WO2022074140A1 - Surface-emitting semiconductor laser - Google Patents

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WO2022074140A1 PCT/EP2021/077743 EP2021077743W WO2022074140A1 WO 2022074140 A1 WO2022074140 A1 WO 2022074140A1 EP 2021077743 W EP2021077743 W EP 2021077743W WO 2022074140 A1 WO2022074140 A1 WO 2022074140A1
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semiconductor layer
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semiconductor laser
emitting semiconductor
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Martin Behringer
Hubert Halbritter
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Ams-Osram International Gmbh
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Definitions

  • SURFACE EMITTING SEMICONDUCTOR LASER DESCRIPTION Surface emitting semiconductor lasers, ie laser devices in which the laser light generated is emitted perpendicularly to a surface of a semiconductor layer arrangement, can be used in 3D sensor systems, for example for face recognition or for distance measurement in autonomous driving. Furthermore, they can be used in numerous consumer products, for example display devices. Efforts are generally being made to improve such surface-emitting lasers. The object of the present invention is to provide an improved surface-emitting semiconductor laser. According to embodiments, the object is solved by the subject matter of the independent patent claims. Advantageous further developments are defined in the dependent patent claims.
  • SUMMARY A surface emitting semiconductor laser includes a substrate and a semiconductor layer stack disposed over the substrate.
  • the semiconductor layer stack has a first n-conducting resonator mirror, a second n-conducting resonator mirror, a first tunnel junction and an active zone suitable for generating electromagnetic radiation.
  • the first n-conducting resonator mirror is on a side of the semiconductor layer stack that faces the substrate arranged
  • the second n-conducting resonator mirror is arranged on the side facing away from the substrate
  • the first tunnel junction is arranged adjacent to the first n-conducting resonator mirror.
  • the surface-emitting semiconductor laser also has a first current diaphragm, which is arranged adjacent to the first tunnel junction.
  • the first current diaphragm can be arranged on a p-side of the tunnel junction.
  • the first current diaphragm can be integrated into the first tunnel junction.
  • the substrate can be different from a growth substrate for growing the semiconductor layer stack.
  • the semiconductor layer stack can have a multiplicity of active zones which are arranged one above the other and which are each connected to one another via tunnel junctions.
  • the semiconductor layer stack can have a multiplicity of current diaphragms.
  • the current diaphragms can each be arranged adjacent to a tunnel junction.
  • the semiconductor layer stack can be designed in such a way that a radiation field that forms in the optical resonator during operation of the surface-emitting semiconductor laser has an intensity minimum at the position of the first tunnel junction.
  • the surface-emitting semiconductor laser also has a first contact element and a two- th contact element for impressing a current in the surface-emitting semiconductor laser, the first contact element having a cutout for decoupling generated laser radiation and the cutout having a diameter greater than 10 ⁇ m.
  • a material of the substrate can be selected from silicon or germanium.
  • the semiconductor layer stack includes In x Ga y Al 1-xy As, with 0 ⁇ x ⁇ 1, 0 ⁇ y ⁇ 1, x+y ⁇ 1.
  • the active zone may contain In x Ga y Al 1-xy As, with 0 ⁇ x ⁇ 1, 0 ⁇ y ⁇ 1, x+y ⁇ 1.
  • the surface emitting semiconductor laser can emit longer wavelength light such as infrared rays.
  • An optoelectronic semiconductor device comprises a multiplicity of surface-emitting semiconductor lasers as defined above.
  • a method of fabricating a surface emitting semiconductor laser includes forming a semiconductor stack over a growth substrate, the semiconductor stack including a first n-type cavity mirror, a second n-type cavity mirror, a first tunnel junction adjacent to the first n-type cavity - Has mirror, and an active zone suitable for generating electromagnetic radiation.
  • the method further comprises applying a substrate over a second main surface of the semiconductor layer stack, so that the first n-conducting resonator mirror is arranged on a side of the semiconductor layer stack facing the substrate, the second n-conducting resonator mirror is arranged on the front side
  • the side facing away from the substrate is arranged and the first tunnel junction is arranged adjacent to the first n-conducting resonator mirror, and the removal of the growth substrate from the semiconductor layer stack.
  • FIG. 1A shows a schematic cross-sectional view of a surface-emitting semiconductor laser according to embodiments.
  • 1B shows a cross-sectional view of a surface-emitting semiconductor laser according to further embodiments.
  • 1C shows a cross-sectional view of a surface-emitting semiconductor laser according to further embodiments.
  • FIG. 2A shows a schematic cross-sectional view of a surface-emitting semiconductor laser according to further embodiments.
  • FIG. 2B shows a schematic cross-sectional view of a surface-emitting semiconductor laser according to further embodiments.
  • FIG. 3 shows a schematic plan view of an optoelectronic semiconductor device.
  • FIG. 4A summarizes a method according to embodiments.
  • FIG. 4B shows a schematic cross-sectional view of a workpiece when carrying out a method according to embodiments.
  • DETAILED DESCRIPTION In the following detailed description, reference is made to the accompanying drawings which form a part hereof, and in which specific example embodiments are shown by way of illustration. In this context, directional terminology such as “top”, “bottom”, “front”, “back”, “over”, “on”, “in front”, “behind”, “front”, “back”, etc. related to the orientation of the figures just described. Because the components of the exemplary embodiments can be positioned in different orientations, the directional terminology is used for purposes of explanation and is in no way limiting.
  • wafer or “semiconductor substrate” used in the following description may encompass any semiconductor-based structure that has a semiconductor surface. Wafer and structure are understood to include doped and undoped semiconductors, epitaxial semiconductor layers optionally supported by a base substrate, and other semiconductor structures.
  • a layer of a first semiconductor material may be grown on a growth substrate of a second semiconductor material, such as a GaAs substrate, a GaN substrate, or a Si substrate, or of an insulating material, such as a sapphire substrate .
  • a second semiconductor material such as a GaAs substrate, a GaN substrate, or a Si substrate
  • an insulating material such as a sapphire substrate
  • the semiconductor can be based on a direct or an indirect semiconductor material.
  • Examples of semiconductor materials that are particularly suitable for generating electromagnetic radiation include, in particular, nitride semiconductor compounds that can be used, for example, to generate ultraviolet, blue or longer-wave light, such as GaN, InGaN, AlN, AlGaN, AlGaInN, AlGaInBN, Phosphide semiconductor compounds that can be used, for example, to generate green or longer-wave light, such as GaAsP, AlGaInP, GaP, AlGaP, and other semiconductor materials such as GaAs, AlGaAs, InGaAs, AlInGaAs, SiC, ZnSe, ZnO, Ga 2 O 3 , Diamond, hexagonal BN and combinations of the above materials.
  • nitride semiconductor compounds that can be used, for example, to generate ultraviolet, blue or longer-wave light, such as GaN, InGaN, AlN, AlGaN, AlGaInN, AlGaInBN
  • Phosphide semiconductor compounds that can be used, for example, to generate green
  • the stoichiometric ratio of the compound semiconductor materials can vary. Other examples of semiconductor materials may include silicon, silicon-germanium, and germanium. In the context of the present description, the term “semiconductor” also includes organic semiconductor materials.
  • substrate generally includes insulating, conductive, or semiconductor substrates.
  • lateral and horizontal as used in this specification are intended to describe an orientation or alignment that is substantially parallel to a first surface of a substrate or semiconductor body. This can be the surface of a wafer or a chip (die), for example.
  • the horizontal direction can, for example, lie in a plane perpendicular to a growth direction when layers are grown.
  • vertical as used in this specification is intended to describe an orientation that is essentially perpendicular to the first surface of a substrate or semiconductor body.
  • the vertical direction can correspond to a growth direction when layers are grown, for example.
  • the terms “have”, “contain”, “include”, “have” and the like are used here, these are open terms that indicate the presence of the said elements or features, the presence of further elements or However, do not exclude features.
  • the indefinite and definite articles include both the plural and the singular, unless the context clearly indicates otherwise.
  • the term “electrically connected” means a low-impedance electrical connection between the connected elements. The electrically connected elements do not necessarily have to be directly to be connected to each other.
  • FIG. 1A shows a schematic cross-sectional view of a surface-emitting semiconductor laser 10 according to embodiments.
  • the surface-emitting semiconductor laser 10 has a substrate 100 and a semiconductor layer stack 109 arranged above the substrate.
  • the semiconductor layer stack 109 comprises a first n-conducting resonator mirror 110, a second n-conducting resonator mirror, a first tunnel junction 105 and a zone 115 that is active for generating electromagnetic radiation.
  • the first n-conducting resonator mirror 110 is arranged on a side of the semiconductor layer stack which faces the substrate 100 .
  • the second n-conducting resonator mirror 120 is arranged on the side facing away from the substrate 100 .
  • the first tunnel junction 105 is arranged adjacent to the first n-conducting resonator mirror 110 .
  • An optical resonator 113 is formed between the first and the second resonator mirror 110 , 120 .
  • an active zone 115 can be arranged between the first and second semiconductor layers.
  • the active zone can have, for example, a pn junction, a double heterostructure, a single quantum well structure (SQW, single quantum well) or a multiple quantum well structure (MQW, multi quantum well) for generating radiation.
  • Quantum well structure has no meaning here with regard to the dimensionality of the quantization.
  • a tunnel junction or a tunnel diode has a p ++ -doped layer, an n ++ -doped layer and optionally an intermediate layer. Holes are injected into the active region through the tunnel junction, whose n-side is connected to a positive electrode. As a result, the injected holes recombine with the electrons provided by a negative electrode to emit photons.
  • the tunnel junction is particularly suitable for electrically connecting a p-type semiconductor region to the first n-doped resonator mirror 110 in series. Both the first and the second resonator mirror are designed as DBR mirrors.
  • both the first and the second resonator mirror 110, 120 each have alternately stacked first layers and second layers of a second composition.
  • the alternately stacked layers of the first or second resonator mirror 110, 120 each have different refractive indices.
  • the layers can alternately have a high refractive index (n>3.1) and a low refractive index (n ⁇ 3.1).
  • the layer thickness can be ⁇ /4 or a multiple of ⁇ /4, where ⁇ indicates the wavelength of the light to be reflected in the corresponding medium.
  • the first or the second resonator mirror 110, 120 can have, for example, 2 to 50 individual layers.
  • a typical layer thickness of the individual layers can be about 30 to 150 nm, for example 50 nm.
  • the semiconductor layer stack can also contain one or two or more layers that are thicker than about 180 nm, for example thicker than 200 nm.
  • the first resonator mirror 110 can have a total reflection have an efficiency of 99.8% or more for the laser radiation.
  • the second resonator mirror 120 can be designed as a decoupling mirror for the radiation from the resonator and has, for example, a lower reflectivity than the first resonator mirror. Electromagnetic radiation generated in the active zone 115 can be reflected between the first resonator mirror 110 and the second resonator mirror 120 such that a radiation field for the generation of coherent radiation (laser radiation) forms in the resonator via induced emission in the active zone.
  • the distance between the first and the second resonator mirror 110, 120 corresponds to at least half the effective emitted wavelength ( ⁇ /2n, where n corresponds to the refractive index of the active zone), so that standing waves can form within the resonator.
  • the generated laser radiation 30 can be coupled out of the resonator via the second resonator mirror 120, for example.
