WO2022122347A1 - Halbleiterlaser und verfahren zur herstellung eines halbleiterlasers - Google Patents

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Hubert Halbritter
Bruno JENTZSCH
Christian Lauer
Peter Fuchs
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Ams-Osram International Gmbh
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Definitions

  • the present application relates to a semiconductor laser and a method for manufacturing a semiconductor laser.
  • laser light sources are desired in which a plurality of emitters are arranged closely next to one another in order to be able to achieve improved resolution, frame rate and/or brightness. Particularly small distances between different emitters can be achieved if the emission areas are implemented within a laser diode chip.
  • disruptive image artifacts such as speckle can occur if the emission wavelengths of the emission regions are the same, which is typically the case if the emission regions are based on the same semiconductor layer sequence.
  • One object is to provide a number of emission regions which have different emission wavelengths at short distances from one another.
  • the semiconductor body is formed, for example, by a semiconductor layer sequence based on a III-V compound semiconductor material.
  • III-V compound semiconductor materials are useful for generating radiation in the ultraviolet (Al x In y Ga 1-xy N) over the visible (Al x In y Ga 1-xy N, especially for blue to green radiation, or Al x In y Ga 1-xy P, especially for yellow to red radiation) up to the infrared (Al x In y Ga 1-xy As) spectral range.
  • 0 ⁇ x ⁇ 1, 0 ⁇ y ⁇ 1 and x + y ⁇ 1 in particular with x ⁇ 1, y ⁇ 0, x ⁇ 0 and/or y ⁇ 0.
  • 111 V compound semiconductor materials in particular from the material systems mentioned, high internal quantum efficiencies can still be achieved in the generation of radiation.
  • the resonator areas are, for example, areas in which the laser radiation propagates in an index-guided manner, for example by structuring the semiconductor body in ridge waveguides.
  • the resonator areas can also be areas in which the laser radiation propagates profit-guided.
  • the resonator areas are formed by current-carrying areas of a planar semiconductor body.
  • resonator regions are arranged next to one another, for example, along a lateral direction and each have one provided for generating radiation active area.
  • a lateral direction is understood to mean a direction which runs parallel to a main extension plane of the active region of the semiconductor body.
  • the lateral direction runs perpendicularly to the resonator axes of the resonator regions.
  • the semiconductor body extends between two side surfaces.
  • the side faces are arranged in particular on opposite sides and delimit the semiconductor body and in particular the resonator regions within the semiconductor body.
  • laser radiation emerges from the resonator regions at one of the two side surfaces.
  • resonator mirrors are arranged on the two side faces, with one of the resonator mirrors typically having a high reflectivity, in particular a reflectivity of at least 95%, and the other resonator mirror, which serves as a coupling-out mirror, having a comparatively lower reflectivity.
  • the reflectivity on the coupling-out side is between 0.5% and 50% inclusive for the wavelength of maximum emission.
  • the laser radiation emerges from the individual resonator areas parallel to one another, ie along the same direction.
  • a layer sequence is attached to at least one of the side surfaces.
  • the layer sequence forms for at least one Resonator at least part of a resonator mirror.
  • Suitable materials for the layer sequence are, for example, dielectric materials, in particular oxides, nitrides and fluorides such as SiO 2 , SiN, Al 2 O 3 , TiO 2 , Ta 2 O 5 or MgF 2 , or semiconductors such as Si, Ge or ZnSe in amorphous, crystalline or polycrystalline form.
  • the layer sequence can be attached to the side surface of the semiconductor laser from which the laser radiation exits during operation of the semiconductor laser or to the opposite side surface of the semiconductor laser.
  • the layer sequence is in particular a prefabricated element which is attached to one of the side faces of the semiconductor laser.
  • the layer sequence is deposited on a substrate body separately from the semiconductor laser and subsequently attached to the semiconductor laser.
  • the layer sequence is therefore not a coating of the semiconductor laser, which is deposited directly onto the semiconductor laser by means of a deposition method.
  • the semiconductor laser has a semiconductor body with a plurality of resonator regions, the resonator regions being arranged next to one another along a lateral direction and each having an active region provided for generating radiation.
  • the semiconductor body extends between two side faces, with laser radiation emerging from the resonator regions at one of the two side faces during operation of the semiconductor laser.
  • a layer sequence is attached to at least one of the side faces, for at least one Resonator forms at least part of a resonator mirror.
  • the semiconductor laser therefore has a layer sequence which is attached to the semiconductor body in a prefabricated form.
  • the layer sequence can therefore be formed separately from the semiconductor laser and only attached after the semiconductor body of the semiconductor laser.
  • At least one resonator mirror is thus formed by a layer sequence attached to the semiconductor laser.
  • the wavelength of maximum emission of the associated resonator area can be influenced via the layer sequence, in particular also independently of the other resonator areas.
  • the layer sequence has a plurality of subregions that are different from one another, with a subregion forming at least part of the resonator mirror assigned to the resonator region for one of the resonator regions.
  • the number of subregions of the layer sequence is equal to the number of resonator regions of the semiconductor body.
  • the resonator mirrors formed by means of the partial regions differ from one another with regard to their wavelength of maximum reflectivity.
  • the wavelengths of maximum reflectivity for at least two of the subregions differ from one another by at least 3 nm.
  • the wavelengths of maximum reflectivity for all partial areas of the layer sequence differ from one another in pairs, in particular by at least 3 nm.
  • the individual resonator areas of the semiconductor laser emit radiation with mutually different maximum emission wavelengths, even if the active areas of the resonator areas are identical or at least within the scope of manufacturing tolerances in relation to lateral fluctuations during the epitaxial deposition of the semiconductor material of the semiconductor body are identical.
  • the resonator areas can therefore provide different wavelengths of maximum emission in a common semiconductor body. As a result, particularly small distances between the resonator areas can be achieved. For example, a center distance between adjacent resonator areas is between 5 ⁇ m and 500 ⁇ m inclusive.
  • Center distances can thus be achieved which would not be achievable, or at least not readily achievable, with laser diode chips which were manufactured separately and subsequently arranged next to one another.
  • the wavelengths of maximum emission of at least two of the radiations emerging from the resonator regions differ from one another by at least 3 nm or at least 5 nm or at least 10 nm and/or by at most 15 nm or at most 20 nm. It has been shown that a difference in the wavelengths in this range can be used to efficiently suppress interference effects due to speckle.
  • the layer sequence is attached to a connecting surface on the side surface of the semiconductor body by a direct bonding connection.
  • connection partners to be connected are attached to one another by atomic forces, for example van der Waals interactions and/or hydrogen bridge bonds.
  • a bonding layer such as an adhesive layer is not required for this.
  • the layer sequence has been attached to the connection surface and has not been deposited on this surface by a deposition method.
  • the connecting surface is one of the side surfaces of the semiconductor laser.
  • the layer sequence is therefore attached directly to the side face of the semiconductor laser.
  • the connecting surface is formed by a coating applied to one of the side surfaces of the semiconductor laser.
  • the coating applied is a single-layer or multi-layer coating.
  • the coating can have the same material or at least the same material type, for example an oxide, as the layer sequence.
  • An attachment of the layer sequence to the connecting surface can be simplified as a result.
  • the coating can form part of the resonator mirror.
  • the coating as an anti-reflective coating may be formed.
  • the coating extends, for example, continuously over several or also over all resonator areas. A lateral structuring of the coating is therefore not necessary.
  • the layer sequence is attached to one of the side surfaces of the semiconductor body by means of an adhesive layer.
  • the layer sequence can be attached to the side surface directly or indirectly, ie via at least one further element.
  • the adhesive layer can be located, for example, over the entire surface or only in places between the side surface of the semiconductor body and the layer sequence.
  • an optical layer thickness of the adhesive layer is less than a quarter of the smallest wavelength of maximum emission of the radiation emitted by the resonator regions during operation of the semiconductor laser in the material of the adhesive layer.
  • the optical layer thickness is at most 50% or at most 20% of a quarter of the smallest wavelength of maximum emission.
  • the influence of the beam divergence on the effective reflectivity can be minimized by such a small layer thickness of the adhesive layer.
