WO2019170636A1 - Halbleiterlaser - Google Patents

Halbleiterlaser Download PDF

Info

Publication number
WO2019170636A1
WO2019170636A1 PCT/EP2019/055386 EP2019055386W WO2019170636A1 WO 2019170636 A1 WO2019170636 A1 WO 2019170636A1 EP 2019055386 W EP2019055386 W EP 2019055386W WO 2019170636 A1 WO2019170636 A1 WO 2019170636A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
laser
cladding layer
semiconductor
semiconductor laser
radiation
Prior art date
Application number
PCT/EP2019/055386
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Bruno JENTZSCH
Alvaro Gomez-Iglesias
Alexander TONKIKH
Stefan Illek
Original Assignee
Osram Opto Semiconductors Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Osram Opto Semiconductors Gmbh filed Critical Osram Opto Semiconductors Gmbh
Priority to JP2020543369A priority Critical patent/JP7390299B2/ja
Priority to US16/977,888 priority patent/US11495939B2/en
Publication of WO2019170636A1 publication Critical patent/WO2019170636A1/de

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/02—Structural details or components not essential to laser action
    • H01S5/0206—Substrates, e.g. growth, shape, material, removal or bonding
    • H01S5/0217—Removal of the substrate
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/02—Structural details or components not essential to laser action
    • H01S5/022—Mountings; Housings
    • H01S5/02208—Mountings; Housings characterised by the shape of the housings
    • H01S5/02216—Butterfly-type, i.e. with electrode pins extending horizontally from the housings
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/02—Structural details or components not essential to laser action
    • H01S5/022—Mountings; Housings
    • H01S5/02218—Material of the housings; Filling of the housings
    • H01S5/02234—Resin-filled housings; the housings being made of resin
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/02—Structural details or components not essential to laser action
    • H01S5/026—Monolithically integrated components, e.g. waveguides, monitoring photo-detectors, drivers
    • H01S5/0267—Integrated focusing lens
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/02—Structural details or components not essential to laser action
    • H01S5/028—Coatings ; Treatment of the laser facets, e.g. etching, passivation layers or reflecting layers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/02—Structural details or components not essential to laser action
    • H01S5/028—Coatings ; Treatment of the laser facets, e.g. etching, passivation layers or reflecting layers
    • H01S5/0287—Facet reflectivity
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/10—Construction or shape of the optical resonator, e.g. extended or external cavity, coupled cavities, bent-guide, varying width, thickness or composition of the active region
    • H01S5/1053—Comprising an active region having a varying composition or cross-section in a specific direction
    • H01S5/1064—Comprising an active region having a varying composition or cross-section in a specific direction varying width along the optical axis
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/10—Construction or shape of the optical resonator, e.g. extended or external cavity, coupled cavities, bent-guide, varying width, thickness or composition of the active region
    • H01S5/16—Window-type lasers, i.e. with a region of non-absorbing material between the active region and the reflecting surface
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/10—Construction or shape of the optical resonator, e.g. extended or external cavity, coupled cavities, bent-guide, varying width, thickness or composition of the active region
    • H01S5/18—Surface-emitting [SE] lasers, e.g. having both horizontal and vertical cavities
    • H01S5/185—Surface-emitting [SE] lasers, e.g. having both horizontal and vertical cavities having only horizontal cavities, e.g. horizontal cavity surface-emitting lasers [HCSEL]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/20—Structure or shape of the semiconductor body to guide the optical wave ; Confining structures perpendicular to the optical axis, e.g. index or gain guiding, stripe geometry, broad area lasers, gain tailoring, transverse or lateral reflectors, special cladding structures, MQW barrier reflection layers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/20—Structure or shape of the semiconductor body to guide the optical wave ; Confining structures perpendicular to the optical axis, e.g. index or gain guiding, stripe geometry, broad area lasers, gain tailoring, transverse or lateral reflectors, special cladding structures, MQW barrier reflection layers
    • H01S5/2036—Broad area lasers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/30—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region
    • H01S5/32—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising PN junctions, e.g. hetero- or double- heterostructures
    • H01S5/3211—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising PN junctions, e.g. hetero- or double- heterostructures characterised by special cladding layers, e.g. details on band-discontinuities
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S2301/00—Functional characteristics
    • H01S2301/17—Semiconductor lasers comprising special layers
    • H01S2301/176—Specific passivation layers on surfaces other than the emission facet
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/02—Structural details or components not essential to laser action
    • H01S5/028—Coatings ; Treatment of the laser facets, e.g. etching, passivation layers or reflecting layers
    • H01S5/0282—Passivation layers or treatments
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/04—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping, e.g. by electron beams
    • H01S5/042—Electrical excitation ; Circuits therefor
    • H01S5/0425—Electrodes, e.g. characterised by the structure
    • H01S5/04254—Electrodes, e.g. characterised by the structure characterised by the shape
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/10—Construction or shape of the optical resonator, e.g. extended or external cavity, coupled cavities, bent-guide, varying width, thickness or composition of the active region
    • H01S5/1082—Construction or shape of the optical resonator, e.g. extended or external cavity, coupled cavities, bent-guide, varying width, thickness or composition of the active region with a special facet structure, e.g. structured, non planar, oblique
    • H01S5/1085—Oblique facets