  • the surface-emitting semiconductor laser 10 thus represents a so-called VCSEL, ie surface-emitting semiconductor laser with a vertical resonator (“Vertical-Cavity Surface-Emitting Laser”).
  • the alternately stacked layers for forming the first and/or second resonator mirror 110 Have 120 semiconductor layers, of which at least one layer is doped in each case.
  • At least one semiconductor layer of the stacked layers of the first resonator mirror 110 is n-conducting.
  • at least one of the semiconductor layers of the second resonator mirror 120 can be n-conducting.
  • at least the first or the second resonator mirror 110, 120 dielectric layer ten.
  • the alternately arranged dielectric layers can alternately have a high refractive index (n>1.7) and a low refractive index (n ⁇ 1.7).
  • Both the first and the second resonator mirror 110, 120 are each designed as an n-conducting resonator mirror. Both resonator mirrors thus include n-doped semiconductor layers.
  • n-doped semiconductor layers particularly in the nitride compound semiconductor material system, have higher charge carrier mobility, lower losses and improved thermal properties than p-doped layers. Furthermore, they exhibit reduced absorption of the electromagnetic radiation generated. Because n-doped layers are used in the surface-emitting semiconductor laser described here, current spread can be improved. As a result, in particular, surface-emitting semiconductor lasers having a large aperture d can be realized. Despite the large aperture, a homogeneous current injection can be achieved.
  • the tunnel junction 105 is suitable for electrically connecting a first semiconductor region 125, which has a semiconductor layer of the p-type and is, for example, entirely of the p-type, to the first resonator mirror 110 in series.
  • the tunnel junction 105 is arranged adjacent to the first resonator mirror 110 .
  • the term “adjacent to” can mean that the tunnel junction 105 directly adjoins the resonator mirror 110 .
  • Further intermediate layers can be arranged between the tunnel junction 105 and the first resonator mirror 110 as long as they do not impair the functionality of this arrangement.
  • a second semiconductor region 130 which has an n-type layer and is, for example, entirely n-type, is arranged between the active zone 115 and the second resonator mirror 120.
  • a first contact element 101 for example a contact metallization, is arranged on the side of the semiconductor layer stack 109 facing away from the substrate 100.
  • a second contact element 102 is arranged, for example, on that side of the substrate 100 which is remote from the semiconductor layer stack 109 .
  • charge carriers can be injected into the semiconductor layer stack 109 via the first and second contact elements 101, 102 and can recombine, for example, in the active zone 115 to generate radiation.
  • the first contact element 101 has a cutout 112 for the passage of radiation and is designed, for example, as a ring contact.
  • An opening in the ring contact for the passage of radiation can be circular or elliptical in plan view of the first main surface 103 of the semiconductor layer stack 109 .
  • an elliptical shape of the recess 112 can influence the polarization of the generated electromagnetic radiation.
  • a diameter d of the cutout 112 of the ring contact can, for example, be greater than 10 ⁇ m, for example greater than 20 ⁇ m.
  • the first semiconductor region 125 which has a p-doped layer, is arranged on the side of the semiconductor layer stack 109 facing the substrate 100.
  • FIG. The semiconductor layer stack 109 is usually grown on a growth substrate by epitaxial growth of the individual semiconductor layers. According to embodiments, when a so-called “thin film” component is produced, after the semiconductor layer stack has grown, a substrate different from the growth substrate can be bonded to the resulting growth surface. Then the growth substrate can be removed from the semiconductor layer stack.
  • the result is a semiconductor layer stack 109 with a layer sequence of the individual semiconductor layers that is inverted relative to the direction of growth.
  • the first semiconductor region 125 which has a p-type having doped semiconductor layer, on the side of the substrate 100 arrange. Accordingly, it is possible to produce a surface-emitting semiconductor laser with n-doped resonator mirrors using a so-called thin-film method or thin-GaN method, so that the first p-doped semiconductor region 125 on the substrate 100 facing side of the semiconductor layer stack 100 is arranged.
  • the substrate 100 can be different from the growth substrate and can comprise silicon or germanium, for example.
  • the first tunnel junction can be arranged at the position of a node of the standing wave forming in the optical resonator. In this way, the absorption of electromagnetic radiation by the tunnel junction is reduced.
  • 1B shows a schematic cross-sectional view of the surface-emitting semiconductor laser according to further embodiments. In addition to the components shown in FIG. 1A, this has a first current diaphragm 135 . This can be arranged for example in contact with the first tunnel junction on the side facing away from the first resonator mirror 110 .
  • the current diaphragm 135 can be designed as an oxide diaphragm, for example.
  • the Al-doped layer of the first semiconductor region 125 with a high aluminum content is laterally oxidized, so that a non-oxidized region of high conductivity is formed in a central region and an oxidized region of lower conductivity is formed in the edge region.
  • the current flow within the semiconductor layer stack 109 can be concentrated on the central region of the semiconductor layer stack 109 via the current diaphragms, as a result of which a threshold current density is achieved in a simplified manner on the one hand. Furthermore, the risk of non-radiative recombination in edge regions of the semiconductor layer stack 109 can be reduced.
  • the current diaphragm 135 is arranged on the side of the tunnel junction 105 facing away from the first resonator mirror 110 and thus on the p-side, its concentrating effect can be intensified. More precisely, due to the reduced mobility of the holes, they do not move back to the edge area as quickly.
  • the first current iris 135 is formed as part of the tunnel junction 105 according to embodiments. For example, part of the p-doped layer of the tunnel junction 105 may be oxidized.
  • a current diaphragm can also be formed in the semiconductor layer stack 109 by means of electrical sclerosing, for example by implantation, eg proton implantation.
  • the current diaphragm 135 can be arranged in the vicinity of an intensity node of the standing wave that is being formed. That way the through Absorption generated laser radiation can be reduced by the first current diaphragm 135.
  • 1C shows a schematic cross-sectional view of a surface-emitting semiconductor laser according to further embodiments. Deviating from the embodiments shown in FIG.
  • FIG. 2A shows a schematic Cross-sectional view of a surface-emitting semiconductor laser 10 according to further embodiments.
  • a multiplicity of active zones 115 are formed in the semiconductor layer stack 109 here. The multiplicity of active zones 115 each adjoin a first semiconductor region 125, which has a p-doped semiconductor layer, and a second semiconductor region 130, which has an n-doped semiconductor layer.
  • FIG. 2B shows a schematic cross-sectional view of a surface-emitting semiconductor laser according to further embodiments.
  • the surface-emitting semiconductor laser 10 has a multiplicity of further current diaphragms 136, which can be designed similarly to the first current diaphragm 135.
  • the additional current diaphragms 136 can each be in be arranged in the first p-doped semiconductor region 125 .
  • the tunnel junction 105 can also be formed in a part of the tunnel junction 105 . Due to the presence of the multiplicity of additional flow diaphragms 136, the flow of current can be further improved.
  • the position of the tunnel transitions 106, 105 can be designed in such a way that they are each arranged at nodes of standing waves of the electromagnetic radiation that are forming.
  • the further current diaphragms can also be arranged in areas with low intensity, so that only a small part of the electromagnetic radiation generated is absorbed by the current diaphragms.
  • 3 shows an optoelectronic semiconductor device with a multiplicity of surface-emitting semiconductor lasers as described above.
  • the optoelectronic semiconductor device can be, for example, a display device, a projection device or a laser source for a sensor, for example a LIDAR system.
  • the optoelectronic semiconductor device can also represent a lighting solution. For example, they can be used to implement three-dimensional time-of-flight/face recognition lighting or lighting with structured light. 4A summarizes a method according to embodiments.
  • a method for producing a surface-emitting semiconductor laser includes forming (S100) a semiconductor layer stack over a growth substrate, the semiconductor layer stack having a first n-type resonator mirror, a second n-type resonator mirror, a first tunnel junction adjacent to the first n-type Re- has a sonator mirror and a zone that is active for generating electromagnetic radiation.
  • the method further includes the application (S110) of a substrate over a second main surface of the semiconductor layer stack, so that the first n-conducting resonator mirror is arranged on a side of the semiconductor layer stack facing the substrate, the second n-conducting resonator mirror is arranged on the side facing away from the substrate and the first tunnel junction is arranged adjacent to the first n-type resonator mirror, and removing (S120) the growth substrate from the semiconductor layer stack.
  • FIG. 4B shows a schematic cross-sectional view of a workpiece 15 when carrying out a method according to embodiments.
  • a semiconductor layer stack 109 has grown over a suitable growth substrate 118, which can be made of sapphire, for example.
  • the semiconductor layer stack 109 has, for example, a first resonator mirror 110 and a second resonator mirror 120, an active zone 115 which is suitable for generating electromagnetic radiation, and a first tunnel junction 105.
  • the semiconductor layer stack 109 can have any other layers that have been explained with reference to FIGS. 1A to 2B.
  • a first semiconductor region 125 having a p-type layer and a second semiconductor region 130 having an n-type layer are arranged on opposite sides of the active zone 115 .
  • the first semiconductor region 125 is grown after the second semiconductor region 130 has been grown.
  • the second resonator mirror 120 is arranged on the side of the semiconductor layer stack 109 facing the growth substrate 118 .
  • Tunnel junctions 106 can be provided in order to connect a plurality of active zones 115 in series. pels 109 arranged.
  • the first tunnel junction 105 is arranged adjacent to the first resonator mirror 110 .
  • the substrate (not shown in FIG. 4B) is applied over the first main surface 104 of the semiconductor layer stack 109.
  • FIG. 4B the growth substrate 118 is removed.
  • the order of the layers over the substrate 100 is reversed from the order of growth.
  • the substrate 100 is different from the growth substrate 118 . Further elements, which have been explained with reference to FIGS. 1A to 2B, can then be formed.

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Abstract

A surface-emitting semiconductor laser (10) comprises a substrate (100) and a semiconductor layer stack (109), which is disposed over the substrate (100). The semiconductor layer stack (109) comprises a first n-conducting cavity mirror (110), a second n-conducting cavity mirror (120), a first tunnel junction (105) and an active zone (115), which is suitable for generating electromagnetic radiation (30). The first n-conducting cavity mirror (110) is disposed on a side of the semiconductor layer stack (109) facing the substrate (100), the second n-conducting cavity mirror (120) is disposed on a side facing away from the substrate (100), and the first tunnel junction (105) is adjacent to the first n-conducting cavity mirror (110).