  • the optical properties of the semiconductor laser become less dependent on production-related layer thickness fluctuations of the adhesive layer. Deviating from this, however, larger layer thicknesses of the adhesive layer can also be used.
  • the adhesive layer is on a coating of a side face of the semiconductor laser applied.
  • the coating is an anti-reflective coating.
  • the coating has a reflectivity of at most 1%, in particular for a wavelength of maximum emission.
  • the coating is applied to a coupling-out side of the semiconductor body. This is favorable in order to reduce the influence of the thickness of the adhesive layer on the effective reflectivity of the semiconductor laser and thus on its optical properties.
  • the layer sequence is attached to one of the side faces of the semiconductor body via a spacer.
  • a spacer There can therefore be a gap between the layer sequence and the side surface of the semiconductor body which is free of solid matter, for example a gap filled with a gas, for example air.
  • the width of the gap ie the extent along the resonator axis, is for example less than a quarter of the smallest wavelength of maximum emission of the radiation emitted by the resonator areas in the gap.
  • the distance between the layer sequence and the side surface of the semiconductor body can be reliably predefined via such a spacer.
  • the layer sequence is arranged on a substrate body.
  • the substrate body is, for example, the body on which the layer sequence is deposited. If the layer sequence forms the resonator mirror at which the radiation emerges from the semiconductor laser, the substrate body is expedient for the radiation of the semiconductor laser permeable.
  • a glass or a semiconductor material that is transparent in the wavelength range of the emitted radiation of the semiconductor laser is suitable for a radiation-transmissive substrate body.
  • the substrate body can also be opaque to the radiation generated.
  • silicon or another semiconductor material with a comparatively small band gap is also suitable.
  • the substrate body has a reflection-reducing coating on a radiation exit surface.
  • the reflection-reducing coating can be used to prevent an unwanted portion of the radiation from being fed back into the resonator regions of the semiconductor laser.
  • the layer sequence and the anti-reflective coating are at opposite ends of the optical path through the substrate body.
  • the substrate body has a deflection surface on which the radiation emerging from one of the side surfaces of the semiconductor laser is deflected.
  • a main emission direction of the semiconductor laser has an angle different from 0° to the main extension plane of the active region, for example an angle between 10° and 170° inclusive, for example an angle between 80° and 100° inclusive, for example 90° .
  • the semiconductor laser can function as a surface emitter, although the radiation propagating in the semiconductor laser, in contrast to a surface-emitting laser with a vertical cavity (Vertical Cavity Surface Emitting Laser, VCSEL), oscillates along the main extension plane of the active region and emerges laterally from the semiconductor body.
  • VCSEL Vertical Cavity Surface Emitting Laser
  • the semiconductor laser described is particularly suitable, for example, for applications in which a plurality of emission regions are required next to one another at a small distance, for example for laser beam scanners in augmented reality applications.
  • a semiconductor body which has a plurality of resonator regions, the resonator regions being arranged next to one another along a lateral direction and each having an active region provided for generating radiation.
  • a layer sequence is formed on a substrate body. The layer sequence is attached to a side surface of the semiconductor body, the layer sequence forming at least part of a resonator mirror for at least one resonator region.
  • the layer sequence is thus formed separately from the semiconductor body on a separate substrate body, for example by a deposition method, such as a chemical vapor deposition (CVD) or physical vapor deposition (PVD) process.
  • a deposition method such as a chemical vapor deposition (CVD) or physical vapor deposition (PVD) process.
  • CVD chemical vapor deposition
  • PVD physical vapor deposition
  • MBE molecular beam epitaxy
  • CBE chemical beam epitaxy
  • the layer sequence prefabricated in this way can be attached to the semiconductor body.
  • subregions of the layer sequence that differ from one another can be formed when the layer sequence is formed, for example by lithographic structuring of the layer sequence. Such structuring can be implemented more easily and reliably on a substrate body than on a side surface of a semiconductor laser.
  • the layer sequence is attached to the side surface by a direct bond connection. This can be promoted by the action of pressure and/or temperature.
  • the substrate body is removed.
  • the substrate body can be removed even before the layer sequence is attached to the side face of the semiconductor laser.
  • the layer sequence is pressed onto the semiconductor laser by means of a transfer method.
  • the method described is particularly suitable for producing a semiconductor laser as described above.
  • Features listed in connection with the semiconductor laser can therefore also be used for the method and vice versa.
  • FIG. 1A to 1C show an exemplary embodiment of a semiconductor laser, with FIG. 4A showing a schematic sectional view and FIG. 1B showing a schematic top view.
  • FIG. 1C shows an example of a spectral profile of the reflectivity product R formed by the product of the reflectivities of the resonator mirrors;
  • FIGS. 2A and 2B show an exemplary embodiment of a semiconductor laser in a schematic sectional view (FIG. 2A) and in a plan view (FIG. 2B);
  • FIGS. 3A and 3B show an exemplary embodiment of a semiconductor laser in a schematic sectional view (FIG. 3A) and in a plan view (FIG. 3B);
  • FIG. 4 shows an exemplary embodiment of a semiconductor laser in a schematic sectional view
  • FIG. 5 shows an exemplary embodiment of a semiconductor laser in a schematic sectional view
  • FIG. 6 shows an exemplary embodiment of a semiconductor laser in a schematic sectional view
  • FIG. 7 shows an exemplary embodiment of a semiconductor laser in a schematic sectional view
  • FIG. 8 shows an exemplary embodiment of a semiconductor laser in a schematic sectional view
  • FIGS. 9A to 9C show an exemplary embodiment of a method for producing a semiconductor laser using intermediate steps shown in schematic top view in FIGS. 9A and 9C and in a sectional view through the substrate body in FIG. 9B.
  • the semiconductor laser 1 has a semiconductor body 2 with a plurality of resonator regions 3.
  • FIG. in the exemplary embodiment shown, the semiconductor laser 1 has four resonator regions 3 .
  • the number of resonator areas can vary within wide limits.
  • the number of resonator regions 3 is between 2 and 20 inclusive.
  • the resonator regions 3 are arranged next to one another along a lateral direction and each have an active region 20 provided for generating radiation.
  • the active region 20 is arranged between a first semiconductor layer 21 of a first conductivity type and a second semiconductor layer 22 of a second conductivity type different from the first conductivity type, so that the active region 20 is in a pn junction.
  • the first semiconductor layer 21 is n-conductive and the second semiconductor layer 22 is p-conductive.
  • the first semiconductor layer 21, the second semiconductor layer 22 and the active region 20 are each typically formed in multiple layers.
  • the active region 20 has a quantum structure with one or more quantum wells.
  • the semiconductor body 2 is arranged on a carrier 29 , for example a growth substrate for the epitaxial deposition of the semiconductor layers of the semiconductor body 2 .
  • the carrier 29 can also be different from the growth substrate and can be attached to the semiconductor body 2 by wafer bonding, for example during the production of the semiconductor laser 1 .
  • the semiconductor body 2 extends between two opposite side surfaces 25, which delimit the semiconductor body 2 in the lateral direction.
  • laser radiation emerges from the resonator regions 3 at one of the two side surfaces 25 . This is illustrated in each case by arrows 9 in FIGS. 1A and 1B.
  • a layer sequence 4 is fastened to one of the side faces 25, in the exemplary embodiment shown to the side face 25 at which the laser radiation emerges from the semiconductor laser 1.
  • the layer sequence 4 has a plurality of partial regions 40 .
  • the sections 40 are different from each other, with a section 40 each for is provided in one of the resonator regions 3 and forms the resonator mirror 5 for the respective resonator region 3 .
  • the resonator mirror 5 is formed by a highly reflective coating 75 on the opposite side face 25 .
  • the highly reflective coating has a reflectivity of at least 95%, for example 99% or more, for the laser radiation to be generated by the semiconductor laser.
  • the layer sequence 4 is formed, for example, by a sequence of several layers, for example oxide layers and/or nitride layers, with adjacent layers each having different refractive indices, so that a Bragg mirror is formed.
  • the partial regions 40 of the layer sequence differ from one another with regard to their wavelength of maximum reflectivity. This is shown schematically in Figure 1C.