Definitions

  • Semiconductor laser indicated with oblique facets.
  • An object to be solved is to specify a semiconductor laser which can be produced efficiently.
  • Semiconductor layer sequence includes a waveguide.
  • the waveguide In the waveguide is an active zone for generating a laser radiation.
  • the waveguide with the active zone is set up to waveguide the generated laser radiation, in particular by means of total reflection. That is, the waveguide has a comparatively high optical refractive index for the laser radiation.
  • the semiconductor layer sequence is preferably based on a III-V compound semiconductor material.
  • the semiconductor material is, for example, a nitride
  • Compound semiconductor material such as Al n In ] __ nm Ga m N or a
  • Phosphide compound semiconductor material such as
  • Compound semiconductor material such as Al n In ] __ nm Ga m As or as Al n Ga m In ] __ nm As P ] _-k, where in each case 0 dn ⁇ 1, 0 dm ⁇ 1 and n + m ⁇ 1 and 0 dk ⁇ 1.
  • the waveguide is the waveguide. It is possible that the waveguide borders directly on the cladding layers.
  • the cladding layers have a for the laser radiation
  • the oblique facet or the oblique facets have an angle of 45 ° to a resonator axis and / or to a main extension direction of the active zone.
  • the angle of 45 ° is achieved in particular with a maximum tolerance of 10 ° or 5 ° or 2 ° or 1 °.
  • Resonator achse and thus a resonator of the semiconductor laser preferably run along a straight line, so that the resonator may be strip-shaped.
  • the oblique facet is the reflection surface for the laser radiation towards the first Sheath layer designed. That is, the laser radiation generated during operation in the active zone is guided in the waveguide toward the obliquely arranged facet and reflected there in the direction of the first cladding layer. In this case, the waveguide can reach down to the facet, so that the waveguide is terminated and limited by the facet.
  • a maximum thickness of the first cladding layer is at least in one
  • Radiation penetration area for the laser radiation above the reflection surface at least 0.5 M / n or 1 M / n or 3 or 5 M / n or 7 M / n.
  • M is the maximum wavelength of the laser radiation generated during operation and n is the average refractive index of the first
  • Sheath layer for the vacuum wavelength in particular at the intended operating temperature of the semiconductor laser or at room temperature, ie 300 K.
  • the maximum thickness is in
  • Radiation penetration range at most 10 M / n or 7 M / n or 4 M / n.
  • the maximum thickness is between 2 ym and 3 ym inclusive.
  • the radiation passage region is in particular that region of the semiconductor layer sequence which, seen in plan view, lies above an intersection of the waveguide with the obliquely arranged facet.
  • Radiation passage regions can be the one or more regions of the first cladding layer through which the laser radiation proceeds in the direction parallel or approximately in the direction parallel to a growth direction of the semiconductor layer sequence.
  • the semiconductor laser comprises electrical contact surfaces.
  • the two or more than two electrical contact surfaces are adapted for external electrical contacting of the semiconductor laser.
  • the contact surfaces are preferably solderable or electrically conductive adhesively.
  • the semiconductor layer sequence includes a waveguide with an active zone. Furthermore, the semiconductor layer sequence includes a first and a second cladding layer, between which the waveguide is located. At least one oblique facet is formed on the semiconductor layer sequence, with a tolerance of
  • At most 10 ° has an angle of 45 ° to a resonator axis and to a main direction of extension of the active zone. This facet forms a reflection surface towards the first cladding layer for laser radiation generated in operation in the active zone.
  • Jacket layer is at least in one
  • Radiation passage area above the reflection surface between 0.5 M / n and 10 M / n inclusive, where n is the average refractive index of the first cladding layer and M is the maximum wavelength laser radiation laser wavelength.
  • Edge emitting lasers produce and have coated facets. During fabrication of such lasers, wafers must be split into strips, creating two opposing facets. These facets are successively coated, followed by a singulation in individual laser diode chips and a bonding to suitable
  • the semiconductor laser described here can be produced in the wafer composite and / or on the wafer level, together with a
  • VCSELs Vertical Cavity Surface
  • Emitting Lasers Such surface-emitting lasers can also be produced in the wafer composite and have relatively low production costs.
  • VCSELs have a very short cavity, suffer from thermal problems and are in their optical
  • optical semiconductor described here can be optically high
  • a light amplification takes place parallel to an active zone and thus perpendicular to a growth direction, as is the case in conventional edge emitting lasers.
  • deflecting mirrors are integrated in the form of the oblique facets.
  • Thin film technology in which a growth substrate is removed from the semiconductor layer sequence, allows efficient vertical light extraction at high optical output powers.
  • Total reflection also referred to as TIR or Total Internal Reflection.
  • TIR Total Reflection
  • Refractive index of a material on the facet is adjusted accordingly and that an intensity profile of the
  • Laser radiation is optimized in the waveguide.
  • the last-mentioned point can be achieved by making the first cladding layer as thin as possible in order to reduce or avoid beam expansion within the first cladding layer in the direction parallel to the active zone.
  • the critical angle for total internal reflection is only about 16 °. That is, even a small beam expansion in the first cladding layer can lead to significant optical losses.
  • Waveguide decreases, also referred to as mode reflection.
  • the divergence angle of the laser radiation is also due to the critical angle of total reflection in the
  • weak wave guide can be achieved, combined with low refractive index differences and / or broad
  • Coatings are applied. There is also a
  • Lichtauskoppel the first cladding layer is guided back into a resonator for the laser radiation. Further, it is possible to increase the performance of the semiconductor laser by lenticularly shaping the first cladding layer in the radiation passage region to correct for mode expansion and to provide improved feedback
  • Radiation that is fed back into the cavity for amplification can be increased to 90% or more.
  • Laser diode chip can be integrated, which is efficient
  • a high efficiency of the semiconductor laser according to the invention can be achieved, in particular, by achieving a minimum unguided path length for the laser radiation outside the waveguide. Furthermore, a high efficiency is preferably supported by a high reflectivity on the oblique facet and by a lenticular
  • Growth substrate also allows to choose suitable carriers, such as to reduce a thermal resistance in the cooling of the semiconductor laser.
  • the semiconductor laser is a surface-emitting laser. That is, an emission of the laser radiation is perpendicular to the active zone and parallel to a growth direction of the semiconductor layer sequence.
  • the resonator axis of the semiconductor laser is aligned parallel to the main extension direction of the active zone. The resonator axis runs within the waveguide. The waveguide reaches to the facet.
  • the waveguide and / or an energized region of the active zone are at a small distance from the oblique facet, preferably at least 0.5 ym and / or at most 50 ym or 20 ym or 10 ym. By such a distance of the waveguide and / or the energized area of the active zone to the facet damage to the facet can be avoided.
  • a distance of the upper, first contact surface to the oblique facet should, for example, at an angle of 45 °, preferably at least the thickness of the etched
  • Epitaxy material ie in particular the first
  • Sheath layer correspond.
  • the active zone is electrically pumped, although the upper, first contact surface is withdrawn from the facet. That is, in the ideal case, the waveguide is pumped to the facet and energized, but no light is lost at the upper, second contact surface. This is especially important if the angle of the oblique facet is not exactly at 45 ° and the light is not perpendicular, but possibly in the direction of the second contact surface,
  • Coat layer contribute to increased efficiency.
  • a higher charge carrier mobility in the upper, second cladding layer is to be chosen, in particular, if the first contact surface is formed with a metallic component and if, in order to avoid absorption losses, this metallic component is seen in plan view alongside the
  • Resonator axis is located.
  • only the active zone is energized, preferably runs along the line along the resonator axis.
  • Resonator axis is preferably at least 1 ym or 5 ym and / or at most 0.2 mm or 0.1 mm or 50 ym.
  • a length of the resonator axis along the waveguide is preferably at least 0.2 mm or 0.4 mm and / or at most 5 mm or 3 mm.
  • Semiconductor layer sequence only in the direction parallel to the active zone is a waveguide structure.
  • the wave in the first cladding layer can freely propagate.
  • Sheath layer in at least one
  • Radiation passage area as a lens for refocusing at least a portion of the laser radiation, which is returned to the active zone, shaped. Such a refocusing can increase the efficiency, since the reflected laser radiation is fed back to an increased proportion in the waveguide and is not lost as stray light.
  • the lens is shaped as a projection over remaining regions of the first cladding layer. That is, the maximum thickness of the first cladding layer may be in a center of the lens. Alternatively, it is possible that the lens in a recess of the first
  • Sheath layer is formed, so that the first cladding layer outside the at least one radiation passage region can be made thicker than in the region of the lens.
  • R (z) z [1+ (zq / z) L 2], preferably with a tolerance of
  • n is the refractive index of the first cladding layer
  • l is the wavelength of maximum intensity of the laser radiation
  • wq is the effective half width of the mode in the waveguide at 1 / e times the amplitude.
  • wq 0.3 ym at a distance z of about 2.5 ym to the outcoupling facet which, with a refractive index of n about 3.4 and a wavelength of about 940 nm, has an approximately ideal radius of curvature R of about 2.8 ym corresponds.
  • the mode already has a width of w of approximately 0.8 ym and assuming that the mode is reflected there on a straight facet.
  • the first cladding layer also exceeds the maximum thickness outside of the first cladding layer
  • a thickest portion of the first cladding layer may be the maximum thickness in the radiation passage region.
  • the thickest point of the first cladding layer may be the center of the lens.
  • the electrical contact surfaces or at least one of the electrical contact surfaces is located directly on or at the assigned cladding layers and / or on
  • semiconductor contact layers are present, for example highly doped, thin marginal layers of the semiconductor layer sequence, then these are present.
  • Semiconductor contact layers preferably directly on the respectively associated cladding layer.
  • Semiconductor contact layers preferably have a thickness of at most 0.5 .mu.m or 0.1 .mu.m.
  • a metallic component of the electrical contact surface which is attached to the first cladding layer, as seen in plan view, is located exclusively next to the resonator axis. This avoids that guided along the resonator
  • the electrical contact area which is located on the first cladding layer, comprises a component of a transparent conductive oxide. This component is preferably located directly on the
  • the transparent conductive oxide, TCO for short is transparent to the laser radiation and does not or only slightly absorbs.
  • a refractive index of the transparent component of the first contact surface for the laser radiation is less than or equal to the refractive index of first cladding layer. This can be transparent
  • Components of the electrical contact surface with respect to the optical effect can be considered as part of the cladding layer.
  • the resonator axis is each limited at opposite ends by a facet having a tolerance of
  • the trapezoid thus narrows in the direction of the second lateral surface
  • the aforementioned cross section preferably passes through the resonator axis and perpendicular to the active zone.
  • Coat layer provided at the radiation passage area with an anti-reflection coating for the laser radiation is for example at most 20% or 10% or 5%.
  • a reflectivity of the first cladding layer for the laser radiation on the antireflection coating is for example at most 20% or 10% or 5%.
  • a Antireflection coating may also be a Resonatorverspiegelung occur with a relatively high reflectivity, for example, with a reflectivity of at least 20% and / or
  • At least one other location of the first cladding layer which is oriented parallel to the active zone with a tolerance of at most 20 ° or 10 °, is a reflection coating for the laser radiation.
  • the reflection coating preferably has a reflectivity of at least 80% or 90% or 95% or 99% for the laser radiation.
  • the reflection coating may be a highly reflective coating.
  • the reflective coating may be on the lens.
  • the at least one reflection surface or one of the reflection surfaces or all reflection surfaces of the facets is provided with a mirror for the laser radiation.
  • the mirror is preferably located directly on the associated facet and / or reflection surface.
  • the mirror has directly on the reflection surface and / or in one of
  • the dielectric layer preferably has a low refractive index for the
  • Laser radiation for example, of at most 1.7 or 1.5.
  • Semiconductor layer sequence and the dielectric layer is preferably at least 0.7 or 1.5. In case of a
  • Dielectric layer sequence are alternately layers with high and low refractive index, in particular at least three and / or at most twelve layers.
  • the mirror comprises a metal layer, for example of gold, silver and / or aluminum.
  • the metal layer is preferably located on a side of the dielectric layer facing away from the reflection surface.
  • the dielectric layer is configured for total reflection of the laser radiation at the facet. Any laser radiation passing through the dielectric layer may be reflected on the metal layer. It is possible that a passivation layer or protective layer is located on a side of the metal layer facing away from the facet.
  • optically active coatings are in particular the mirror, the reflective coating and / or the
  • the aforementioned cross section preferably passes through the resonator axis and perpendicular to the active zone.
  • the semiconductor laser is free of a growth substrate for the
  • the growth substrate was removed from the semiconductor layer sequence.
  • no growth substrate is present on the first cladding layer, which is preferably n-doped.
  • Semiconductor laser a potting.
  • the potting is attached to at least one of the facets.
  • the potting is located on a side facing away from the reflection surface of the respective mirror. Due to the encapsulation, it is possible that the semiconductor laser in cross-section is cuboid. This allows handling of the
  • Semiconductor laser simplify and the facets can be efficiently protected.
  • Figures 1 to 4 are schematic sectional views of
  • Figure 5 is a schematic plan view of a
  • Figure 6 in the figure part A is a sectional view and in the figure part B is a plan view of a
  • Figures 7 and 8 are schematic sectional views of
  • Figure 9 is a schematic representation of electro-optical
  • FIGS. 10 to 13 are schematic sectional views of
  • the semiconductor laser 1 shows an embodiment of a semiconductor laser 1 is shown.
  • the semiconductor laser 1 has a
  • the waveguide 20 includes an active zone 25 for generating a
  • a straight resonator axis R is defined by the active zone 25, which runs parallel to a main extension direction of the active zone 25.
  • the resonator axis R reaches up to facets 31, 32 of the semiconductor layer sequence 2.
  • the waveguide 20 is located between a first cladding layer 21 and a second cladding layer 22.
  • the cladding layers 21, 22 have a smaller one
  • the cladding layers 21, 22 are themselves free of waveguide structures.
  • the cladding layers 21, 22 are made, for example, of AlGaAs with an aluminum content of at least 20% and / or of at most 70%.
  • the first cladding layer 21 is preferably n-doped and the second cladding layer 22 is preferably p-doped.
  • Waveguide layers 21, 22 are electrical
  • the contact surfaces 41, 42 are preferably metallic contact surfaces, which may be composed of one or more metal layers.
  • the facets 31, 32 of the semiconductor layer sequence 2 serve to generate the laser radiation L generated in the active zone 25 toward the first cladding layer 21 and through the first
  • Coat layer 21 to lead Coat layer 21 to lead.
  • the facets 31, 32 are tilted relative to the resonator axis R by 45 °.
  • Facets 31, 32 is a total reflection of the
  • the facets 31, 32 or only the facets 31, 32 are identical to the facets 31, 32 or only the facets 31, 32 or only the facets 31, 32 or only the facets 31, 32 or only the facets 31, 32 or only the facets 31, 32 or only the facets 31, 32 or only the facets 31, 32 or only the facets 31, 32 or only the facets 31, 32 or only the facets 31, 32 or only the facets 31, 32 or only the facets 31, 32 or only the facets 31, 32 or only the
  • Reflection surface 30 on the waveguide 20 is provided with a mirror 7.
  • the active zone 25 facing away from boundary surfaces of the first cladding layer 21 are provided with a
  • Antireflection coating 61 and with a
  • Reflection coating 62 provided. At the
  • Antireflection coating 61 is a decoupling of
  • the refractive index of the first cladding layer 21 is about 3.5.
  • a total reflection angle at the interface to the antireflection layer 61 is typically only
  • a maximum thickness D of the first cladding layer 41 is, for example, at most 2.5 ym or 1.5 ym or 0.7 ym. This is especially true
  • Radiation passage areas 50 in which the laser radiation L passes through the first cladding layer 21, only a small thickness.
  • Sheath layer 21 no reflective or
  • FIG. 3 illustrates that optically effective
  • Coating also a diffractive optical element 63 at the radiation passage region 50 for coupling the Laser radiation L may be present.
  • eye-safe semiconductor laser 1 can be realized.
  • the mirror 7 is composed of a dielectric layer 71 and a metal layer 72.
  • the dielectric layer 71 can serve as a passivation of the semiconductor layer sequence 2.
  • the dielectric layer 71 is made of an electrically insulating oxide such as silicon oxide or
  • the thickness of the dielectric layer 71 is preferably relatively small, for example at most 1 ym or 0.5 ym.
  • the optical thickness of the dielectric layer 71 is at most twice or four times a vacuum wavelength of the laser radiation L divided by the average refractive index of the laser beam L
  • Metal layer 72 which is not totally reflective
  • reflecting layer for the laser radiation L acts.
  • the metal layer 72 is made of gold
  • Such a mirror 7 and such a diffractive optical element 63 can also be correspondingly in all others
  • Semiconductor layer sequence 2 seen in cross-section is designed only as a half trapezoid. This is the second facet 32, at which the reflection coating 62 is preferably located, oriented perpendicular to the resonator axis R and to the active zone 25. Preferably, however, as illustrated in FIGS. 1 and 2, both facets 31, 32 are inclined relative to
  • Resonator axis R oriented.
  • FIG. 4 shows that the first cladding layer 21 is provided with a lens 5 in the radiation passage region 50.
  • the lens 5 may be designed as a survey of remaining areas of the cladding layer 21. Refocusing of the laser radiation L into the waveguide 20 is achieved by the lens 5. A propagation of a mode of laser radiation L is shown only schematically in FIG. Since the lens 5 is designed as a survey, have remaining
  • the lens 5 is preferably provided with one of the optically active coatings 61, 62.
  • such a lens 5 is located on a reflection side of the first
  • Semiconductor layer sequence 2 is coupled out so that it is a reflection coating 62 in the coating.
  • the first contact surface 41 is formed with metallic components 43 is. To avoid absorption losses of the laser radiation L at the first contact surface 41 due to the thin first cladding layer 21, these are
  • a current supply to the active zone 25 takes place for example via a not-shown TCO layer or alone on the first cladding layer 21st
  • Resonator axis R can by a current confining layer 9 and / or by the correspondingly structured second
  • the semiconductor laser 1 as a profit-driven laser
  • Strip waveguide act also referred to as Ridge waveguide.
  • the first cladding layer 21 is partially adjacent to the resonator axis R.
  • FIG. 5 shows that the semiconductor laser 1 has only a single resonator axis R and therefore only a single resonator axis R
  • Laser unit comprises. Deviating from this, more of the resonator R and thus a plurality of resonators and
  • the different laser units and resonators can be independent of each other or electrically controllable together. The same applies in all other embodiments.
  • the lens 5 is optionally only on the side with the reflection coating 62
  • the first contact surface 41 is preferably electrically separated from the cladding layer 22.
  • the first cladding layer 21 preferably composed of a TCO component 44 and the metallic component 43. Due to the TCO component 44, which is permeable to the laser radiation L, the first cladding layer 21 can be made particularly thin.
  • Semiconductor laser 1 located so the part of the first contact surface 41 is preferably connected to the first cladding layer 21 via one or more electrical vias 45 with the contact surface 41 on the bottom.
  • the semiconductor laser can be surface mountable.
  • Radiation passage areas 50a, 50b different designed.
  • the lens 5 extends in
  • the lens 5 in the radiation passage region 50a is in a recess of the first cladding layer 21
  • this lens 5 is not enough to
  • Radiation passage areas 50a, 50b also be designed the same. Corresponding designs of the lenses 5 and the
  • Radiation passage areas 50a, 50b may be present in all other embodiments.
  • a current limitation to the linear amplification zone along the resonator axis R takes place, for example, via the current confining layer 9 and / or via a geometry of the electrical supply via the second electrical contact surface 42.
  • a corresponding electrical contact can also be made in all others
  • Embodiments are present.
  • the curves 3 and 4 relate to a spectral width of the laser radiation generated.
  • Curves 1 and 3 relate to the case where the antireflection coating 61 is present.
  • curves 2 and 4 there is no antireflective coating and no reflector coating 62. It can be seen in FIG. 9 that without an anti-reflection coating, the laser threshold starts at lower current densities and a smaller spectral width can be achieved. With antireflection coating, a wider spectral width can be achieved than would be the case without antireflection coating.
  • Sheath layer 21 be present, see Figure 10.
  • a thicker first cladding layer 21 is possible without the mode in the unguided part is much wider.
  • an adiabatic or beveled coupling-out facet could also improve the performance of the semiconductor laser 1, see FIGS. 13 and 11.
  • outcoupling facets make it possible to compensate for oblique facets 31, 32 which do not extend exactly at 45 °.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • Semiconductor Lasers (AREA)

