt ist. Eine solche Befestigung bewirkt in vorteilhafter Weise eine besonders stabile Fixierung des optischen Elements an der Strahlungsaustrittseite . Darüber hinaus ist die Ver¬ wendung von Klebstoffen besonders kostengünstig und technisch einfach zu bewerkstelligen. Ein entsprechendes optoelektronisches Bauteil ist somit einfach und kostengünstig herzustel¬ len .
Als Klebstoff kann beispielsweise ein Polymer, insbesondere ein aushärtbares Polymer, verwendet werden.
Gemäß einer Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass das optische Element an die Strahlungsaustrittsseite angeklebt wird .
Nach einer Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass als Klebstoff Epoxid und/oder Acrylate und/oder Silikon verwendet werden. Insbesondere Silikon ist bevorzugt geeignet, da es eine hohe UV-Lichtbeständigkeit aufweist. Somit kann in vor¬ teilhafter Weise vermieden werden, dass sich über die Lebensdauer des Bauteils der Klebstoff, hier also das Silikon, im Strahlengang nicht trübt.
Vorzugsweise umfasst das Ankleben ein zumindest teilweises Füllen eines Spaltes zwischen der Strahlungsaustrittsseite und dem optischen Element mit einem Klebstoff, insbesondere einem aushärtbarem Polymer. Bei der Verwendung eines aushärtbaren Polymers umfasst das Ankleben noch einen Schritt eines Aushärtens des Polymers. Vorzugsweise umfasst das Aushärten des Polymers ein Beaufschlagen des Polymers mit UV-Licht.
Insbesondere kann vorgesehen sein, dass das Aushärten des Polymers ein Erhöhen einer Umgebungstemperatur des Polymers umfasst. Durch das Vorsehen von UV-Licht und/oder einer erhöhten Umgebungstemperatur kann ein Aushärteprozess in vorteil- hafter Weise erheblich beschleunigt werden, sodass eine Her¬ stellungszeit eines entsprechenden optoelektronischen Bauteils erheblich reduziert werden kann.
In einer anderen Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass die vorgenannten und nachfolgend beschriebenen Befestigungs¬ oder Fixierungsmöglichkeiten beliebig miteinander kombiniert werden können. Insbesondere können ein Verlöten und ein Verkleben oder Ankleben vorgesehen sein. Dadurch wird eine besonders mechanisch stabile Befestigung bewirkt.
Gemäß einer Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass das optische Element eine Antireflexschicht aufweist. Eine solche Antireflexschicht vermindert oder vermeidet in vorteilhafter Weise Reflexe der ausgekoppelten elektromagnetischen Strah- lung. Solche Antireflexschichten können beispielsweise aus einer Schicht gebildet sein. Insbesondere können solche Anti¬ reflexschichten aus mehreren Schichten, also aus einer
Schichtenfolge, gebildet sein. Solche Schichten können bei¬ spielsweise Siliziumoxid, Tantaloxid, Titanoxid oder eine Kombination der vorgenannten Materialien umfassen. Vorzugsweise beträgt eine Schichtdicke für eine Antireflexschicht , insbesondere für eine einlagige Antireflexschicht , Lambda/4 nm, wobei Lambda für die Wellenlänge der abgestrahlten elekt¬ romagnetischen Strahlung steht. Für eine Wellenlänge von kleiner als 400 nm, kann eine Schichtdicke insofern bei¬ spielsweise zwischen 50 nm bis 100 nm betragen. Gemäß einer Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass die fluidundurchlässige Schutzschicht ein Siliziumoxid, ein Alu¬ miniumoxid oder eine Kombination der beiden vorgenannten Materialien umfasst. Vorzugsweise werden die vorgenannten Mate- rialien oder auch nur eines der vorgenannten Materialien, auf ein organisches Material wie beispielsweise ein Polymer auf¬ getragen, insbesondere als eine oder mehrere Atomschichten. Vorzugsweise kann die fluidundurchlässige Schutzschicht ein Parylen umfassen. Die vorgenannten Polymere sowie Materialien können insbesondere mittels Abscheideverfahren wie beispiels¬ weise plasmagestützte, chemische Dampfabscheideverfahren auf¬ getragen bzw. abgeschieden werden.