  • the spectral profile of the reflectivity product R from the reflectivity of the two resonator mirrors 5 is shown schematically for each of the four subregions 40 .
  • the spectral difference of this reflectivity product R results in particular from the different design of the partial areas 40.
  • the partial areas 40 can differ from one another with regard to the layer thicknesses, the materials and/or the number of layers.
  • the highly reflective coating 75 which forms the opposite resonator mirror 5, can be the same for all resonator regions 3.
  • the partial regions 40 which differ from one another in terms of their maximum reflectivity wavelength ⁇ 1, ⁇ 2, ⁇ 3, ⁇ 4, it is possible to separate the resonator regions 3 from one another have different wavelengths of maximum emission.
  • the difference for at least two of the resonator regions 3 is between 3 nm and 20 nm inclusive.
  • These different wavelengths of maximum reflectivity cause corresponding different wavelengths of maximum emission of the semiconductor laser 1.
  • the wavelengths of maximum reflectivity and thus also the wavelengths of maximum emission for all semiconductor lasers differ from each other in pairs.
  • the partial regions 40 of the layer sequence 4 can also be formed in such a way that the radiation emitted by the associated resonator regions 3 differs in polarization for at least two resonator regions.
  • the polarizations of the radiation emitted by adjacent resonator regions 3 can be oriented perpendicular to one another. As a result, artefacts caused by emission regions arranged closely next to one another can be further reduced.
  • the layer sequence 4 is attached to a connecting surface 6 on the side surface of the semiconductor body 2 by a direct bond connection.
  • the connecting surface 6 is the side surface 25 of the semiconductor body.
  • the layer sequence 4 is therefore directly adjacent to the side face 25 of the semiconductor body 2 .
  • the active regions 20 of the resonator regions 3 do not differ from one another, at least nominally, the individual resonator regions 3 each emit radiation with wavelengths of maximum emission that differ from one another. So it can resonator 3 with different wavelengths of maximum emission are integrated in a common semiconductor body 2. As a result, small distances between the resonator regions 3 can be achieved, in particular in comparison to individual semiconductor chips that are arranged next to one another.
  • the layer sequence 4 is arranged on a substrate body 45.
  • the substrate body 45 forms a radiation exit surface 46 of the semiconductor laser.
  • the substrate body 45 is expediently permeable to the radiation generated by the semiconductor laser 1 .
  • the substrate body 45 can also be opaque to the radiation generated by the semiconductor laser 1 if the layer sequence 4 does not form the resonator mirror 5 from which the radiation exits during operation of the semiconductor laser, but rather the opposite resonator mirror 5.
  • the semiconductor body 2 has a III-V compound semiconductor material, for example.
  • the radiation to be generated is, for example, in the ultraviolet, visible or infrared spectral range.
  • a structuring of the semiconductor bodies in ridge waveguides or a planar design of the semiconductor laser 1 is suitable for forming the resonator regions 3, in which the radiation propagating in the resonator region 3 is gain-guided in the lateral direction.
  • the connecting surface 6 is formed by a coating 7 on a side surface 25 of the semiconductor laser 1 .
  • the coating 7 together with the layer sequence 4 can each form resonator mirrors 5 for the resonator regions 3 .
  • the coating 7 extends continuously over adjacent resonator regions 3, in particular over all resonator regions 3 of a semiconductor laser 1.
  • no lateral structuring of the coating 7 is therefore necessary.
  • the materials specified in connection with the layer sequence 4 are suitable for the coating 7 , for example a dielectric material such as an oxide.
  • the direct bonded connection at the connection surface 6 can take place between two layers of the same material type, for example between two oxide layers. A direct bond connection can thus be formed particularly reliably.
  • the exemplary embodiment illustrated in FIGS. 3A and 3B essentially corresponds to the exemplary embodiment described in connection with FIGS. 1A and 1B.
  • the substrate body 45 has a deflection surface 48 . Radiation emerging from the semiconductor body 2 and coupled into the substrate body 45 is deflected at the deflection surface 48 such that a main emission direction of the semiconductor laser is arranged at an angle to the main extension plane of the active region 20 .
  • the angle is 90°, so that the semiconductor laser emits perpendicularly to the main extension plane of the active region 20.
  • the radiation exit surface 46 thus runs parallel to the main extension plane of the active region 20 of the semiconductor 1.
  • other emission angles can also be set.
  • the reflection at the deflection surface 48 takes place by total reflection at the deflection surface 48.
  • a reflective layer for example a metal layer or a Bragg mirror, can also be arranged on the deflection surface 48.
  • Such a deflection surface can also be used in the exemplary embodiments according to FIGS. 2A and 2B, 4, 5, 6 and 7.
  • the exemplary embodiment illustrated in FIG. 4 essentially corresponds to the exemplary embodiment described in connection with FIGS. 1A and 1B.
  • the radiation exit surface 46 of the substrate body 45 has a reflection-reducing coating 47 .
  • the proportion of radiation that is reflected at the radiation exit surface 46 and could therefore be fed back into the semiconductor body 2 can be minimized by means of the reflection-reducing coating.
  • Such a reflection-reducing coating 47 can also be used in the other exemplary embodiments with a substrate body 45 .
  • the exemplary embodiment illustrated in FIG. 5 essentially corresponds to the exemplary embodiment illustrated in connection with FIGS. 1A and 1B.
  • the layer sequence 4 is attached to a side surface 25 of the semiconductor body 2 by means of a connecting layer 25 .
  • a layer thickness of the adhesive layer 65 is preferably small compared to the wavelength of the radiation to be emitted by the semiconductor laser, so that the adhesive layer 65 has no significant disruptive effect on the resonator between the resonator surfaces 5 .
  • a layer thickness of the adhesive layer is between 10 nm and 40 nm inclusive.
  • the adhesive layer 65 can also be applied to a coating 7 of the side surface 25 (cf. FIG. 2A).
  • the coating 7 is a reflection-reducing coating.
  • the reflectivity for the wavelength of maximum emission of the radiation emitted by the semiconductor laser 1 is at most 1%. As a result, the influence of the adhesive layer 65 on the optical properties of the semiconductor laser 1 can be further reduced.
  • the semiconductor laser 1 shown in FIG. 5 has a reflection-reducing coating 47 on the radiation exit surface 46 of the substrate body 45, as described in connection with FIG.
  • a reflection-reducing coating 47 is not absolutely necessary.
  • FIG. 6 essentially corresponds to the exemplary embodiment described in connection with FIGS. 1A and 1B.
  • the side surface 25 of the semiconductor body 2 and the side surface 25 of the semiconductor body 2 are identical to the side surface 25 of the semiconductor body 2 and the side surface 25 of the semiconductor body 2 and the side surface 25 of the semiconductor body 2 and the side surface 25 of the semiconductor body 2 and the side surface 25 of the semiconductor body 2 and the side surface 25 of the semiconductor body 2 and the side surface 25 of the semiconductor body 2 and the
  • Layer sequence 4 a spacer 8 arranged.
  • the Layer sequence 4 is attached to the side surface 25 via the spacer 8 .
  • the fastening can take place via a direct bond connection or an adhesive layer.
  • a gap 85 is formed between the side face 25 and the layer sequence 4 .
  • the gap 85 is free of solid material and filled, for example, with a gas such as air.
  • the width of the gap 85 ie the extension along the main emission direction of the radiation, is expediently small compared to the wavelength of the radiation to be generated by the semiconductor laser. As a result, the reflection at the side surface 25, that is to say the boundary surface with the gap 85, can be reduced. If the spacer 8 is fastened via an adhesive layer 65, the bond can be formed in such a way that the radiation does not have to be coupled out of the semiconductor laser through the adhesive layer.
  • the exemplary embodiment illustrated in FIG. 7 essentially corresponds to the exemplary embodiment described in connection with FIG.
  • the spacer 8 is arranged to the side of the layer sequence 4 .
  • the spacer 8 and the layer sequence 4 are therefore located next to one another on the substrate body 45 .
  • the layer sequence 4 is therefore attached to the side surface 25 via the substrate body 45 .
