WO2014135339A1 - Halbleiterlaseranordnung mit wäremeleitelementen - Google Patents

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laser chip
carrier
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Osram Opto Semiconductors GmbH
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    • H01S5/02476—Heat spreaders, i.e. improving heat flow between laser chip and heat dissipating elements

Definitions

  • semiconductor laser diode chips are mounted on a carrier element, which is also referred to as submount, and with this on another heat sink, for example a heat sink or a housing,
  • the semiconductor laser diode chip is usually arranged with the substrate side on the carrier element, so that the active region is arranged close to the upper side of the semiconductor laser diode chip viewed from the carrier element.
  • the p-side of the semiconductor laser diode chip is disposed on the top side as viewed from the support element, which is why such a mounting arrangement is referred to as "p-up.”
  • the semiconductor laser chip has an active region which emits light along a radiation direction during operation.
  • the semiconductor laser chip is as
  • edge emitting semiconductor laser chip and emits light in operation via a light output surface, which is formed by a side surface of the semiconductor laser chip.
  • the light output surface can also be referred to as a so-called facet.
  • the active area is part of one Semiconductor layer sequence deposited on a substrate by, for example, epitaxial growth.
  • the semiconductor layer sequence may, for example, be based on a nitride, phosphide or arsenide compound semiconductor material.
  • the chips are first processed in the wafer composite, whereby, for example, electrical contact layers, for example metal contacts, are applied and / or a ridge-wave definition is carried out
  • An electrical contact layer can, in particular, be disposed on the upper side of the upper side facing away from the substrate
  • a further electrical contact layer may be arranged on an exposed, remote from the substrate
  • Semiconductor laser light sources is absorbed by reference back.
  • the semiconductor laser chip has a mounting side that is configured to connect the semiconductor laser chip to the semiconductor laser chip
  • Mounting side can be arranged on a support.
  • Mounting side formed by the lower side of the substrate. Seen from the mounting side is located in this Embodiment, the semiconductor layer sequence with the active area over the substrate. Alternatively, the
  • Assembly side be formed by the substrate facing away from the upper side of the semiconductor layer sequence, so that in this embodiment, seen from the mounting side of the substrate is above the semiconductor layer sequence with the active region.
  • the semiconductor layer sequence can, for example, as viewed from the active region, have an n-doped side facing the substrate and a p-doped side facing away from the substrate. If the mounting side is formed by the lower side of the substrate, one also speaks of a so-called “p-up” or "n-down” mounting in the case of a p-doped side of the semiconductor layer sequence facing away from the substrate. Is the mounting side through the upper side of the
  • Formed semiconductor layer sequence one speaks at a side facing away from the substrate p-doped side of the
  • semiconductor laser chip arranged with the mounting side on a support.
  • the semiconductor chip can be soldered or glued to the carrier.
  • Lottik or an adhesive layer is arranged.
  • the semiconductor chip can be arranged directly on the carrier, ie only by means of such
  • Connecting layer without a further layer or another element between the carrier and the semiconductor chip is arranged.
  • the semiconductor laser chip with the substrate on which the semiconductor layer sequence with the active region is applied to be mounted on the carrier.
  • a semiconductor laser chip faces away from the mounting side and, when mounted on a carrier, also facing away from the carrier has an upper side, so that the mounting side of the
  • Semiconductor laser chips forms a bottom of the semiconductor laser chip.
  • the top can be level or with one
  • the mounting side or the upper side or both may be formed at least partially by an electrical contact layer of the semiconductor laser chip.
  • the emission direction of the light generated in operation preferably runs parallel or at least substantially parallel to the main extension plane of the upper side and the lower side of the semiconductor laser chip. Substantially parallel here means that the direction component of the emission direction parallel to the main extension plane of the top and bottom is greater than the direction component of the emission perpendicular to the top and bottom. Lateral next to the semiconductor laser chip is a first
  • Heat conducting arranged As a lateral direction is here and hereinafter referred to a direction parallel to the top and bottom of the semiconductor laser chip and perpendicular to the emission direction.
  • the Lichtauskoppel design is the first heat conducting element thus arranged next to the semiconductor laser chip.
  • the first heat conducting element can by means of a
  • Connecting layer to be mounted on the carrier.
  • Attachment of the first heat-conducting element on the carrier can be carried out as described above for the attachment of the semiconductor chip to the carrier.
  • this means that between the first heat-conducting element and the carrier, a connecting layer, for example a
  • Lottik or an adhesive layer can be arranged.
  • the first heat-conducting element can be arranged directly on the carrier, ie only by means of such
  • Heat conducting element is arranged.
  • the second heat-conducting element thus connects the upper sides of the semiconductor chip and the first heat-conducting element.
  • Semiconductor chip and the first heat element facing side of the carrier from measured have a same height, so that facing away from the carrier tops of the
  • a second thermal path for removing the temperature is formed in addition to the thermal path formed by the mounting side of the semiconductor laser chip and further passing through a support, for example.
  • This second thermal path is formed by the second heat-conducting element and by the first heat-conducting element.
  • the second heat-conducting element and / or the first heat-conducting element can be electrically insulating, so that the second thermal path is an electrically insulating path for the
  • first and second heat-conducting elements may be electrically conductive.
  • the first and second heat-conducting element may be provided, for example, by an electrically insulating
  • Connecting layer may be connected to each other or at least one of the heat conducting elements may have an electrically insulating layer at an interface to the other heat conducting element. Furthermore, an electrical insulation by an electrically insulating layer on the second
  • the thermal connection of the semiconductor laser chip is improved.
  • the semiconductor laser chip can be connected via the carrier or directly to an external heat sink, for example to a housing in which the semiconductor laser chip is mounted with the two heat-conducting elements, or to a heat sink.
  • the carrier is a heat-conducting carrier.
  • the carrier also called submount
  • A1N A1N
  • BN BN
  • diamond metal
  • the semiconductor laser chip can be mounted on a heat sink, such as a housing or a heat sink.
  • the semiconductor laser chip can be mounted directly on a heat sink.
  • the first and second heat-conducting element may comprise the same material, in particular a material described below for the first heat-conducting element or for the second heat-conducting element.
  • Heat conducting element electrically insulating.
  • that can first heat conducting element having a ceramic material.
  • the first heat-conducting element comprises one of the following materials: AIN, Al 2 O 3 , BN.
  • the first heat-conducting element is formed from AIN.
  • the second heat-conducting element may for example comprise at least one metal, for example copper and / or aluminum and / or gold.
  • the second heat-conducting element may comprise copper and be formed essentially from copper.
  • the fact that the second heat-conducting element is essentially formed from copper may mean, in particular, that the second heat-conducting element is formed by a solid block of copper, for example a coating on at least one surface of another metal or another
  • Heat conducting also have a described for the second heat conducting material.
  • the second heat-conducting element can also have a material described for the first heat-conducting element.
  • the second one is measured here and below in a direction perpendicular to the top of the semiconductor laser chip. According to another embodiment, the second one
  • the second heat-conducting element can be soldered or glued on the upper side of the semiconductor laser chip, so that also between the second
  • Heat conducting element and the top of the semiconductor laser chip, a solder layer or an adhesive layer is arranged.
  • the second heat-conducting element has an electrically conductive material and if the second heat-conducting element is soldered to the upper side of the semiconductor laser chip, the second heat-conducting element can also be provided for electrical contacting of the upper side of the semiconductor laser chip.
  • the second heat-conducting element can be connected, for example, by means of at least one bonding wire to a current and / or voltage source.
  • the second heat-conducting element may in particular be provided with an electrical contact layer of the
  • this can also be an electrically conductive
  • the top of the semiconductor laser chip may be possible that the top of the semiconductor laser chip must not be exposed for electrical contact in a contact area, but the top completely or at least to an edge region near the light output surface and / or the
  • Heat conducting element is covered to one as possible large-area thermal connection of the top to
  • Semiconductor laser chips corresponds.
  • the length is measured along the emission direction.
  • Heat conduction is. The extent of the edge region along the emission direction and thus the distance of the second
  • the second heat-conducting element may also be withdrawn from the rear side surface of the semiconductor laser chip lying opposite the light-outcoupling surface.
  • the common carrier can be used in particular as
  • Carrier element be formed by means of which the
  • Semiconductor laser assembly on an external heat sink such as a housing or a heat sink, can be mounted.
  • This may further mean, in particular, that the area of the carrier is increased in comparison to a carrier which is provided only for a semiconductor laser chip, so that there is sufficient space on the carrier to provide the first in addition to the semiconductor laser chip
  • the first heat-conducting element can be soldered or glued on the carrier. It is particularly advantageous if the first heat-conducting element has a height which corresponds to the height of the semiconductor laser chip, so that, as described above, preferably the upper sides of
  • Semiconductor laser chip and the first heat conduction about 50 ym or less. Distances specified here and below may in particular also correspond to the mounting accuracy or the assembly tolerance.
  • the distance between the first heat conducting element and the semiconductor laser chip is measured between a side surface of the semiconductor laser chip, which faces the first heat conducting element, and a side surface of the first heat conducting element, which faces the semiconductor laser chip.
  • the width of a gap between the semiconductor laser chip and the first heat conduction member is preferably less than or equal to 100 ⁇ m, and particularly preferably about 50 ⁇ m or less.
  • the first heat-conducting element is preferably soldered onto the carrier at a distance, preferably about 50 ⁇ m or less.
  • Copper block as a second heat conducting element with a thickness of greater than or equal to 200 ym and less than or equal to 300 ym soldered or glued to the semiconductor laser chip and the first heat conducting element.
  • the first heat-conducting element is here
  • the first heat-conducting element is arranged in the lateral direction next to a carrier on which the semiconductor laser chip is mounted. In other words, this means that the first heat-conducting element is not arranged on the carrier but next to it.