Abstract

In einer Ausführungsform umfasst der Halbleiterlaser (1) eine Halbleiterschichtenfolge (2) sowie elektrische Kontaktflächen (41, 42). Die Halbleiterschichtenfolge (2) beinhaltet einen Wellenleiter (20) mit einer aktiven Zone (25). Ferner beinhaltet die Halbleiterschichtenfolge (2) eine erste und eine zweite Mantelschicht (21, 22), zwischen denen sich der Wellenleiter (20) befindet. An der Halbleiterschichtenfolge (2) ist zumindest eine schräge Facette (31, 32) gebildet, die mit einer Toleranz von höchstens 10° einen Winkel von 45° zu einer Resonatorachse (R) aufweist. Diese Facette (31, 32) bildet eine Reflexionsfläche (30) hin zur ersten Mantelschicht (21) für im Betrieb erzeugte Laserstrahlung (L). Eine Maximaldicke (D) der ersten Mantelschicht (21) liegt zumindest in einem Strahlungsdurchtrittsbereich (50) zwischen einschließlich 0,5 M/n und 10 M/n, wobei n der mittlere Brechungsindex der ersten Mantelschicht (21) und M die Vakuumwellenlänge maximaler Intensität der Laserstrahlung (L) ist.

Description

Beschreibung
HALBLEITERLASER
Es wird ein Halbleiterlaser angegeben.
In der Druckschrift US 2009/0097519 Al ist ein
Halbleiterlaser mit schrägen Facetten angegeben.
Eine zu lösende Aufgabe liegt darin, einen Halbleiterlaser anzugeben, der effizient herstellbar ist.
Diese Aufgabe wird unter anderem durch einen Halbleiterlaser mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Bevorzugte
Weiterbildungen sind Gegenstand der übrigen Ansprüche.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst der
Halbleiterlaser eine Halbleiterschichtenfolge. Die
Halbleiterschichtenfolge beinhaltet einen Wellenleiter. In dem Wellenleiter befindet sich eine aktive Zone zur Erzeugung einer Laserstrahlung. Der Wellenleiter mit der aktiven Zone ist zu einer Wellenleitung der erzeugten Laserstrahlung eingerichtet, insbesondere mittels Totalreflexion. Das heißt, der Wellenleiter weist einen vergleichsweise hohen optischen Brechungsindex für die Laserstrahlung auf.
Die Halbleiterschichtenfolge basiert bevorzugt auf einem III- V-Verbindungshalbleitermaterial . Bei dem Halbleitermaterial handelt es sich zum Beispiel um ein Nitrid-
Verbindungshalbleitermaterial wie AlnIn]__n-mGamN oder um ein
Phosphid-Verbindungshalbleitermaterial wie
AlnIn]__n-mGamP oder auch um ein Arsenid-
Verbindungshalbleitermaterial wie AlnIn]__n-mGamAs oder wie AlnGamIn]__n-mAs P]_-k, wobei jeweils 0 d n < 1, 0 d m < 1 und n + m < 1 sowie 0 d k < 1 ist. Bevorzugt gilt dabei für zumindest eine Schicht oder für alle Schichten der
Halbleiterschichtenfolge 0 < n < 0,8, 0,4 < m < 1 und n + m < 0,95 sowie 0 < k < 0,5. Dabei kann die
Halbleiterschichtenfolge Dotierstoffe sowie zusätzliche
Bestandteile aufweisen. Der Einfachheit halber sind jedoch nur die wesentlichen Bestandteile des Kristallgitters der Halbleiterschichtenfolge, also Al, As, Ga, In, N oder P, angegeben, auch wenn diese teilweise durch geringe Mengen weiterer Stoffe ersetzt und/oder ergänzt sein können.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst die
Halbleiterschichtenfolge eine erste und eine zweite
Mantelschicht. Zwischen diesen beiden Mantelschichten
befindet sich der Wellenleiter. Es ist möglich, dass der Wellenleiter unmittelbar an die Mantelschichten grenzt. Die Mantelschichten weisen für die Laserstrahlung einen
geringeren Brechungsindex auf als der Wellenleiter.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist an der
Halbleiterschichtenfolge zumindest eine schräge Facette gebildet. Die schräge Facette oder die schrägen Facetten weisen einen Winkel von 45° zu einer Resonatorachse und/oder zu einer Haupterstreckungsrichtung der aktiven Zone auf. Der Winkel von 45° wird insbesondere mit einer Toleranz von höchstens 10° oder 5° oder 2° oder 1° erzielt. Die
Resonatorachse und damit ein Resonator des Halbleiterlasers verlaufen bevorzugt entlang einer geraden Linie, sodass der Resonator streifenförmig sein kann.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist die schräge Facette als Reflexionsfläche für die Laserstrahlung hin zur ersten Mantelschicht gestaltet. Das heißt, die im Betrieb in der aktiven Zone erzeugte Laserstrahlung wird in den Wellenleiter hin zu der schräg angeordneten Facette geführt und dort in Richtung hin zur ersten Mantelschicht reflektiert. Dabei kann der Wellenleiter bis hin zur Facette reichen, sodass der Wellenleiter durch die Facette beendet und begrenzt wird.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform liegt eine Maximaldicke der ersten Mantelschicht zumindest in einem
Strahlungsdurchtrittsbereich für die Laserstrahlung über der Reflexionsfläche bei mindestens 0,5 M/n oder 1 M/n oder 3 oder 5 M/n oder 7 M/n. Dabei ist M die Vakuumwellenlänge maximaler Intensität der im Betrieb erzeugten Laserstrahlung und n ist der mittlere Brechungsindex der ersten
Mantelschicht für die Vakuumwellenlänge, insbesondere bei der bestimmungsgemäßen Betriebstemperatur des Halbleiterlasers oder auch bei Raumtemperatur, also 300 K. Alternativ oder zusätzlich liegt die Maximaldicke im
Strahlungsdurchtrittsbereich bei höchstens 10 M/n oder 7 M/n oder 4 M/n. Im Falle von AlGaAs liegt die Maximaldicke insbesondere zwischen einschließlich 2 ym und 3 ym.
Der Strahlungsdurchtrittsbereich ist insbesondere derjenige Bereich der Halbleiterschichtenfolge, der in Draufsicht gesehen über einem Schnittpunkt des Wellenleiters mit der schräg angeordneten Facette liegt. Bei dem oder den
Strahlungsdurchtrittsbereichen kann es sich um den oder die einzigen Bereiche der ersten Mantelschicht handeln, durch den oder die bestimmungsgemäß die Laserstrahlung in Richtung parallel oder näherungsweise in Richtung parallel zu einer Wachstumsrichtung der Halbleiterschichtenfolge läuft. Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst der Halbleiterlaser elektrische Kontaktflachen . Die zwei oder die mehr als zwei elektrischen Kontaktflachen sind zur externen elektrischen Kontaktierung des Halbleiterlasers eingerichtet. Die Kontaktflachen sind bevorzugt lötbar oder elektrisch leitfähig klebbar.
In mindestens einer Ausführungsform umfasst der
Halbleiterlaser eine Halbleiterschichtenfolge sowie
elektrische Kontaktflächen . Die Halbleiterschichtenfolge beinhaltet einen Wellenleiter mit einer aktiven Zone. Ferner beinhaltet die Halbleiterschichtenfolge eine erste und eine zweite Mantelschicht, zwischen denen sich der Wellenleiter befindet. An der Halbleiterschichtenfolge ist zumindest eine schräge Facette gebildet, die mit einer Toleranz von
höchstens 10° einen Winkel von 45° zu einer Resonatorachse und zu einer Haupterstreckungsrichtung der aktiven Zone aufweist. Diese Facette bildet eine Reflexionsfläche hin zur ersten Mantelschicht für in der aktiven Zone im Betrieb erzeugte Laserstrahlung. Eine Maximaldicke der ersten
Mantelschicht liegt zumindest in einem
Strahlungsdurchtrittsbereich über der Reflexionsfläche zwischen einschließlich 0,5 M/n und 10 M/n, wobei n der mittlere Brechungsindex der ersten Mantelschicht und M die Vakuumwellenlänge maximaler Intensität der Laserstrahlung ist .
Die meisten gängigen Laserdioden werden als
kantenemittierende Laser produziert und weisen beschichtete Facetten auf. Während einer Herstellung solcher Laser müssen Wafer in Streifen gespalten werden, wobei zwei einander gegenüberliegende Facetten entstehen. Diese Facetten werden sukzessive beschichtet, gefolgt von einer Vereinzelung in einzelne Laserdiodenchips und einem Bonden an geeignete
Träger. Insbesondere das Spalten in die Streifen resultiert in zusätzlichen Verarbeitungsschritten und zusätzlicher
Bearbeitungszeit, welche signifikant zu den Produktionskosten solcher Halbleiterlaser beitragen. Dagegen lässt sich der hier beschriebene Halbleiterlaser im Waferverbund und/oder auf Wafer-Ebene hersteilen, einhergehend mit einer
signifikanten Kosteneinsparung.
Alternative Möglichkeiten für Laser bilden
oberflächenemittierende Halbleiterlaser mit einer vertikalen Kavität, auch als VCSELs oder Vertical Cavity Surface
Emitting Lasers bezeichnet. Solche oberflächenemittierenden Laser können ebenfalls im Waferverbund hergestellt werden und weisen relativ geringe Produktionskosten auf. Allerdings weisen VCSELs eine sehr kurze Kavität auf, leiden unter thermischen Problemen und sind in ihren optischen
Ausgangsleistungen limitiert. Dagegen lassen sich mit dem hier beschriebenen Halbleiterlaser hohe optische
Ausgangsleistungen erzielen.
Bei dem hier beschriebenen Halbleiterlaser, der sich
vollständig im Waferverbund und auf Waferebene hersteilen lässt, erfolgt eine Lichtverstärkung parallel zu einer aktiven Zone und damit senkrecht zu einer Wachstumsrichtung, wie dies in herkömmlichen kantenemittierenden Lasern der Fall ist. Dabei sind Umlenkspiegel in Form der schrägen Facetten integriert. Speziell in Kombination mit einer
Dünnfilmtechnologie, im Rahmen derer ein Aufwachssubstrat von der Halbleiterschichtenfolge entfernt wird, erlaubt dies eine effiziente vertikale Lichtauskopplung bei hohen optischen Ausgangsleistungen . Die bevorzugt in 45° geätzten Facetten führen für vom
Wellenleiter her kommende Strahlung zu einer internen
Totalreflexion, auch als TIR oder Total Internal Reflection bezeichnet. Um Verluste an den Facetten und beim Auskoppeln der Strahlung zu vermeiden, müssen die entsprechenden
Bedingungen für die interne Totalreflexion über einen
gesamten Bereich einer Winkelverteilung des geführten Lichts erfüllt sein. Dazu ist es erforderlich, dass ein
Brechungsindex eines Materials an der Facette entsprechend eingestellt wird und dass ein Intensitätsprofil der
Laserstrahlung im Wellenleiter optimiert wird.
Insbesondere der letztgenannte Punkt ist dadurch erreichbar, dass die erste Mantelschicht möglichst dünn gewählt wird, um eine Strahlaufweitung innerhalb der ersten Mantelschicht in Richtung parallel zur aktiven Zone zu reduzieren oder zu vermeiden. Beispielsweise im Materialsystem AlInGaAs und für Wellenlängen um 940 nm liegt der Grenzwinkel für interne Totalreflexion bei lediglich ungefähr 16°. Das heißt, bereits eine geringe Strahlaufweitung in der ersten Mantelschicht kann zu signifikanten optischen Verlusten führen.
Dabei ist jedoch zu beachten, dass mit zunehmender
Maximaldicke die in den Wellenleiter rückgekoppelte
Intensität aufgrund der Strahlaufweitung unabhängig vom
Divergenzwinkel abnimmt, da der Überlapp der reflektierten Intensitätsverteilung mit der Intensitätsverteilung des
Wellenleiters abnimmt, auch als Modenreflexion bezeichnet.
Der Divergenzwinkel der Laserstrahlung geht aufgrund des Grenzwinkels der Totalreflexion ebenfalls in die
Modenreflexion ein, alles Licht außerhalb dieses Grenzwinkels ist als Verlust für den Laser zu betrachten. Der
Divergenzwinkel ist insbesondere durch die Geometrie des Wellenleiters, also Schichtdicken und Brechzahlen, gegeben. Die Intensitätsverteilung der geführten Laserstrahlung, also der Mode, sollte möglichst breit sein, was durch eine