  • the exemplary embodiment illustrated in FIG. 8 essentially corresponds to the exemplary embodiment described in connection with FIGS. 1A and 1B.
  • the semiconductor laser 1 is free of a substrate body 45 of the layer sequence 4.
  • the layer sequence 4 even the radiation exit surface of the semiconductor laser 1 if the layer sequence 4 forms the resonator mirror 5 at which the radiation exits during operation of the semiconductor laser 1.
  • FIGS. 9A to 9C An exemplary embodiment of a method for producing a semiconductor laser 1 is described in FIGS. 9A to 9C.
  • a semiconductor body 2 is provided, the semiconductor body having a plurality of resonator regions, the resonator regions 3 being arranged next to one another along a lateral direction and each having an active region 20 provided for generating radiation (compare FIG. 1B).
  • FIG. 9B shows a layer sequence 4 which has been formed on a substrate body 45 .
  • the layer sequences can be deposited using a PVD method and/or a CVD method and subsequently structured. The deposition of dielectric layers and the structuring can also be repeated several times.
  • the partial regions 40 are formed on the substrate body 45 with a center-to-center distance from one another that corresponds to the center-to-center distance of the resonator regions 3 of the semiconductor body 2 to which the layer sequence 4 is attached in a subsequent production step.
  • FIG. 9C shows the finished semiconductor laser 1 with the layer sequence 4 fastened to a side face 25 of the semiconductor body 2, the layer sequence 4 for at least one Resonator area, in the embodiment shown, for each of the four resonator areas, at least part of a resonator mirror 5 forms.
  • the method is shown as an example using the production of a semiconductor laser 1, which is designed as described in connection with FIGS. 1A and 1B.
  • the method can also be modified in order to produce the semiconductor laser 1 described in connection with the other exemplary embodiments or other semiconductor lasers.
  • the layer sequence 4 can also be attached to the side face 25 of the semiconductor body 2 by an adhesive layer instead of by a direct bond connection.
  • the substrate body 45 can be removed, for example even before the layer sequence 4 is attached to the side face 25 of the semiconductor body 2 .
  • the layer sequence 4 without a substrate can be pressed onto the side face 25 by a transfer method, for example.
  • a layer sequence 4 can be formed separately from the semiconductor body 2 of the semiconductor laser 1, which has different reflection profiles for individual resonator regions 3 of the semiconductor laser 1.
  • the reflection profiles can be checked before attachment to the semiconductor laser.
  • slight deviations in the emission wavelength of the semiconductor laser can be made by adapting the separately produced layer sequence without having to change the production of the semiconductor bodies 2 per se.
  • the invention is not limited by the description based on the exemplary embodiments. Rather, the invention encompasses every new feature and every combination of features, which in particular includes every combination of features in the patent claims, even if this feature or this combination itself is not explicitly specified in the patent claims or exemplary embodiments.

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Abstract

Es wird ein Halbleiterlaser (1) mit einem Halbleiterkörper (2), der eine Mehrzahl von Resonatorbereichen (3) aufweist, angegeben, wobei die Resonatorbereiche (3) entlang einer lateralen Richtung nebeneinander angeordnet sind und jeweils einen zur Erzeugung von Strahlung vorgesehenen aktiven Bereich (20) aufweisen. Der Halbleiterkörper erstreckt sich zwischen zwei Seitenflächen (25), wobei im Betrieb des Halbleiterlasers an einer der zwei Seitenflächen (25) Laserstrahlung aus den Resonatorbereichen (3) austritt, und an zumindest einer der Seitenflächen (25) eine Schichtfolge (4) befestigt ist, die für mindestens einen Resonatorbereich (3) zumindest einen Teil eines Resonatorspiegels (5) bildet.

Description

Beschreibung
HALBLEITERLASER UND VERFAHREN ZUR HERSTELLUNG EINES HALBLEITERLASERS
Die vorliegende Anmeldung betrifft einen Halbleiterlaser und ein Verfahren zur Herstellung eines Halbleiterlasers.
Beispielsweise für Anwendungen in der erweiterten Realität (augmented reality) sind Laserlichtquellen gewünscht, bei denen mehrere Emitter eng nebeneinander angeordnet sind, um eine verbesserte Auflösung, Bildrate und/oder Helligkeit erzielen zu können. Besonders geringe Abstände zwischen verschiedenen Emittern können erreicht werden, wenn die Emissionsbereiche innerhalb eines Laserdiodenchips realisiert werden. Es hat sich jedoch gezeigt, dass störende Bildartefakte wie beispielsweise Speckle auftreten können, wenn die Emissionswellenlängen der Emissionsbereiche gleich sind, was typischerweise der Fall ist, wenn die Emissionsbereiche auf derselben Halbleiterschichtenfolge basieren .
Eine Aufgabe ist es, mehrere Emissionsbereiche, die verschiedene Emissionswellenlängen aufweisen, in geringen Abständen voneinander bereitzustellen.
Diese Aufgabe wird unter anderem durch einen Halbleiterlaser sowie durch ein Verfahren gemäß den unabhängigen Patentansprüchen gelöst. Weitere Ausgestaltungen und Zweckmäßigkeiten sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche . 1s wird ein Halbleiterlaser mit einem Halbleiterkörper angegeben, wobei der Halbleiterkörper eine Mehrzahl von Resonatorbereichen aufweist.
Der Halbleiterkörper ist beispielsweise durch eine Halbleiterschichtenfolge basierend auf einem III-V- Verbindungshalbleitermaterial gebildet.
III-V-Verbindungs-Halbleitermaterialien sind zur Strahlungserzeugung im ultravioletten (Alx Iny Ga1-x-y N) über den sichtbaren (Alx Iny Ga1-x-y N, insbesondere für blaue bis grüne Strahlung, oder Alx Iny Ga1-x-y P, insbesondere für gelbe bis rote Strahlung) bis in den infraroten (Alx Iny Ga1-x-y As) Spektralbereich besonders geeignet. Hierbei gilt jeweils 0 ≤ x ≤ 1, 0 ≤ y ≤ 1 und x + y ≤ 1, insbesondere mit x ≠ 1, y ≠ 0, x ≠ 0 und/oder y ≠ 0. Mit 111-V-Verbindungs- Halbleitermaterialien, insbesondere aus den genannten Materialsystemen, können weiterhin bei der Strahlungserzeugung hohe interne Quanteneffizienzen erzielt werden.
Die Resonatorbereiche sind beispielsweise Bereiche, in denen die Laserstrahlung indexgeführt propagiert, beispielsweise durch eine Strukturierung des Halbleiterkörpers in Stegwellenleiter. Alternativ oder zusätzlich können die Resonatorbereiche auch Bereiche sein, in denen die Laserstrahlung gewinngeführt propagiert. Beispielsweise sind die Resonatorbereiche durch bestromte Bereiche eines planaren Halbleiterkörpers gebildet.
Die Resonatorbereiche sind beispielsweise entlang einer lateralen Richtung nebeneinander angeordnet und weisen jeweils einen zur Erzeugung von Strahlung vorgesehenen aktiven Bereich auf. Unter einer lateralen Richtung wird in diesem Zusammenhang eine Richtung verstanden, die parallel zu einer Haupterstreckungsebene des aktiven Bereichs des Halbleiterkörpers verläuft. Beispielsweise verläuft die laterale Richtung senkrecht zu den Resonatorachsen der Resonatorbereiche .