Nach einer Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass die einzelnen Schichten wie beispielsweise Schutzschicht, Antire- flexschicht oder AntihaftSchicht des optischen Elements mit¬ einander verbunden werden, sodass ein Schichtverbund umfassend mehrere Schichten gebildet wird. Vorzugsweise kann vor¬ gesehen sein, dass die einzelnen Schichten mittels thermi- sehen Bondens verbunden werden. Vorzugsweise können die
Schichten metallisiert werden, sodass anschließend eine Ver¬ lötung der Schichten möglich ist, beispielsweise in einem Wa- ferverbund. Sofern ein Verbund aus Glas-Silizium-Glas verwen¬ det wird, kann dies insbesondere mittels anodischen Bondens hergestellt werden. Hierbei wird das Silizium in der Regel nicht durchstrahlt, sondern dient zur Befestigung. Kavitäten im Glas können beispielsweise durch ein nasschemisches Ätzen hergestellt werden. Dies insbesondere sehr kostengünstig. Gemäß einer Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass eine
Dicke des optischen Elements in Abstrahlrichtung mehrere 1/10 mm bis einige mm beträgt. Vorzugsweise kann eine Form des op¬ tischen Elements plan sein. Insbesondere kann das optische Element eine Linsenform, insbesondere eine konkave Linsen- form, aufweisen, sodass in vorteilhafter Weise eine Kollima- tion der ausgekoppelten elektromagnetischen Strahlung bewirkt werden kann. Das Vorsehen eines Schichtverbundes oder einer Schichtenfolge für das optische Element bewirkt in vorteilhafter Weise, dass spezielle und bestimmte optische Eigenschaften definiert wer- den können je nach spezifischer Anwendung. So kann beispielsweise eine Strahlaufweitung im optischen Element stattfinden, um auch mit relativ kurzen Dicken in Abstrahlrichtung zu geringeren Leistungsdichten der abgestrahlten elektromagnetischen Strahlung zu kommen.
Nach einer Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass die Form des optischen Elements eine Linsenfläche, eine Freiform¬ fläche oder eine Halbkugel ist. Nach einer Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass nach dem Anordnen der Reduzierungseinrichtung ein resonates Verhalten der Laserdiode überprüft wird. Somit kann in vorteil¬ hafter Weise überprüft werden, ob aufgrund des Vorsehens der Reduzierungseinrichtung ein gekoppelter Resonator entstanden ist, der das resonate Verhalten des Lasers negativ beeinflus¬ sen kann.
Nach einer Ausführungsform ist ein Träger vorgesehen, auf welchem insbesondere ein Kühlkörper angeordnet ist. Auf dem Kühlkörper ist insbesondere die Erzeugungseinrichtung, insbesondere die Laserdiode, angeordnet. Bei der Laserdiode han¬ delt es sich vorzugsweise um eine blaue Laserdiode oder eine UV-Laserdiode. Das Vorsehen des Kühlkörpers bewirkt in vor¬ teilhafter Weise, dass die im Betrieb der Laserdiode erzeugte Wärme abgeführt werden kann, sodass in vorteilhafter Weise eine Überhitzung der Laserdiode vermieden werden kann.
Der Träger ist vorzugsweise an einem Transistorgehäuse ange¬ ordnet, welches beispielsweise elektronische Komponenten für eine Ansteuerung Erzeugungseinrichtung, insbesondere der Laserdiode, umfassen kann. In einer Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass das optische Element an der Auskoppelfacette angesprengt ist. Das heißt also insbesondere, dass das optische Element in direk¬ tem Kontakt mit der Auskoppelfacette ist. Um das optische Element weiter zu fixieren, insbesondere um es in eine Rich¬ tung parallel zu der Auskoppelfacettenebene zu fixieren, ist vorzugsweise ein Klebstoff vorgesehen, der das optische Ele¬ ment an den Träger anklebt. Das heißt also insbesondere, dass zwischen dem optischen Element und dem Träger Klebstoff vor- gesehen ist, der das optische Element an den Träger anklebt.