Description

OBERFLÄCHENEMITTIERENDER HALBLEITERLASER BESCHREIBUNG Oberflächenemittierende Halbleiterlaser, d.h. Laservorrichtun- gen, in denen das erzeugte Laserlicht senkrecht zu einer Ober- fläche einer Halbleiterschichtanordnung emittiert wird, können beispielsweise in 3D-Sensorsystemen, beispielsweise zur Ge- sichtserkennung oder zur Abstandsmessung beim autonomen Fahren verwendet werden. Weiterhin sind sie in zahlreichen Consumer- produkten, beispielsweise Anzeigevorrichtungen einsetzbar. Generell werden Anstrengungen unternommen, derartige oberflä- chenemittierende Laser zu verbessern. Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen verbesserten oberflächenemittierenden Halbleiterlaser zur Ver- fügung zu stellen. Gemäß Ausführungsformen wird die Aufgabe durch den Gegenstand der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiter- entwicklungen sind in den abhängigen Patentansprüchen defi- niert. ZUSAMMENFASSUNG Ein oberflächenemittierender Halbleiterlaser weist ein Sub- strat und einen über dem Substrat angeordneten Halbleiter- schichtstapel auf. Der Halbleiterschichtstapel weist einen ersten n-leitenden Resonatorspiegel, einen zweiten n-leitenden Resonatorspiegel, einen ersten Tunnelübergang sowie eine zur Erzeugung von elektromagnetischer Strahlung geeignete aktive Zone auf. Der erste n-leitende Resonatorspiegel ist auf einer dem Substrat zugewandten Seite des Halbleiterschichtstapels angeordnet, der zweite n-leitende Resonatorspiegel ist auf der vom Substrat abgewandten Seite angeordnet, und der erste Tun- nelübergang ist benachbart zu dem ersten n-leitenden Resona- torspiegel angeordnet. Gemäß Ausführungsformen weist der oberflächenemittierende Halbleiterlaser ferner eine erste Stromblende auf, die benach- bart zu dem ersten Tunnelübergang angeordnet ist. Beispiels- weise kann die erste Stromblende auf einer p-Seite des Tunnel- übergangs angeordnet sein. Gemäß weiteren Ausführungsformen kann die erste Stromblende in den ersten Tunnelübergang integriert sein. Beispielsweise kann das Substrat von einem Wachstumssubstrat zum Aufwachsen des Halbleiterschichtstapels verschieden sein. Gemäß Ausführungsformen kann der Halbleiterschichtstapel eine Vielzahl von aktiven Zonen aufweisen, die übereinander ange- ordnet sind und die jeweils über Tunnelübergänge miteinander verbunden sind. Weiterhin kann der Halbleiterschichtstapel ei- ne Vielzahl von Stromblenden aufweisen. Gemäß Ausführungsformen können die Stromblenden jeweils be- nachbart zu einem Tunnelübergang angeordnet sein. Beispielsweise kann der Halbleiterschichtstapel derart ausge- bildet sein, dass ein sich im Betrieb des oberflächenemittie- renden Halbleiterlasers in dem optischen Resonator ausbilden- des Strahlungsfeld ein Intensitätsminimum an der Position des ersten Tunnelübergangs aufweist. Gemäß Ausführungsformen weist der oberflächenemittierende Halbleiterlaser ferner ein erstes Kontaktelement und ein zwei- tes Kontaktelement zum Einprägen eines Stroms in den oberflä- chenemittierenden Halbleiterlaser auf, wobei das erste Kontak- telement eine Aussparung zum Auskoppeln von erzeugter Laser- strahlung aufweist und die Aussparung einen Durchmesser größer als 10 µm hat. Beispielsweise kann ein Material des Substrats aus Silizium oder Germanium ausgewählt sein. Gemäß Ausführungsformen enthält der Halbleiterschichtstapel InxGayAl1-x-yAs, mit 0≤x≤1, 0≤y≤1, x+y≤1. Insbesondere kann die aktive Zone InxGayAl1-x-yAs enthalten, mit 0≤x≤1, 0≤y≤1, x+y≤1 enthalten. Als Ergebnis kann der oberflächenemittierende Halb- leiterlaser längerwelliges Licht, beispielsweise Infrarot- strahlung emittieren. Eine optoelektronische Halbleitervorrichtung umfasst eine Vielzahl von oberflächenemittierenden Halbleiterlasern wie vorstehend definiert. Ein Verfahren zur Herstellung eines oberflächenemittierenden Halbleiterlasers umfasst das Ausbilden eines Halbleiter- schichtstapels über einem Wachstumssubstrat, wobei der Halb- leiterschichtstapel einen ersten n-leitenden Resonatorspiegel, einen zweiten n-leitenden Resonatorspiegel, einen ersten Tun- nelübergang benachbart zu dem ersten n-leitenden Resonator- spiegel, sowie eine zur Erzeugung von elektromagnetischer Strahlung geeignete aktive Zone aufweist. Das Verfahren um- fasst weiterhin das Aufbringen eines Substrats über einer zweiten Hauptoberfläche des Halbleiterschichtstapels, so dass der erste n-leitende Resonatorspiegel auf einer dem Substrat zugewandten Seite des Halbleiterschichtstapels ange- ordnet ist, der zweite n-leitende Resonatorspiegel auf der vom Substrat abgewandten Seite angeordnet ist und der erste Tun- nelübergang benachbart zu dem ersten n-leitenden Resonator- spiegel angeordnet ist, und das Entfernen des Wachstumssub- strats von dem Halbleiterschichtstapel. KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN Die begleitenden Zeichnungen dienen dem Verständnis von Aus- führungsbeispielen der Erfindung. Die Zeichnungen veranschau- lichen Ausführungsbeispiele und dienen zusammen mit der Be- schreibung deren Erläuterung. Weitere Ausführungsbeispiele und zahlreiche der beabsichtigten Vorteile ergeben sich unmittel- bar aus der nachfolgenden Detailbeschreibung. Die in den Zeichnungen gezeigten Elemente und Strukturen sind nicht not- wendigerweise maßstabsgetreu zueinander dargestellt. Gleiche Bezugszeichen verweisen auf gleiche oder einander entsprechen- de Elemente und Strukturen. Fig. 1A zeigt eine schematische Querschnittsansicht eines oberflächenemittierenden Halbleiterlasers gemäß Ausführungs- formen. Fig. 1B zeigt eine Querschnittsansicht eines oberflächenemit- tierenden Halbleiterlasers gemäß weiteren Ausführungsformen. Fig. 1C zeigt eine Querschnittsansicht eines oberflächenemit- tierenden Halbleiterlasers gemäß weiteren Ausführungsformen. Fig. 2A zeigt eine schematische Querschnittsansicht eines oberflächenemittierenden Halbleiterlasers gemäß weiteren Aus- führungsformen. Fig. 2B zeigt eine schematische Querschnittsansicht eines oberflächenemittierenden Halbleiterlasers gemäß weiteren Aus- führungsformen. Fig. 3 zeigt eine schematische Draufsicht auf eine optoelekt- ronische Halbleitervorrichtung. Fig. 4A fasst ein Verfahren gemäß Ausführungsformen zusammen. Fig. 4B zeigt eine schematische Querschnittsansicht eines Werkstücks bei Durchführung eines Verfahrens gemäß Ausfüh- rungsformen. DETAILBESCHREIBUNG In der folgenden Detailbeschreibung wird auf die begleitenden Zeichnungen Bezug genommen, die einen Teil der Offenbarung bilden und in denen zu Veranschaulichungszwecken spezifische Ausführungsbeispiele gezeigt sind. In diesem Zusammenhang wird eine Richtungsterminologie wie "Oberseite", "Boden", "Vorder- seite", "Rückseite", "über", "auf", "vor", "hinter", "vorne", "hinten" usw. auf die Ausrichtung der gerade beschriebenen Fi- guren bezogen. Da die Komponenten der Ausführungsbeispiele in unterschiedlichen Orientierungen positioniert werden können, dient die Richtungsterminologie nur der Erläuterung und ist in keiner Weise einschränkend. Die Beschreibung der Ausführungsbeispiele ist nicht einschrän- kend, da auch andere Ausführungsbeispiele existieren und strukturelle oder logische Änderungen gemacht werden können, ohne dass dabei vom durch die Patentansprüche definierten Be- reich abgewichen wird. Insbesondere können Elemente von im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispielen mit Elementen von anderen der beschriebenen Ausführungsbeispiele kombiniert werden, sofern sich aus dem Kontext nichts anderes ergibt. Die Begriffe "Wafer" oder "Halbleitersubstrat", die in der folgenden Beschreibung verwendet sind, können jegliche auf Halbleiter beruhende Struktur umfassen, die eine Halb- leiteroberfläche hat. Wafer und Struktur sind so zu verstehen, dass sie dotierte und undotierte Halbleiter, epitaktische Halbleiterschichten, gegebenenfalls getragen durch eine Basis- unterlage, und weitere Halbleiterstrukturen einschließen. Bei- spielsweise kann eine Schicht aus einem ersten Halbleitermate- rial auf einem Wachstumssubstrat aus einem zweiten Halbleiter- material, beispielsweise einem GaAs-Substrat, einem GaN- Substrat oder einem Si-Substrat oder aus einem isolierenden Material, beispielsweise auf einem Saphirsubstrat, gewachsen sein. Je nach Verwendungszweck kann der Halbleiter auf einem direk- ten oder einem indirekten Halbleitermaterial basieren. Bei- spiele für zur Erzeugung elektromagnetischer Strahlung beson- ders geeignete Halbleitermaterialien umfassen insbesondere Nitrid-Halbleiterverbindungen, durch die beispielsweise ultra- violettes, blaues oder langwelligeres Licht erzeugt werden kann, wie beispielsweise GaN, InGaN, AlN, AlGaN, AlGaInN, Al- GaInBN, Phosphid-Halbleiterverbindungen, durch die beispiels- weise grünes oder langwelligeres Licht erzeugt werden kann, wie beispielsweise GaAsP, AlGaInP, GaP, AlGaP, sowie weitere Halbleitermaterialien wie GaAs, AlGaAs, InGaAs, AlInGaAs, SiC, ZnSe, ZnO, Ga2O3, Diamant, hexagonales BN und Kombinationen der genannten Materialien. Das stöchiometrische Verhältnis der Verbindungshalbleitermaterialien kann variieren. Weitere Bei- spiele für Halbleitermaterialien können Silizium, Silizium- Germanium und Germanium umfassen. Im Kontext der vorliegenden Beschreibung schließt der Begriff „Halbleiter“ auch organische Halbleitermaterialien ein. Der Begriff „Substrat“ umfasst generell isolierende, leitende oder Halbleitersubstrate. Die Begriffe "lateral" und "horizontal", wie in dieser Be- schreibung verwendet, sollen eine Orientierung oder Ausrich- tung beschreiben, die im Wesentlichen parallel zu einer ersten Oberfläche eines Substrats oder Halbleiterkörpers verläuft. Dies kann beispielsweise die Oberfläche eines Wafers oder ei- nes Chips (Die) sein. Die horizontale Richtung kann beispielsweise in einer Ebene senkrecht zu einer Wachstumsrichtung beim Aufwachsen von Schichten liegen. Der Begriff "vertikal", wie er in dieser Beschreibung verwen- det wird, soll eine Orientierung beschreiben, die im Wesentli- chen senkrecht zu der ersten Oberfläche eines Substrats oder Halbleiterkörpers verläuft. Die vertikale Richtung kann bei- spielsweise einer Wachstumsrichtung beim Aufwachsen von Schichten entsprechen. Soweit hier die Begriffe "haben", "enthalten", "umfassen", "aufweisen" und dergleichen verwendet werden, handelt es sich um offene Begriffe, die auf das Vorhandensein der besagten Elemente oder Merkmale hinweisen, das Vorhandensein von weite- ren Elementen oder Merkmalen aber nicht ausschließen. Die un- bestimmten Artikel und die bestimmten Artikel umfassen sowohl den Plural als auch den Singular, sofern sich aus dem Zusam- menhang nicht eindeutig etwas anderes ergibt. Im Kontext dieser Beschreibung bedeutet der Begriff „elektrisch verbunden“ eine niederohmige elektrische Verbin- dung zwischen den verbundenen Elementen. Die elektrisch ver- bundenen Elemente müssen nicht notwendigerweise direkt mitei- nander verbunden sein. Weitere Elemente können zwischen elektrisch verbundenen Elementen angeordnet sein. Der Begriff „elektrisch verbunden“ umfasst auch Tunnelkontakte zwischen den verbundenen Elementen. Fig. 1A zeigt eine schematische Querschnittsansicht eines oberflächenemittierenden Halbleiterlasers 10 gemäß Ausfüh- rungsformen. Der oberflächenemittierenden Halbleiterlaser 10 weist ein Substrat 100 sowie einen über dem Substrat angeord- neten Halbleiterschichtstapel 109 auf. Der Halbleiter- schichtstapel 109 umfasst einen ersten n-leitenden Resonator- spiegel 110, einen zweiten n-leitenden Resonatorspiegel, einen ersten Tunnelübergang 105 