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Halbleiterlasers erstreckt sich der Halbleiterkörper zwischen zwei Seitenflächen. Die Seitenflächen sind insbesondere an gegenüberliegenden Seiten angeordnet und begrenzen den Halbleiterkörper und insbesondere die Resonatorbereiche innerhalb des Halbleiterkörpers.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Halbleiterlasers tritt im Betrieb des Halbleiterlasers an einer der zwei Seitenflächen Laserstrahlung aus den Resonatorbereichen aus. Beispielsweise sind an den zwei Seitenflächen Resonatorspiegel angeordnet, wobei typischerweise einer der Resonatorspiegel eine hohe Reflektivität, insbesondere eine Reflektivität von mindestens 95 % und der andere Resonatorspiegel, der als Auskoppelspiegel dient, eine im Vergleich dazu geringere Reflektivität aufweist. Beispielsweise beträgt die Reflektivität an der Auskoppelseite zwischen einschließlich 0,5 % und einschließlich 50 % für die Wellenlänge maximaler Emission. Beispielsweise tritt die Laserstrahlung aus den einzelnen Resonatorbereichen parallel zueinander, also entlang derselben Richtung, aus.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Halbleiterlasers ist an zumindest einer der Seitenflächen eine Schichtfolge befestigt. Die Schichtfolge bildet für mindestens einen Resonatorbereich zumindest einen Teil eines Resonatorspiegels. Geeignete Materialien für die Schichtfolge sind beispielsweise dielektrische Materialien, insbesondere Oxide, Nitride und Fluoride wie beispielsweise SiO2, SiN, AI2O3, TiO2, Ta2O5 oder MgF2, oder Halbleiter wie Si, Ge oder ZnSe in amorpher, kristalliner oder polykristalliner Form.
Die Schichtfolge kann an der Seitenfläche des Halbleiterlasers befestigt sein, an der die Laserstrahlung im Betrieb des Halbleiterlasers austritt oder an der gegenüberliegenden Seitenfläche des Halbleiterlasers.
Die Schichtfolge ist insbesondere ein vorgefertigtes Element, das an einer der Seitenflächen des Halbleiterlasers befestigt ist. Beispielsweise wird die Schichtfolge separat von dem Halbleiterlaser auf einem Substratkörper abgeschieden und nachfolgend an dem Halbleiterlaser befestigt. Bei der Schichtfolge handelt es sich also nicht um eine Beschichtung des Halbleiterlasers, welche mittels eines Abscheideverfahrens direkt auf den Halbleiterlaser abgeschieden wird.
In mindestens einer Ausführungsform des Halbleiterlasers weist der Halbleiterlaser einen Halbleiterkörper mit einer Mehrzahl von Resonatorbereichen auf, wobei die Resonatorbereiche entlang einer lateralen Richtung nebeneinander angeordnet sind und jeweils einen zur Erzeugung von Strahlung vorgesehenen aktiven Bereich aufweisen. Der Halbleiterkörper erstreckt sich zwischen zwei Seitenflächen, wobei im Betrieb des Halbleiterlasers an einer der zwei Seitenflächen Laserstrahlung aus den Resonatorbereichen austritt. An zumindest einer der Seitenflächen ist eine Schichtfolge befestigt, die für mindestens einen Resonatorbereich zumindest einen Teil eines Resonatorspiegels bildet.
Der Halbleiterlaser weist also eine Schichtfolge auf, die in vorgefertigter Form an den Halbleiterkörper angebracht ist. Bei der Herstellung des Halbleiterlasers kann die Schichtfolge also getrennt von dem Halbleiterlaser ausgebildet und erst in Anschluss an den Halbleiterkörper des Halbleiterlasers befestigt werden. Mindestens ein Resonatorspiegel wird also durch eine an dem Halbleiterlaser befestigte Schichtfolge gebildet. Über die Schichtfolge kann die Wellenlänge maximaler Emission des zugehörigen Resonatorbereichs beeinflusst werden, insbesondere auch unabhängig von den übrigen Resonatorbereichen.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Halbleiterlasers weist die Schichtfolge eine Mehrzahl von voneinander verschiedenen Teilbereichen auf, wobei ein Teilbereich jeweils für einen der Resonatorbereiche zumindest einen Teil des dem Resonatorbereich zugeordneten Resonatorspiegels bildet. Beispielsweise ist die Anzahl der Teilbereiche der Schichtfolge gleich der Anzahl an Resonatorbereichen des Halbleiterkörpers .
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Halbleiterlasers unterscheiden sich die mittels der Teilbereiche gebildeten Resonatorspiegel hinsichtlich ihrer Wellenlänge maximaler Reflektivität voneinander. Beispielsweise unterscheiden sich die Wellenlängen maximaler Reflektivität für zumindest zwei der Teilbereiche um mindestens 3 nm voneinander.
Beispielsweise unterscheiden sich die Wellenlängen maximaler Reflektivität für alle Teilbereiche der Schichtfolge jeweils paarweise voneinander, insbesondere um mindestens 3 nm. Mittels der voneinander verschiedenen Teilbereiche kann erzielt werden, dass die einzelnen Resonatorbereiche des Halbleiterlasers Strahlung mit voneinander verschiedenen Wellenlängen maximaler Emission emittieren, auch wenn die aktiven Bereiche der Resonatorbereiche identisch oder zumindest im Rahmen von Fertigungstoleranzen bezogen auf laterale Schwankungen bei der epitaktischen Abscheidung des Halbleitermaterials des Halbleiterkörpers identisch sind.
Die Resonatorbereiche können also unterschiedliche Wellenlängen maximaler Emission in einem gemeinsamen Halbleiterkörper bereitstellen. Dadurch können besonders geringe Abstände zwischen den Resonatorbereichen erzielt werden. Beispielsweise beträgt ein Mittenabstand zwischen benachbarten Resonatorbereichen zwischen einschließlich 5 μm und einschließlich 500 μm.
Es können also Mittenabstände erreicht werden, die mit separat gefertigten und nachfolgend nebeneinander angeordneten Laserdiodenchips nicht oder zumindest nicht ohne weiteres erreichbar wären.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Halbleiterlasers unterscheiden sich die Wellenlängen maximaler Emission von zumindest zwei der aus den Resonatorbereichen austretenden Strahlungen um mindestens 3 nm oder mindestens 5 nm oder mindestens 10 nm und/oder um höchstens 15 nm oder höchstens 20 nm voneinander. Es hat sich gezeigt, dass ein Unterschied in den Wellenlängen in diesem Bereich ein effizientes Unterdrücken von Störeffekten durch Speckle erreicht werden kann. Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Halbleiterlasers ist die Schichtfolge durch eine direkte Bondverbindung an einer Verbindungsfläche an der Seitenfläche des Halbleiterkörpers befestigt.
Bei einer direkten Bondverbindung werden die zu verbindenden Verbindungspartner durch atomare Kräfte, beispielsweise van der Waals Wechselwirkungen und/oder Wasserstoffbrückenbindungen aneinander befestigt. Eine Fügeschicht wie beispielsweise eine Klebeschicht ist hierfür nicht erforderlich. Trotz einer fehlenden Fügeschicht ist jedoch im fertig gestellten Halbleiterlaser erkennbar, dass die Schichtfolge an der Verbindungsfläche befestigt worden ist und nicht durch ein Abscheideverfahren auf dieser Fläche abgeschieden worden ist.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Halbleiterlasers ist die Verbindungsfläche eine der Seitenflächen des Halbleiterlasers. In diesem Fall wird die Schichtfolge also unmittelbar an der Seitenfläche des Halbleiterlasers befestigt.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Halbleiterlasers ist die Verbindungsfläche durch eine auf eine der Seitenflächen des Halbleiterlasers aufgebrachte Beschichtung gebildet. Beispielsweise ist die aufgebrachte Beschichtung eine einschichtige oder mehrschichtige Beschichtung. Insbesondere kann die Beschichtung dasselbe Material oder zumindest denselben Materialtyp, beispielsweise ein Oxid aufweisen wie die Schichtfolge. Eine Befestigung der Schichtfolge an der Verbindungsfläche kann dadurch vereinfacht werden. Die Beschichtung kann einen Teil des Resonatorspiegels bilden. Weiterhin kann die Beschichtung als eine reflexionsmindernde Beschichtung ausgebildet sein. Die Beschichtung erstreckt sich beispielsweise durchgängig über mehrere oder auch über alle Resonatorbereiche hinweg. Eine laterale Strukturierung der Beschichtung ist also nicht erforderlich .