Es kann also insbesondere vorgesehen sein, dass das optische Element an die Auskoppelfacette angesprengt wird, wobei an¬ schließend das optische Element mittels Klebstoff an den Trä- ger angeklebt wird. Somit ist in vorteilhafter Weise sowohl eine Verschiebung des optischen Elements in eine Richtung senkrecht zu der Facettenebene als auch eine Verschiebung pa¬ rallel zu der Facettenebene bewirkt. In einer anderen Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass das optische Element mittels Klebstoff sowohl an dem Träger als auch an der Auskoppelfacette angeklebt wird respektive ist. Dadurch wird in vorteilhafter Weise eine besonders sta¬ bile Anordnung bewirkt.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Hierbei zeigen
Fig. 1 ein optoelektronisches Bauteil,
Fig. 2 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zur Herstellung eines optoelektronischen Bauteils,
Fig. 3 ein weiteres optoelektronisches Bauteil,
Fig. 4 ein Verlauf einer Strahlungsdichte in Luft über ei¬ ne Distanz von der Auskoppeleinrichtung, Fig. 5 ein optoelektronisches Bauteil,
Fig. 6 ein anderes optoelektronisches Bauteil,
Fig. 7 ein anderes optoelektronisches Bauteil,
Fig. 8 ein weiteres optoelektronisches Bauteil und
Fig. 9 ein optoelektronisches System umfassend mehrere op toelektronische Bauteile.
Im Folgenden können für gleiche Merkmale gleiche Bezugszei¬ chen verwendet werden.
Fig. 1 zeigt ein optoelektronisches Bauteil 101.
Das Bauteil 101 umfasst eine Erzeugungseinrichtung 103 zum Erzeugen von elektromagnetischer Strahlung. Die Erzeugungs- einrichtung 103 kann beispielsweise eine Laserdiode umfassen, die vorzugsweise Laserstrahlung emittiert, die eine Wellen¬ länge von kleiner 460 nm, insbesondere kleiner als 380 nm, aufweist . Das Bauteil 101 umfasst ferner eine Auskoppeleinrichtung 105, welche ausgebildet ist, die elektromagnetische Strahlung aus der Erzeugungseinrichtung auszukoppeln. Die Auskoppeleinrichtung kann beispielsweise eine Auskoppelfacette aufweisen. Vorzugsweise bildet die Auskoppelfacette eine der beiden Fa- cetten eines Resonators im Fall einer Laserdiode.
Das optoelektronische Bauteil 101 umfasst des Weiteren eine Reduzierungseinrichtung 107 zum Reduzieren einer Strahlungsdichte der ausgekoppelten elektromagnetischen Strahlung, wo- bei die Reduzierungseinrichtung 107 auf einer Strahlungsaustrittseite der Auskoppeleinrichtung 105 angeordnet ist. Durch das Reduzieren der Strahlungsdichte wird in vorteilhaf¬ ter Weise bewirkt, dass Zersetzungsprozesse an gasförmigen Substanzen wie beispielweise kurzkettigen Kohlenwasserstof¬ fen, die sich in der Umgebung der Auskoppeleinrichtung befin- den, vermieden oder verringert werden, sodass sich entsprechend zersetzte Substanzen nicht an der Auskoppeleinrichtung, insbesondere der Auskoppelfacette, anlagern können.
Fig. 2 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zur Herstel- lung eines optoelektronischen Bauteils.
Gemäß einem Schritt 201 werden eine Erzeugungseinrichtung zum Erzeugen von elektromagnetischer Strahlung und eine Auskoppeleinrichtung zum Auskoppeln von elektromagnetischer Strah- lung aus der Erzeugungseinrichtung bereitgestellt. Gemäß ei¬ nem Schritt 203 wird auf einer Strahlungsaustrittsseite der Auskoppeleinrichtung eine Reduzierungseinrichtung zum Reduzieren einer Strahlungsdichte der ausgekoppelten elektromagnetischen Strahlung angeordnet.
Fig. 3 zeigt ein weiteres optoelektronisches Bauteil 301.
Das Bauteil 301 umfasst eine Laserdiode 303, welche im Wel¬ lenlängenbereich von kleiner als 460 nm, insbesondere kleine als 380 nm, Laserstrahlung emittiert. Die Laserdiode 303 um¬ fasst eine Laserfacette 305, mittels welcher Laserstrahlung aus der Laserdiode 303 ausgekoppelt werden kann. Die ausge¬ koppelte Laserstrahlung ist hier symbolisch mittels eines gewellten Pfeils mit dem Bezugszeichen 306 dargestellt. An der Laserfacette 305 ist ein optisches Element 307 angeordnet.