sowie eine zur Erzeugung von elekt- romagnetischer Strahlung aktive Zone 115 auf. Der erste n- leitende Resonatorspiegel 110 ist auf einer dem Substrat 100 zugewandten Seite des Halbleiterschichtstapels angeordnet. Der zweite n-leitende Resonatorspiegel 120 ist auf der vom Sub- strat 100 abgewandten Seite angeordnet. Der erste Tunnelüber- gang 105 ist benachbart zu dem ersten n-leitenden Resonator- spiegel 110 angeordnet. Zwischen dem ersten und dem zweiten Resonatorspiegel 110, 120 ist ein optischer Resonator 113 aus- gebildet. Beispielsweise kann eine aktive Zone 115 zwischen erster und zweiter Halbleiterschicht angeordnet sein. Die aktive Zone kann beispielsweise einen pn-Übergang, eine Doppelheterostruk- tur, eine Einfach-Quantentopf-Struktur (SQW, single quantum well) oder eine Mehrfach-Quantentopf-Struktur (MQW, multi quantum well) zur Strahlungserzeugung aufweisen. Die Bezeich- nung „Quantentopf-Struktur“ entfaltet hierbei keine Bedeutung hinsichtlich der Dimensionalität der Quantisierung. Sie um- fasst somit unter anderem Quantentröge, Quantendrähte und Quantenpunkte sowie jede Kombination dieser Schichten. Ein Tunnelübergang oder eine Tunneldiode weist eine p++- dotierte Schicht, eine n++-dotierte Schicht sowie optional eine Zwischenschicht auf. Durch den Tunnelübergang, dessen n-Seite mit einer positiven Elektrode verbunden ist, werden Löcher in die aktive Zone injiziert. Als Folge rekombinieren die inji- zierten Löcher mit den durch eine negative Elektrode bereitge- stellten Elektronen unter Emission von Photonen. Der Tunnel- übergang ist insbesondere geeignet, einen Halbleiterbereich vom p-Typ mit dem ersten n-dotierten Resonatorspiegel 110 elektrisch seriell zu verbinden. Sowohl der erste als auch der zweite Resonatorspiegel sind als DBR-Spiegel ausgeführt. Beispielsweise weisen sowohl der erste als auch der zweite Re- sonatorspiegel 110, 120 jeweils alternierend gestapelte erste Schichten und zweite Schichten einer zweiten Zusammensetzung auf. Die jeweils alternierend gestapelten Schichten des ersten oder zweiten Resonatorspiegels 110, 120 weisen jeweils unter- schiedliche Brechungsindizes auf. Beispielsweise können die Schichten abwechselnd einen hohen Brechungsindex (n > 3,1) und einen niedrigen Brechungsindex (n < 3,1) haben. Beispielsweise kann die Schichtdicke λ/4 oder ein Mehrfaches von λ/4 betragen, wobei λ die Wellenlänge des zu reflektieren- den Lichts in dem entsprechenden Medium angibt. Der erste oder der zweite Resonatorspiegel 110, 120 kann beispielsweise 2 bis 50 Einzelschichten aufweisen. Eine typische Schichtdicke der einzelnen Schichten kann etwa 30 bis 150 nm, beispielsweise 50 nm betragen. Der Halbleiterschichtstapel kann weiterhin eine oder zwei oder mehrere Schichten enthalten, die dicker als et- wa 180 nm, beispielsweise dicker als 200 nm sind. Beispiels- weise kann der erste Resonatorspiegel 110 ein Gesamtreflexi- onsvermögen von 99,8 % oder mehr für die Laserstrahlung haben. Der zweite Resonatorspiegel 120 kann als Auskoppelspiegel für die Strahlung aus dem Resonator ausgebildet sein und weist beispielsweise ein geringeres Reflexionsvermögen als der erste Resonatorspiegel auf. In der aktiven Zone 115 erzeugte elektromagnetische Strahlung kann zwischen dem ersten Resonatorspiegel 110 und dem zweiten Resonatorspiegel 120 derart reflektiert werden, dass sich im Resonator ein Strahlungsfeld für die Erzeugung kohärenter Strahlung (Laserstrahlung) über induzierte Emission in der ak- tiven Zone ausbildet. Insgesamt entspricht der Abstand zwi- schen dem ersten und dem zweiten Resonatorspiegel 110, 120 mindestens der halben effektiven emittierten Wellenlänge ( λ/2n, wobei n der Brechzahl der aktiven Zone entspricht), so dass sich innerhalb des Resonators stehende Wellen ausbilden kön- nen. Die erzeugte Laserstrahlung 30 kann beispielsweise über den zweiten Resonatorspiegel 120 aus dem Resonator ausgekop- pelt werden. Der oberflächenemittierende Halbleiterlaser 10 stellt somit einen sogenannten VCSEL, d.h. oberflächenemittie- renden Halbleiterlaser mit Vertikalresonator („Vertical-Cavity Surface-Emitting Laser“) dar. Gemäß Ausführungsformen können die alternierend gestapelten Schichten zur Ausbildung des ersten und/oder zweiten Resona- torspiegels 110, 120 Halbleiterschichten aufweisen, von denen mindestens eine Schicht jeweils dotiert ist. Beispielsweise ist mindestens eine Halbleiterschicht der gestapelten Schich- ten des ersten Resonatorspiegels 110 n-leitend. In entspre- chender Weise kann mindestens eine der Halbleiterschichten des zweiten Resonatorspiegels 120 n-leitend sein. Gemäß weiteren Ausführungsformen kann mindestens der erste o- der der zweite Resonatorspiegel 110, 120 dielektrische Schich- ten aufweisen. Beispielsweise können in diesem Fall die alter- nierend angeordneten dielektrischen Schichten abwechselnd ei- nen hohen Brechungsindex (n > 1,7) und einen niedrigen Bre- chungsindex (n < 1,7) haben. Sowohl der erste als auch der zweite Resonatorspiegel 110, 120 sind jeweils als n-leitende Resonatorspiegel ausgeführt. Beide Resonatorspiegel umfassen somit n-dotierte Halbleiterschich- ten. Generell haben n-dotierte Halbleiterschichten, insbeson- dere im Nitrid-Verbindungshalbleitermaterialsystem, eine höhe- re Ladungsträgerbeweglichkeit, geringere Verluste sowie ver- besserte thermische Eigenschaften als p-dotierte Schichten. Weiterhin weisen sie eine verringerte Absorption der erzeugten elektromagnetischen Strahlung auf. Dadurch, dass bei dem hier beschriebenen oberflächenemittierenden Halbleiterlaser n- dotierte Schichten verwendet werden, kann die Stromaufweitung verbessert werden. Als Ergebnis können insbesondere oberflä- chenemittierenden Halbleiterlaser mit einer großen Apertur d verwirklicht werden. Trotz der großen Apertur kann eine homo- gene Stromeinprägung erreicht werden. Der Tunnelübergang 105 ist geeignet, einen ersten Halbleiter- bereich 125, der eine Halbleiterschicht vom p-Typ aufweist und beispielsweise vollständig vom p-Typ ist, mit dem ersten Re- sonatorspiegel 110 elektrisch seriell zu verbinden. Der Tun- nelübergang 105 ist benachbart zu dem ersten Resonatorspiegel 110 angeordnet. Der Begriff „benachbart zu“ kann in diesem Zu- sammenhang bedeuten, dass der Tunnelübergang 105 direkt an den Resonatorspiegel 110 angrenzt. Weitere Zwischenschichten kön- nen zwischen dem Tunnelübergang 105 und dem ersten Resonator- spiegel 110 angeordnet sein, so lange sie die Funktionalität dieser Anordnung nicht beeinträchtigen. Ein zweiter Halbleiterbereich 130, der eine Schicht vom n-Typ aufweist und beispielsweise vollständig vom n-Typ ist, ist zwischen der aktiven Zone 115 und dem zweiten Resonatorspiegel 120 angeordnet. Ein erstes Kontaktelement 101, beispielsweise eine Kontaktmetallisierung, ist auf der vom Substrat 100 abge- wandten Seite des Halbleiterschichtstapels 109 angeordnet. Ein zweites Kontaktelement 102 ist beispielsweise auf der von dem Halbleiterschichtstapel 109 abgewandten Seite des Substrats 100 angeordnet. Über das erste und zweite Kontaktelement 101, 102 können im Betrieb des oberflächenemittierenden Halbleiter- lasers Ladungsträger in den Halbleiterschichtstapel 109 inji- ziert werden, die beispielsweise in der aktiven Zone 115 unter Strahlungserzeugung rekombinieren können. Beispielsweise weist das erste Kontaktelement 101 eine Auspa- rung 112 für den Strahlungsdurchtritt auf und ist beispiels- weise als Ringkontakt ausgeführt. Eine Öffnung des Ringkon- takts für den Strahlungsdurchtritt kann in Draufsicht auf die erste Hauptoberfläche 103 des Halbleiterschichtstapels 109 kreisartig oder ellipsenartig ausgeführt sein. Beispielsweise kann eine ellipsenartige Form der Aussparung 112 die Polarisa- tion der erzeugten elektromagnetischen Strahlung beeinflussen. Ein Durchmesser d der Aussparung 112 des Ringkontakts kann beispielsweise größer als 10 µm, beispielsweise größer als 20 µm sein. Wie in Fig. 1A dargestellt, ist der erste Halbleiterbereich 125, der eine p-dotierte Schicht aufweist, auf der dem Sub- strat 100 zugewandten Seite des Halbleiterschichtstapels 109 angeordnet. Üblicherweise wird der Halbleiterschichtstapel 109 durch epitaktisches Aufwachsen der einzelnen Halbleiterschich- ten auf ein Wachstumssubstrat aufgewachsen. Gemäß Ausführungs- formen kann bei Herstellung eines sogenannten "Thin-Film"- Bauelements nach Aufwachsen des Halbleiterschichtstapels ein vom Wachstumssubstrat verschiedenes Substrat mit der sich er- gebenden Wachstumsoberfläche verbunden werden. Sodann kann das Wachstumssubstrat von dem Halbleiterschichtstapel entfernt werden. Als Ergebnis liegt ein Halbleiterschichtstapel 109 mit einer gegenüber der Wachstumsrichtung invertierten Schichtfol- ge der einzelnen Halbleiterschichten vor. Gemäß Ausführungsformen, die in Fig. 1A dargestellt sind, lässt sich dadurch, dass der erste Tunnelübergang 105 angren- zend an den ersten Resonatorspiegel 110, der nicht zur Strah- lungsauskopplung vorgesehen ist, angeordnet ist, der erste Halbleiterbereich 125, der eine p-dotierte Halbleiterschicht aufweist, auf der Seite des Substrats 100 anordnen. Entspre- chend ist es möglich, einen oberflächenemittierenden Halb- leiterlaser mit n-dotierten Resonatorspiegeln durch ein soge- nanntes Thin-Film-Verfahren oder Thin-GaN-Verfahren herzustel- len, so dass der erste p-dotierte Halbleiterbereich 125 auf der dem Substrat 100 zugewandten Seite des Halbleiter- schichtstapels 100 angeordnet ist. Das Substrat 100 kann vom Wachstumssubstrat verschieden sein und beispielsweise Silizium oder Germanium umfassen. Auf diese Weise ist eine größere Öff- nung der Austrittsöffnung des ersten Kontaktelements 101 in Kombination mit einem Thin-Film-Bauelement realisierbar. Beispielsweise kann der erste Tunnelübergang an der Position eines Knotens der sich in dem optischen Resonator ausbildenden stehenden Welle angeordnet sein. Auf diese Weise wird die Ab- sorption elektromagnetischer Strahlung durch den Tunnelüber- gang verringert. Fig. 1B zeigt eine schematische Querschnittsansicht des ober- flächenemittierenden Halbleiterlasers gemäß weiteren Ausfüh- rungsformen. Zusätzlich zu den in Fig. 1A dargestellten Kompo- nenten weist dieser eine erste Stromblende 135 auf. Diese kann beispielsweise in Kontakt mit dem ersten Tunnelübergang auf der von dem ersten Resonatorspiegel 110 abgewandten Seite an- geordnet sein. Die Stromblende 135 kann beispielsweise als ei- ne Oxidblende ausgeführt sein. Hierzu wird beispielsweise die Al-dotiertes Schicht des ersten Halbleiterbereichs 125 mit ho- hem Aluminiumgehalt lateral oxidiert, so dass in einem zentra- len Bereich ein nicht oxidierter Bereich hoher Leitfähigkeit und im Randbereich ein oxidierter Bereich geringerer Leitfä- higkeit ausgebildet wird. Generell kann der Stromfluss inner- halb des Halbleiterschichtstapels 109 über die Stromblenden auf den Zentralbereich des Halbleiterschichtstapels 109 kon- zentriert werden, wodurch einerseits eine Schwellstromdichte vereinfacht erreicht wird. Weiterhin kann die Gefahr nicht strahlender Rekombination in Randbereichen des Halbleiter- schichtstapels 109 verringert werden. Dadurch, dass die Strom- blende 135 auf der von dem ersten Resonatorspiegel 110 abge- wandten Seite des Tunnelübergangs 105 und somit auf der p- Seite angeordnet ist, kann ihr konzentrierender Effekt ver- stärkt werden. Genauer gesagt bewegen sich aufgrund der ver- ringerten Löcherbeweglichkeit diese nicht so schnell wieder in den Randbereich. Wie in Fig. 1B dargestellt, wird die erste Stromblende 135 ge- mäß