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Halbleiterlasers ist die Schichtfolge mittels einer Klebeschicht an einer der Seitenflächen des Halbleiterkörpers befestigt. Die Schichtfolge kann unmittelbar oder mittelbar, also über mindestens ein weiteres Element, an der Seitenfläche befestigt sein. Die Klebeschicht kann sich beispielsweise vollflächig oder nur stellenweise zwischen der Seitenfläche des Halbleiterkörpers und der Schichtfolge befinden.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Halbleiterlasers ist eine optische Schichtdicke der Klebeschicht kleiner als ein Viertel der kleinsten Wellenlänge maximaler Emission der von den Resonatorbereichen im Betrieb des Halbleiterlasers abgestrahlten Strahlung im Material der Klebeschicht. Beispielsweise beträgt die optische Schichtdicke höchstens 50 % oder höchstens 20 % eines Viertels der kleinsten Wellenlänge maximaler Emission. Durch eine derart geringe Schichtdicke der Klebeschicht kann der Einfluss der Strahldivergenz auf die effektive Reflektivität minimiert werden. Hierdurch werden die optischen Eigenschaften des Halbleiterlasers weniger abhängig von fertigungsbedingten Schichtdicken-Schwankungen der Klebeschicht. Davon abweichend können jedoch auch größere Schichtdicken der Klebeschicht Anwendung finden.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Halbleiterlasers ist die Klebeschicht auf eine Beschichtung einer Seitenfläche des Halbleiterlasers aufgebracht. Beispielsweise ist die Beschichtung eine reflexionsmindernde Beschichtung. Zum Beispiel weist die Beschichtung eine Reflektivität von höchstens 1 % auf, insbesondere für eine Wellenlänge maximaler Emission. Zum Beispiel ist die Beschichtung an einer Auskoppelseite des Halbleiterkörpers aufgebracht. Dies ist günstig, um den Einfluss der Dicke der Klebeschicht auf die effektive Reflektivität des Halbleiterlasers und damit seiner optischen Eigenschaften zu verringern.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Halbleiterlasers ist die Schichtfolge über einen Abstandshalter an einer der Seitenflächen des Halbleiterkörpers befestigt. Zwischen der Schichtfolge und der Seitenfläche des Halbleiterkörpers kann also ein Spalt bestehen, der frei von fester Materie ist, beispielsweise ein mit einem Gas, etwa Luft befüllter Spalt.
Die Breite des Spalts, also die Ausdehnung entlang der Resonatorachse ist beispielsweise kleiner als ein Viertel der kleinsten Wellenlänge maximaler Emission der von den Resonatorbereichen abgestrahlten Strahlung in dem Spalt.
Über einen solchen Abstandshalter kann der Abstand zwischen der Schichtfolge und der Seitenfläche des Halbleiterkörpers zuverlässig vordefiniert werden.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Halbleiterlasers ist die Schichtfolge auf einem Substratkörper angeordnet. Der Substratkörper ist beispielsweise derjenige Körper, auf dem die Schichtfolge abgeschieden ist. Wenn die Schichtfolge den Resonatorspiegel bildet, an dem die Strahlung aus dem Halbleiterlaser austritt, ist der Substratkörper zweckmäßigerweise für die Strahlung des Halbleiterlasers durchlässig. Beispielsweise eignet sich für einen strahlungsdurchlässigen Substratkörper ein Glas oder ein Halbleitermaterial, das in dem Wellenlängenbereich der emittierten Strahlung des Halbleiterlasers durchlässig ist.
Wenn die Schichtfolge den der Auskoppelseite gegenüberliegenden Resonatorspiegel bildet, kann der Substratkörper auch für die erzeugte Strahlung undurchlässig sein. In diesem Fall eignet sich beispielsweise auch Silizium oder ein anderes Halbleitermaterial mit einer vergleichsweise kleinen Bandlücke.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Halbleiterlasers weist der Substratkörper an einer Strahlungsaustrittsfläche eine reflexionsmindernde Beschichtung auf. Mittels der reflexionsmindernden Beschichtung kann vermieden werden, dass ein ungewollter Strahlungsanteil in die Resonatorbereiche des Halbleiterlasers zurückgekoppelt wird. Entlang des Strahlenpfads gesehen befinden sich die Schichtfolge und die reflexionsmindernde Beschichtung an entgegengesetzten Enden des optischen Wegs durch den Substratkörper.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Halbleiterlasers weist der Substratkörper eine Umlenkfläche auf, an der die aus einer der Seitenflächen des Halbleiterlasers austretende Strahlung umgelenkt wird. Nach der Umlenkung weist eine Hauptabstrahlungsrichtung des Halbleiterlasers einen von 0° verschiedenen Winkel zur Haupterstreckungsebene des aktiven Bereichs auf, beispielsweise einen Winkel zwischen einschließlich 10° und einschließlich 170°, etwa einen Winkel zwischen einschließlich 80° und einschließlich 100°, zum Beispiel 90° auf. Beispielsweise kann der Halbleiterlaser so als ein Oberflächenemitter fungieren, obwohl die im Halbleiterlaser propagierende Strahlung im Unterschied zu einem oberflächenemittierenden Laser mit vertikaler Kavität (Vertical Cavity Surface Emitting Laser, VCSEL) entlang der Haupterstreckungsebene des aktiven Bereichs oszilliert und seitlich aus dem Halbleiterkörper austritt.
Der beschriebene Halbleiterlaser eignet sich beispielsweise besonders für Anwendungen, bei denen mehrere Emissionsbereiche in einem geringen Abstand nebeneinander erforderlich sind, beispielsweise für Laserstrahlscanner in Anwendungen der erweiterten Realität.
Weiterhin wird ein Verfahren zur Herstellung eines Halbleiterlasers angegeben.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens wird ein Halbleiterkörper bereitgestellt, der eine Mehrzahl von Resonatorbereichen aufweist, wobei die Resonatorbereiche entlang einer lateralen Richtung nebeneinander angeordnet sind und jeweils einen zur Erzeugung von Strahlung vorgesehenen aktiven Bereich aufweisen. Eine Schichtfolge wird auf einem Substratkörper ausgebildet. Die Schichtfolge wird an einer Seitenfläche des Halbleiterkörpers befestigt, wobei die Schichtfolge für mindestens einen Resonatorbereich zumindest einen Teil eines Resonatorspiegels bildet.
Die Schichtfolge wird also separat von dem Halbleiterkörper auf einem gesonderten Substratkörper ausgebildet, beispielsweise durch ein Abscheideverfahren, etwa ein Verfahren der chemischen Gasphasenabscheidung (CVD) oder der physikalischen Gasphasenabscheidung (PVD). Beispielsweise eignet sich Sputtern, Aufdampfen oder ein Epitaxieverfahren wie Molekularstrahl-Epitaxie (molecular beam epitaxy, MBE) oder chemische Strahlenepitaxie (chemical beam epitaxy, CBE). Die so vorgefertigte Schichtfolge kann an dem Halbleiterkörper befestigt werden. Insbesondere können beim Ausbilden der Schichtfolge voneinander verschiedene Teilbereiche der Schichtfolge ausgebildet werden, beispielsweise durch eine lithografische Strukturierung der Schichtfolge . Eine solche Strukturierung ist auf einem Substratkörper einfacher und zuverlässiger realisierbar als auf einer Seitenfläche eines Halbleiterlasers.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens wird die Schichtfolge durch eine direkte Bondverbindung an der Seitenfläche befestigt. Dies kann durch eine Einwirkung von Druck und/oder Temperatur gefördert werden.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens wird der Substratkörper entfernt. Insbesondere kann der Substratkörper entfernt werden, noch bevor die Schichtfolge an der Seitenfläche des Halbleiterlasers befestigt wird. Beispielsweise wird die Schichtfolge mittels eines Transferverfahrens an den Halbleiterlaser angedrückt.
Das beschriebene Verfahren ist zur Herstellung eines vorstehend beschriebenen Halbleiterlasers besonders geeignet. In Zusammenhang mit dem Halbleiterlaser angeführte Merkmale können daher auch für das Verfahren herangezogen werden und umgekehrt .