Das optische Element 307 bewirkt insbesondere in vorteilhaf¬ ter Weise eine Verlängerung eines Auskoppelweges oder einer Auskoppelstrecke der ausgekoppelten Laserstrahlung 306, so- dass diese über die verlängerte Auskoppelstrecke ihre Strah¬ lungsdichte reduziert. Das heißt also insbesondere, dass an einer optischen Austrittsebene 309 des optischen Elements 305 die Strahlungsdichte reduziert ist im Vergleich zu der Strah¬ lungsdichte, die die ausgekoppelte Laserstrahlung 306 direkt an der Laserfacette 307 aufweist. Da in der Regel die Laserstrahlung in Form eines divergenten Laserstrahls aus der Laserdiode 303 ausgekoppelt wird, er¬ folgt eine Reduzierung der Strahlungsdichte insbesondere durch den divergenten Laserstrahl bzw. aufgrund dessen Aufweitung .
Fig. 4 zeigt eine Abhängigkeit einer Strahlungsdichte ei¬ nes Laserstrahls in Luft über einer Distanz relativ zu einer Laserfacette . Auf der Abszisse ist die Distanz in Abstrahlrichtung in Mikrometern aufgetragen relativ zu der Strahlungsaustrittsseite, hier der Laserfacette, also die Distanz senkrecht von der Strahlungsaustrittsseite . Auf der Ordinate ist die Strahlungsdichte in Luft in W/mm2 aufgetragen .
Die Kurve mit dem Bezugszeichen 401 kennzeichnet einen ent¬ sprechenden Verlauf einer Leuchtdiode.
Die Kurve mit dem Bezugszeichen 403 kennzeichnet einen ent¬ sprechenden Verlauf einer Laserdiode, welche blaue Laser¬ strahlung, insbesondere UV-Strahlung, emittiert. Der Punkt, der in der Kurve mit dem Bezugszeichen 405 gekennzeichnet ist, markiert den Punkt, an welchem eine Strahlungsdichte auf ein tolerables Niveau abgesunken ist, sodass Zersetzungspro¬ zesse weitgehend nicht mehr auftreten können, sodass entspre¬ chende Ablagerungen nicht mehr vorkommen oder auftreten können .
Fig. 5 zeigt ein optoelektronisches Bauteil 501 in einer Frontansicht (links) und einer Seitenansicht (rechts). Das optoelektronische Bauteil 501 umfasst einen Träger 503, auf welchem ein Kühlkörper 505 angeordnet ist. Auf dem Kühlkörper 505 ist eine Laserdiode 507 angeordnet. Bei der Laser- diode 507 handelt es sich vorzugsweise um eine blaue Laserdi¬ ode oder eine UV-Laserdiode. Das Vorsehen des Kühlkörpers 505 bewirkt in vorteilhafter Weise, dass die im Betrieb der La¬ serdiode 507 erzeugte Wärme abgeführt werden kann, sodass in vorteilhafter Weise eine Überhitzung der Laserdiode 507 ver- mieden werden kann.
Der Träger 503 ist des Weiteren an einem Transistorgehäuse 509 angeordnet, welches beispielsweise elektronische Kompo¬ nenten für eine Ansteuerung der Laserdiode 507 umfassen kann.
Die Laserdiode 507 weist des Weiteren eine Laserfacette 511 als Auskoppelfacette für die mittels der Laserdiode 507 er¬ zeugte LaserStrahlung auf. Des Weiteren ist ein Fenster 515 als optisches Element vorge¬ sehen, welches mittels eines Klebstoffs 513 an der Laserfa¬ cette 511 angeklebt ist. Bei dem Klebstoff 513 handelt es sich vorzugsweise um einen Klebstoff, der strahlungsdurchläs¬ sig für die Laserstrahlung ist.