schwache Wellenführung erreicht werden kann, verbunden mit geringen Brechzahlunterschieden und/oder breitem
Wellenleiter. Dies schränkt allerdings die Wahl der
Maximaldicke nach unten hin ein, sodass also ein Kompromiss nötig ist.
Zu einer Verbesserung einer Lichtauskoppeleffizienz können an Grenzflächen der ersten Mantelschicht, die der aktiven Zone abgewandt sind, optisch aktive Beschichtungen wie
Antireflexbeschichtungen und hochreflektierende
Beschichtungen aufgebracht werden. Zudem ist ein
Reflexionsgrad über solche Beschichtungen einstellbar und damit ein Anteil der Laserstrahlung, der von einer
Lichtauskoppelfläche der ersten Mantelschicht zurück in einen Resonator für die Laserstrahlung geführt wird. Ferner ist es möglich, die Leistung des Halbleiterlasers zu erhöhen, indem die erste Mantelschicht im Strahlungsdurchtrittsbereich linsenförmig gestaltet wird, um eine Modenaufweitung zu korrigieren und um eine verbesserte Rückkopplung der
Strahlung in die Kavität und die aktive Zone zu
gewährleisten. Damit kann ein Anteil der reflektierten
Strahlung, der zur Verstärkung in die Kavität rückgekoppelt wird, auf 90 % und mehr vergrößert werden.
Bei dem hier beschriebenen Halbleiterlaser ist es möglich, alle optisch wirksamen Beschichtungen direkt im Waferverbund zu erzeugen. Insbesondere durch das Entfernen des
Aufwachssubstrats lässt sich erreichen, dass das an den
Facetten reflektierte Licht nur eine geringe Strecke
ungeführt außerhalb des Wellenleiters zu durchlaufen hat. Somit lässt sich durch den hier beschriebenen Halbleiterlaser eine Reduzierung der Herstellungskosten erreichen, hin zu den Herstellungskosten von Leuchtdioden, kurz LEDs.
Durch die Umlenkung der Strahlung und durch die vertikale Emission lassen sich zusätzliche Freiheiten im
Herstellungsablauf sowie im Design erzielen. Eine effiziente Skalierung der optischen Ausgangsleistung ist dadurch
möglich, dass mehrere Wellenleiter in einen einzigen
Laserdiodenchip integriert werden, welcher effizient
elektrisch und mechanisch montiert werden kann. Ferner ist es möglich, dass während der Herstellung die hier beschriebenen Halbleiterlaser noch im Waferverbund getestet werden, also insbesondere noch vor einer Vereinzelung in einzelne
Halbleiterlaserchips oder Laserbarren.
Eine hohe Effizienz des erfindungsgemäßen Halbleiterlasers lässt sich insbesondere dadurch erreichen, dass eine minimale ungeführte Weglänge für die Laserstrahlung außerhalb des Wellenleiters erreicht wird. Des Weiteren wird eine hohe Effizienz bevorzugt unterstützt durch eine hohe Reflektivität an der schrägen Facette und durch eine linsenförmige
Gestaltung der ersten Mantelschicht am
Strahlungsdurchtrittsbereich. Das Entfernen des
Aufwachssubstrats erlaubt es zudem, geeignete Träger zu wählen, um etwa einen thermischen Widerstand beim Kühlen des Halbleiterlasers zu reduzieren.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform handelt es sich bei dem Halbleiterlaser um einen oberflächenemittierenden Laser. Das heißt, eine Emission der Laserstrahlung erfolgt senkrecht zur aktiven Zone und parallel zu einer Wachstumsrichtung der Halbleiterschichtenfolge . Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist die Resonatorachse des Halbleiterlasers parallel zur Haupterstreckungsrichtung der aktiven Zone ausgerichtet. Die Resonatorachse verläuft innerhalb des Wellenleiters. Der Wellenleiter reicht bis zur Facette heran. Alternativ weist der Wellenleiter und/oder ein bestromter Bereich der aktiven Zone einen geringen Abstand zur schrägen Facette von bevorzugt mindestens 0,5 ym und/oder von höchstens 50 ym oder 20 ym oder 10 ym auf. Durch einen solchen Abstand des Wellenleiters und/oder des bestromten Bereichs der aktiven Zone zur Facette können Beschädigungen der Facette vermieden werden.
Wenn die obere, erste Kontaktfläche zu nah an der Facette ist, werden die optischen Verluste an dieser Kontaktfläche steigen. Ein Abstand der oberen, ersten Kontaktfläche zur schrägen Facette sollte zum Beispiel bei einem Winkel von 45° bevorzugt mindestens der Dicke des geätzten
Epitaxiematerials, also insbesondere der ersten
Mantelschicht, entsprechen.
Ferner wird durch eine Stromaufweitung, welche durch das Material der ersten Mantelschicht limitiert und optimiert werden kann, die aktive Zone elektrisch gepumpt, obwohl die obere, erste Kontaktfläche von der Facette zurückgezogen ist. Das heißt, im Idealfall wird der Wellenleiter bis hin zur Facette gepumpt und bestromt, wobei aber kein Licht an der oberen, zweiten Kontaktfläche verlorengeht. Die ist vor allem von Bedeutung, wenn der Winkel der schrägen Facette nicht genau bei 45° liegt und das Licht nicht senkrecht, sondern eventuell in Richtung hin zur zweiten Kontaktfläche,
abgelenkt wird. Damit kann eine Stromaufweitung und eine
Ladungsträgerdiffusion aufgrund der oberen, ersten
Mantelschicht zu einer erhöhten Effizienz beitragen. Eine höhere Ladungsträgerbeweglichkeit in der oberen, zweiten Mantelschicht ist insbesondere zu wählen, wenn die erste Kontaktfläche mit eine metallischen Komponente gebildet ist und wenn zur Vermeidung von Absorptionsverlusten sich diese metallische Komponente in Draufsicht gesehen neben der
Resonatorachse befindet. Eine Stromzuführung hin zur aktiven Zone erfolgt in diesem Falle beispielsweise alleine über die erste Mantelschicht.
Eine Verstärkungszone des Halbleiterlasers, in der
insbesondere nur die aktive Zone bestromt wird, verläuft bevorzugt linienförmig entlang der Resonatorachse. Eine
Breite der Verstärkungszone in Richtung senkrecht zur
Resonatorachse liegt bevorzugt bei mindestens 1 ym oder 5 ym und/oder bei höchstens 0,2 mm oder 0,1 mm oder 50 ym. Eine Länge der Resonatorachse längs des Wellenleiters liegt bevorzugt bei mindestens 0,2 mm oder 0,4 mm und/oder bei höchstens 5 mm oder 3 mm.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform stellt die
Halbleiterschichtenfolge lediglich in Richtung parallel zur aktiven Zone eine Wellenleiterstruktur dar. In Richtung senkrecht zur aktiven Zone von der Facette her kann die Welle in der ersten Mantelschicht hingegen frei propagieren. Damit gibt es innerhalb der ersten Mantelschicht insbesondere keine Brechungsindexvariationen .
Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist die erste
Mantelschicht in mindestens einem
Strahlungsdurchtrittsbereich als Linse zur Refokussierung zumindest eines Teils der Laserstrahlung, welche in die aktive Zone zurückgeführt wird, geformt. Durch eine solche Refokussierung lässt sich die Effizienz steigern, da die reflektierte Laserstrahlung zu einem erhöhten Anteil in den Wellenleiter rückgekoppelt wird und nicht als Streulicht verloren geht.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist die Linse als Erhebung über verbleibende Bereiche der ersten Mantelschicht geformt. Das heißt, die Maximaldicke der ersten Mantelschicht kann in einem Zentrum der Linse vorliegen. Alternativ ist es möglich, dass die Linse in einer Ausnehmung der ersten
Mantelschicht gebildet ist, sodass die erste Mantelschicht außerhalb des zumindest einen Strahlungsdurchtrittsbereichs dicker gestaltet sein kann als im Bereich der Linse.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform gilt für eine Krümmung R(z) der Linse der folgende Zusammenhang:
R ( z ) =z [ 1+ ( zq /z ) L2 ] , bevorzugt mit einer Toleranz von
höchstens 0,2 zO oder 0,05 zO. Dabei ist z0= p*h*w0L2/l, wobei z der Abstand zwischen dem Wellenleiter und einer
Austrittsfacette ist und damit im Bereich der Maximaldicke der ersten Mantelschicht liegt, n ist der Brechungsindex der ersten Mantelschicht, l die Wellenlänge maximaler Intensität der Laserstrahlung und wq die effektive halbe Breite der Mode im Wellenleiter bei 1/e mal der Amplitude. Hinsichtlich der oben genannten Formel und der Bestimmung der zugehörigen Werte wird auf das Buch Laser Electronics, dritte Auflage, von Joseph T. Verdeyen, Pearson-Verlag, 1995, ISBN-10:
013706666X, ISBN-13: 978-0137066667, verwiesen. Der
Offenbarungsgehalt dieses Buches wird durch Rückbezug mit aufgenommen, insbesondere Kapitel 3.4 - Physical Description of TEMQ Q Mode, speziell Abbildung 3.2 und die zugehörige Beschreibung .
Zum Beispiel ist wq = 0,3 ym bei einem Abstand z von zirka 2,5 ym zur Auskoppelfacette was, bei einem Brechungsindex von n ungefähr 3,4 und einer Wellenlänge von ungefähr 940 nm, einem näherungsweise idealen Krümmungsradius R von zirka 2,8 ym entspricht. An der Austrittsfacette hat die Mode nach einem ungeführten Durchlauf durch die erste Mantelschicht bereits eine Breite von w ungefähr 0,8 ym und angenommen, die Mode wird dort an einer geraden Facette reflektiert,
verbreitert sich die Mode auf dem Rückweg noch mehr. Folglich ist der modale Anteil, der wieder in den Wellenleiter eingekoppelt wird, durch eine Reflexion an einer geraden Facette stark reduziert. Im Gegensatz wird eine geätzte Linse mit einem Krümmungsradius von R~2,8 ym diesen
Verbreiterungseffekt aufheben. Dieses Beispiel soll den
Effekt der korrigierenden Linse veranschaulichen. Im Fall einer schmäleren oder breiteren Mode ist zu beachten, dass der näherungsweise ideale Krümmungsradius einen anderen Wert annimmt. Dies gilt auch für einen andere Manteldicke der ersten Mantelschicht, für einen anderen Brechungsindex und einer anderen betrachteten Wellenlänge.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform überschreitet die erste Mantelschicht die Maximaldicke auch außerhalb des
Strahlungsdurchtrittsbereichs nicht. Das heißt, eine dickste Stelle der ersten Mantelschicht kann die Maximaldicke in dem Strahlungsdurchtrittsbereich sein. Speziell kann es sich bei der dicksten Stelle der ersten Mantelschicht um das Zentrum der Linse handeln. Gemäß zumindest einer Ausführungsform befinden sich die elektrischen Kontaktflachen oder befindet sich zumindest eine der elektrischen Kontaktflachen direkt an der oder an den zugeordneten Mantelschichten und/oder an
Halbleiterkontaktschichten . Liegen Halbleiterkontaktschichten vor, beispielsweise hochdotierte dünne randständige Schichten der Halbleiterschichtenfolge, so befinden sich die
Halbleiterkontaktschichten bevorzugt unmittelbar an der jeweils zugehörigen Mantelschicht. Die
Halbleiterkontaktschichten weisen bevorzugt eine Dicke von höchstens 0,5 ym oder 0,1 ym auf.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform befindet sich eine metallische Komponente der elektrischen Kontaktfläche, die an der ersten Mantelschicht angebracht ist, in Draufsicht gesehen ausschließlich neben der Resonatorachse. Damit ist vermeidbar, dass entlang der Resonatorachse geführte
Laserstrahlung über ein in die erste Mantelschicht
eindringendes evaneszentes Feld bis zu solchen metallischen Komponenten gelangt. Damit lassen sich Absorptionsverluste an solchen metallischen Komponenten vermeiden oder reduzieren.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst die elektrische Kontaktfläche, die sich an der ersten Mantelschicht befindet, eine Komponente aus einem transparenten leitfähigen Oxid. Diese Komponente liegt bevorzugt unmittelbar an der