  • the semiconductor laser array thus has on the
  • a housing or a heat sink can be mounted.
  • the carrier and the first heat-conducting element preferably have side faces which face each other and the distance between them
  • a gap is formed between the carrier and the first heat conducting element, which has a width of less than or equal to 100 .mu.m and more preferably of about 50 .mu.m or less.
  • Carrier and the first heat-conducting element both mounting sides and tops, which lie opposite the mounting sides, in each case in the same plane.
  • the carrier is delimited in the lateral direction by two side faces, between which the semiconductor laser chip is seen in the lateral direction is arranged.
  • Semiconductor laser chip This means that in one direction, with respect to the light output surface of the semiconductor laser chip, the semiconductor laser chip is not centered on the carrier
  • Heat-conducting element facing side protrudes less far beyond the semiconductor laser chip addition. As distances between the semiconductor laser chip and the side surfaces of the first
  • the carrier can thus be in the lateral direction on the side that the first
  • the first heat conduction member may be provided and arranged together on this side with a same height as the carrier and the semiconductor laser chip.
  • the distance between the carrier and the first heat-conducting element which is preferably formed by an AIN block, is preferably about 50 ⁇ m or less.
  • a copper block with gold-plated surfaces as a second heat-conducting element with a thickness of greater than or equal to 200 ym and less than or equal to 300 ym and with an appropriate length along the emission direction in this case connects the upper side of the semiconductor laser chip with the
  • the second heat-conducting element and the first michleitelement a so-called Topmount in addition to the submount, by the carrier and / or an external
  • Heat sink is formed, provided. As a result, the thermal behavior compared to a conventional
  • Laser diode submount concept can be improved. Due to the improved heat dissipation is also the electro-optical
  • Semiconductor laser array have a thermal resistance of 10 K / W or better.
  • FIG. 1A shows a semiconductor laser arrangement according to FIG.
  • FIG. 1A shows a semiconductor laser arrangement 100 according to one exemplary embodiment.
  • the semiconductor laser arrangement 100 has a semiconductor laser chip 1 with an active region 11 which, in operation, emits light along an emission direction, the emission direction being perpendicular to the emission direction
  • the semiconductor laser chip 1 is edge-emitting
  • an electrical contact layer can be arranged, in particular on the upper side facing away from the substrate
  • a further electrical contact layer may be formed on an exposed surface region of a surface which faces away from the substrate
  • the semiconductor laser chip 1 has a mounting side 12, by means of which the semiconductor laser chip 1 and thus also the semiconductor laser arrangement 100 shown can be mounted on a support or a heat sink, such as a housing or a heat sink. Im shown
  • the mounting side 12 is formed by the active area 11 and thus the semiconductor layer sequence facing away from arranged lower side of the substrate.
  • Semiconductor laser chips 1 Such an arrangement is also referred to as a "p-up” arrangement Alternatively, it may also be possible in this as in the following embodiments, that the semiconductor laser chip 1 in a "p-down "Arrangement is arranged in the semiconductor laser array.
  • a first heat-conducting element 3 is furthermore located laterally next to the semiconductor laser chip 1, that is to say in a direction perpendicular to the emission direction and along the
  • the upper sides 10, 30 of the semiconductor laser chip 1 and the first heat-conducting element 3 lie in a plane, so that the second heat-conducting element 4, the tops 10, 30, of the
  • semiconductor laser chips 1 and the first heat conduction element 3 can connect directly.
  • the second is
  • Semiconductor laser chips 1 and the first heat conducting element 3 soldered or glued respectively.
  • the first and second heat conducting element 3, 4 thus form when looking at the light output surface of the
  • the upper side 30 facing away from the bottom of the first heat conducting 3 forms the mounting side 32 of the first heat conducting element 3, which together with the mounting side 12 of the semiconductor laser chip 1, the mounting surfaces of
  • Semiconductor laser assembly 100 forms, by means of which the
  • the first heat-conducting element 3 may in particular have a distance of less than or equal to 100 ym or greater than or equal to 0 ym and more preferably of approximately 50 ym or less to
  • Semiconductor laser chip 1 have.
  • the semiconductor laser device 100 is so
  • the first heat-conducting element 3 is formed, for example, from A1N. This can be next to a high
  • the second heat-conducting element 4 is shown in FIG.
  • Embodiment electrically conductive and has at least one metal.
  • the second metal has at least one metal.
  • Heat conducting 4 have copper. To provide the highest possible thermal conductivity is the second
  • the second heat-conducting element 4 has in particular a thickness of greater than or equal to 200 ym and less than or equal to 300 ym, wherein the thickness in one
  • the second heat conducting element 4 electrically conductive, for example via a solder connection, connected to the top 10 of the semiconductor laser chip 1, which may preferably be formed by an electrical contact layer, an electrical connection of the
  • the second heat conducting element 4 can do this
  • Heat conducting element 3 and the second heat conducting element 4 a have the same material.
  • the first and second heat conducting element 3, 4 are both electrically conductive. In this case, a
  • the first and second heat conducting element 3, 4 for example, by an electrically insulating
  • Connecting layer be connected to each other or at least one of the heat conducting elements 3, 4 may be an electrical
  • first and second heat-conducting elements 3, 4 preferably have the same material.
  • a further thermal path is provided by the first and the second heat-conducting element 3, 4 in addition to the mounting side 12 of the semiconductor laser chip 1, so that the heat generated in operation in the semiconductor laser chip 1 over the top 10 and the top 10 opposite Under or mounting side 12 of the
  • Semiconductor laser chips 1 can be derived. Over the second heat conducting element 4 can thus be a thermal
  • Connection of the top 10 of the semiconductor laser chip 1 can be achieved.
  • Heat-conducting element 3 for example as described above by A1N as the material of the first heat-conducting element 3 or by at least one electrically insulating layer or at least one electrically insulating connection layer, an electrically insulated thermal bridge to the top 10 of the semiconductor laser chip 1 can be achieved.
  • Heat-conducting element 3 can thus be, for example, a standard submount block made of A1N, which is adapted only with regard to its height to the height of the semiconductor laser chip 1.
  • FIG. 1B shows a further exemplary embodiment of a semiconductor laser arrangement 101 which has a
  • Embodiment may be formed.
  • the semiconductor laser arrangement 101 of the exemplary embodiment of FIG. 1B additionally has a support 2 on which the
  • Semiconductor laser chip 1 and the first heat conducting element 3 are mounted.
  • the semiconductor laser chip 1 with a
  • Mounting side 12 mounted on an upper side of the carrier 2, for example by means of a solder or adhesive layer.
  • the first heat-conducting element 3 is arranged laterally next to the semiconductor laser chip 1 on the carrier 2, so that the carrier 2 is a common carrier for the Semiconductor laser chip 1 and the first heat conducting element 3 forms.
  • the first heat conducting element 3 is soldered or glued to the mounting side 32 on the support 2.
  • Heat-conducting element 3 is preferably attached directly to the carrier 2, that is, between the semiconductor chip 1 and the carrier 2 and the first heat-conducting element 3 and the carrier 2 only one connecting layer, in both cases, for example, a solder layer or an adhesive layer, is arranged. Moreover, it is particularly advantageous if the semiconductor chip 1 and the first heat-conducting element 3 have the same height seen from the carrier 2, so that the upper sides of the semiconductor chip 1 and the heat-conducting element 3 facing away from the carrier 2 lie in the same plane.
  • the second heat-conducting element 4 may in this case be plate-shaped, as shown for example in FIG. 1B.
  • the carrier 2 compared to conventional arrangements, in which only one semiconductor laser diode chip is arranged on a carrier element, an enlarged area.
  • Semiconductor laser assembly 101 can be mounted on a heat sink such as a housing or a heat sink.
  • the carrier 2 preferably has a material with a high thermal conductivity, for example AlN.
  • Embodiment for example, also have or be ALN.
  • the carrier 2 may comprise a different material than the first heat-conducting element 3.
  • the carrier 2 can also comprise, for example, a metal or another electrically conductive material, so that the semiconductor laser chip 1 can be electrically contacted by the carrier 2.
  • FIGS. 2 to 5 show further exemplary embodiments of semiconductor laser arrangement 102 to 105, which
  • semiconductor laser assemblies 100 and 101 represent. Therefore, the following description mainly relates to the differences from the semiconductor laser devices 100 and 101.
  • the semiconductor laser chip 1 and the first and second heat conduction members 3, 4 may have features as described above unless otherwise described
  • the semiconductor laser array 102 according to the
  • a first heat conducting element 3 which is arranged adjacent to the carrier 2 and adjacent to the semiconductor laser chip 1.
  • the first is
  • the semiconductor laser assembly 102 may over the semiconductor laser chip 1 facing away from
  • the first heat-conducting element 3 has a height that corresponds to a common height of the semiconductor laser chip 1 and of the carrier 2, so that the undersides of the carrier 2 and of the first
  • Embodiments a second heat conducting element. 4
  • FIG. 3 shows a further exemplary embodiment of a semiconductor laser arrangement 103, in which the carrier 2 is modified in comparison to the semiconductor laser arrangement 102 of the exemplary embodiment of FIG. This one points in
  • the distance 52 of the first heat-conducting element 3 facing side surface 13 to the corresponding side surface of the semiconductor laser chip 1 is smaller than the distance 53 of the side facing away from the first heat-conducting member 3 side surface 14 of the carrier 2 to the corresponding side surface of the semiconductor laser chip 1.
  • FIG. 4 shows a further exemplary embodiment of a semiconductor laser arrangement 104, in which the distance 51 between the side surface of the carrier 2 facing the first heat-conducting element 3 and the side surface of the first heat-conducting element 3 facing the carrier 2 is reduced compared to the previous exemplary embodiments.
  • the distance 51 may be less than or equal to 100 ym and greater than or equal to 0 ym, and particularly preferably about 50 ym or less. This can be compared to the
  • the thermal path can be further reduced in terms of its length, so that the thermal conductivity can be further increased.