Ausführungsformen als Teil des Tunnelübergangs 105 ausge- bildet. Beispielsweise kann ein Teil der p-dotierten Schicht des Tunnelübergangs 105 oxidiert werden. Anstatt ein Halbleitermaterial für eine Stromblende mittels Oxidation elektrisch zu veröden, kann eine Stromblende auch mittels elektrischer Verödung durch beispielsweise Implantati- on, z.B. Protonenimplantation, im Halbleiterschichtstapel 109 ausgebildet werden. Beispielsweise kann die Stromblende 135 in der Nähe eines Intensitätsknotens der sich ausbildenden ste- henden Welle angeordnet werden. Auf diese Weise kann die durch Absorption erzeugte Laserstrahlung durch die erste Stromblende 135 verringert werden. Fig. 1C zeigt eine schematische Querschnittsansicht eines oberflächenemittierenden Halbleiterlasers gemäß weiteren Aus- führungsformen. Abweichend von Ausführungsformen, die in Fig. 1B dargestellt sind, ist hier die erste Stromblende 135 außer- halb des Tunnelübergangs 105 angeordnet, nämlich direkt an- grenzend an den ersten Tunnelübergang 105 im ersten p- dotierten Halbleiterbereich 125. Fig. 2A zeigt eine schematische Querschnittsansicht eines oberflächenemittierenden Halbleiterlasers 10 gemäß weiteren Ausführungsformen. Zusätzlich zu den in Fig. 1A, 1B oder 1C dargestellten Komponenten ist hier eine Vielzahl von aktiven Zonen 115 in dem Halbleiterschichtstapel 109 ausgebildet. Die Vielzahl aktiver Zonen 115 grenzen jeweils an einen ersten Halbleiterbereich 125, der eine p-dotierte Halbleiterschicht aufweist, und einen zweiten Halbleiterbereich 130, der eine n- dotierte Halbleiterschicht aufweist, an. Die Anordnung aus erstem Halbleiterbereich 125, aktiver Zone 115 und zweitem Halbleiterbereich 130 ist jeweils über weitere Tunnelübergänge 106 mit angrenzenden aktiven Zonen 115 seriell verbunden. Dadurch, dass der dargestellte oberflächenemittierende Halb- leiterlaser 10 eine Vielzahl aktiver Zonen 115 aufweist, kann die erzeugte Strahlungsdichte erhöht werden. Fig. 2B zeigt eine schematische Querschnittsansicht eines oberflächenemittierenden Halbleiterlasers gemäß weiteren Aus- führungsformen. Zusätzlich zu den in Fig. 2A dargestellten Komponenten weist der oberflächenemittierenden Halbleiterlaser 10 eine Vielzahl von weiteren Stromblenden 136 auf, die ähn- lich wie die erste Stromblende 135 ausgeführt sein können. Beispielsweise können die weiteren Stromblenden 136 jeweils in dem ersten p-dotierten Halbleiterbereich 125 angeordnet sein. Gemäß weiteren Ausführungsformen kann sie auch in einem Teil des Tunnelübergangs 105 ausgebildet sein. Aufgrund der Anwesenheit der Vielzahl von weiteren Stromblen- den 136 kann die Stromführung weiter verbessert werden. Bei- spielsweise kann die Position der Tunnelübergänge 106, 105 derart ausgestaltet sein, dass sie jeweils an Knoten von sich ausbildenden stehenden Wellen der elektromagnetischen Strah- lung angeordnet sind. Entsprechend können in diesem Fall auch die weiteren Stromblenden an Bereichen mit geringer Intensität angeordnet sein, so dass nur ein geringer Teil der erzeugten elektromagnetischen Strahlung durch die Stromblenden absor- biert wird. Fig. 3 zeigt eine optoelektronische Halbleitervorrichtung mit einer Vielzahl von oberflächenemittierenden Halbleiterlasern wie vorstehend beschrieben. Die optoelektronische Halbleiter- vorrichtung kann beispielsweise eine Anzeigevorrichtung, eine Projektionsvorrichtung oder eine Laserquelle für einen Sensor, beispielsweise ein LIDAR-System sein. Gemäß weiteren Ausfüh- rungsformen kann die optoelektronische Halbleitervorrichtung auch eine Beleuchtungslösung darstellen. Beispielsweise kann durch sie eine dreidimensionale Time-of-Flight-/ Gesichtser- kennungsbeleuchtung oder eine Beleuchtung mit strukturiertem Licht realisiert sein. Fig. 4A fasst ein Verfahren gemäß Ausführungsformen zusammen. Ein Verfahren zur Herstellung eines oberflächenemittierenden Halbleiterlasers umfasst das Ausbilden (S100) eines Halb- leiterschichtstapels über einem Wachstumssubstrat, wobei der Halbleiterschichtstapel einen ersten n-leitenden Resonator- spiegel, einen zweiten n-leitenden Resonatorspiegel, einen ersten Tunnelübergang benachbart zu dem ersten n-leitenden Re- sonatorspiegel, sowie eine zur Erzeugung von elektromagneti- scher Strahlung aktive Zone aufweist. Das Verfahren umfasst weiterhin das Aufbringen (S110) eines Substrats über einer zweiten Hauptoberfläche des Halbleiterschichtstapels, so dass der erste n-leitende Resonatorspiegel auf einer dem Substrat zugewandten Seite des Halbleiterschichtstapels angeordnet ist, der zweite n-leitende Resonatorspiegel auf der vom Substrat abgewandten Seite angeordnet ist und der erste Tunnelübergang benachbart zu dem ersten n-leitenden Resonatorspiegel angeord- net ist, und das Entfernen (S120) des Wachstumssubstrats von dem Halbleiterschichtstapel. Fig. 4B zeigt eine schematische Querschnittsansicht eines Werkstücks 15 bei Durchführung eines Verfahrens gemäß Ausfüh- rungsformen. Über einem geeigneten Wachstumssubstrat 118, das beispielsweise aus Saphir aufgebaut sein kann, ist ein Halb- leiterschichtstapel 109 gewachsen. Der Halbleiterschichtstapel 109 weist beispielsweise einen ersten Resonatorspiegel 110 und einen zweiten Resonatorspiegel 120, eine aktive Zone 115, die geeignet ist, elektromagnetische Strahlung zu erzeugen und ei- nen ersten Tunnelübergang 105 auf. Der Halbleiterschichtstapel 109 kann beliebige weitere Schichten, die unter Bezugnahme auf die Figuren 1A bis 2B erläutert worden sind, aufweisen. Ein erster Halbleiterbereich 125, der eine p-leitfähige Schicht aufweist, und ein zweiter Halbleiterbereich 130, der eine n- leitfähige Schicht aufweist, sind auf gegenüberliegenden Sei- ten der aktiven Zone 115 angeordnet. Der erste Halbleiterbe- reich 125 wird nach Aufwachsen des zweiten Halbleiterbereichs 130 aufgewachsen. Der zweite Resonatorspiegel 120 ist auf der dem Wachstumssubstrat 118 zugewandten Seite des Halbleiter- schichtstapels 109 angeordnet. Tunnelübergänge 106 können vor- gesehen sein, um mehrere aktive Zonen 115 in Reihe zu schal- ten. Der erste Resonatorspiegel 110 ist auf der dem Wachs- tumssubstrat 118 abgewandten Seite des Halbleiterschichtsta- pels 109 angeordnet. Der erste Tunnelübergang 105 ist benach- bart zum ersten Resonatorspiegel 110 angeordnet. In einem da- rauf folgenden Prozessschritt wird das Substrat (nicht gezeigt in Fig. 4B) über der ersten Hauptoberfläche 104 des Halb- leiterschichtstapels 109 aufgebracht. Nachfolgend wird das Wachstumssubstrat 118 entfernt. Als Folge wird die Reihenfolge der Schichten über dem Substrat 100 gegenüber der Aufwachsrei- henfolge umgekehrt. Weiterhin ist das Substrat 100 von dem Aufwachssubstrat 118 verschieden. Sodann können weitere Ele- mente, die unter Bezugnahme auf die Figuren 1A bis 2B erläu- tert worden sind, ausgebildet werden. Obwohl hierin spezifische Ausführungsformen veranschaulicht und beschrieben worden sind, werden Fachleute erkennen, dass die gezeigten und beschriebenen spezifischen Ausführungsformen durch eine Vielzahl von alternativen und/oder äquivalenten Ausgestaltungen ersetzt werden können, ohne vom Schutzbereich der Erfindung abzuweichen. Die Anmeldung soll jegliche Anpas- sungen oder Variationen der hierin diskutierten spezifischen Ausführungsformen abdecken. Daher wird die Erfindung nur durch die Ansprüche und deren Äquivalente beschränkt. SURFACE EMITTING SEMICONDUCTOR LASER DESCRIPTION Surface emitting semiconductor lasers, ie laser devices in which the laser light generated is emitted perpendicularly to a surface of a semiconductor layer arrangement, can be used in 3D sensor systems, for example for face recognition or for distance measurement in autonomous driving. Furthermore, they can be used in numerous consumer products, for example display devices. Efforts are generally being made to improve such surface-emitting lasers. The object of the present invention is to provide an improved surface-emitting semiconductor laser. According to embodiments, the object is solved by the subject matter of the independent patent claims. Advantageous further developments are defined in the dependent patent claims. SUMMARY A surface emitting semiconductor laser includes a substrate and a semiconductor layer stack disposed over the substrate. The semiconductor layer stack has a first n-conducting resonator mirror, a second n-conducting resonator mirror, a first tunnel junction and an active zone suitable for generating electromagnetic radiation. The first n-conducting resonator mirror is on a side of the semiconductor layer stack that faces the substrate arranged, the second n-conducting resonator mirror is arranged on the side facing away from the substrate, and the first tunnel junction is arranged adjacent to the first n-conducting resonator mirror. According to embodiments, the surface-emitting semiconductor laser also has a first current diaphragm, which is arranged adjacent to the first tunnel junction. For example, the first current diaphragm can be arranged on a p-side of the tunnel junction. According to further embodiments, the first current diaphragm can be integrated into the first tunnel junction. For example, the substrate can be different from a growth substrate for growing the semiconductor layer stack. In accordance with embodiments, the semiconductor layer stack can have a multiplicity of active zones which are arranged one above the other and which are each connected to one another via tunnel junctions. Furthermore, the semiconductor layer stack can have a multiplicity of current diaphragms. According to embodiments, the current diaphragms can each be arranged adjacent to a tunnel junction. For example, the semiconductor layer stack can be designed in such a way that a radiation field that forms in the optical resonator during operation of the surface-emitting semiconductor laser has an intensity minimum at the position of the first tunnel junction. According to embodiments, the surface-emitting semiconductor laser also has a first contact element and a two- th contact element for impressing a current in the surface-emitting semiconductor laser, the first contact element having a cutout for decoupling generated laser radiation and the cutout having a diameter greater than 10 μm. For example, a material of the substrate can be selected from silicon or germanium. According to embodiments, the semiconductor layer stack includes In x Ga y Al 1-xy As, with 0≦x≦1, 0≦y≦1, x+y≦1. In particular, the active zone may contain In x Ga y Al 1-xy As, with 0≦x≦1, 0≦y≦1, x+y≦1. As a result, the surface emitting semiconductor laser can emit longer wavelength light such as infrared rays. An optoelectronic semiconductor device comprises a multiplicity of surface-emitting semiconductor lasers as defined above. A method of fabricating a surface emitting semiconductor laser includes forming a semiconductor stack over a growth substrate, the semiconductor stack including a first n-type cavity mirror, a second n-type cavity mirror, a first tunnel junction adjacent to the first n-type cavity - Has mirror, and an active zone suitable for generating electromagnetic radiation. The method further comprises applying a substrate over a second main surface of the semiconductor layer stack, so that the first n-conducting resonator mirror is arranged on a side of the semiconductor layer stack facing the substrate, the second n-conducting resonator mirror is arranged on the front side The side facing away from the substrate is arranged and the first tunnel junction is arranged adjacent to the first n-conducting resonator mirror, and the removal of the growth substrate from the semiconductor layer stack. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The accompanying drawings are provided for understanding of embodiments of the invention. The drawings illustrate exemplary embodiments and, together with the description, serve to explain them. Further exemplary embodiments and numerous of the intended advantages result directly from the following detailed description. The elements and structures shown in the drawings are not necessarily drawn to scale with respect to one another. The same reference symbols refer to the same or corresponding elements and structures. 1A shows a schematic cross-sectional view of a surface-emitting semiconductor laser according to embodiments. 1B shows a cross-sectional view of a surface-emitting semiconductor laser according to further embodiments. 1C shows a cross-sectional view of a surface-emitting semiconductor laser according to further embodiments. FIG. 2A shows a schematic cross-sectional view of a surface-emitting semiconductor laser according to further embodiments. FIG. 2B shows a schematic cross-sectional view of a surface-emitting semiconductor laser according to further embodiments. FIG. 3 shows a schematic plan view of an optoelectronic semiconductor device. 4A summarizes a method according to embodiments. FIG. 4B shows a schematic cross-sectional view of a workpiece when carrying out a method according to embodiments. DETAILED DESCRIPTION In the following detailed description, reference is made to the accompanying drawings which form a part hereof, and in which specific example embodiments are shown by way of illustration. In this context, directional terminology such as "top", "bottom", "front", "back", "over", "on", "in front", "behind", "front", "back", etc. related to the orientation of the figures just described. Because the components of the exemplary embodiments can be positioned in different orientations, the directional terminology is used for purposes of explanation and is in no way limiting. The description of the example embodiments is not limiting, as other example embodiments exist and structural or logical changes can be made without departing from the scope defined by the claims. In particular, elements of exemplary embodiments described below can be combined with elements of other exemplary embodiments described, unless the context dictates otherwise. The terms "wafer" or "semiconductor substrate" used in the following description may encompass any semiconductor-based structure that has a semiconductor surface. Wafer and structure are understood to include doped and undoped semiconductors, epitaxial semiconductor layers optionally supported by a base substrate, and other semiconductor structures. For example, a layer of a first semiconductor material may be grown on a growth substrate of a second semiconductor material, such as a GaAs substrate, a GaN substrate, or a Si substrate, or of an insulating material, such as a sapphire substrate . Depending on the intended use, the semiconductor can be based on a direct or an indirect semiconductor material. Examples of semiconductor materials that are particularly suitable for generating electromagnetic radiation include, in particular, nitride semiconductor compounds that can be used, for example, to generate ultraviolet, blue or longer-wave light, such as GaN, InGaN, AlN, AlGaN, AlGaInN, AlGaInBN, Phosphide semiconductor compounds that can be used, for example, to generate green or longer-wave light, such as GaAsP, AlGaInP, GaP, AlGaP, and other semiconductor materials such as GaAs, AlGaAs, InGaAs, AlInGaAs, SiC, ZnSe, ZnO, Ga 2 O 3 , Diamond, hexagonal BN and combinations of the above materials. The stoichiometric ratio of the compound semiconductor materials can vary. Other examples of semiconductor materials may include silicon, silicon-germanium, and germanium. In the context of the present description, the term "semiconductor" also includes organic semiconductor materials. The term "substrate" generally includes insulating, conductive, or semiconductor substrates. The terms "lateral" and "horizontal" as used in this specification are intended to describe an orientation or alignment that is substantially parallel to a first surface of a substrate or semiconductor body. This can be the surface of a wafer or a chip (die), for example. The horizontal direction can, for example, lie in a plane perpendicular to a growth direction when layers are grown. The term "vertical" as used in this specification is intended to describe an orientation that is essentially perpendicular to the first surface of a substrate or semiconductor body. The vertical direction can correspond to a growth direction when layers are grown, for example. Insofar as the terms "have", "contain", "include", "have" and the like are used here, these are open terms that indicate the presence of the said elements or features, the presence of further elements or However, do not exclude features. The indefinite and definite articles include both the plural and the singular, unless the context clearly indicates otherwise. In the context of this description, the term "electrically connected" means a low-impedance electrical connection between the connected elements. The electrically connected elements do not necessarily have to be directly to be connected to each other. Further elements can be arranged between electrically connected elements. The term "electrically connected" also includes tunnel contacts between the connected elements. 1A shows a schematic cross-sectional view of a surface-emitting semiconductor laser 10 according to embodiments. The surface-emitting semiconductor laser 10 has a substrate 100 and a semiconductor layer stack 109 arranged above the substrate. The semiconductor layer stack 109 comprises a first n-conducting resonator mirror 110, a second n-conducting resonator mirror, a first tunnel junction 105 and a zone 115 that is active for generating electromagnetic radiation. The first n-conducting resonator mirror 110 is arranged on a side of the semiconductor layer stack which faces the substrate 100 . The second n-conducting resonator mirror 120 is arranged on the side facing away from the substrate 100 . The first tunnel junction 105 is arranged adjacent to the first n-conducting resonator mirror 110 . An optical resonator 113 is formed between the first and the second resonator mirror 110 , 120 . For example, an active zone 115 can be arranged between the first and second semiconductor layers. The active zone can have, for example, a pn junction, a double heterostructure, a single quantum well structure (SQW, single quantum well) or a multiple quantum well structure (MQW, multi quantum well) for generating radiation. The term “quantum well structure” has no meaning here with regard to the dimensionality of the quantization. It thus includes, among other things, quantum wells, quantum wires and quantum dots as well as any combination of these layers. A tunnel junction or a tunnel diode has a p ++ -doped layer, an n ++ -doped layer and optionally an intermediate layer. Holes are injected into the active region through the tunnel junction, whose n-side is connected to a positive electrode. As a result, the injected holes recombine with the electrons provided by a negative electrode to emit photons. The tunnel junction is particularly suitable for electrically connecting a p-type semiconductor region to the first n-doped resonator mirror 110 in series. Both the first and the second resonator mirror are designed as DBR mirrors. For example, both the first and the second resonator mirror 110, 120 each have alternately stacked first layers and second layers of a second composition. The alternately stacked layers of the first or second resonator mirror 110, 120 each have different refractive indices. For example, the layers can alternately have a high refractive index (n>3.1) and a low refractive index (n<3.1). For example, the layer thickness can be λ/4 or a multiple of λ/4, where λ indicates the wavelength of the light to be reflected in the corresponding medium. The first or the second resonator mirror 110, 120 can have, for example, 2 to 50 individual layers. A typical layer thickness of the individual layers can be about 30 to 150 nm, for example 50 nm. The semiconductor layer stack can also contain one or two or more layers that are thicker than about 180 nm, for example thicker than 200 nm. For example, the first resonator mirror 110 can have a total reflection have an efficiency of 99.8% or more for the laser radiation. The second resonator mirror 120 can be designed as a decoupling mirror for the radiation from the resonator and has, for example, a lower reflectivity than the first resonator mirror. Electromagnetic radiation generated in the active zone 115 can be reflected between the first resonator mirror 110 and the second resonator mirror 120 such that a radiation field for the generation of coherent radiation (laser radiation) forms in the resonator via induced emission in the active zone. Overall, the distance between the first and the second resonator mirror 110, 120 corresponds to at least half the effective emitted wavelength (λ/2n, where n corresponds to the refractive index of the active zone), so that standing waves can form within the resonator. The generated laser radiation 30 can be coupled out of the resonator via the second resonator mirror 120, for example. The surface-emitting semiconductor laser 10 thus represents a so-called VCSEL, ie surface-emitting semiconductor laser with a vertical resonator (“Vertical-Cavity Surface-Emitting Laser”). According to embodiments, the alternately stacked layers for forming the first and/or second resonator mirror 110, Have 120 semiconductor layers, of which at least one layer is doped in each case. For example, at least one semiconductor layer of the stacked layers of the first resonator mirror 110 is n-conducting. Correspondingly, at least one of the semiconductor layers of the second resonator mirror 120 can be n-conducting. According to further embodiments, at least the first or the second resonator mirror 110, 120 dielectric layer ten. In this case, for example, the alternately arranged dielectric layers can alternately have a high refractive index (n>1.7) and a low refractive index (n<1.7). Both the first and the second resonator mirror 110, 120 are each designed as an n-conducting resonator mirror. Both resonator mirrors thus include n-doped semiconductor layers. In general, n-doped semiconductor layers, particularly in the nitride compound semiconductor material system, have higher charge carrier mobility, lower losses and improved thermal properties than p-doped layers. Furthermore, they exhibit reduced absorption of the electromagnetic radiation generated. Because n-doped layers are used in the surface-emitting semiconductor laser described here, current spread can be improved. As a result, in particular, surface-emitting semiconductor lasers having a large aperture d can be realized. Despite the large aperture, a homogeneous current injection can be achieved. The tunnel junction 105 is suitable for electrically connecting a first semiconductor region 125, which has a semiconductor layer of the p-type and is, for example, entirely of the p-type, to the first resonator mirror 110 in series. The tunnel