Halbleiterschichtenfolge. Das transparente leitfähige Oxid, kurz TCO, ist für die Laserstrahlung transparent und wirkt nicht oder nur geringfügig absorbierend.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist ein Brechungsindex der transparenten Komponente der ersten Kontaktfläche für die Laserstrahlung kleiner oder gleich dem Brechungsindex der ersten Mantelschicht. Damit kann diese transparente
Komponenten der elektrischen Kontaktflache hinsichtlich der optischen Wirkung als Teil der Mantelschicht aufgefasst werden .
Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist die
Halbleiterschichtenfolge im Querschnitt gesehen als
symmetrisches Trapez geformt. Dies bedeutet insbesondere, dass die Resonatorachse an gegenüberliegenden Enden je durch eine Facette begrenzt ist, die mit einer Toleranz von
höchstens 10° oder 5° oder 2° einen Winkel von 45° zur
Resonatorachse aufweist. Das Trapez verschmälert sich somit in Richtung hin zur zweiten Mantelfläche, die
bestimmungsgemäß von der Laserstrahlung nicht durchstrahlt wird. Der vorgenannte Querschnitt verläuft bevorzugt durch die Resonatorachse hindurch und senkrecht zur aktiven Zone.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform weist der
Halbleiterlaser genau eine optisch wirksame Facette auf, die schräg zur Resonatorachse ausgerichtet ist. Damit kann genau eine optisch wirksame Facette vorliegen, die die
Resonatorachse begrenzt und die bevorzugt senkrecht zur Resonatorachse angeordnet ist, beispielsweise mit einer Toleranz von höchstens 10° oder 5° oder 2°. Besonders bevorzugt jedoch sind alle optisch wirksamen Facetten durch Schrägen mit näherungsweise 45° zur Resonatorachse gebildet.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist die erste
Mantelschicht am Strahlungsdurchtrittsbereich mit einer Antireflexbeschichtung für die Laserstrahlung versehen. Eine Reflektivität der ersten Mantelschicht für die Laserstrahlung an der Antireflexbeschichtung liegt beispielsweise bei höchstens 20 % oder 10 % oder 5 %. Anstelle einer Antireflexbeschichtung kann auch eine Resonatorverspiegelung mit einer relativ hohen Reflektivität treten, zum Beispiel mit einer Reflektivität von mindestens 20 % und/oder
höchstens 70 %.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform befindet sich an zumindest einer anderen Stelle der ersten Mantelschicht, die mit einer Toleranz von höchstens 20° oder 10° parallel zur aktiven Zone orientiert ist, eine Reflexionsbeschichtung für die Laserstrahlung. Die Reflexionsbeschichtung weist für die Laserstrahlung bevorzugt eine Reflektivität von mindestens 80 % oder 90 % oder 95 % oder 99 % auf. Damit kann es sich bei der Reflexionsbeschichtung um eine hochreflektierende Beschichtung handeln. Die Reflexionsbeschichtung kann an der Linse vorliegen.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist die zumindest eine Reflexionsfläche oder ist eine der Reflexionsflächen oder sind alle Reflexionsflächen der Facetten mit einem Spiegel für die Laserstrahlung versehen. Der Spiegel befindet sich bevorzugt unmittelbar an der zugehörigen Facette und/oder Reflexionsfläche .
Gemäß zumindest einer Ausführungsform weist der Spiegel direkt an der Reflexionsfläche und/oder in einem der
Reflexionsfläche nächstgelegenen Bereich eine dielektrische Schicht oder Schichtenfolge auf. Die dielektrische Schicht weist bevorzugt einen geringen Brechungsindex für die
Laserstrahlung auf, beispielsweise von höchstens 1,7 oder 1,5. Ein Brechungsindexunterschied zwischen der
Halbleiterschichtenfolge und der dielektrischen Schicht liegt bevorzugt bei mindestens 0,7 oder 1,5. Im Falle einer
dielektrischen Schichtenfolge liegen abwechselnd Schichten mit hohem und niedrigem Brechungsindex vor, insbesondere mindestens drei und/oder höchstens zwölf Schichten. Zum
Beispiel liegen vier Schichten vor, die abwechselnd
Brechungsindices für die Laserstrahlung von 2,25 und 1.45 aufweisen, bevorzugt je mit einer Toleranz von höchstens 0,1 oder 0,05.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst der Spiegel eine Metallschicht, beispielsweise aus Gold, Silber und/oder Aluminium. Die Metallschicht befindet sich bevorzugt an einer der Reflexionsfläche abgewandten Seite der dielektrischen Schicht. Die dielektrische Schicht ist zur Totalreflexion der Laserstrahlung an der Facette eingerichtet. Eventuell die dielektrische Schicht durchlaufende Laserstrahlung kann an der Metallschicht reflektiert werden. Es ist möglich, dass sich an einer der Facette abgewandten Seite der Metallschicht eine Passivierungsschicht oder Schutzschicht befindet.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist die
Halbleiterschichtenfolge im Querschnitt gesehen vollständig von den elektrischen Kontaktflächen zusammen mit optisch wirksamen Beschichtung umhüllt. Bei den optisch wirksamen Beschichtungen handelt es sich insbesondere um den Spiegel, um die Reflexionsbeschichtung und/oder um die
Antireflexbeschichtung. Der vorgenannte Querschnitt verläuft bevorzugt durch die Resonatorachse und senkrecht zur aktiven Zone. Damit ist durch die elektrischen Kontaktflächen und die optisch wirksamen Beschichtungen gleichzeitig ein Schutz der Halbleiterschichtenfolge etwa vor Umwelteinflüssen erzielbar.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist der Halbleiterlaser frei von einem Aufwachssubstrat für die
Halbleiterschichtenfolge. Das bedeutet, im Rahmen der Herstellung des Halbleiterlasers wurde das Aufwachssubstrat von der Halbleiterschichtenfolge entfernt. Insbesondere liegt an der ersten Mantelschicht, die bevorzugt n-dotiert ist, kein Aufwachssubstrat vor.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst der
Halbleiterlaser einen Verguss. Der Verguss ist an zumindest einer der Facetten angebracht. Beispielsweise befindet sich der Verguss an einer der Reflexionsfläche abgewandten Seite des betreffenden Spiegels. Aufgrund des Vergusses ist es möglich, dass der Halbleiterlaser im Querschnitt gesehen quaderförmig ist. Damit lässt sich eine Handhabung des
Halbleiterlasers vereinfachen und die Facetten lassen sich effizient schützen.
Nachfolgend wird ein hier beschriebener Halbleiterlaser unter Bezugnahme auf die Zeichnung anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Gleiche Bezugszeichen geben dabei gleiche Elemente in den einzelnen Figuren an. Es sind dabei jedoch keine maßstäblichen Bezüge dargestellt, vielmehr können einzelne Elemente zum besseren Verständnis übertrieben groß dargestellt sein.
Es zeigen:
Figuren 1 bis 4 schematische Schnittdarstellungen von
Ausführungsbeispielen von hier beschriebenen
Halbleiterlasern,
Figur 5 eine schematische Draufsicht auf ein
Ausführungsbeispiel eines hier beschriebenen
Halbleiterlasers, Figur 6 im Figurenteil A eine Schnittdarstellung und im Figurenteil B eine Draufsicht auf ein
Ausführungsbeispiel eines hier beschriebenen
Halbleiterlasers,
Figuren 7 und 8 schematische Schnittdarstellungen von
Ausführungsbeispielen von hier beschriebenen
Halbleiterlasern,
Figur 9 eine schematische Darstellung von elektrooptischen
Kenndaten eines Ausführungsbeispiels eines hier beschriebenen Halbleiterlasers, und
Figuren 10 bis 13 schematische Schnittdarstellungen von
Ausführungsbeispielen von hier beschriebenen
Halbleiterlasern.
In Figur 1 ist ein Ausführungsbeispiel eines Halbleiterlasers 1 dargestellt. Der Halbleiterlaser 1 weist eine
Halbleiterschichtenfolge 2 auf, bevorzugt aus dem
Materialsystem AlInGaAs. In der Halbleiterschichtenfolge 2 befindet sich ein Wellenleiter 20. Der Wellenleiter 20 beinhaltet eine aktive Zone 25 zur Erzeugung einer
Laserstrahlung L. Durch die aktive Zone 25 ist zudem eine gerade verlaufende Resonatorachse R definiert, die parallel zu einer Haupterstreckungsrichtung der aktiven Zone 25 verläuft. Die Resonatorachse R reicht bis an Facetten 31, 32 der Halbleiterschichtenfolge 2 heran.
Ferner befindet sich der Wellenleiter 20 zwischen einer ersten Mantelschicht 21 und einer zweiten Mantelschicht 22. Die Mantelschichten 21, 22 weisen einen geringeren
Brechungsindex auf als der Wellenleiter 20. Damit erfolgt über Totalreflexion eine Wellenführung der Laserstrahlung L entlang der Resonatorachse R. Die Mantelschichten 21, 22 sind selbst frei von Wellenleiterstrukturen. Die Mantelschichten 21, 22 sind beispielsweise aus AlGaAs mit einem Aluminium- Anteil von mindestens 20 % und/oder von höchstens 70 %. Die erste Mantelschicht 21 ist bevorzugt n-dotiert und die zweite Mantelschicht 22 ist bevorzugt p-dotiert.
An dem Wellenleiter 20 abgewandten Seiten der
Wellenleiterschichten 21, 22 befinden sich elektrische
Kontaktflachen 41, 42 zur externen elektrischen Kontaktierung des Halbleiterlasers 1. Bei den Kontaktflachen 41, 42 handelt es sich bevorzugt um metallische Kontaktflachen, die aus einer oder aus mehreren Metallschichten zusammengesetzt sein können .
Die Facetten 31, 32 der Halbleiterschichtenfolge 2 dienen dazu, die in der aktiven Zone 25 erzeugte Laserstrahlung L hin zur ersten Mantelschicht 21 und durch die erste
Mantelschicht 21 zu führen. Dazu sind die Facetten 31, 32 gegenüber der Resonatorachse R um 45° verkippt. An den
Facetten 31, 32 erfolgt eine Totalreflexion der
Laserstrahlung L, sodass Reflexionsflächen 30 an den Facetten 31, 32 gebildet sind.
Bevorzugt sind die Facetten 31, 32 oder auch nur die
Reflexionsfläche 30 am Wellenleiter 20 mit einem Spiegel 7 versehen. Der aktiven Zone 25 abgewandte Begrenzungsflächen der ersten Mantelschicht 21 sind mit einer
Antireflexbeschichtung 61 und mit einer
Reflexionsbeschichtung 62 versehen. An der
Antireflexbeschichtung 61 erfolgt eine Auskopplung der
Laserstrahlung L aus der ersten Mantelschicht 21. An der Reflexionsbeschichtung 62 wird die durch die erste Mantelschicht 21 hindurchgetretene Laserstrahlung L zurück in den Wellenleiter 20 reflektiert.
Im Falle von AlGaAs für die erste Mantelschicht 21 liegt der Brechungsindex der ersten Mantelschicht 21 bei ungefähr 3,5. Damit liegt ein Totalreflexionswinkel an der Grenzfläche hin zur Antireflexschicht 61 typischerweise bei lediglich
ungefähr 16°. Eine Maximaldicke D der ersten Mantelschicht 41 liegt beispielsweise bei höchstens 2,5 ym oder 1,5 ym oder 0,7 ym. Damit weisen insbesondere
Strahlungsdurchtrittsbereiche 50, in denen die Laserstrahlung L die erste Mantelschicht 21 durchläuft, eine nur geringe Dicke auf.
Im Querschnitt gesehen kann die gesamte
Halbleiterschichtenfolge 2 von den Kontaktflächen 41, 42 zusammen mit den optisch wirksamen Beschichtungen 61, 62, 7 vollständig umrandet und eingeschlossen sein.
Beim Ausführungsbeispiel der Figur 2 sind an der ersten
Mantelschicht 21 keine reflektierenden oder
antireflektierenden Beschichtungen angebracht. Damit ist es möglich, dass der Halbleiterlaser 1 an zwei
Oberflächenbereichen die Laserstrahlung L emittiert.