Das heißt also insbesondere, dass direkt an der Laserfacette 511 der Klebstoff 513 aufgebracht ist, wobei direkt auf dem Klebstoff 513 das Fenster 515 angeordnet ist. Dadurch wird in vorteilhafter Weise eine Auskoppelstrecke für das Laserlicht verlängert, sodass es nach dieser Auskoppelstrecke ausrei¬ chend weit aufgeweitet ist, sodass die entsprechende Strah¬ lungsdichte ausreichend reduziert ist, um Zersetzungsprozesse zu vermeiden. Ein Abstrahlkegel des Laserlichts ist hier mit dem Bezugszeichen 517 gekennzeichnet.
Fig. 6 zeigt ein weiteres optoelektronisches Bauteil 601. Das optoelektronische Bauteil 601 ist im Wesentlichen analog zu dem optoelektronischen Bauteil 501 gemäß Fig. 5 aufgebaut. Auf die entsprechenden Ausführungen kann verwiesen werden. Der Übersicht halber ist das Transistorgehäuse 509 nicht ge- zeigt.
Es wird angemerkt, dass in einer nicht gezeigten Ausführungs¬ form ganz allgemein vorgesehen kann, dass das optoelektronische Bauteil kein solches Transistorgehäuse aufweist. Das heißt also insbesondere, dass das optoelektronische Bauteil für sich auch ohne ein Transistorgehäuse offenbart ist.
Als ein Unterschied im Vergleich zu dem optoelektronischen Bauteil 501 gemäß Fig. 5 ist das Fenster 515 an der Laserfa- cette 511 in dem optoelektronischen Bauteil 601 gemäß Fig. 6 angesprengt. Das heißt also insbesondere, dass das Fenster 515 in direktem Kontakt mit der Laserfacette 511 ist. Um das Fenster 511 weiter zu fixieren, insbesondere um es in eine Richtung parallel zu der Laserfacettenebene zu fixieren, ist ein Klebstoff 513 vorgesehen, der das Fenster 511 an den Träger 503 anklebt. Das heißt also insbesondere, dass zwischen dem Fenster 515 und dem Träger 503 Klebstoff 513 vorgesehen ist, der das Fenster 515 an den Träger 503 anklebt. Es kann also insbesondere vorgesehen sein, dass das Fenster
515 an die Laserfacette 511 angesprengt wird, wobei anschlie¬ ßend das Fenster 515 mittels Klebstoff 513 an den Träger 503 angeklebt wird. Somit ist in vorteilhafter Weise sowohl eine Verschiebung des Fensters 515 in eine Richtung senkrecht zu der Laserfacettenebene als auch eine Verschiebung parallel zu der Laserfacettenebene bewirkt.
Fig. 7 zeigt ein anderes optoelektronisches Bauteil 701. Das optoelektronische Bauteil 701 ist im Wesentlichen analog zu den optoelektronischen Bauteilen 501 und 601 gemäß Fig. 5 und 6 aufgebaut. Auf die entsprechenden Ausführungen kann verwiesen werden.
Auch in dem optoelektronischen Bauteil 701 ist das Fenster 515 an der Laserfacette 511 angesprengt. Als ein Unterschied zu den optoelektronischen Bauteilen 501 und 601 ist in dem optoelektronischen Bauteil 701 vorgesehen, dass zwischen dem Fenster 515 und dem Kühlkörper 505 Klebstoff 513 vorgesehen ist, der das Fenster 515 an den Kühlkörper 505 anklebt.
Hierfür ragt die Laserdiode 507 mit seiner Laserfacette 511 für eine vorbestimmte Strecke über den Kühlkörper 505 hinaus. Wenn nun das Fenster 515 an die Laserfacette 511 angesprengt wird, ist aufgrund dieser Überragung ein Spalt 703 zwischen dem angesprengten Fenster 515 und dem Kühlkörper 505 gebildet. In diesen Spalt 703 wird nun Klebstoff 513 eingefüllt oder aufgetragen, sodass eine Klebefixierung des Fensters 515 mit dem Kühlkörper 505 bewirkt ist. Fig. 8 zeigt ein anderes optoelektronisches Bauteil 801. Das optoelektronische Bauteil 801 ist im Wesentlichen analog zu den optoelektronischen Bauteilen 501, 601 und 701 gemäß den Fig. 5, 6 und 7 aufgebaut. Auf die entsprechenden Ausführungen kann verwiesen werden.