  • Figure 5 is another embodiment of a
  • Semiconductor laser assembly 105 which shows a side view from a lateral direction on the semiconductor laser chip 1 with the active region 11 on the support 2. In the illustration shown is the first
  • Semiconductor laser assembly 105 may be used in view of
  • the semiconductor laser chip 1 has a light output surface 15, a so-called front facet, over which the
  • Semiconductor laser chip 1 emits light in operation.
  • the second heat-conducting element 4 has a length in the emission direction that is shorter than the length of the semiconductor laser chip 1. In particular, the front of the second
  • the first heat-conducting element 3 can have a length in the emission direction which corresponds to the length of the
  • Semiconductor laser chips 1 corresponds. Furthermore, the first
  • Heat-conducting element also have a length corresponding to the length of the carrier 2.
  • the rear side of the second heat-conducting element 4 may be withdrawn from the rear side surface of the semiconductor laser chip 1 opposite the light-outcoupling surface 15.

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Abstract

Es wird eine Halbleiterlaseranordnung angegeben mit den folgenden Elementen: - ein Halbleiterlaserchip (1), wobei der Halbleiterlaserchip (1) eine Montageseite (12) zur Montage auf einem Träger (2) oder einer Wärmesenke, eine der Montageseite (12) abgewandte Oberseite (10) und einen aktiven Bereich (11) aufweist, der im Betrieb Licht entlang einer Abstrahlrichtung abstrahlt, - ein erstes Wärmeleitelement (3) lateral neben dem Halbleiterlaserchip (1) und - ein zweites Wärmeleitelement (4), das auf der Oberseite (10) des Halbleiterlaserchips (1) und einer Oberseite (30) des ersten Wärmeleitelements (3) angeordnet ist.

Description

Beschreibung
HALBLEITERLASERANORDNUNG MIT WÄREMELEITELEM ENTEN
Es wird eine Halbleiterlaseranordnung mit einem
Halbleiterlaserchip angegeben.
Diese Patentanmeldung beansprucht die Priorität der deutschen Patentanmeldung 10 2013 102 328.2, deren Offenbarungsgehalt hiermit durch Rückbezug aufgenommen wird.
Üblicherweise werden Halbleiterlaserdiodenchips auf einem Trägerelement, das auch als Submount bezeichnet wird, montiert und mit diesem auf einer weiteren Wärmesenke, beispielsweise einem Kühlkörper oder einem Gehäuse,
angeordnet. Hierbei wird der Halbleiterlaserdiodenchip üblicherweise mit der Substratseite auf dem Trägerelement angeordnet, so dass der aktive Bereich vom Trägerelement aus gesehen nahe der Oberseite des Halbleiterlaserdiodenchips angeordnet ist. Bei einer derartigen Anordnung ist die p- Seite des Halbleiterlaserdiodenchips vom Trägerelement aus gesehen auf der Oberseite angeordnet, weswegen eine solche Montageanordnung als auch „p-up" bezeichnet wird. Der einzig mögliche thermische Pfad von der aktiven Region des
Halbleiterlaserdiodenchips, die die Wärmequelle im Betrieb darstellt, zur Wärmesenke führt durch das Substrat und das Trägerelement. Im Betrieb im aktiven Bereich erzeugte Wärme wird in dieser Anordnung somit durch das Substrat des
Halbleiterlasers in das Trägerelement und mittels diesem zur weiteren Wärmesenke abgeleitet. Hierdurch entsteht ein verlängerter thermischer Weg und somit eine Erhöhung des thermischen Widerstands. Die maximale optische
Ausgangsleistung ist jedoch wegen des so genannten thermischen Überrollens des Lasers durch die Temperatur beschränkt .
Um den thermischen Widerstand in einer solchen üblichen
Anordnung zu verkleinern, werden beispielsweise Submount- Materialien verwendet, die eine möglichst hohe
Wärmeleitfähigkeit aufweisen. Vom theoretischen Standpunkt her ist Diamant hier ein sehr geeignetes Material, welches jedoch aus Kostengründen keine wirtschaftliche Relevanz aufweist.
Zumindest eine Aufgabe von bestimmten Ausführungsformen ist es, eine Halbleiterlaseranordnung mit einem
Halbleiterlaserchip anzugeben, die eine verbesserte
Wärmeabfuhr ermöglicht.
Diese Aufgabe wird durch einen Gegenstand gemäß dem
unabhängigen Patentanspruch gelöst. Vorteilhafte
Ausführungsformen und Weiterbildungen des Gegenstands sind in den abhängigen Ansprüchen gekennzeichnet und gehen weiterhin aus der nachfolgenden Beschreibung und den Zeichnungen hervor .
Gemäß zumindest einer Ausführungsform weist eine
Halbleiterlaseranordnung einen Halbleiterlaserchip auf. Der Halbleiterlaserchip weist einen aktiven Bereich auf, der im Betrieb Licht entlang einer Abstrahlrichtung abstrahlt.
Insbesondere ist der Halbleiterlaserchip als
kantenemittierender Halbleiterlaserchip ausgebildet und strahlt im Betrieb Licht über eine Lichtauskoppelfläche ab, die durch eine Seitenfläche des Halbleiterlaserchips gebildet wird. Die Lichtauskoppelfläche kann auch als so genannte Facette bezeichnet werden. Der aktive Bereich ist Teil einer Halbleiterschichtenfolge, die auf einem Substrat beispielsweise durch epitaktisches Wachstum aufgebracht ist. Die Halbleiterschichtenfolge kann beispielsweise auf einem Nitrid-, Phosphid- oder Arsenid-Verbindungshalbleitermaterial basieren. Bei der Herstellung kantenemittierender
Halbleiterlaserchips werden die Chips nach der Epitaxie zunächst im Waferverbund prozessiert, wobei beispielsweise elektrische Kontaktschichten, beispielsweise Metallkontakte, aufgebracht werden und/oder eine Stegwellenleiter („ridge" ) - Definition erfolgt. Eine elektrische Kontaktschicht kann insbesondere auf der dem Substrat abgewandt angeordneten oberen Seite der Halbleiterschichtenfolge ausgebildet sein. Eine weitere elektrische Kontaktschicht kann auf einem freigelegten, vom Substrat abgewandt angeordneten
Oberflächenbereich einer Halbleiterschicht, die zwischen dem Substrat und dem aktiven Bereich angeordnet ist, oder auf der der Halbleiterschichtenfolge abgewandt angeordneten unteren Seite des Substrats angeordnet sein. Weitere
Ausführungsformen und Merkmale von Halbleiterlaserchips sind beispielsweise in der Druckschrift US 2011/0188530 AI
beschrieben, deren Offenbarungsgehalt hiermit in Bezug auf den Aufbau, die Materialwahl und die Ausgestaltung von
Halbleiterlaserlichtquellen durch Rückbezug aufgenommen wird. Der Halbleiterlaserchip weist eine Montageseite auf, die dazu eingerichtet ist, dass der Halbleiterlaserchip mit der
Montageseite auf einem Träger angeordnet werden kann.
Beispielsweise kann die Montageseite durch die der
Halbleiterschichtenfolge abgewandte Seite des Substrats, auf dem die Halbleiterschichtenfolge mit dem aktiven Bereich aufgebracht ist, gebildet sein. In diesem Fall wird die
Montageseite durch die untere Seite des Substrats gebildet. Von der Montageseite aus gesehen befindet sich in dieser Ausführungsform die Halbleiterschichtenfolge mit dem aktiven Bereich über dem Substrat. Alternativ hierzu kann die
Montageseite durch die dem Substrat abgewandte obere Seite der Halbleiterschichtenfolge gebildet sein, so dass sich in dieser Ausführungsform von der Montageseite aus gesehen das Substrat über der Halbleiterschichtenfolge mit dem aktiven Bereich befindet.
Die Halbleiterschichtenfolge kann beispielsweise vom aktiven Bereich aus gesehen eine n-dotierte Seite dem Substrat zugewandt und eine p-dotierte Seite vom Substrat abgewandt aufweisen. Wird die Montageseite durch die untere Seite des Substrats gebildet, spricht man bei einer vom Substrat abgewandten p-dotierten Seite der Halbleiterschichtenfolge auch von einer sogenannten „p-up"- oder „n-down"-Montage . Wird die Montageseite durch die obere Seite der
Halbleiterschichtenfolge gebildet, spricht man bei einer vom Substrat abgewandten p-dotierten Seite der
Halbleiterschichtenfolge auch von einer sogenannten „p-down"- oder „n-up"-Montage .
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist der
Halbleiterlaserchip mit der Montageseite auf einem Träger angeordnet. Beispielsweise kann der Halbleiterchip mit dem Träger verlötet oder verklebt sein. Mit anderen Worten bedeutet dies, dass zwischen dem Halbleiterlaserchip und dem Träger eine Verbindungsschicht, beispielsweise eine
Lotschicht oder eine Kleberschicht, angeordnet ist.
Insbesondere kann der Halbleiterchip direkt auf dem Träger angeordnet sein, also nur mittels einer solchen
Verbindungsschicht, ohne dass eine weitere Schicht oder ein weiteres Element zwischen dem Träger und dem Halbleiterchip angeordnet ist. Beispielsweise kann der Halbleiterlaserchip mit dem Substrat, auf dem die Halbleiterschichtenfolge mit dem aktiven Bereich aufgebracht ist, auf dem Träger montiert sein. Alternativ hierzu kann der Halbleiterlaserchip auch mit der oberen Seite der Halbleiterschichtenfolge, die dem
Substrat abgewandt angeordnet ist, auf dem Träger montiert sein .