Alternativ zur Gestaltung als Halbleiterlaser kann ein solches Bauteil, wie in Figur 2 illustriert, auch als
Superlumineszenzdiode gestaltet sein. Im Übrigen gelten die Ausführungen zur Figur 1 entsprechend.
In Figur 3 ist illustriert, dass als optisch wirksame
Beschichtung auch ein diffraktives optisches Element 63 an dem Strahlungsdurchtrittsbereich 50 zur Auskopplung der Laserstrahlung L vorhanden sein kann. Damit lassen sich beispielsweise augensichere Halbleiterlaser 1 realisieren.
Ferner ist in Figur 3 veranschaulicht, dass der Spiegel 7 aus einer dielektrischen Schicht 71 und einer Metallschicht 72 zusammengesetzt ist. Die dielektrische Schicht 71 kann als Passivierung der Halbleiterschichtenfolge 2 dienen.
Beispielsweise ist die dielektrische Schicht 71 aus einem elektrisch isolierenden Oxid wie Siliziumoxid oder
Aluminiumoxid oder aus einem Nitrid wie Siliziumnitrid oder Aluminiumnitrid. Die Dicke der dielektrischen Schicht 71 ist vorzugsweise relativ gering, beispielsweise höchstens 1 ym oder 0,5 ym. Insbesondere liegt die optische Dicke der dielektrischen Schicht 71 bei höchstens dem Doppelten oder Vierfachen einer Vakuumwellenlänge der Laserstrahlung L, dividiert durch den mittleren Brechungsindex der
dielektrischen Schicht 71.
An einer der Halbleiterschichtenfolge 2 abgewandten Seite der dielektrischen Schicht 71 befindet sich bevorzugt eine
Metallschicht 72, die als nicht totalreflektierende,
spiegelnde Schicht für die Laserstrahlung L wirkt.
Beispielsweise ist die Metallschicht 72 aus Gold,
insbesondere mit einer Dicke von mindestens 0,1 ym oder 0,2 ym.
Ein solcher Spiegel 7 und ein solches diffraktives optisches Element 63 können auch entsprechend in allen anderen
Ausführungsbeispielen vorhanden sein.
Ferner ist in Figur 3 dargestellt, dass die
Halbleiterschichtenfolge 2 im Querschnitt gesehen lediglich als halbes Trapez gestaltet ist. Damit ist die zweite Facette 32, an der sich bevorzugt die Reflexionsbeschichtung 62 befindet, senkrecht zur Resonatorachse R und zur aktiven Zone 25 orientiert. Bevorzugt jedoch sind, wie in den Figuren 1 und 2 illustriert, beide Facetten 31, 32 schräg zur
Resonatorachse R orientiert.
Im Übrigen gelten die Ausführungen insbesondere zur Figur 1 entsprechend .
In Figur 4 ist gezeigt, dass die erste Mantelschicht 21 im Strahlungsdurchtrittsbereich 50 mit einer Linse 5 versehen ist. Die Linse 5 kann als Erhebung über verbleibende Gebiete der Mantelschicht 21 gestaltet sein. Durch die Linse 5 wird eine Refokussierung der Laserstrahlung L in den Wellenleiter 20 erreicht. Eine Ausbreitung einer Mode der Laserstrahlung L ist in Figur 4 dabei lediglich schematisch gezeichnet. Da die Linse 5 als Erhebung gestaltet ist, weisen verbleibende
Bereiche der ersten Mantelschicht 21 ungefähr die
Maximaldicke D auf.
Die Linse 5 ist bevorzugt mit einer der optisch wirksamen Beschichtungen 61, 62 versehen. Insbesondere befindet sich eine solche Linse 5 an einer Reflexionsseite der ersten
Mantelschicht 21, an der keine Strahlung aus der
Halbleiterschichtenfolge 2 ausgekoppelt wird, sodass es sich bei der Beschichtung um eine Reflexionsbeschichtung 62 handelt .
Im Übrigen gelten die Ausführungen insbesondere zur Figur 1 entsprechend .
In der Draufsicht der Figur 5 ist zu sehen, dass die erste Kontaktfläche 41 mit metallischen Komponenten 43 gebildet ist. Zur Vermeidung von Absorptionsverlusten der Laserstrahlung L an der ersten Kontaktflache 41 aufgrund der dünnen ersten Mantelschicht 21 befinden sich diese
metallischen Komponenten 43 in Draufsicht gesehen neben der Resonatorachse R. Eine Stromzuführung hin zur aktiven Zone 25 erfolgt zum Beispiel über eine nicht gezeichnete TCO-Schicht oder alleine über die erste Mantelschicht 21.
Eine Stromeingrenzung und/oder eine Begrenzung einer
Verstärkungszone für die Laserstrahlung quer zur
Resonatorachse R kann durch eine Stromeingrenzungsschicht 9 und/oder durch die entsprechend strukturierte zweite
elektrische Kontaktflache 42 erfolgen. Eine solche
Stromeingrenzungsschicht 9 kann auch in allen anderen
Ausführungsbeispielen vorhanden sein. Damit ist es möglich, dass der Halbleiterlaser 1 als gewinngeführter Laser
gestaltet ist. Alternativ, wie auch in allen anderen
Ausführungsbeispielen möglich, kann es sich bei dem
Halbleiterlaser um einen Streifenlaser mit einem
Streifenwellenleiter handeln, auch als Ridge Waveguide bezeichnet. In letztgenanntem Fall ist insbesondere die erste Mantelschicht 21 neben der Resonatorachse R teilweise
entfernt, um eine Wellenführung auch in Richtung quer zur Resonatorachse R zu bewirken.
In Figur 5 ist gezeigt, dass der Halbleiterlaser 1 nur eine einzige Resonatorachse R und damit nur eine einzige
Lasereinheit umfasst. Abweichend hiervon können mehrere der Resonatorachsen R und damit mehrere Resonatoren und
Lasereinheiten vorhanden sein, die bevorzugt allesamt
parallel zueinander ausgerichtet sind. Die verschiedenen Lasereinheiten und Resonatoren können unabhängig voneinander oder elektrisch gemeinsam ansteuerbar sein. Das gleiche gilt auch in allen anderen Ausführungsbeispielen.
Im Übrigen gelten die Ausführungen insbesondere zu den
Figuren 1, 3 und 4 entsprechend.
Beim Ausführungsbeispiel der Figur 6 ist optional nur an der Seite mit der Reflexionsbeschichtung 62 die Linse 5
vorhanden. Darüber hinaus befinden sich die Kontaktflachen 41, 42 gemeinsam an einer Unterseite der
Halbleiterschichtenfolge 2, also an der zweiten Mantelschicht 22. Dabei ist die erste Kontaktflache 41 bevorzugt von der Mantelschicht 22 elektrisch getrennt. Die Teile der
Kontaktflache 41 an der ersten Mantelschicht 21 sind
bevorzugt aus einer TCO-Komponente 44 und der metallischen Komponente 43 zusammengesetzt. Aufgrund der TCO-Komponente 44, die für die Laserstrahlung L durchlässig ist, kann die erste Mantelschicht 21 besonders dünn gestaltet sein.
Sind beide Kontaktflachen 41, 42 an der Unterseite des
Halbleiterlasers 1 lokalisiert, so ist der Teil der ersten Kontaktflache 41 an der ersten Mantelschicht 21 bevorzugt über eine oder mehrere elektrische Durchkontaktierungen 45 mit der Kontaktflache 41 an der Unterseite verbunden. Damit kann der Halbleiterlaser oberflächenmontierbar sein.
Im Übrigen gelten die Ausführungen insbesondere zu den
Figuren 1, 3, 4 und 5 entsprechend.
Beim Ausführungsbeispiel der Figur 7 ist die erste
Mantelschicht 21 im Bereich der beiden
Strahlungsdurchtrittsbereiche 50a, 50b unterschiedlich gestaltet. Somit reicht die Linse 5 im
Strahlungsdurchtrittsbereich 50b bis an die Facette 32 heran.
Demgegenüber ist die Linse 5 im Strahlungsdurchtrittsbereich 50a in einer Ausnehmung der ersten Mantelschicht 21
untergebracht. Damit reicht diese Linse 5 nicht bis zur
Facette 31.
Abweichend von Figur 7 können beide Linsen 5 in den
Strahlungsdurchtrittsbereichen 50a, 50b auch gleich gestaltet sein. Entsprechende Gestaltungen der Linsen 5 sowie der
Strahlungsdurchtrittsbereiche 50a, 50b können in allen anderen Ausführungsbeispielen vorliegen.
Gemäß Figur 8 kann die erste Mantelschicht 21 über die
Durchkontaktierung 45 mit der Kontaktflache 41 an der
Unterseite verbunden sein. Eine Strombegrenzung auf die linienförmige Verstärkungszone entlang der Resonatorachse R erfolgt beispielsweise über die Stromeingrenzungsschicht 9 und/oder über eine Geometrie der elektrischen Zuführung über die zweite elektrische Kontaktfläche 42. Eine entsprechende elektrische Kontaktierung kann auch in allen anderen
Ausführungsbeispielen vorliegen.
Die Kurven 1 und 2 in Figur 9 zeigen die optische
Ausgangsleistung P in Abhängigkeit von der Stromdichte I. Die Kurven 3 und 4 beziehen sich auf eine spektrale Breite der erzeugten Laserstrahlung. Dabei wird insbesondere auf das Bauteil der Figur 1 abgestellt. Die Kurven 1 und 3 betreffen den Fall, dass die Antireflexbeschichtung 61 vorhanden ist. Bei den Kurven 2 und 4 ist keine Antireflexbeschichtung und auch keine Reflektorbeschichtung 62 vorhanden. In Figur 9 ist zu sehen, dass ohne Antireflexbeschichtung die Laserschwelle bei geringeren Stromdichten einsetzt und dass sich eine geringere spektrale Breite erzielen lässt. Mit Antireflexbeschichtung lässt sich eine größere spektrale Breite erzielen, als dies ohne Antireflexbeschichtung der Fall wäre.
Im Ausführungsbeispiel der Figur 12 ist dargestellt, dass anstelle einer Linse auch lediglich eine einfache Stufe in die obere, erste Mantelschicht 21 geätzt wird. Alternativ zu einer Stufe kann ein Schacht in der oberen, ersten
Mantelschicht 21 vorhanden sein, siehe Figur 10. Bei diesen Ausführungsbeispielen ist insbesondere eine dickere erste Mantelschicht 21 möglich, ohne dass die Mode im ungeführten Teil wesentlich breiter wird.
Alternativ zu einer Linse könnte zudem eine adiabatische oder abgeschrägte Auskoppelfacette die Leistungsfähigkeit des Halbleiterlasers 1 verbessern, siehe die Figuren 13 und 11. Unter anderem ist es durch solche Auskoppelfacetten möglich, nicht genau mit 45° verlaufende schräge Facetten 31, 32 zu kompensieren .
Die in den Figuren gezeigten Komponenten folgen, sofern nicht anders kenntlich gemacht, bevorzugt in der angegebenen
Reihenfolge jeweils unmittelbar aufeinander. Sich in den Figuren nicht berührende Schichten sind bevorzugt voneinander beabstandet. Soweit Linien parallel zueinander gezeichnet sind, sind die entsprechenden Flächen bevorzugt ebenso parallel zueinander ausgerichtet. Ebenfalls, soweit nicht anders kenntlich gemacht, sind die relativen Positionen der gezeichneten Komponenten zueinander in den Figuren korrekt wiedergegeben . Die hier beschriebene Erfindung ist nicht durch die
Beschreibung anhand der Ausführungsbeispiele 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 .
Diese Patentanmeldung beansprucht die Priorität der deutschen Patentanmeldung 10 2018 105 080.1, deren Offenbarungsgehalt hiermit durch Rückbezug aufgenommen wird.
Bezugs zeichenliste
1 Halbleiterlaser
2 Halbleiterschichtenfolge
20 Wellenleiter
21 erste Mantelschicht
22 zweite Mantelschicht
25 aktive Zone
30 Reflexionsfläche
31 erste Facette
32 zweite Facette
41 erste elektrische Kontaktflache
42 zweite elektrische Kontaktflache
43 metallische Komponente der ersten Kontaktflache
44 TCO-Komponente der ersten Kontaktflache
45 Durchkontaktierung
5 Linse zur Refokussierung der Laserstrahlung
50 Strahlungsdurchtrittsbereich der ersten Mantelschicht
61 Antireflexbeschichtung
62 Reflexionsbeschichtung
63 diffraktives optisches Element
7 Spiegel
71 dielektrische Schicht
72 Metallschicht
8 Verguss
9 Stromeingrenzungsschicht
D Maximaldicke der ersten Mantelschicht über der
Reflexionsfläche
FWHM volle Breite bei halber Höhe des Maximums des Spektrums der Laserstrahlung in nm
I Stromdichte in A/cm^
L Laserstrahlung
M Wellenlänge maximaler Intensität der Laserstrahlung P optische Leistung der Laserstrahlung in willkürlichen Einheiten
R Haupterstreckungsrichtung der aktiven
Zone/Resonatorachse
b Winkel zwischen der Facette und der Resonatorachse