Das Fenster 515 des optoelektronischen Bauteils 801 ist mit¬ tels eines Klebstoffs 513 an den Träger 503 angeklebt. Des Weiteren ist das Fenster 515 mittels eines weiteren Kleb¬ stoffs 803 an die Laserfacette 511 der Laserdiode 507 ange- klebt das heißt also insbesondere, dass das Fenster 515 zwei¬ fach verklebt ist: zum Einen mit der Laserfacette 511 und zum Anderen mit dem Träger 503. Dadurch wird eine besonders feste Fixierung des Fensters 515 relativ zu der Laserfacette 511 bewirkt .
Fig. 9 zeigt ein optoelektronisches System 901. Das optoelektronische System 901 umfasst mehrere parallel ne¬ beneinander angeordnete optoelektronische Bauteile 903. Links ist ein solches optoelektronisches Bauteil 903 in einer Sei¬ tenansicht gezeigt. Die rechte Zeichnung zeigt eine Drauf- sieht von schräg oben auf das optoelektronischen Systems 901.
Die optoelektronischen Bauteile 903 sind analog zu dem optoe¬ lektronischen Bauteil 801 gemäß Fig. 8 aufgebaut. Auf die entsprechenden Ausführungen kann verwiesen werden.
In einer nicht gezeigten Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass die optoelektronischen Bauteile 903 jeweils analog zu den optoelektronischen Bauteilen 501, 601, 701 aufgebaut sind. Die optoelektronischen Bauteile des Systems 901 können insbesondere gleich oder vorzugsweise unterschiedlich gebil¬ det sein.
In dem optoelektronischen System 901 teilen sich die optoelektronischen Bauteile 903 ein gemeinsames Fenster 515. Das heißt also insbesondere, dass ein einziges Fenster 515 vorge¬ sehen ist, welches als optisches Element mittels Klebstoff 803 an den jeweiligen Laserfacetten 511 der einzelnen Laserdioden 507 angeklebt ist. Das einzige Fenster 515 ist ferner mittels Klebstoffs 513 an einem gemeinsamen Träger 503 ange- ordnet. Das heißt also insbesondere, dass sich die Bauteile 903 einen gemeinsamen Träger teilen. Hierbei ist ferner vorgesehen, dass der gemeinsame Träger 503, auf welchen die einzelnen Laserdioden 507 mittels eines jeweiligen Kühlkörpers 505 angeordnet sind, thermisch mit einem weiteren Kühlkörper 905 verbunden ist. Insbesondere ist der gemeinsame Träger 503 auf dem Kühlkörper 905 angeordnet.
Der Kühlkörper 905 weist gemäß Fig. 9 eine Stufenform auf, wobei der gemeinsame Träger 503 auf der unteren Stufe des Kühlkörpers 905 angeordnet ist. In weiteren nicht gezeigten Ausführungsformen kann vorgesehen sein, dass der Kühlkörper 905 eine ebene oder plane Form aufweist, also keine Stufen¬ form.
Der gemeinsame Träger 503 ist ferner in einem Rahmen 907 aus beispielsweise Epoxydharz angeordnet, der einen mechanischen Schutz und eine mechanische Stabilisierung des gemeinsamen Trägers 503 bewirken kann. Der Rahmen 907 kann beispielsweise mittels eines Thermoplasts und/oder mittels eines Duroplasts umhüllt werden, bevor die einzelnen Laserdioden 507 montiert werden. Insbesondere kann in einer nicht gezeigten Ausführungsform vorgesehen sein, dass auf einen solchen Epoxidrah- men 907 verzichtet wird.
Zusammenfassend umfasst die Erfindung also insbesondere den Gedanken, die Leuchtdichte einer blauen oder UV- Laserdiode durch Montage eines optischen Elementes direkt vor der Aus¬ trittsfacette der Laserdiode zu reduzieren. Diese Reduzierung wird also insbesondere mittels des optischen Elements be¬ wirkt, wobei eine Dicke in Abstrahlrichtung, also insbesonde- re in einer Richtung senkrecht zu der Austrittsfacette, ins¬ besondere so gewählt wird, dass an dessen optischer Aus¬ trittsebene die Strahlungsdichte so weit reduziert ist, dass es nicht mehr zu Zersetzungen und Ablagerungen kommen kann. Die Reduzierung der Strahlungsdichte erfolgt hierbei insbe- sondere durch den divergenten Laserstrahl. Das heißt also insbesondere, dass das optische Element eine Verlängerung ei¬ ner Auskoppelstrecke bewirkt.