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist der
Halbleiterlaserchip der Montageseite abgewandt und, bei einer Montage auf einem Träger, auch dem Träger abgewandt eine Oberseite auf, so dass die Montageseite des
Halbleiterlaserchips eine Unterseite des Halbleiterlaserchips bildet. Die Oberseite kann eben oder mit einer
Oberflächenstruktur ausgebildet sein, letzteres
beispielsweise in Form einer Stegwellenleiter-Struktur im Fall, dass die Oberseite durch die dem Substrat abgewandte obere Seite der Halbleiterschichtenfolge gebildet wird.
Beispielsweise können die Montageseite oder die Oberseite oder beide zumindest teilweise jeweils durch eine elektrische Kontaktschicht des Halbleiterlaserchips gebildet sein. Die Abstrahlrichtung des im Betrieb erzeugten Lichts verläuft bevorzugt parallel oder zumindest im Wesentlichen parallel zur Haupterstreckungsebene der Ober- und der Unterseite des Halbleiterlaserchips. Im Wesentlichen parallel bedeutet hierbei, dass die Richtungskomponente der Abstrahlrichtung parallel zur Haupterstreckungsebene der Ober- und Unterseite größer ist als die Richtungskomponente der Abstrahlrichtung senkrecht zur Ober- und Unterseite. Lateral neben dem Halbleiterlaserchip ist ein erstes
Wärmeleitelement angeordnet. Als laterale Richtung wird hier und im Folgenden eine Richtung bezeichnet, die parallel zur Ober- und Unterseite des Halbleiterlaserchips und senkrecht zur Abstrahlrichtung verläuft. Bei einem Blick auf die
Lichtauskoppelfläche ist das erste Wärmeleitelement somit neben dem Halbleiterlaserchip angeordnet. Das erste Wärmeleitelement kann mittels einer
Verbindungsschicht auf dem Träger befestigt sein. Die
Befestigung des ersten Wärmeleitelements auf dem Träger kann, wie oben für die Befestigung des Halbleiterchips auf dem Träger beschrieben ist, ausgeführt sein. Mit anderen Worten bedeutet dies, dass zwischen dem ersten Wärmeleitelement und dem Träger eine Verbindungsschicht, beispielsweise eine
Lotschicht oder eine Kleberschicht, angeordnet sein kann. Insbesondere kann das erste Wärmeleitelement direkt auf dem Träger angeordnet sein, also nur mittels einer solchen
Verbindungsschicht, ohne dass eine weitere Schicht oder ein weiteres Element zwischen dem Träger und dem ersten
Wärmeleitelement angeordnet ist.
Auf einer Oberseite des ersten Wärmeleitelements und auf der Oberseite des Halbleiterlaserchips ist ein zweites
Wärmeleitelement angeordnet. Das zweite Wärmeleitelement verbindet somit die Oberseiten des Halbleiterchips und des ersten Wärmeleitelements. Das erste und zweite
Wärmeleitelement bilden somit bei einem Blick auf die
Lichtauskoppelfläche des Halbleiterlaserchips eine L-artige Struktur. Insbesondere kann es vorteilhaft sein, wenn der Halbleiterchip und das erste Wärmeelement von der dem
Halbleiterchip und dem ersten Wärmeelement zugewandten Seite des Trägers aus gemessen eine gleiche Höhe aufweisen, dass also die vom Träger abgewandten Oberseiten des
Halbleiterchips und des ersten Wärmeleitelements in derselben Ebene liegen, so dass ein plattenförmiges zweites
Wärmeleitelement verwendet werden kann. Um die Wärmeabfuhr aus dem Halbleiterlaserchip zu verbessern, wird bei der hier beschriebenen Halbleiterlaseranordnung neben dem thermischen Pfad, der durch die Montageseite des Halbleiterlaserchips gebildet wird und der beispielsweise weiter durch einen Träger führt, ein zweiter thermischer Pfad zur Temperaturabfuhr ausgebildet. Dieser zweite thermische Pfad wird durch das zweite Wärmeleitelement und durch das erste Wärmeleitelement gebildet. Insbesondere können das zweite Wärmeleitelement und/oder das erste Wärmeleitelement elektrisch isolierend sein, so dass der zweite thermische Pfad ein elektrisch isolierender Pfad für die
Temperaturabfuhr ist. Weiterhin kann es auch möglich sein, dass das erste und zweite Wärmeleitelement elektrisch leitend sind. Um einen Kurzschluss des Halbleiterlaserchips zu vermeiden, können das erste und zweite Wärmeleitelement beispielsweise durch eine elektrisch isolierende
Verbindungsschicht miteinander verbunden sein oder zumindest eines der Wärmeleitelemente kann eine elektrisch isolierende Schicht an einer Grenzfläche zum anderen Wärmeleitelement aufweisen. Weiterhin kann eine elektrische Isolierung durch eine elektrisch isolierende Schicht auf der dem zweiten
Wärmeleitelement abgewandten Seite des ersten
Wärmeleitelements, die auf dem ersten Wärmeleitelement oder auch auf einem Träger aufgebracht sein kann, erreicht werden. Weiterhin ist es auch möglich, einen elektrisch isolierenden Träger oder eine elektrisch isolierende Verbindungsschicht zwischen dem Träger und dem ersten Wärmeleitelement und/oder dem Träger und dem Halbleiterlaserchip zu verwenden. Durch die beschriebene Ausführungsform ist es möglich, einen elektrischen Kurzschluss zwischen der Oberseite und der
Montageseite des Halbleiterlaserchips zu verhindern. Da bei der hier beschriebenen Halbleiterlaseranordnung die im Betrieb im Halbleiterlaserchip entstehende Wärme sowohl durch die Montageseite sowie im montierten Zustand auch durch einen Träger als auch über das erste und das zweite
Wärmeleitelement damit sowohl durch die Unterseite als auch durch die Oberseite des Halbleiterchips abgeleitet werden kann, wird die thermische Anbindung des Halbleiterlaserchips verbessert. Beispielsweise kann der Halbleiterlaserchip über den Träger oder auch direkt an eine externe Wärmesenke, beispielsweise an ein Gehäuse, in dem der Halbleiterlaserchip mit den beiden Wärmeleitelementen montiert ist, oder an einen Kühlkörper angeschlossen sein.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist der Träger ein Wärme leitender Träger. Der Träger, der auch als Submount
bezeichnet werden kann, weist beispielsweise eines der folgenden Materialien auf: A1N, BN, Diamant, Metall.
Mittels des Trägers kann der Halbleiterlaserchip auf einer Wärmesenke wie einem Gehäuse oder einem Kühlkörper montiert werden. Alternativ hierzu kann der Halbleiterlaserchip direkt auf einer Wärmesenke montiert werden.
Alternativ zu einer Ausbildung des ersten und zweiten
Wärmeleitelements als separate Komponenten können das erste und zweite Wärmeleitelement auch als eine einstückige
Komponente ausgebildet sein. In diesem Fall können das erste und zweite Wärmeleitelement dasselbe Material aufweisen, insbesondere ein im Folgenden für das erste Wärmeleitelement oder für das zweite Wärmeleitelement beschriebenes Material.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist das erste
Wärmeleitelement elektrisch isolierend. Insbesondere kann das erste Wärmeleitelement ein Keramikmaterial aufweisen.
Besonders bevorzugt weist das erste Wärmeleitelement eines der folgenden Materialien auf: AIN, AI2O3, BN. Besonders bevorzugt ist das erste Wärmeleitelement aus AIN gebildet.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist das zweite
Wärmeleitelement elektrisch leitend. Insbesondere kann das zweite Wärmeleitelement beispielsweise zumindest ein Metall aufweisen, beispielsweise Kupfer und/oder Aluminium und/oder Gold. Insbesondere kann das zweite Wärmeleitelement Kupfer aufweisen und im Wesentlichen aus Kupfer gebildet sein. Dass das zweite Wärmeleitelement im Wesentlichen aus Kupfer gebildet ist, kann insbesondere bedeuten, dass das zweite Wärmeleitelement durch einen massiven Kupferblock gebildet ist, der beispielsweise eine Beschichtung auf zumindest einer Oberfläche aus einem weiteren Metall oder einem anderen
Material aufweist. Besonders bevorzugt kann das zweite
Wärmeleitelement ein vergoldeter Kupferblock sein, also ein Kupferblock mit vergoldeten Oberflächen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann das erste
Wärmeleitelement auch ein für das zweite Wärmeleitelement beschriebenes Material aufweisen. Weiterhin kann auch das zweite Wärmeleitelement ein für das erste Wärmeleitelement beschriebenes Material aufweisen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist das zweite
Wärmeleitelement eine Dicke auf, die größer oder gleich
200 ym und kleiner gleich 300 ym ist. Die Dicke wird hier und im Folgenden in einer Richtung senkrecht zur Oberseite des Halbleiterlaserchips gemessen. Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist das zweite
Wärmeleitelement auf der Oberseite des ersten
Wärmeleitelements aufgelötet oder aufgeklebt. Mit anderen Worten bedeutet dies, dass zwischen dem zweiten
Wärmeleitelement und der Oberseite des ersten
Wärmeleitelements eine Lotschicht oder eine Klebeschicht angeordnet ist. Weiterhin kann das zweite Wärmeleitelement auf der Oberseite des Halbleiterlaserchips aufgelötet oder aufgeklebt sein, so dass auch zwischen dem zweiten
Wärmeleitelement und der Oberseite des Halbleiterlaserchips eine Lotschicht oder eine Klebeschicht angeordnet ist.
Weist das zweite Wärmeleitelement ein elektrisch leitendes Material auf und ist das zweite Wärmeleitelement mit der Oberseite des Halbleiterlaserchips verlötet, kann das zweite Wärmeleitelement auch zur elektrischen Kontaktierung der Oberseite des Halbleiterlaserchips vorgesehen sein. Dazu kann das zweite Wärmeleitelement beispielsweise mittels zumindest eines Bonddrahts an einer Strom- und/oder Spannungsquelle angeschlossen sein. Das zweite Wärmeleitelement kann dabei insbesondere mit einer elektrischen Kontaktschicht des
Halbleiterlaserchips an der Oberseite verlötet sein.