junction 105 is arranged adjacent to the first resonator mirror 110 . In this context, the term “adjacent to” can mean that the tunnel junction 105 directly adjoins the resonator mirror 110 . Further intermediate layers can be arranged between the tunnel junction 105 and the first resonator mirror 110 as long as they do not impair the functionality of this arrangement. A second semiconductor region 130, which has an n-type layer and is, for example, entirely n-type, is arranged between the active zone 115 and the second resonator mirror 120. FIG. A first contact element 101, for example a contact metallization, is arranged on the side of the semiconductor layer stack 109 facing away from the substrate 100. FIG. A second contact element 102 is arranged, for example, on that side of the substrate 100 which is remote from the semiconductor layer stack 109 . During operation of the surface-emitting semiconductor laser, charge carriers can be injected into the semiconductor layer stack 109 via the first and second contact elements 101, 102 and can recombine, for example, in the active zone 115 to generate radiation. For example, the first contact element 101 has a cutout 112 for the passage of radiation and is designed, for example, as a ring contact. An opening in the ring contact for the passage of radiation can be circular or elliptical in plan view of the first main surface 103 of the semiconductor layer stack 109 . For example, an elliptical shape of the recess 112 can influence the polarization of the generated electromagnetic radiation. A diameter d of the cutout 112 of the ring contact can, for example, be greater than 10 μm, for example greater than 20 μm. As shown in FIG. 1A, the first semiconductor region 125, which has a p-doped layer, is arranged on the side of the semiconductor layer stack 109 facing the substrate 100. FIG. The semiconductor layer stack 109 is usually grown on a growth substrate by epitaxial growth of the individual semiconductor layers. According to embodiments, when a so-called “thin film” component is produced, after the semiconductor layer stack has grown, a substrate different from the growth substrate can be bonded to the resulting growth surface. Then the growth substrate can be removed from the semiconductor layer stack. The result is a semiconductor layer stack 109 with a layer sequence of the individual semiconductor layers that is inverted relative to the direction of growth. According to embodiments illustrated in FIG. 1A, the first semiconductor region 125, which has a p-type having doped semiconductor layer, on the side of the substrate 100 arrange. Accordingly, it is possible to produce a surface-emitting semiconductor laser with n-doped resonator mirrors using a so-called thin-film method or thin-GaN method, so that the first p-doped semiconductor region 125 on the substrate 100 facing side of the semiconductor layer stack 100 is arranged. The substrate 100 can be different from the growth substrate and can comprise silicon or germanium, for example. In this way, a larger opening of the outlet opening of the first contact element 101 can be realized in combination with a thin-film component. For example, the first tunnel junction can be arranged at the position of a node of the standing wave forming in the optical resonator. In this way, the absorption of electromagnetic radiation by the tunnel junction is reduced. 1B shows a schematic cross-sectional view of the surface-emitting semiconductor laser according to further embodiments. In addition to the components shown in FIG. 1A, this has a first current diaphragm 135 . This can be arranged for example in contact with the first tunnel junction on the side facing away from the first resonator mirror 110 . The current diaphragm 135 can be designed as an oxide diaphragm, for example. For this purpose, for example, the Al-doped layer of the first semiconductor region 125 with a high aluminum content is laterally oxidized, so that a non-oxidized region of high conductivity is formed in a central region and an oxidized region of lower conductivity is formed in the edge region. In general, the current flow within the semiconductor layer stack 109 can be concentrated on the central region of the semiconductor layer stack 109 via the current diaphragms, as a result of which a threshold current density is achieved in a simplified manner on the one hand. Furthermore, the risk of non-radiative recombination in edge regions of the semiconductor layer stack 109 can be reduced. Due to the fact that the current diaphragm 135 is arranged on the side of the tunnel junction 105 facing away from the first resonator mirror 110 and thus on the p-side, its concentrating effect can be intensified. More precisely, due to the reduced mobility of the holes, they do not move back to the edge area as quickly. As illustrated in FIG. 1B , the first current iris 135 is formed as part of the tunnel junction 105 according to embodiments. For example, part of the p-doped layer of the tunnel junction 105 may be oxidized. Instead of electrically sclerosing a semiconductor material for a current diaphragm by means of oxidation, a current diaphragm can also be formed in the semiconductor layer stack 109 by means of electrical sclerosing, for example by implantation, eg proton implantation. For example, the current diaphragm 135 can be arranged in the vicinity of an intensity node of the standing wave that is being formed. That way the through Absorption generated laser radiation can be reduced by the first current diaphragm 135. 1C shows a schematic cross-sectional view of a surface-emitting semiconductor laser according to further embodiments. Deviating from the embodiments shown in FIG. 1B, here the first current diaphragm 135 is arranged outside the tunnel junction 105, namely directly adjacent to the first tunnel junction 105 in the first p-doped semiconductor region 125. FIG. 2A shows a schematic Cross-sectional view of a surface-emitting semiconductor laser 10 according to further embodiments. In addition to the components shown in FIG. 1A, 1B or 1C, a multiplicity of active zones 115 are formed in the semiconductor layer stack 109 here. The multiplicity of active zones 115 each adjoin a first semiconductor region 125, which has a p-doped semiconductor layer, and a second semiconductor region 130, which has an n-doped semiconductor layer. The arrangement made up of first semiconductor region 125, active zone 115 and second semiconductor region 130 is connected in series to adjoining active zones 115 in each case via further tunnel junctions 106 . Because the surface-emitting semiconductor laser 10 shown has a multiplicity of active zones 115, the radiation density generated can be increased. FIG. 2B shows a schematic cross-sectional view of a surface-emitting semiconductor laser according to further embodiments. In addition to the components illustrated in FIG. 2A, the surface-emitting semiconductor laser 10 has a multiplicity of further current diaphragms 136, which can be designed similarly to the first current diaphragm 135. For example, the additional current diaphragms 136 can each be in be arranged in the first p-doped semiconductor region 125 . According to further embodiments, it can also be formed in a part of the tunnel junction 105 . Due to the presence of the multiplicity of additional flow diaphragms 136, the flow of current can be further improved. For example, the position of the tunnel transitions 106, 105 can be designed in such a way that they are each arranged at nodes of standing waves of the electromagnetic radiation that are forming. Correspondingly, in this case the further current diaphragms can also be arranged in areas with low intensity, so that only a small part of the electromagnetic radiation generated is absorbed by the current diaphragms. 3 shows an optoelectronic semiconductor device with a multiplicity of surface-emitting semiconductor lasers as described above. The optoelectronic semiconductor device can be, for example, a display device, a projection device or a laser source for a sensor, for example a LIDAR system. According to further embodiments, the optoelectronic semiconductor device can also represent a lighting solution. For example, they can be used to implement three-dimensional time-of-flight/face recognition lighting or lighting with structured light. 4A summarizes a method according to embodiments. A method for producing a surface-emitting semiconductor laser includes forming (S100) a semiconductor layer stack over a growth substrate, the semiconductor layer stack having a first n-type resonator mirror, a second n-type resonator mirror, a first tunnel junction adjacent to the first n-type Re- has a sonator mirror and a zone that is active for generating electromagnetic radiation. The method further includes the application (S110) of a substrate over a second main surface of the semiconductor layer stack, so that the first n-conducting resonator mirror is arranged on a side of the semiconductor layer stack facing the substrate, the second n-conducting resonator mirror is arranged on the side facing away from the substrate and the first tunnel junction is arranged adjacent to the first n-type resonator mirror, and removing (S120) the growth substrate from the semiconductor layer stack. FIG. 4B shows a schematic cross-sectional view of a workpiece 15 when carrying out a method according to embodiments. A semiconductor layer stack 109 has grown over a suitable growth substrate 118, which can be made of sapphire, for example. The semiconductor layer stack 109 has, for example, a first resonator mirror 110 and a second resonator mirror 120, an active zone 115 which is suitable for generating electromagnetic radiation, and a first tunnel junction 105. The semiconductor layer stack 109 can have any other layers that have been explained with reference to FIGS. 1A to 2B. A first semiconductor region 125 having a p-type layer and a second semiconductor region 130 having an n-type layer are arranged on opposite sides of the active zone 115 . The first semiconductor region 125 is grown after the second semiconductor region 130 has been grown. The second resonator mirror 120 is arranged on the side of the semiconductor layer stack 109 facing the growth substrate 118 . Tunnel junctions 106 can be provided in order to connect a plurality of active zones 115 in series. pels 109 arranged. The first tunnel junction 105 is arranged adjacent to the first resonator mirror 110 . In a subsequent process step, the substrate (not shown in FIG. 4B) is applied over the first main surface 104 of the semiconductor layer stack 109. FIG. Subsequently, the growth substrate 118 is removed. As a result, the order of the layers over the substrate 100 is reversed from the order of growth. Furthermore, the substrate 100 is different from the growth substrate 118 . Further elements, which have been explained with reference to FIGS. 1A to 2B, can then be formed. Although specific embodiments have been illustrated and described herein, those skilled in the art will recognize that a variety of alternative and/or equivalent configurations may be substituted for the specific embodiments shown and described without departing from the scope of the invention. The application is intended to cover any adaptations or variations of the specific embodiments discussed herein. Therefore, the invention is to be limited only by the claims and their equivalents.