Weitere Ausgestaltungen und Zweckmäßigkeiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele in Verbindung mit den Figuren. Es zeigen: die Figuren 1A bis 1C ein Ausführungsbeispiel für einen Halbleiterlaser, wobei Figur 4A eine schematische Schnittansicht und Figur 1B eine schematische Draufsicht darstellen. In Figur 1C ist schematisch ein Beispiel für einen spektralen Verlauf des Reflektivitätsprodukts R gebildet durch das Produkt der Reflektivitäten der Resonatorspiegel dargestellt; die Figuren 2A und 2B ein Ausführungsbeispiel eines Halbleiterlasers in schematischer Schnittansicht (Figur 2A) und in Draufsicht (Figur 2B); die Figuren 3A und 3B ein Ausführungsbeispiel eines Halbleiterlasers in schematischer Schnittansicht (Figur 3A) und in Draufsicht (Figur 3B);
Figur 4 ein Ausführungsbeispiel eines Halbleiterlasers in schematischer Schnittansicht;
Figur 5 ein Ausführungsbeispiel eines Halbleiterlasers in schematischer Schnittansicht;
Figur 6 ein Ausführungsbeispiel eines Halbleiterlasers in schematischer Schnittansicht;
Figur 7 ein Ausführungsbeispiel eines Halbleiterlasers in schematischer Schnittansicht; und
Figur 8 ein Ausführungsbeispiel eines Halbleiterlasers in schematischer Schnittansicht; und die Figuren 9A bis 9C ein Ausführungsbeispiel für ein Verfahren zur Herstellung eines Halbleiterlasers anhand von jeweils in schematischer Draufsicht dargestellten Zwischenschritten in den Figuren 9A und 9C sowie in einer Schnittansicht durch den Substratkörper in Figur 9B.
Gleiche, gleichartige oder gleichwirkende Elemente sind in den Figuren mit denselben Bezugszeichen versehen.
Die Figuren sind jeweils schematische Darstellungen und daher nicht unbedingt maßstabsgetreu. Vielmehr können einzelne Elemente und insbesondere Schichtdicken zur verbesserten Darstellung und/oder zum besseren Verständnis übertrieben groß dargestellt sein.
Bei den in den Figuren 1A und 1B dargestellten Ausführungsbeispielen weist der Halbleiterlaser 1 einen Halbleiterkörper 2 mit einer Mehrzahl von Resonatorbereichen 3 auf. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel weist der Halbleiterlaser 1 vier Resonatorbereiche 3 auf. Die Anzahl der Resonatorbereiche kann jedoch in weiten Grenzen variieren. Beispielsweise beträgt die Anzahl der Resonatorbereiche 3 zwischen einschließlich 2 und einschließlich 20.
Die Resonatorbereiche 3 sind entlang einer lateralen Richtung nebeneinander angeordnet und weisen jeweils einen zur Erzeugung von Strahlung vorgesehenen aktiven Bereich 20 auf. Der aktive Bereich 20 ist zwischen einer ersten Halbleiterschicht 21 eines ersten Leitungstyps und einer zweiten Halbleiterschicht 22 eines vom ersten Leitungstyp verschiedenen zweiten Leitungstyps angeordnet, so dass sich der aktive Bereich 20 in einem pn-Übergang befindet. Beispielsweise ist die erste Halbleiterschicht 21 n-leitend und die zweite Halbleiterschicht 22 p-leitend. Die erste Halbleiterschicht 21, die zweite Halbleiterschicht 22 und der aktive Bereich 20 sind typischerweise jeweils mehrschichtig ausgebildet. Beispielsweise weist der aktive Bereich 20 eine Quantenstruktur mit einem oder mehreren Quantentöpfen auf.
Dies ist zur vereinfachten Darstellung nicht explizit gezeigt. Weiterhin sind auch elektrische Kontaktflächen oder Kontaktschichten zur elektrischen Kontaktierung des Halbleiterlasers 1 nicht dargestellt.
Der Halbleiterkörper 2 ist auf einem Träger 29, beispielsweise einem Aufwachssubstrat für die epitaktische Abscheidung der Halbleiterschichten des Halbleiterkörpers 2 angeordnet. Der Träger 29 kann jedoch auch von dem Aufwachssubstrat verschieden und beispielsweise bei der Herstellung des Halbleiterlasers 1 durch Waferbonden am Halbleiterkörper 2 befestigt sein.
Der Halbleiterkörper 2 erstreckt sich zwischen zwei gegenüberliegenden Seitenflächen 25, die den Halbleiterkörper 2 in lateraler Richtung begrenzen. Im Betrieb des Halbleiterlasers 1 tritt an einer der zwei Seitenflächen 25 Laserstrahlung aus den Resonatorbereichen 3 aus. Dies ist in den Figuren 1A und 1B jeweils durch Pfeile 9 veranschaulicht.
An einer der Seitenflächen 25, in dem gezeigten Ausführungsbeispiel an der Seitenfläche 25, an der die Laserstrahlung aus dem Halbleiterlaser 1 austritt, ist eine Schichtfolge 4 befestigt. Die Schichtfolge 4 weist eine Mehrzahl von Teilbereichen 40 auf. Die Teilbereiche 40 sind voneinander verschieden, wobei ein Teilbereich 40 jeweils für einen der Resonatorbereiche 3 vorgesehen ist und für den jeweiligen Resonatorbereich 3 den Resonatorspiegel 5 bildet.
An der gegenüberliegenden Seitenfläche 25 ist der Resonatorspiegel 5 durch eine hochreflektierende Beschichtung 75 gebildet. Beispielsweise weist die hochreflektierende Beschichtung für die von dem Halbleiterlaser zu erzeugende Laserstrahlung eine Reflektivität von mindestens 95 %, beispielsweise 99 % oder mehr auf.
Die Schichtfolge 4 ist beispielsweise durch eine Abfolge mehrerer Schichten, beispielsweise Oxidschichten und/oder Nitrid-Schichten gebildet, wobei benachbarte Schichten jeweils voneinander verschiedene Brechungsindizes aufweisen, so dass ein Bragg-Spiegel entsteht. Die Teilbereiche 40 der Schichtfolge unterscheiden sich hinsichtlich ihrer Wellenlänge maximaler Reflektivität voneinander. Dies ist schematisch in Figur 1C dargestellt. Hierin ist für die vier Teilbereiche 40 jeweils der spektrale Verlauf des Reflektivitätsprodukts R aus der Reflektivität der beiden Resonatorspiegel 5 schematisch dargestellt. Der spektrale Unterschied dieses Reflektivitätsprodukts R ergibt sich insbesondere aus der unterschiedlichen Ausgestaltung der Teilbereiche 40. Hierfür können sich die Teilbereiche 40 hinsichtlich der Schichtdicken, der Materialien und/oder der Anzahl an Schichten voneinander unterscheiden.
Die hochreflektierende Beschichtung 75, die den gegenüberliegenden Resonatorspiegel 5 bildet, kann für alle Resonatorbereiche 3 gleich sein. Mittels der Teilbereiche 40, die sich hinsichtlich ihrer Wellenlänge maximaler Reflektivität λ1, λ2, λ3, λ4 voneinander unterscheiden, kann erzielt werden, dass die Resonatorbereiche 3 voneinander verschiedene Wellenlängen maximaler Emission aufweisen. Beispielsweise beträgt die Differenz für zumindest zwei der Resonatorbereiche 3 zwischen einschließlich 3 nm und einschließlich 20 nm. Diese unterschiedlichen Wellenlängen maximaler Reflektivität bewirken entsprechende unterschiedliche Wellenlängen maximaler Emission des Halbleiterlasers 1. Wie in Figur 1C schematisch dargestellt, können sich die Wellenlängen maximaler Reflektivität und damit auch die Wellenlängen maximaler Emission für alle Halbleiterlaser paarweise voneinander unterscheiden.
Die Teilbereiche 40 der Schichtfolge 4 können alternativ oder zusätzlich auch so ausgebildet werden, dass sich die von den zugehörigen Resonatorbereichen 3 emittierte Strahlung für zumindest zwei Resonatorbereich in der Polarisation unterscheidet. Beispielsweise können die Polarisationen der von benachbarten Resonatorbereichen 3 abgestrahlten Strahlung senkrecht zueinander orientiert sein. Dadurch können Artefakte bedingt durch eng nebeneinander angeordnete Emissionsbereiche weiter reduziert werden.