Alternativ kann hierfür auch ein elektrisch leitender
Klebstoff vorgesehen sein. Durch eine elektrische
Kontaktierung der Oberseite des Halbleiterlaserchips mittels des zweiten Wärmeleitelements kann es möglich sein, dass die Oberseite des Halbleiterlaserchips nicht zur elektrischen Kontaktierung in einem Kontaktbereich freigelegt sein muss, sondern die Oberseite komplett oder zumindest bis auf einen Randbereich nahe der Lichtauskoppelfläche und/oder der der
Lichtauskoppelfläche gegenüberliegenden Rückseitenfläche des Halbleiterlaserchips komplett mit dem zweiten
Wärmeleitelement bedeckt ist, um einen möglichst großflächigen thermischen Anschluss der Oberseite zu
erreichen .
Insbesondere können die Oberseiten des Halbleiterlaserchips und des ersten Wärmeleitelements in einer Ebene, also
derselben Ebene, liegen. Das kann insbesondere bedeuten, dass bei der Halbleiterlaseranordnung die Oberseiten des
Halbleiterlaserchips und des ersten Wärmeleitelements auf einer gleichen Höhe angeordnet sind, wobei die Höhe
beispielsweise von der Unterseite des Trägers, also der dem Halbleiterlaserchip abgewandten Seite des Trägers aus
gemessen sein kann.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist das erste
Wärmeleitelement eine Länge auf, die der Länge des
Halbleiterlaserchips entspricht. Die Länge wird hierbei entlang der Abstrahlrichtung gemessen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist das zweite
Wärmeleitelement von der Lichtauskoppelfläche des
Halbleiterlaserchips zurückgezogen. Das bedeutet mit anderen Worten, dass das zweite Wärmeleitelement in einer Richtung parallel zur Abstrahlrichtung des Halbleiterlaserchips nicht ganz bis zur Lichtauskoppelfläche heran reicht, so dass die Oberseite des Halbleiterlaserchips in einem Randbereich an der Lichtauskoppelfläche unbedeckt vom zweiten
Wärmeleitelement ist. Die Ausdehnung des Randbereichs entlang der Abstrahlrichtung und somit der Abstand des zweiten
Wärmeleitelements von der Lichtauskoppelfläche kann
beispielsweise weniger als 10% und bevorzugt weniger als 5 % der Länge des Halbleiterlaserchips in Abstrahlrichtung betragen. Durch einen solchen Randbereich kann vermieden werden, dass ein Verbindungsmaterial zwischen dem zweiten Wärmeleitelement und der Oberseite des Halbleiterlaserchips, also beispielsweise ein Lot, auf die Frontfacette, also die Lichtauskoppelfläche, gelangt und hier beispielsweise einen Kurzschluss verursacht. Alternativ oder zusätzlich kann das zweite Wärmeleitelement auch von der der Lichtauskoppelfläche gegenüber liegenden Rückseitenfläche des Halbleiterlaserchips zurückgezogen sein.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist das erste
Wärmeleitelement neben dem Halbleiterlaserchip auf einem Träger angeordnet, der einen gemeinsamen Träger für den
Halbleiterlaserchip und das erste Wärmeleitelement bildet. Der gemeinsame Träger kann hierbei insbesondere als
Trägerelement ausgebildet sein, mittels dem die
Halbleiterlaseranordnung auf einer externen Wärmesenke, beispielsweise einem Gehäuse oder einem Kühlkörper, montiert werden kann. Das kann weiterhin insbesondere bedeuten, dass die Fläche des Trägers im Vergleich zu einem Träger, der nur für einen Halbleiterlaserchip vorgesehen ist, vergrößert ist, so dass genügend Platz auf dem Träger vorhanden ist, um zusätzlich zum Halbleiterlaserchip auch das erste
Wärmeleitelement auf dem Träger anzuordnen. Insbesondere kann das erste Wärmeleitelement auf dem Träger aufgelötet oder aufgeklebt sein. Hierbei ist es besonders vorteilhaft, wenn das erste Wärmeleitelement eine Höhe aufweist, die der Höhe des Halbleiterlaserchips entspricht, so dass, wie weiter oben beschrieben ist, bevorzugt die Oberseiten des
Halbleiterlaserchips und des ersten Wärmeleitelements in einer Ebene liegen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist das erste
Wärmeleitelement einen Abstand von kleiner oder gleich 100 ym und größer oder gleich 0 ym zum Halbleiterlaserchip auf. Besonders bevorzugt beträgt der Abstand zwischen dem
Halbleiterlaserchip und dem ersten Wärmeleitelement etwa 50 ym oder weniger. Hier und im Folgenden angegebene Abstände können insbesondere auch der Montagegenauigkeit bzw. der Montagetoleranz entsprechen. Der Abstand zwischen dem ersten Wärmeleitelement und dem Halbleiterlaserchip wird dabei zwischen einer Seitenfläche des Halbleiterlaserchips, die dem ersten Wärmeleitelement zugewandt ist, und einer Seitenfläche des ersten Wärmeleitelements, die dem Halbleiterlaserchip zugewandt ist, gemessen. Mit anderen Worten ist die Breite eines Spalts zwischen dem Halbleiterlaserchip und dem ersten Wärmeleitelement bevorzugt kleiner oder gleich 100 ym und besonders bevorzugt etwa 50 ym oder weniger. In einer bevorzugten Ausführungsform wird bei der Anordnung des ersten Wärmeleitelements zusammen mit dem
Halbleiterlaserchip lateral nebeneinander auf dem Träger durch eine Vergrößerung der Trägerfläche im Vergleich zu einem Träger, auf dem nur ein Halbleiterlaserchip angeordnet ist, genug Platz erreicht, um das erste Wärmeleitelement bevorzugt mit derselben Höhe und derselben Länge, gemessen entlang der Abstrahlrichtung, wie der Halbleiterlaserchip anzuordnen. Bevorzugt wird das erste Wärmeleitelement hierbei mit etwas Abstand, bevorzugt etwa 50 ym oder weniger, auf den Träger gelötet. Um eine gute elektrische wie auch thermische Anbindung zu erreichen, wird bevorzugt ein vergoldeter
Kupferblock als zweites Wärmeleitelement mit einer Dicke von größer oder gleich 200 ym und kleiner gleich 300 ym auf den Halbleiterlaserchip und das erste Wärmeleitelement gelötet oder geklebt. Das erste Wärmeleitelement ist hierbei
bevorzugt als AIN-Block ausgebildet. Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist das erste Wärmeleitelement in lateraler Richtung neben einem Träger angeordnet, auf dem der Halbleiterlaserchip montiert ist. Mit anderen Worten bedeutet dies, dass das erste Wärmeleitelement nicht auf dem Träger sondern neben diesem angeordnet ist. Die Halbleiterlaseranordnung weist somit auf der dem
Halbleiterlaserchip abgewandten Seite des Trägers eine erste Montagefläche und auf der entsprechenden Seite des ersten Wärmeleitelements eine zweite Montagefläche auf, über die die Halbleiterlaseranordnung auf einer Wärmesenke wie
beispielsweise einem Gehäuse oder einem Kühlkörper montiert werden kann. Hierbei weist das erste Wärmeleitelement
bevorzugt einen Abstand von kleiner gleich 100 ym und größer gleich 0 ym, besonders bevorzugt von etwa 50 ym oder weniger, zum Träger auf. Das bedeutet insbesondere, dass der Träger und das erste Wärmeleitelement Seitenflächen aufweisen, die einander zugewandt sind, und der Abstand zwischen den
Seitenflächen die angegebene Größe aufweist. Hierdurch wird ein Spalt zwischen dem Träger und dem ersten Wärmeleitelement gebildet, der eine Breite von kleiner gleich 100 ym und besonders bevorzugt von etwa 50 ym oder weniger aufweist.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist das erste
Wärmeleitelement eine Höhe auf, die einer Höhe des Trägers zusammen mit dem Halbleiterchip entspricht. Hierdurch können bei der hier beschriebenen Halbleiterlaseranordnung der
Träger und das erste Wärmeleitelement sowohl Montageseiten als auch Oberseiten, die den Montageseiten gegenüber liegen, in jeweils derselben Ebene aufweisen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird der Träger in lateraler Richtung von zwei Seitenflächen begrenzt, zwischen denen der Halbleiterlaserchip in lateraler Richtung gesehen angeordnet ist. Der Abstand der dem ersten Wärmeleitelement zugewandten Seitenfläche zum Halbleiterlaserchip ist
bevorzugt kleiner als der Abstand der vom ersten
Wärmeleitelement abgewandten Seitenfläche zum
Halbleiterlaserchip. Das bedeutet, dass in einer Richtung mit Blick auf die Lichtauskoppelfläche des Halbleiterlaserchips der Halbleiterlaserchip nicht mittig auf dem Träger
angeordnet ist, sondern der Träger auf der dem ersten
Wärmeleitelement zugewandten Seite weniger weit über den Halbleiterlaserchip hinaus ragt. Als Abstände zwischen dem Halbleiterlaserchip und den Seitenflächen des ersten
Wärmeleitelements werden hierbei die Abstände der
Seitenfläche des Halbleiterlaserchips zu den entsprechenden Seitenflächen des ersten Wärmeleitelements angegeben.