Das optische Element kann insbesondere aus einem optischen Glas, Siliziumdioxid, Saphir (A1203), Galiumnitrid (GaN) , Si¬ likon und/oder einem Polymer, insbesondere einem strahlenstabilen Polymer, gebildet sein oder ein solches umfassen respektive aus einer Kombination der vorgenannten Materialien gebildet sein oder eine solche Kombination umfassen.
Insbesondere kann vorgesehen sein, dass das Material des op¬ tischen Elements eine hohe Transmission bei der entsprechen- den Laserwellenlänge und/oder eine hohe Stoffundurchlässig- keit für Gas und Flüssigkeiten, also Fluide, aufweist.
Vorzugsweise weist das optische Element Beschichtungen auf, um insbesondere Reflexe zu unterdrücken oder Ablagerungen von Stoffen zu reduzieren. Vorzugsweise kann eine Form des opti¬ schen Elements eine Plan-Platte sein. Die Form kann insbesondere eine Linsenfläche sein, vorzugsweise eine Freiformflä¬ che, insbesondere eine Halbkugel.
Das optische Element kann vorzugsweise aus mehr als einem Ma¬ terial oder aus mehr als einer Schicht bestehen oder gebildet sein, sodass beispielsweise ein Schichtverbund aus zwei Plat¬ ten gebildet sein kann, wobei der Schichtverbund dann das op- tische Element bildet. Dies bewirkt insbesondere, dass be¬ stimmte optische Eigenschaften definiert werden können. Bei¬ spielsweise kann eine Strahlaufweitung im optischen Element bewirkt werden, um mit kürzeren Dicken zu geringeren Leistungsdichten zu kommen. Das heißt also insbesondere, dass das optische Element ausgebildet ist, den Laserstrahl oder allge¬ mein die abgestrahlte elektromagnetische Strahlung aufzuwei¬ ten .
In einer nicht gezeigten Ausführungsform kann ferner vorgese- hen sein, dass nach der Montage des optischen Elements überprüft wird, wie sich das optische Element auf das resonate Verhalten des Lasers auswirkt. Insbesondere wird überprüft, ob sich ein gekoppelter Resonator gebildet hat. Obwohl die Erfindung im Detail durch die bevorzugten Ausführungsbeispiele näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.

Claims

Ansprüche
1. Optoelektronisches Bauteil (101), umfassend eine Erzeu¬ gungseinrichtung (103) zum Erzeugen von elektromagnetischer Strahlung und eine Auskoppeleinrichtung (105) zum Auskoppeln von elektromagnetischer Strahlung aus der Erzeugungseinrichtung (103), wobei auf einer Strahlungs¬ austrittsseite der Auskoppeleinrichtung (105) eine Redu¬ zierungseinrichtung (107) zum Reduzieren einer Strahlungsdichte der ausgekoppelten elektromagnetischen
Strahlung (306) angeordnet ist.
2. Optoelektronisches Bauteil (101) nach Anspruch 1, wobei die Auskoppeleinrichtung (105) eine Auskoppelfacette (305) aufweist und die Reduzierungseinrichtung (107) ein optisches Element (307) umfasst, wobei das optische Ele¬ ment (307) die Strahlungsaustrittseite zumindest teil¬ weise bedeckend angeordnet ist.
3. Optoelektronisches Bauteil (101) nach Anspruch 2, wobei das optische Element (307) eine AntihaftSchicht auf sei¬ ner Oberflächen zur Vermeidung von Ablagerungen auf dem optischen Element (307) aufweist.
4. Optoelektronisches Bauteil (101) nach Anspruch 2 oder 3, wobei das optische Element (307) eine fluidundurchlässi- ge Schutzschicht aufweist.