Claims

Patentansprüche
1. Halbleiterlaser (1) mit einer Halbleiterschichtenfolge (2) und mit elektrischen Kontaktflachen (41, 42), wobei
- die Halbleiterschichtenfolge (2) einen Wellenleiter (20) mit einer aktiven Zone (25) umfasst,
- die Halbleiterschichtenfolge (2) eine erste und eine zweite Mantelschicht (21, 22) umfasst, zwischen denen sich der
Wellenleiter (20) befindet,
- an der Halbleiterschichtenfolge (2) zumindest eine Facette (31) gebildet ist, die mit einer Toleranz von höchstens 10° einen Winkel (b) von 45° zu einer Resonatorachse (R) und zu einer Haupterstreckungsrichtung der aktiven Zone (25) aufweist, sodass diese Facette (31) eine Reflexionsfläche (30) hin zur ersten Mantelschicht (21) für in der aktiven Zone (25) im Betrieb erzeugte Laserstrahlung (L) ist, und
- eine Maximaldicke (D) der ersten Mantelschicht (21) zumindest in einem Strahlungsdurchtrittsbereich (50) über der Reflexionsfläche (30) zwischen einschließlich 0,5 M/n und
10 M/n liegt und n der mittlere Brechungsindex der ersten Mantelschicht (21) und M die Vakuumwellenlänge maximaler Intensität der Laserstrahlung (L) ist.
2. Halbleiterlaser (1) nach dem vorhergehenden Anspruch, der ein oberflächenemittierender Laser ist, dessen
Resonatorachse (R) parallel zur Haupterstreckungsrichtung der aktiven Zone (25) in dem Wellenleiter (20) verläuft und der Wellenleiter (20) einen größeren Brechungsindex für die
Laserstrahlung (L) aufweist als die erste und die zweite Mantelschicht (21, 22),
wobei die erste Mantelschicht (21) frei von einer
Wellenleiterstruktur für die Laserstrahlung (L) ist, sodass die Laserstrahlung in Richtung senkrecht zur aktiven Zone (25) in der ersten Mantelschicht (21) frei propagiert.
3. Halbleiterlaser (1) nach einem der vorhergehenden
Ansprüche,
bei dem die erste Mantelschicht (21) im
Strahlungsdurchtrittsbereich (50) als Linse (5) zur
Refokussierung eines Teils der Laserstrahlung (L) , welcher in die aktive Zone (25) zurückgeführt wird, geformt ist.
4. Halbleiterlaser (1) nach dem vorhergehenden Anspruch, bei dem die Linse (5) als Erhebung über verbleibende Bereiche der ersten Mantelschicht (21) geformt ist, sodass die
Maximaldicke (D) der ersten Mantelschicht (21) in einem
Zentrum der Linse (5) vorliegt.
5. Halbleiterlaser (1) nach einem der beiden vorhergehenden Ansprüche,
bei dem für eine Krümmung der Linse (5) der folgende
Zusammenhang gilt: R ( z ) =z [ 1+ ( zq /z ) L2 ] , mit einer Toleranz von 0,05 zq ,
wobei z0= p*h*w0L2/l und z der Abstand zwischen dem
Wellenleiter (20) und einer Austrittsfacette ist, n der Brechungsindex der ersten Mantelschicht (21) ist, l die
Wellenlänge maximaler Intensität der Laserstrahlung ist und wq die effektive halbe Breite der Mode im Wellenleiter (20) bei 1/e mal der Amplitude ist.
6. Halbleiterlaser (1) nach einem der vorhergehenden
Ansprüche,
bei dem die erste Mantelschicht (21) die Maximaldicke (D) auch außerhalb des Strahlungsdurchtrittsbereichs (50) nicht überschreitet .
7. Halbleiterlaser (1) nach einem der vorhergehenden
Ansprüche,
bei dem die elektrischen Kontaktflachen (41, 42) jeweils direkt an den Mantelschichten (21, 22) und/oder an
Halbleiterkontaktschichten, die sich unmittelbar an den
Mantelschichten (21, 22) befinden und die eine Dicke von höchstens 0,5 ym aufweisen, angebracht sind.
8. Halbleiterlaser (1) nach einem der vorhergehenden
Ansprüche,
bei dem sich metallische Komponenten (43) der elektrischen Kontaktflache (41), die sich an der ersten Mantelschicht (21) befindet, in Draufsicht gesehen ausschließlich neben der Resonatorachse (R) liegen.
9. Halbleiterlaser (1) nach einem der vorhergehenden
Ansprüche,
bei dem die elektrische Kontaktflache (41), die sich an der ersten Mantelschicht (21) befindet, eine Komponente (44) aus einem transparenten leitfähigen Oxid umfasst, die
transparente für die Laserstrahlung (L) ist,
wobei ein Brechungsindex dieser Komponente (44) kleiner oder gleich dem Brechungsindex der ersten Mantelschicht (21) ist.
10. Halbleiterlaser (1) nach einem der vorhergehenden
Ansprüche,
bei dem die Halbleiterschichtenfolge (2) im Querschnitt gesehen als symmetrisches Trapez geformt ist, sodass die Resonatorachse (R) an gegenüberliegenden Enden je durch eine Facette (31, 32) begrenzt ist, die mit einer Toleranz von höchstens 10° einen Winkel (b) von 45° zur Resonatorachse (R) aufweist .
11. Halbleiterlaser (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, bei dem genau eine Facette (32) der Halbleiterschichtenfolge (2), die die Resonatorachse (R) begrenzt, mit einer Toleranz von höchstens 10° senkrecht zur Resonatorachse (R) angeordnet ist .
12. Halbleiterlaser (1) nach einem der vorhergehenden
Ansprüche,
bei dem die erste Mantelschicht (21) am
Strahlungsdurchtrittsbereich (50) mit einer
Antireflexbeschichtung (61) für die Laserstrahlung (L) versehen ist.
13. Halbleiterlaser (1) nach einem der vorhergehenden
Ansprüche,
bei dem sich an zumindest einer anderen Stelle der ersten Mantelschicht (21), die mit einer Toleranz von höchstens 20° parallel zur aktiven Zone (25) orientiert ist, eine
Reflexionsbeschichtung (62) für die Laserstrahlung (L) befindet .
14. Halbleiterlaser (1) nach einem der vorhergehenden
Ansprüche,
bei dem die zumindest eine Reflexionsfläche (30) mit einem Spiegel (7) für die Laserstrahlung (L) versehen ist.
15. Halbleiterlaser (1) nach dem vorhergehenden Anspruch, bei dem der Spiegel (7) direkt an der Reflexionsfläche (30) eine dielektrische Schicht (71) mit einem Brechungsindex von höchstens 1,7 für die Laserstrahlung (L) aufweist,
wobei sich eine Metallschicht (72) des Spiegels (7) an einer der Reflexionsfläche (30) abgewandten Seite der
dielektrischen Schicht (71) befindet.
16. Halbleiterlaser (1) nach einem der vorhergehenden
Ansprüche,
bei dem die Halbleiterschichtenfolge (2) im Querschnitt gesehen vollständig von den elektrischen Kontaktflachen (41, 42) zusammen mit optisch wirksamen Beschichtungen (61, 62, 7) umhüllt ist.
17. Halbleiterlaser (1) nach einem der vorhergehenden
Ansprüche,
der Frei von einem Aufwachssubstrat der
Halbleiterschichtenfolge (2) ist.
18. Halbleiterlaser (1) nach einem der vorhergehenden
Ansprüche,
ferner umfassend einen Verguss (8), der zumindest an der Facette (31) mit der Reflexionsfläche (30) angebracht ist, sodass der Halbleiterlaser (1) im Querschnitt gesehen
quaderförmig ist.
PCT/EP2019/055386 2018-03-06 2019-03-05 Halbleiterlaser WO2019170636A1 (de)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020543369A JP7390299B2 (ja) 2018-03-06 2019-03-05 半導体レーザー
US16/977,888 US11495939B2 (en) 2018-03-06 2019-03-05 Semiconductor laser