In einer bevorzugten Ausführungsform kann der Träger in lateraler Richtung somit auf der Seite, die dem ersten
Wärmeleitelement zugewandt ist, verkürzt sein. Das erste Wärmeleitelement kann auf dieser Seite mit einer gleichen Höhe wie der Träger und der Halbleiterlaserchip zusammen bereitgestellt und angeordnet werden. Bevorzugt beträgt der Abstand zwischen dem Träger und dem ersten Wärmeleitelement, das bevorzugt durch einen AIN-Block gebildet wird, etwa 50 ym oder weniger. Ein Kupferblock mit vergoldeten Oberflächen als zweites Wärmeleitelement mit einer Dicke von größer oder gleich 200 ym und kleiner oder gleich 300 ym und mit einer passenden Länge entlang der Abstrahlrichtung verbindet hierbei die Oberseite des Halbleiterlaserchips mit der
Oberseite des ersten Wärmeleitelements, wobei die Oberflächen hierbei bevorzugt verlötet oder verklebt sind.
Bei der hier beschriebenen Halbleiterlaseranordnung wird durch das zweite Wärmeleitelement und das erste Wärmeleitelement ein so genannter Topmount zusätzlich zum Submount, der durch den Träger und/oder eine externe
Wärmesenke gebildet wird, bereitgestellt. Hierdurch kann das thermische Verhalten im Vergleich zu einem üblichen
Laserdioden-Submount-Konzept verbessert werden. Durch die verbesserte Wärmeabfuhr wird auch das elektro-optische
Verhalten des Halbleiterlaserchips verbessert, welches sich in einer erhöhten optischen Ausgangsleistung widerspiegeln kann. Insbesondere kann die hier beschriebene
Halbleiterlaseranordnung einen thermischen Widerstand von 10 K/W oder besser aufweisen.
Weitere Vorteile, vorteilhafte Ausführungsformen und
Weiterbildungen ergeben sich aus den im Folgenden in
Verbindung mit den Figuren beschriebenen
Ausführungsbeispielen .
Es zeigen: Figur 1A eine Halbleiterlaseranordnung gemäß einem
Ausführungsbeispiel und
Figuren 1B bis 5 Halbleiterlaseranordnungen gemäß weiteren
Ausführungsbeispielen . In den Ausführungsbeispielen und Figuren können gleiche, gleichartige oder gleich wirkende Elemente jeweils mit denselben Bezugszeichen versehen sein. Die dargestellten Elemente und deren Größenverhältnisse untereinander sind nicht als maßstabsgerecht anzusehen, vielmehr können einzelne Elemente, wie zum Beispiel Schichten, Bauteile, Bauelemente und Bereiche, zur besseren Darstellbarkeit und/oder zum besseren Verständnis übertrieben groß dargestellt sein. In Figur 1A ist eine Halbleiterlaseranordnung 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel gezeigt. Die Halbleiterlaseranordnung 100 weist einen Halbleiterlaserchip 1 mit einem aktiven Bereich 11 auf, der im Betrieb Licht entlang einer Abstrahlrichtung abstrahlt, wobei die Abstrahlrichtung senkrecht zur
Zeichenebene aus dieser heraus ragt. Insbesondere ist der Halbleiterlaserchip 1 als kantenemittierender
Halbleiterlaserchip ausgebildet, der eine
Halbleiterschichtenfolge auf einem Substrat aufweist. Zur elektrischen Kontaktierung des Halbleiterchips 1 kann eine elektrische Kontaktschicht insbesondere auf der dem Substrat abgewandt angeordneten oberen Seite der
Halbleiterschichtenfolge ausgebildet sein. Eine weitere elektrische Kontaktschicht kann auf einem freigelegten, vom Substrat abgewandt angeordneten Oberflächenbereich einer
Halbleiterschicht, die zwischen dem Substrat und dem aktiven Bereich angeordnet ist, oder auf der der
Halbleiterschichtenfolge abgewandt angeordneten unteren Seite des Substrats angeordnet sein. Weitere Merkmale bezüglich des Halbleiterlaserchips 1 hinsichtlich des Aufbaus und der
Materialwahl sind dem Fachmann bekannt und werden hier nicht weiter ausgeführt.
Der Halbleiterlaserchip 1 weist eine Montageseite 12 auf, mittels derer der Halbleiterlaserchip 1 und damit auch die gezeigte Halbleiterlaseranordnung 100 auf einem Träger oder einer Wärmesenke wie beispielsweise einem Gehäuse oder einem Kühlkörper montiert werden kann. Im gezeigten
Ausführungsbeispiel wird die Montageseite 12 durch die dem aktiven Bereich 11 und damit der Halbleiterschichtenfolge abgewandt angeordnete untere Seite des Substrats gebildet. Bei einer üblichen Aufbringreihenfolge der
Halbleiterschichten auf dem Substrat, bei der vom Substrat aus gesehen zuerst die n-dotierten Schicht, darüber der aktive Bereich 11 und darüber die p-dotierten Schichten aufgebracht werden, ist somit eine p-dotierte Seite der Halbleiterschichtenfolge auf der dem Substrat abgewandten Seite ausgebildet und bildet somit eine Oberseite 10 des
Halbleiterlaserchips 1. Eine solche Anordnung wird auch als „p-up"-Anordnung bezeichnet. Alternativ hierzu kann es bei diesem wie auch bei den folgenden Ausführungsbeispielen aber auch möglich sein, dass der Halbleiterlaserchip 1 in einer oben im allgemeinen Teil beschriebenen „p-down"-Anordnung in der Halbleiterlaseranordnung angeordnet ist.
Bei üblichen Aufbauten, bei denen ein Halbleiterlaserchip lediglich auf einem Träger oder einer Wärmesenke angeordnet ist, wird die im Betrieb im aktiven Bereich erzeugte Wärme durch die Montageseite, also bei der in Verbindung mit Figur 1A beschriebenen „p-up"-Anordnung durch das Substrat des Halbleiterlaserchips und den Träger bzw. die Wärmesenke abgeleitet. Somit steht bei üblichen Anordnungen von
Halbleiterlaserchips lediglich die Montageseite, mit der der Halbleiterlaserchip montiert wird, zur Wärmeabfuhr bereit.
Bei den hier beschriebenen Halbleiterlaseranordnungen hingegen ist weiterhin ein erstes Wärmeleitelement 3 lateral neben dem Halbleiterlaserchip 1, also in einer Richtung senkrecht zur Abstrahlrichtung und entlang der
Haupterstreckungsebene der Oberseite 10 des
Halbleiterlaserchips 1, angeordnet. Ein zweites
Wärmeleitelement 4 ist auf der Oberseite 10 des
Halbleiterlaserchips 1 sowie auf einer Oberseite 30 des ersten Wärmeleitelements 3 angeordnet. Besonders bevorzugt liegen die Oberseiten 10, 30 des Halbleiterlaserchips 1 und des ersten Wärmeleitelements 3 in einer Ebene, so dass das zweite Wärmeleitelement 4 die Oberseiten 10, 30, des
Halbleiterlaserchips 1 und des ersten Wärmeleitelements 3 direkt verbinden kann. Insbesondere ist das zweite
Wärmeleitelement 4 auf den Oberseiten 10, 30 des
Halbleiterlaserchips 1 und des ersten Wärmeleitelements 3 jeweils aufgelötet oder aufgeklebt.
Das erste und zweite Wärmeleitelement 3, 4 bilden somit bei einem Blick auf die Lichtauskoppelfläche des
Halbleiterlaserchips 1, also entlang der Abstrahlrichtung des Halbleiterlaserchips 1, eine L-artige Struktur.
Die der Oberseite 30 abgewandt angeordnete Unterseite des ersten Wärmeleitelements 3 bildet die Montageseite 32 des ersten Wärmeleitelements 3, die zusammen mit der Montageseite 12 des Halbleiterlaserchips 1 die Montageflächen der
Halbleiterlaseranordnung 100 bildet, mittels derer die
Halbleiterlaseranordnung 100 auf einer Wärmesenke wie
beispielsweise einem Gehäuse oder einem Kühlkörper
beispielsweise durch Auflöten oder Aufkleben montiert werden kann .
Das erste Wärmeleitelement 3 kann insbesondere einen Abstand von kleiner oder gleich 100 ym oder größer oder gleich 0 ym und besonders bevorzugt von etwa 50 ym oder weniger zum
Halbleiterlaserchip 1 aufweisen.
Insbesondere ist die Halbleiterlaseranordnung 100 so
ausgebildet, dass die Oberseite 10 und die Montageseite 12 des Halbleiterlaserchips 1 nicht durch das erste
Wärmeleitelement 3 und das zweite Wärmeleitelement 4
elektrisch kurzgeschlossen sind, selbst wenn die
Halbleiterlaseranordnung auf einem elektrisch leitenden Träger oder einer elektrisch leitenden Wärmesenke montiert wird. Das erste Wärmeleitelement 3 wird dazu beispielsweise aus A1N gebildet. Hierdurch kann neben einer hohen
Wärmeleitfähigkeit auch eine elektrische Isolierung der Unterseite und der Oberseite des Halbleiterchips 1 erreicht werden, so dass unabhängig von den elektrischen Eigenschaften des zweiten Wärmeleitelements 4 die Möglichkeit eines
Kurzschlusses zwischen der Ober- und Unterseite des
Halbleiterlaserchips 1 ausgeräumt wird.
Das zweite Wärmeleitelement 4 ist im gezeigten
Ausführungsbeispiel elektrisch leitend ausgebildet und weist zumindest ein Metall auf. Insbesondere kann das zweite
Wärmeleitelement 4 Kupfer aufweisen. Um eine möglichst hohe Wärmeleitfähigkeit bereitzustellen, ist das zweite
Wärmeleitelement 4 bevorzugt als vergoldeter Kupferblock ausgebildet, also in Form eines Kupferblocks, der vergoldete Oberflächen aufweist. Das zweite Wärmeleitelement 4 weist insbesondere eine Dicke von größer oder gleich 200 ym und kleiner oder gleich 300 ym auf, wobei die Dicke in einer
Richtung senkrecht zur Oberseite 10 des Halbleiterlaserchips 1 gemessen wird. Ist das zweite Wärmeleitelement 4 elektrisch leitend, beispielsweise über eine Lotverbindung, mit der Oberseite 10 des Halbleiterlaserchips 1 verbunden, die bevorzugt durch eine elektrische Kontaktschicht gebildet sein kann, kann ein elektrischer Anschluss des
Halbleiterlaserchips 1 über das zweite Wärmeleitelement 4 möglich sein. Das zweite Wärmeleitelement 4 kann dazu
beispielsweise mit zumindest einem Bonddraht an einer externen Strom- und/oder Spannungsquelle angeschlossen sein.