5. Optoelektronisches Bauteil (101) nach einem der Ansprü¬ che 2 bis 4, wobei das optische Element (307) an der Strahlungsaustrittsseite angesprengt ist.
6. Optoelektronisches Bauteil (101) nach Anspruch 5, wobei das angesprengte optische Element (307) gegen eine Ver¬ schiebung parallel zu der Strahlungsaustrittsseite fi¬ xiert ist.
7. Optoelektronisches Bauteil (101) nach einem der Ansprü¬ che 2 bis 4, wobei das optische Element (307) an der Strahlungsaustrittsseite angelötet ist.
8. Optoelektronisches Bauteil (101) nach einem der Ansprü¬ che 2 bis 4, wobei das optische Element (307) an der Strahlungsaustrittsseite angeklebt ist.
9. Optoelektronisches Bauteil (101) nach einem der vorheri¬ gen Ansprüche, wobei die Erzeugungseinrichtung (103) ei¬ ne im Wellenlängenbereich von kleiner als 460 nm emittierende Laserdiode (301) umfasst.
10. Optoelektronisches Bauteil nach einem der vorheri¬ gen Ansprüche soweit rückbezogen auf die Ansprüche 2 und 4, wobei die fluidundurchlässige Schutzschicht eine ga¬ sundurchlässige Schutzschicht ist.
11. Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Bauteils, wobei eine Erzeugungseinrichtung (103) zum Erzeugen von elektromagnetischer Strahlung und eine Auskoppeleinrichtung (105) zum Auskoppeln von elektromagnetischer Strahlung aus der Erzeugungseinrichtung bereitgestellt werden (201), wobei auf einer Strahlungsaus¬ trittsseite der Auskoppeleinrichtung (105) eine Reduzie¬ rungseinrichtung (107) zum Reduzieren einer Strahlungsdichte der ausgekoppelten elektromagnetischen Strahlung
(306) angeordnet (203) wird.
12. Verfahren nach Anspruch 11, wobei die Auskoppeleinrichtung (105) eine Auskoppelfacette (305) aufweist und die Reduzierungseinrichtung (107) ein optisches Element
(307) umfasst, wobei das optische Element (307) an der Strahlungsaustrittsseite der Auskoppelfacette (305) die Strahlungsaustrittsseite zumindest teilweise bedeckend angeordnet wird.
13. Verfahren nach Anspruch 12, wobei die Auskoppelfacette (305) an die Strahlungsaustrittsseite angesprengt wird, wobei das Ansprengen des optischen Elements (307) an der Strahlungsaustrittsseite ein Aufbringen eines Fluids auf die Strahlungsaustrittsseite, ein Aufdrücken des optischen Elements (307) auf die Strahlungsaus¬ trittsseite mit dem aufgebrachten Fluid und ein Verduns¬ ten des aufgebrachten Fluids umfasst, so dass während der Verdunstung des aufgebrachten Fluids das optische Element (307) mittels einer Kapillarkraft gegen die
Strahlungsaustrittsseite gezogen wird, wobei nach der Verdunstung das optische Element (307) mittels einer atomaren Kraft gegen die Strahlungsaustrittsseite gehal¬ ten wird.
14. Verfahren nach Anspruch 13, wobei das optische Element (307) nach dem Andrücken gegen eine Verschiebung parallel zur Oberfläche der Strahlungsaustrittsseite fi¬ xiert wird.
15. Verfahren nach Anspruch 12, wobei die Strahlungsaustrittseite metallisch beschichtet und ein Lot auf ei¬ ner der Strahlungssaustrittsseite gegenüberliegenden Oberfläche des optischen Elements (307) aufgebracht wird, um die Strahlungsaustrittsseite mit dem optischen
Element (307) zu verlöten.
16. Verfahren nach Anspruch 12, wobei das optische Element (307) an die Strahlungsaustrittsseite angeklebt wird, wobei das Ankleben ein zumindest teilweises Füllen eines Spaltes (703) zwischen der Strahlungsaustrittssei¬ te und dem optischen Element (307) mit einem aushärtba¬ ren Polymer mit einem anschließenden Aushärten des Polymers umfasst.
17. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 16 soweit rückbezogen auf Anspruch 12, wobei das optische Element (307) eine gasundurchlässige Schutzschicht aufweist.
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