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102018105080.1A DE102018105080A1 (de) 2018-03-06 2018-03-06 Halbleiterlaser
DE102018105080.1 2018-03-06

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2019170636A1 true WO2019170636A1 (de) 2019-09-12

Family

ID=65763420

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2019/055386 WO2019170636A1 (de) 2018-03-06 2019-03-05 Halbleiterlaser

Country Status (4)

Country Link
US (1) US11495939B2 (de)
JP (1) JP7390299B2 (de)
DE (1) DE102018105080A1 (de)
WO (1) WO2019170636A1 (de)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113131330A (zh) * 2021-03-31 2021-07-16 杭州耀芯科技有限公司 一种激光器发光功率监测系统、监测方法及其准直透镜
DE102021108200A1 (de) 2021-03-31 2022-10-06 OSRAM Opto Semiconductors Gesellschaft mit beschränkter Haftung Optoelektronischer halbleiterchip
WO2022248487A1 (de) 2021-05-28 2022-12-01 Osram Opto Semiconductors Gmbh Optoelektronischer halbleiterchip und bauteil
DE102021210621A1 (de) 2021-09-23 2023-03-23 OSRAM Opto Semiconductors Gesellschaft mit beschränkter Haftung Optoelektronische vorrichtung

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102019100532A1 (de) 2019-01-10 2020-07-16 Osram Opto Semiconductors Gmbh Strahlungsemittierender halbleiterchip und verfahren zur herstellung eines strahlungsemittierenden halbleiterchips
DE102020202645A1 (de) 2020-03-02 2021-09-02 OSRAM Opto Semiconductors Gesellschaft mit beschränkter Haftung Halbleiterlaserchip und verfahren zur herstellung eines halbleiterlaserchips
DE102020106638A1 (de) 2020-03-11 2021-09-16 OSRAM Opto Semiconductors Gesellschaft mit beschränkter Haftung Optoelektronisches halbleiterlaserbauelement und optoelektronische anordnung
DE102020112969B4 (de) 2020-05-13 2024-02-15 OSRAM Opto Semiconductors Gesellschaft mit beschränkter Haftung Strahlungsemittierender halbleiterchip, rücklicht für ein kraftfahrzeug und kraftfahrzeug
DE102020125899A1 (de) 2020-10-02 2022-04-07 OSRAM Opto Semiconductors Gesellschaft mit beschränkter Haftung Optoelektronische anordnung zur erzeugung eines lichtmusters, verfahren zu dessen herstellung und tiefenerfassungssystem
DE102021121026A1 (de) 2021-08-12 2023-02-16 OSRAM Opto Semiconductors Gesellschaft mit beschränkter Haftung Verfahren zur Herstellung einer Vielzahl von Halbleiterlaserchips und Halbleiterlaserchip

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0935319A2 (de) * 1998-02-04 1999-08-11 Mitsui Chemicals, Inc. Oberflächenemittierender Laser
EP2043210A2 (de) * 2007-09-28 2009-04-01 OSRAM Opto Semiconductors GmbH Halbleiterlaser und Verfahren zum Herstellen des Halbleiterlasers
US20090097519A1 (en) 2007-09-28 2009-04-16 Osram Opto Semiconductor Gmbh Semiconductor Laser and Method for Producing the Semiconductor Laser
JP2017187709A (ja) * 2016-04-08 2017-10-12 日本電信電話株式会社 光送信機

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6079786A (ja) * 1983-10-06 1985-05-07 Nec Corp 双安定レ−ザ
JPS63164386A (ja) * 1986-12-26 1988-07-07 Matsushita Electric Ind Co Ltd 半導体レ−ザ
US5282080A (en) * 1991-12-09 1994-01-25 Sdl, Inc. Surface coupled optical amplifier
EP1680843A4 (de) 2003-10-20 2009-05-06 Binoptics Corp Photonische einrichtung mit oberflächenemission und empfang
TW201111834A (en) * 2009-08-31 2011-04-01 Epicrystals Oy Stabilized light source
JP5313849B2 (ja) 2009-11-30 2013-10-09 新光電気工業株式会社 光導波路装置及びその製造方法
JP2015162566A (ja) * 2014-02-27 2015-09-07 セイコーエプソン株式会社 発光装置およびその製造方法、並びにプロジェクター
JP2017183462A (ja) * 2016-03-30 2017-10-05 ソニー株式会社 発光素子

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0935319A2 (de) * 1998-02-04 1999-08-11 Mitsui Chemicals, Inc. Oberflächenemittierender Laser
EP2043210A2 (de) * 2007-09-28 2009-04-01 OSRAM Opto Semiconductors GmbH Halbleiterlaser und Verfahren zum Herstellen des Halbleiterlasers
US20090097519A1 (en) 2007-09-28 2009-04-16 Osram Opto Semiconductor Gmbh Semiconductor Laser and Method for Producing the Semiconductor Laser
JP2017187709A (ja) * 2016-04-08 2017-10-12 日本電信電話株式会社 光送信機

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
KAZUNORI SHINODA ET AL: "Monolithically Lens-Integrated Photonic Device Arrays for Compact Optical Transceivers", JAPANESE JOURNAL OF APPLIED PHYSICS, JAPAN SOCIETY OF APPLIED PHYSICS, JP, vol. 52, no. 2, 1 February 2013 (2013-02-01), pages 22701.1 - 22701.8, XP001582519, ISSN: 0021-4922, [retrieved on 20130131], DOI: 10.7567/JJAP.52.022701 *
VON JOSEPH T. VERDEYEN: "Formel und der Bestimmung der zugehörigen Werte wird auf das Buch Laser Electronics", 1995, PEARSON-VERLAG

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113131330A (zh) * 2021-03-31 2021-07-16 杭州耀芯科技有限公司 一种激光器发光功率监测系统、监测方法及其准直透镜
DE102021108200A1 (de) 2021-03-31 2022-10-06 OSRAM Opto Semiconductors Gesellschaft mit beschränkter Haftung Optoelektronischer halbleiterchip
WO2022207221A1 (de) 2021-03-31 2022-10-06 Ams-Osram International Gmbh Optoelektronischer halbleiterchip
WO2022248487A1 (de) 2021-05-28 2022-12-01 Osram Opto Semiconductors Gmbh Optoelektronischer halbleiterchip und bauteil
DE102021113856A1 (de) 2021-05-28 2022-12-01 OSRAM Opto Semiconductors Gesellschaft mit beschränkter Haftung Optoelektronischer halbleiterchip und bauteil
DE102021210621A1 (de) 2021-09-23 2023-03-23 OSRAM Opto Semiconductors Gesellschaft mit beschränkter Haftung Optoelektronische vorrichtung
WO2023046374A1 (de) 2021-09-23 2023-03-30 Osram Opto Semiconductors Gmbh Optoelektronische vorrichtung

Also Published As

Publication number Publication date
JP2021515980A (ja) 2021-06-24
US11495939B2 (en) 2022-11-08
US20210006033A1 (en) 2021-01-07
DE102018105080A1 (de) 2019-09-12
JP7390299B2 (ja) 2023-12-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2019170636A1 (de) Halbleiterlaser
EP1287595B1 (de) Optisch gepumpte oberflächenemittierende halbleiterlaservorrichtung und verfahren zu deren herstellung
DE102010046793B4 (de) Kantenemittierende Halbleiterlaserdiode und Verfahren zu dessen Herstellung
DE102017112242B4 (de) Kantenemittierender Halbleiterlaser
EP1535376B1 (de) Optisch gepumpte strahlungsemittierende halbleitervorrichtung und verfahren zu deren herstellung
WO2017055287A1 (de) Halbleiterlaser mit unterdrückter stromeinprägung an der facette
WO2007098730A2 (de) Halbleiterlaservorrichtung
EP2218153B1 (de) Verfahren zur herstellung eines strahlungsemittierenden bauelements und strahlungsemittierendes bauelement
EP2191548B1 (de) Strahlungsemittierendes bauelement
DE102011111604B4 (de) Strahlungsemittierendes Halbleiterbauelement
EP1763913A2 (de) Oberflächenemittierendes halbleiterlaserbauelement mit einer vertikalen emissionsrichtung
DE102011075502A1 (de) Breitstreifen-Diodenlaser mit hoher Effizienz und geringer Fernfelddivergenz
DE112021001929T5 (de) Oberflächenemittierender laser, oberflächenemittierendes laserarray, elektronische vorrichtung und verfahren zum herstellen eines oberflächenemittierenden lasers
EP2337168A1 (de) Oberflächenemittierende Laserstrahlquelle mit zwei Kavitäten
WO2010048918A1 (de) Optoelektronischer halbleiterchip und verfahren zur herstellung eines optoelektronischen halbleiterchips
DE102008048903B4 (de) Optoelektronisches Bauteil
WO2021239407A1 (de) Halbleiterlaser mit horizontalem und vertikalem laserelement, lidar-system und verfahren zur herstellung
WO2020078744A1 (de) Halbleiterlaser und herstellungsverfahren für halbleiterlaser
EP2650985A1 (de) System zur Frequenzkonversion sowie Halbleiterbauelement
WO2022207221A1 (de) Optoelektronischer halbleiterchip
WO2022248487A1 (de) Optoelektronischer halbleiterchip und bauteil
DE112022003206T5 (de) Optoelektronische Vorrichtung
DE102021100391A1 (de) Kantenemittierende halbleiterlaserdiode und verfahren zur herstellung einer kantenemittierenden halbleiterlaserdiode
DE102021119999A1 (de) Halbleiterlaser und projektor
DE102022104418A1 (de) Kantenemittierende halbleiterlaserdiode

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 19710624

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2020543369

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 19710624

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1