Weiterhin kann es auch möglich sein, dass das erste
Wärmeleitelement 3 und das zweite Wärmeleitelement 4 ein gleiches Material aufweisen. Darüber hinaus kann es auch möglich sein, dass das erste und zweite Wärmeleitelement 3, 4 beide elektrisch leitend sind. Um in diesem Fall einen
Kurzschluss des Halbleiterlaserchips 1 beispielsweise bei einer Montage des Halbleiterlaserchips 1 und des ersten
Wärmeleitelements 3 auf einer elektrisch leitenden Oberfläche zu vermeiden, können das erste und zweite Wärmeleitelement 3, 4 beispielsweise durch eine elektrisch isolierende
Verbindungsschicht miteinander verbunden sein oder zumindest eines der Wärmeleitelemente 3, 4 kann eine elektrisch
isolierende Schicht an einer Grenzfläche zum anderen der Wärmeleitelemente 3, 4 aufweisen. Weiterhin kann eine
elektrische Isolierung durch eine elektrisch isolierende Schicht auf der dem zweiten Wärmeleitelement 4 abgewandten Montageseite 32 des ersten Wärmeleitelements 3 erreicht werden. Ferner ist es auch möglich, die
Halbleiterlaseranordnung 100 auf einer elektrisch
isolierenden Wärmesenke oder einem elektrisch isolierenden Träger zu montieren oder eine elektrisch isolierende
Verbindungsschicht auf zumindest einer der Montageseiten 12, 32 zu verwenden.
Alternativ zu einer Ausbildung des ersten und zweiten
Wärmeleitelements 3,4 als separate Komponenten können diese auch als eine einstückige Komponente ausgebildet sein. In diesem Fall weisen das erste und zweite Wärmeleitelement 3, 4 bevorzugt dasselbe Material auf.
Durch das erste und das zweite Wärmeleitelement 3, 4 wird zusätzlich zur Montageseite 12 des Halbleiterlaserchips 1 ein weiterer thermischer Pfad bereitgestellt, so dass die im Betrieb im Halbleiterlaserchip 1 entstehende Wärme über die Oberseite 10 und die der Oberseite 10 gegenüber liegende Unter- beziehungsweise Montageseite 12 des
Halbleiterlaserchips 1 abgeleitet werden kann. Über das zweite Wärmeleitelement 4 kann somit eine thermische
Anbindung der Oberseite 10 des Halbleiterlaserchips 1 erreicht werden. Durch eine geeignete Wahl des ersten
Wärmeleitelements 3, beispielsweise wie vorab beschrieben durch A1N als Material des ersten Wärmeleitelements 3 oder durch zumindest eine elektrisch isolierende Schicht oder zumindest eine elektrisch isolierende Verbindungsschicht, kann eine elektrisch isolierte Wärmebrücke zur Oberseite 10 des Halbleiterlaserchips 1 erreicht werden. Das erste
Wärmeleitelement 3 kann somit beispielsweise ein Standard- Submount-Block aus A1N sein, der lediglich hinsichtlich seiner Höhe an die Höhe des Halbleiterlaserchips 1 angepasst ist.
In Figur 1B ist ein weiteres Ausführungsbeispiel für eine Halbleiterlaseranordnung 101 gezeigt, die einen
Halbleiterlaserchip 1 sowie ein erstes und zweites
Wärmeleitelement 3, 4 aufweist, die gemäß dem vorherigen
Ausführungsbeispiel ausgebildet sein können. Im Unterschied zum vorherigen Ausführungsbeispiel der Figur 1A weist die Halbleiterlaseranordnung 101 des Ausführungsbeispiels der Figur 1B zusätzlich einen Träger 2 auf, auf dem der
Halbleiterlaserchip 1 und das erste Wärmeleitelement 3 montiert sind.
Insbesondere ist der Halbleiterlaserchip 1 mit einer
Montageseite 12 auf einer Oberseite des Trägers 2 montiert, beispielsweise mittels einer Lot- oder Klebeschicht.
Weiterhin ist das erste Wärmeleitelement 3 lateral neben dem Halbleiterlaserchip 1 auf dem Träger 2 angeordnet, so dass der Träger 2 einen gemeinsamen Träger für den Halbleiterlaserchip 1 und das erste Wärmeleitelement 3 bildet. Hierbei ist das erste Wärmeleitelement 3 mit der Montageseite 32 auf dem Träger 2 aufgelötet oder aufgeklebt. Insbesondere sind der Halbleiterchip 1 und das erste
Wärmeleitelement 3 bevorzugt jeweils direkt auf dem Träger 2 befestigt, das heißt, dass zwischen dem Halbleiterchip 1 und dem Träger 2 und dem ersten Wärmeleitelement 3 und dem Träger 2 jeweils nur eine Verbindungsschicht, in beiden Fällen beispielsweise eine Lotschicht oder eine Klebeschicht, angeordnet ist. Darüber hinaus ist es besonders vorteilhaft, wenn der Halbleiterchip 1 und das erste Wärmeleitelement 3 vom Träger 2 aus gesehen dieselbe Höhe aufweisen, so dass die vom Träger 2 abgewandten Oberseiten des Halbleiterchips 1 und des Wärmeleitelements 3 in derselben Ebene liegen. Das zweite Wärmeleitelement 4 kann in diesem Fall, wie etwa in Figur 1B gezeigt ist, plattenförmig ausgeführt sein.
Um eine ausreichende Montagefläche auch für das erste
Wärmeleitelement 3 neben dem Halbleiterchip 1
bereitzustellen, weist der Träger 2 im Vergleich zu üblichen Anordnungen, bei denen nur ein Halbleiterlaserdiodenchip auf einem Trägerelement angeordnet ist, eine vergrößerte Fläche auf . Durch die Anordnung des ersten Wärmeleitelements 3 gemeinsam mit dem Halbleiterlaserchip 1 auf dem Träger 2 ist eine kompakte Halbleiterlaseranordnung möglich, die lediglich einen Träger 2 mit einer Montagefläche 22, aufweist, die dem Halbleiterlaserchip 1 abgewandt ist und mit der die
Halbleiterlaseranordnung 101 auf einer Wärmesenke wie einem Gehäuse oder einem Kühlkörper montiert werden kann. Der Träger 2 weist bevorzugt ein Material mit einer hohen Wärmeleitfähigkeit, beispielsweise A1N, auf. Das erste
Wärmeleitelement 3 kann, wie im vorherigen
Ausführungsbeispiel beispielsweise ebenfalls ALN aufweisen oder daraus sein. Alternativ hierzu kann der Träger 2 ein anderes Material als das erste Wärmeleitelement 3 aufweisen. Weiterhin kann der Träger 2 auch beispielsweise ein Metall oder ein anderes elektrisch leitendes Material aufweisen, so dass der Halbleiterlaserchip 1 durch den Träger 2 elektrisch kontaktiert werden kann.
In den Figuren 2 bis 5 sind weitere Ausführungsbeispiele für Halbleiterlaseranordnung 102 bis 105 gezeigt, die
Modifikation und Weiterbildungen der
Halbleiterlaseranordnungen 100 und 101 darstellen. Die nachfolgende Beschreibung bezieht sich daher hauptsächlich auf die Unterschiede zu den Halbleiterlaseranordnungen 100 und 101. Insbesondere der Halbleiterlaserchip 1 sowie das erste und zweite Wärmeleitelement 3, 4 können, soweit nicht anders beschrieben, Merkmale gemäß den vorherigen
Ausführungsbeispielen aufweisen.
Im Vergleich zu den vorherigen Ausführungsbeispielen weist die Halbleiterlaseranordnung 102 gemäß dem
Ausführungsbeispiel der Figur 2 ein erstes Wärmeleitelement 3 auf, das neben dem Träger 2 und neben dem Halbleiterlaserchip 1 angeordnet ist. Somit befindet sich das erste
Wärmeleitelement 3 nicht zusammen mit dem Halbleiterlaserchip 1 auf dem Träger 2. Die Halbleiterlaseranordnung 102 kann über die dem Halbleiterlaserchip 1 abgewandte als
Montagefläche 22 ausgebildete Unterseite des Trägers 2 und die in der gleichen Ebene angeordnete als Montageseite 32 ausgebildete Unterseite des ersten Wärmeleitelements 3 auf einer Wärmesenke wie etwa einem Gehäuse oder einem Kühlkörper angeordnet und montiert werden. Das erste Wärmeleitelement 3 weist insbesondere eine Höhe auf, die einer gemeinsamen Höhe des Halbleiterlaserchips 1 und des Trägers 2 entspricht, so dass die Unterseiten des Trägers 2 und des ersten
Wärmeleitelements 3 sowie die Oberseiten 10 des
Halbleiterlaserchips 1 und die Oberseite 30 des ersten
Wärmeleitelements 3 jeweils in einer Ebene liegen. Auf den Oberseiten 10, 30 des Halbleiterlaserchips 1 und des ersten Wärmeleitelements 3 ist wie in den vorherigen
Ausführungsbeispielen ein zweites Wärmeleitelement 4
angeordnet und beispielsweise aufgelötet oder aufgeklebt.