BEZUGSZEICHENLISTE 10 oberflächenemittierender Halbleiterlaser 15 Werkstück 20 optoelektronische Halbleitervorrichtung 30 erzeugte Laserstrahlung 100 Substrat 101 erstes Kontaktelement 102 zweites Kontaktelement 103 erste Hauptoberfläche 104 zweite Hauptoberfläche 105 erster Tunnelübergang 106 Tunnelübergang 109 Schichtstapel 110 erster Resonatorspiegel 112 Aussparung 113 optischer Resonator 115 aktive Zone 118 Wachstumssubstrat 120 zweiter Resonatorspiegel 125 erster Halbleiterbereich 130 zweiter Halbleiterbereich 135 erste Stromblende 136 Stromblende S100 Ausbilden eines Halbleiterschichtstapels S110 Aufbringen eines Substrats S120 Entfernen des Wachstumssubstrats LIST OF REFERENCE NUMBERS 10 surface emitting semiconductor laser 15 workpiece 20 optoelectronic semiconductor device 30 generated laser radiation 100 substrate 101 first contact element 102 second contact element 103 first main surface 104 second main surface 105 first tunnel junction 106 tunnel junction 109 layer stack 110 first resonator mirror 112 recess 113 optical resonator 115 active zone 118 first semiconductor region 130 second semiconductor region 135 first current diaphragm 136 current diaphragm S100 formation of a semiconductor layer stack S110 application of a substrate S120 removal of the growth substrate

Claims

PATENTANSPRÜCHE 1. Oberflächenemittierender Halbleiterlaser (10), mit einem Substrat (100) und einem über dem Substrat (100) angeordneten Halbleiter- schichtstapel (109), wobei der Halbleiterschichtstapel (109) einen ersten n-leitenden Resonatorspiegel (110), einen zweiten n-leitenden Resonatorspiegel (120), einen ersten Tunnelübergang (105) sowie eine zur Erzeugung von elektromagnetischer Strah- lung (30) geeignete aktive Zone (115) aufweist, wobei der erste n-leitende Resonatorspiegel (110) auf einer dem Substrat (100) zugewandten Seite des Halbleiterschichtsta- pels (109) angeordnet ist, der zweite n-leitende Resonator- spiegel (120) auf einer vom Substrat (100) abgewandten Seite angeordnet ist und der erste Tunnelübergang (105) benachbart zu dem ersten n-leitenden Resonatorspiegel (110) angeordnet ist. 1. Surface-emitting semiconductor laser (10), having a substrate (100) and a semiconductor layer stack (109) arranged over the substrate (100), the semiconductor layer stack (109) having a first n-conducting resonator mirror (110), a second n -conductive resonator mirror (120), a first tunnel junction (105) and an active zone (115) suitable for generating electromagnetic radiation (30), the first n-conductive resonator mirror (110) on a substrate (100) is arranged on the side facing the semiconductor layer stack (109), the second n-conducting resonator mirror (120) is arranged on a side facing away from the substrate (100) and the first tunnel junction (105) is adjacent to the first n-conducting resonator mirror ( 110) is arranged.
2. Oberflächenemittierender Halbleiterlaser (10) nach An- spruch 1, ferner mit einer ersten Stromblende (135), die be- nachbart zu dem ersten Tunnelübergang (105) angeordnet ist. 2. The surface emitting semiconductor laser (10) of claim 1, further comprising a first current iris (135) disposed adjacent to the first tunnel junction (105).
3. Oberflächenemittierender Halbleiterlaser (10) nach An- spruch 2, bei dem die erste Stromblende (135) auf einer p- Seite des Tunnelübergangs (105) angeordnet ist. 3. The surface emitting semiconductor laser (10) according to claim 2, wherein the first current iris (135) is arranged on a p-side of the tunnel junction (105).
4. Oberflächenemittierender Halbleiterlaser (10) nach An- spruch 1, ferner mit einer ersten Stromblende (135), die in den ersten Tunnelübergang (105) integriert ist. 4. The surface emitting semiconductor laser (10) of claim 1, further comprising a first current iris (135) integrated with the first tunnel junction (105).
5. Oberflächenemittierender Halbleiterlaser (10) nach ei- nem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das Substrat (100) von einem Wachstumssubstrat (118) zum Aufwachsen des Halb- leiterschichtstapels (109) verschieden ist. 5. Surface-emitting semiconductor laser (10) according to one of the preceding claims, in which the substrate (100) is different from a growth substrate (118) for growing the semiconductor layer stack (109).
6. Oberflächenemittierender Halbleiterlaser (10) nach ei- nem der vorhergehenden Ansprüche, bei der der Halbleiter- schichtstapel (109) eine Vielzahl von aktiven Zonen (115) auf- weist, die übereinander angeordnet sind und die jeweils über Tunnelübergänge (106) miteinander verbunden sind. 6. Surface-emitting semiconductor laser (10) according to one of the preceding claims, in which the semiconductor layer stack (109) has a multiplicity of active zones (115) which are arranged one above the other and which are each connected to one another via tunnel junctions (106). are.
7. Oberflächenemittierender Halbleiterlaser (10) nach An- spruch 6, bei dem der Halbleiterschichtstapel (109) ferner ei- ne Vielzahl von Stromblenden (136) aufweist. 7. The surface emitting semiconductor laser (10) according to claim 6, wherein the semiconductor layer stack (109) further comprises a plurality of current irises (136).
8. Oberflächenemittierender Halbleiterlaser (10) nach An- spruch 7, bei dem die Stromblenden (136) jeweils benachbart zu einem Tunnelübergang (106) angeordnet sind. 8. Surface-emitting semiconductor laser (10) according to claim 7, in which the current diaphragms (136) are each arranged adjacent to a tunnel junction (106).
9. Oberflächenemittierender Halbleiterlaser (10) nach ei- nem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der Halbleiter- schichtstapel (109) derart ausgebildet ist, dass ein sich im Betrieb des oberflächenemittierenden Halbleiterlasers in dem optischen Resonator (113) ausbildendes Strahlungsfeld ein In- tensitätsminimum an der Position des ersten Tunnelübergangs (105) aufweist. 9. Surface-emitting semiconductor laser (10) according to one of the preceding claims, in which the semiconductor layer stack (109) is formed such that during operation of the surface-emitting semiconductor laser in the optical resonator (113) forming radiation field an intensity minimum the position of the first tunnel junction (105).
10. Oberflächenemittierender Halbleiterlaser (10) nach ei- nem der vorhergehenden Ansprüche, ferner mit einem ersten Kon- taktelement (101) und einem zweiten Kontaktelement (102) zum Einprägen eines Stroms in den oberflächenemittierenden Halb- leiterlaser (10), wobei das erste Kontaktelement (101) eine Aussparung (112) zum Auskoppeln von erzeugter Laserstrahlung (30) aufweist und die Aussparung (112) einen Durchmesser grö- ßer als 10 µm hat. 10. Surface-emitting semiconductor laser (10) according to one of the preceding claims, further comprising a first contact element (101) and a second contact element (102) for impressing a current in the surface-emitting semiconductor laser (10), wherein the first contact element (101) has a recess (112) for decoupling generated laser radiation (30) and the recess (112) has a diameter greater than 10 μm.
11. Oberflächenemittierender Halbleiterlaser (10) nach ei- nem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem ein Material des Substrats (100) aus Silizium oder Germanium ausgewählt ist. 11. Surface-emitting semiconductor laser (10) according to one of the preceding claims, in which a material of the substrate (100) is selected from silicon or germanium.
12. Oberflächenemittierender Halbleiterlaser (10) nach ei- nem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der Halbleiter- schichtstapel (109) InxGayAl1-x-yAs enthält, mit 0≤x≤1, 0≤y≤1, x+y≤1. 12. Surface-emitting semiconductor laser (10) according to one of the preceding claims, in which the semiconductor layer stack (109) contains In x Ga y Al 1-xy As, with 0≦x≦1, 0≦y≦1, x+ y≤1.
13. Optoelektronische Halbleitervorrichtung (20) mit einer Vielzahl von oberflächenemittierenden Halbleiterlasern (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 12. 13. Optoelectronic semiconductor device (20) with a multiplicity of surface-emitting semiconductor lasers (10) according to one of claims 1 to 12.
14. Verfahren zur Herstellung eines oberflächenemittieren- den Halbleiterlasers (10), umfassend: Ausbilden (S100) eines Halbleiterschichtstapels (109) über einem Wachstumssubstrat (118), wobei der Halbleiterschichtstapel (109) einen ersten n-leitenden Resonatorspiegel (110), einen zweiten n-leitenden Resonatorspiegel (120), einen ersten Tunnelübergang (105) benachbart zu dem ersten n-leitenden Resonatorspiegel (110), sowie eine zur Erzeugung von elektromagnetischer Strah- lung (30) geeignete aktive Zone (115) aufweist, Aufbringen (S110) eines Substrats (100) über einer zweiten Hauptoberfläche (104) des Halbleiterschichtstapels (109), so dass der erste n-leitende Resonatorspiegel (110) auf einer dem Substrat (100) zugewandten Seite des Halbleiterschichtsta- pels (109) angeordnet ist, der zweite n-leitende Resonator- spiegel (120) auf der vom Substrat (100) abgewandten Seite an- geordnet ist und der erste Tunnelübergang (105) benachbart zu dem ersten n-leitenden Resonatorspiegel (110) angeordnet ist, und Entfernen (S120) des Wachstumssubstrats von dem Halb- leiterschichtstapel (109). 14. A method for producing a surface-emitting semiconductor laser (10), comprising: forming (S100) a semiconductor layer stack (109) over a growth substrate (118), the semiconductor layer stack (109) having a first n-type resonator mirror (110), a second n-conducting resonator mirror (120), a first tunnel junction (105) adjacent to the first n-conducting resonator mirror (110) and an active zone (115) suitable for generating electromagnetic radiation (30), applying (S110) a substrate (100) over a second main surface (104) of the semiconductor layer stack (109), so that the first n-conducting resonator mirror (110) is arranged on a substrate (100) facing side of the semiconductor layer stack (109), the second n-conducting resonator mirror (120) on the side facing away from the substrate (100) and the first tunnel junction (105) is arranged adjacent to the first n-conducting resonator mirror (110). is ordered, and Removing (S120) the growth substrate from the semiconductor layer stack (109).
15. Verfahren nach Anspruch 14, wobei der Halbleiter- schichtstapel (109) InxGayAl1-x-yAs enthält, mit 0≤x≤1, 0≤y≤1, x+y≤1. 15. The method of claim 14, wherein the semiconductor layer stack (109) includes In x Ga y Al 1-xy As, with 0≤x≤1, 0≤y≤1, x+y≤1.
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20010050934A1 (en) * 2000-05-31 2001-12-13 Choquette Kent D. Long wavelength vertical cavity surface emitting laser
US20040218655A1 (en) * 2003-04-30 2004-11-04 Ashish Tandon GaAs-based long-wavelength laser incorporating tunnel junction structure
US20090168825A1 (en) * 2007-12-26 2009-07-02 Sony Corporation Light-emitting element assembly and method for manufacturing the same
US20200278426A1 (en) * 2019-03-01 2020-09-03 Vixar, Inc. 3D and LiDAR Sensing Modules

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6760357B1 (en) 1998-04-14 2004-07-06 Bandwidth9 Vertical cavity apparatus with tunnel junction
US20150311673A1 (en) 2014-04-29 2015-10-29 Princeton Optronics Inc. Polarization Control in High Peak Power, High Brightness VCSEL
WO2019070719A1 (en) 2017-10-02 2019-04-11 The Regents Of The University Of California Iii-nitride surface-emitting laser and method of fabrication

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20010050934A1 (en) * 2000-05-31 2001-12-13 Choquette Kent D. Long wavelength vertical cavity surface emitting laser
US20040218655A1 (en) * 2003-04-30 2004-11-04 Ashish Tandon GaAs-based long-wavelength laser incorporating tunnel junction structure
US20090168825A1 (en) * 2007-12-26 2009-07-02 Sony Corporation Light-emitting element assembly and method for manufacturing the same
US20200278426A1 (en) * 2019-03-01 2020-09-03 Vixar, Inc. 3D and LiDAR Sensing Modules

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