In Figur 3 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel für eine Halbleiterlaseranordnung 103 gezeigt, bei der im Vergleich zur Halbleiterlaseranordnung 102 des Ausführungsbeispiels der Figur 2 der Träger 2 modifiziert ist. Dieser weist in
lateraler Richtung Seitenflächen 13, 14 auf, zwischen denen der Halbleiterlaserchip 1 angeordnet ist. Der Abstand 52 der dem ersten Wärmeleitelement 3 zugewandten Seitenfläche 13 zur entsprechenden Seitenfläche des Halbleiterlaserchips 1 ist kleiner als der Abstand 53 der dem ersten Wärmeleitelement 3 abgewandten Seitenfläche 14 des Trägers 2 zur entsprechenden Seitenfläche des Halbleiterlaserchips 1. Hierdurch kann das erste Wärmeleitelement 3 näher am Halbleiterlaserchip 1 positioniert werden, wodurch in lateraler Richtung das zweite Wärmeleitelement 4 eine geringere Breite im Vergleich zum Ausführungsbeispiel der Figur 2 aufweist, wodurch sich der thermische Pfad gebildet durch das erste und das zweite
Wärmeleitelement 3, 4 verringert und so die Wärmeleitung erhöht werden kann. In Figur 4 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel für eine Halbleiterlaseranordnung 104 gezeigt, bei der im Vergleich zu den vorherigen Ausführungsbeispielen der Abstand 51 zwischen der dem ersten Wärmeleitelement 3 zugewandten Seitenfläche des Trägers 2 und der dem Träger 2 zugewandten Seitenfläche des ersten Wärmeleitelements 3 verringert ist. Insbesondere kann der Abstand 51 kleiner oder gleich 100 ym und größer oder gleich 0 ym und besonders bevorzugt etwa 50 ym oder weniger betragen. Hierdurch kann im Vergleich zu den
vorherigen Ausführungsbeispielen der Figuren 2 und 3 der thermische Pfad weiter hinsichtlich seiner Länge reduziert werden, so dass die Wärmeleitfähigkeit nochmals erhöht werden kann . In Figur 5 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel für eine
Halbleiterlaseranordnung 105 gezeigt, die eine Seitenansicht aus einer lateralen Richtung auf den Halbleiterlaserchip 1 mit dem aktiven Bereich 11 auf dem Träger 2 zeigt. In der gezeigten Darstellung befindet sich das erste
Wärmeleitelement 3 hinter dem Halbleiterlaserchip 1 und wird somit vom Halbleiterlaserchip 1 verdeckt. Die
Halbleiterlaseranordnung 105 kann im Hinblick auf die
Anordnung des ersten Wärmeleitelements 3 auf oder neben dem Träger 2 gemäß einem der vorherigen Ausführungsbeispiele ausgeführt sein. Weiterhin kann auch wie im
Ausführungsbeispiel der Figur 1A kein Träger 2 vorhanden sein .
Der Halbleiterlaserchip 1 weist eine Lichtauskoppelfläche 15, eine so genannte Frontfacette, auf, über die der
Halbleiterlaserchip 1 im Betrieb Licht abstrahlt. Das zweite Wärmeleitelement 4 weist in Abstrahlrichtung eine Länge auf, die geringer als die Länge des Halbleiterlaserchips 1 ist. Insbesondere ist die Vorderseite des zweiten
Wärmeleitelements 4 von der Lichtauskoppelfläche
zurückgezogen und weist einen Abstand zur
Lichtauskoppelfläche 15 auf, so dass ein Kontakt eines
Verbindungsmaterials, beispielsweise eines Lotes, zwischen dem zweiten Wärmeleitelement 4 und der Oberseite 10 des
Halbleiterchips 1 und der Lichtauskoppelfläche 15 vermieden werden kann. Das erste Wärmeleitelement 3 hingegen kann eine Länge in Abstrahlrichtung aufweisen, die der Länge des
Halbleiterlaserchips 1 entspricht. Weiterhin kann das erste
Wärmeleitelement auch eine Länge aufweisen, die der Länge des Trägers 2 entspricht.
Alternativ oder zusätzlich kann die Rückseite des zweiten Wärmeleitelements 4 von der der Lichtauskoppelfläche 15 gegenüber liegenden Rückseitenfläche des Halbleiterlaserchips 1 zurückgezogen sein.
Die in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispiele können alternative oder weitere Merkmale gemäß den Ausführungsformen im allgemeinen Teil aufweisen.
Die Erfindung ist nicht durch die Beschreibung anhand der Ausführungsbeispiele auf diese beschränkt. Vielmehr umfasst die Erfindung jedes neue Merkmal sowie jede Kombination von
Merkmalen, was insbesondere jede Kombination von Merkmalen in den Patentansprüchen beinhaltet, auch wenn dieses Merkmal oder diese Kombination selbst nicht explizit in den
Patentansprüchen oder Ausführungsbeispielen angegeben ist.

Claims

- 2 \ Patentansprüche
Halbleiterlaseranordnung, aufweisend
einen Halbleiterlaserchip (1), wobei der
Halbleiterlaserchip (1) eine Montageseite (12) zur
Montage auf einem Träger
(2) oder einer Wärmesenke, eine der Montageseite (12) abgewandte Oberseite (10) und einen aktiven Bereich (11) aufweist, der im Betrieb Licht entlang einer Abstrahlrichtung abstrahlt,
ein erstes Wärmeleitelement (3) lateral neben dem
Halbleiterlaserchip (1) und
ein zweites Wärmeleitelement (4), das auf der Oberseite (10) des Halbleiterlaserchips (1) und einer Oberseite (30) des ersten Wärmeleitelements (3) angeordnet ist.
Halbleiterlaseranordnung nach Anspruch 1, wobei die
Oberseiten (10, 30) des Halbleiterlaserchips (1) und des ersten Wärmeleitelements (3) in einer Ebene liegen.
Halbleiterlaseranordnung nach einem der vorherigen
Ansprüche, wobei die Oberseite (10) und die Montageseite (12) nicht durch das erste Wärmeleitelement
(3) und das zweite Wärmeleitelement
(4) elektrisch kurzgeschlossen sind .
Halbleiterlaseranordnung nach Anspruch 3, wobei das erste Wärmeleitelement (3) ein Keramikmaterial aufweist.
5. Halbleiterlaseranordnung nach Anspruch 3 oder 4,
das erste Wärmeleitelement (3) A1N aufweist.
6. Halbleiterlaseranordnung nach einem der vorherigen
Ansprüche, wobei das zweite Wärmeleitelement (4) elektrisch leitend ist.
7. Halbleiterlaseranordnung nach Anspruch 6, wobei das
zweite Wärmeleitelement (4) zumindest ein Metall aufweist .
8. Halbleiterlaseranordnung nach Anspruch 6 oder 7, wobei das zweite Wärmeleitelement (4) Kupfer aufweist.
9. Halbleiterlaseranordnung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, wobei das zweite Wärmeleitelement (4) ein vergoldeter Kupferblock ist.
10. Halbleiterlaseranordnung nach einem der vorherigen
Ansprüche, wobei das zweite Wärmeleitelement (4) eine Dicke von größer oder gleich 200 ym und kleiner oder gleich 300 ym aufweist.
11. Halbleiterlaseranordnung nach einem der vorherigen
Ansprüche, wobei das zweite Wärmeleitelement (4) auf der Oberseite (30) des ersten Wärmeleitelements (3)
aufgelötet oder aufgeklebt ist.
12. Halbleiterlaseranordnung nach einem der vorherigen
Ansprüche, wobei das zweite Wärmeleitelement (4) auf der Oberseite (10) des Halbleiterlaserchips (1) aufgelötet oder aufgeklebt ist.
13. Halbleiterlaseranordnung nach einem der vorherigen
Ansprüche, wobei der Halbleiterlaserchip (1) eine
Lichtauskoppelfläche (15) aufweist und das zweite Wärmeleitelement (4) von der Lichtauskoppelfläche (15) zurückgezogen ist.
14. Halbleiterlaseranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, wobei das erste Wärmeleitelement (3) neben dem
Halbleiterlaserchip (1) auf einem gemeinsamen Träger (2) angeordnet ist.
15. Halbleiterlaseranordnung nach Anspruch 14, wobei der
Halbleiterchip (1) und das erste Wärmeleitelement (3) jeweils direkt auf dem Träger (2) aufgelötet oder
aufgeklebt sind.
16. Halbleiterlaseranordnung nach Anspruch 14 oder 15, wobei das erste Wärmeleitelement (3) einen Abstand von kleiner oder gleich 100 ym, insbesondere von etwa 50 ym, zum Halbleiterlaserchip (1) aufweist.
17. Halbleiterlaseranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, wobei der Halbleiterlaserchip (1) mit der
Montageseite (12) auf einem Träger (2) angeordnet ist und das erste Wärmeleitelement (3) in lateraler Richtung neben dem Träger (2) mit dem Halbleiterlaserchip (1) angeordnet ist.
18. Halbleiterlaseranordnung nach Anspruch 17, wobei das
erste Wärmeleitelement (3) einen Abstand von kleiner oder gleich 100 ym, insbesondere von etwa 50 ym, zum Träger (2) aufweist.
19. Halbleiterlaseranordnung nach Anspruch 17 oder 18, wobei der Träger (2) in lateraler Richtung von zwei
Seitenflächen (13, 14) begrenzt ist, zwischen denen der Halbleiterlaserchip (1) angeordnet ist, und der Abstand der dem ersten Wärmeleitelement (3) zugewandten
Seitenfläche (13) zum Halbleiterlaserchip (1) kleiner ist als der Abstand der vom ersten Wärmeleitelement (3) abgewandten Seitenfläche (14) zum Halbleiterlaserchip
(1) ·
20. Halbleiterlaseranordnung nach einem der Ansprüche 14 bis 19, wobei der Träger (2) ein Wärme leitender Träger ist.
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