Bei dem in den Figuren 1A und 1B dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Schichtfolge 4 durch eine direkte Bondverbindung an einer Verbindungsfläche 6 an der Seitenfläche des Halbleiterkörpers 2 befestigt. Hierbei ist die Verbindungsfläche 6 die Seitenfläche 25 des Halbleiterkörpers. Die Schichtfolge 4 grenzt also unmittelbar an die Seitenfläche 25 des Halbleiterkörpers 2 an. Obwohl sich also die aktiven Bereiche 20 der Resonatorbereiche 3 zumindest nominell nicht voneinander unterscheiden, emittieren die einzelnen Resonatorbereiche 3 jeweils Strahlung mit voneinander verschiedenen Wellenlängen maximaler Emission. Es können also Resonatorbereiche 3 mit verschiedenen Wellenlängen maximaler Emission in einem gemeinsamen Halbleiterkörper 2 integriert werden. Dadurch können geringe Abstände zwischen den Resonatorbereichen 3 erzielt werden, insbesondere im Vergleich zu einzelnen Halbleiterchips, die nebeneinander angeordnet werden.
Bei dem in den Figuren 1A und 1B dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Schichtfolge 4 auf einem Substratkörper 45 angeordnet. Der Substratkörper 45 bildet eine Strahlungsaustrittsfläche 46 des Halbleiterlasers. Der Substratkörper 45 ist zweckmäßigerweise für die von dem Halbleiterlaser 1 erzeugte Strahlung durchlässig. Der Substratkörper 45 kann für die vom Halbleiterlaser 1 erzeugte Strahlung jedoch auch undurchlässig sein, wenn die Schichtfolge 4 nicht den Resonatorspiegel 5 bildet, an dem im Betrieb des Halbleiterlasers die Strahlung austritt, sondern den gegenüberliegenden Resonatorspiegel 5.
Der Halbleiterkörper 2 weist beispielsweise ein III-V- Verbindungshalbleitermaterial auf. Die zu erzeugende Strahlung liegt beispielsweise im ultravioletten, sichtbaren oder infraroten Spektralbereich.
Für die Ausbildung der Resonatorbereiche 3 eignet sich beispielsweise eine Strukturierung der Halbleiterkörper in Stegwellenleiter oder eine planare Bauform des Halbleiterlasers 1, bei dem die im Resonatorbereich 3 propagierende Strahlung in lateraler Richtung gewinngeführt erfolgt .
Das in den Figuren 2A und 2B dargestellte Ausführungsbeispiel entspricht im Wesentlichen dem in Zusammenhang mit den Figuren 1A und 1B beschriebenen Ausführungsbeispiel. Im Unterschied hierzu ist die Verbindungsfläche 6 durch eine Beschichtung 7 einer Seitenfläche 25 des Halbleiterlasers 1 gebildet. Die Beschichtung 7 kann zusammen mit der Schichtfolge 4 jeweils Resonatorspiegel 5 für die Resonatorbereiche 3 bilden. Die Beschichtung 7 erstreckt sich durchgängig über benachbarte Resonatorbereiche 3 hinweg, insbesondere über alle Resonatorbereiche 3 eines Halbleiterlasers 1. Bei der Erstellung der Beschichtung 7 ist also keine laterale Strukturierung der Beschichtung 7 erforderlich. Für die Beschichtung 7 eignen sich beispielsweise die im Zusammenhang mit der Schichtfolge 4 angegebenen Materialien, beispielsweise ein dielektrisches Material, etwa ein Oxid. Die direkte Bondverbindung an der Verbindungsfläche 6 kann zwischen zwei Schichten desselben Materialtyps, beispielsweise zwischen zwei Oxidschichten erfolgen. Eine direkte Bondverbindung kann so besonders zuverlässig ausgebildet werden.
Das in den Figuren 3A und 3B dargestellte Ausführungsbeispiel entspricht im Wesentlichen dem in Zusammenhang mit den Figuren 1A und 1B beschriebenen Ausführungsbeispiel. Im Unterschied hierzu weist der Substratkörper 45 eine Umlenkfläche 48 auf. An der Umlenkfläche 48 wird aus dem Halbleiterkörper 2 austretende und in den Substratkörper 45 eingekoppelte Strahlung umgelenkt, so dass eine Hauptabstrahlungsrichtung des Halbleiterlasers in einem Winkel zur Haupterstreckungsebene des aktiven Bereichs 20 angeordnet ist. In dem in den Figuren 3A und 3B dargestellten Ausführungsbeispiel beträgt der Winkel 90°, so dass der Halbleiterlaser senkrecht zur Haupterstreckungsebene des aktiven Bereichs 20 abstrahlt. Die Strahlungsaustrittsfläche 46 verläuft also parallel zur Haupterstreckungsebene des aktiven Bereichs 20 des Halbleiters 1. Es können jedoch auch andere Abstrahlwinkel eingestellt werden.
Bei dem in Figur 3A dargestellten Ausführungsbeispiel erfolgt die Reflexion an der Umlenkfläche 48 durch Totalreflexion an der Umlenkfläche 48. Davon abweichend kann an der Umlenkfläche 48 jedoch auch eine reflektierende Schicht, beispielsweise eine Metallschicht oder ein Bragg-Spiegel angeordnet sein.
Eine solche Umlenkfläche kann auch bei den Ausführungsbeispielen gemäß den Figuren 2A und 2B, 4, 5, 6 und 7 Anwendung finden.
Das in Figur 4 dargestellte Ausführungsbeispiel entspricht im Wesentlichen dem in Zusammenhang mit den Figuren 1A und 1B beschriebenen Ausführungsbeispiel. Im Unterschied hierzu weist die Strahlungsaustrittsfläche 46 des Substratkörpers 45 eine reflexionsmindernde Beschichtung 47 auf. Mittels der reflexionsmindernden Beschichtung kann der Strahlungsanteil miniminiert werden, der an der Strahlungsaustrittsfläche 46 reflektiert und somit in den Halbleiterkörper 2 zurückgekoppelt werden könnte.
Eine solche reflexionsmindernde Beschichtung 47 kann auch bei den übrigen Ausführungsbeispielen mit einem Substratkörper 45 Anwendung finden.
Das in Figur 5 dargestellte Ausführungsbeispiel entspricht im Wesentlichen dem im Zusammenhang mit den Figuren 1A und 1B dargestellten Ausführungsbeispiel. Im Unterschied hierzu ist die Schichtfolge 4 mittels einer Verbindungsschicht 25 an einer Seitenfläche 25 des Halbleiterkörpers 2 befestigt. Eine Schichtdicke der Klebeschicht 65 ist vorzugsweise klein gegenüber der Wellenlänge der vom Halbleiterlaser abzustrahlenden Strahlung, so dass die Klebeschicht 65 keinen signifikanten störenden Einfluss auf den Resonator zwischen den Resonatorflächen 5 hat. Beispielsweise beträgt eine Schichtdicke der Klebeschicht zwischen einschließlich 10 nm und einschließlich 40 nm.
Die Klebeschicht 65 kann auch auf eine Beschichtung 7 der Seitenfläche 25 aufgebracht sein (vgl. Figur 2A). Beispielsweise ist die Beschichtung 7 eine reflexionsmindernde Beschichtung. Zum Beispiel beträgt die Reflektivität für die Wellenlänge maximaler Emission der vom Halbleiterlaser 1 abgestrahlten Strahlung höchstens 1 %. Dadurch kann der Einfluss der Klebeschicht 65 auf die optischen Eigenschaften des Halbleiterlasers 1 weiter verringert werden.
Weiterhin weist der in Figur 5 dargestellte Halbleiterlaser 1 an der Strahlungsaustrittsfläche 46 des Substratkörpers 45 wie in Zusammenhang mit Figur 4 beschrieben eine reflexionsmindernde Beschichtung 47 auf. Eine solche reflexionsmindernde Beschichtung 47 ist jedoch nicht zwingend erforderlich .
Das in Figur 6 dargestellte Ausführungsbeispiel entspricht im Wesentlichen dem im Zusammenhang mit den Figuren 1A und 1B beschriebenen Ausführungsbeispiel. Im Unterschied hierzu ist zwischen der Seitenfläche 25 des Halbleiterkörpers 2 und der
Schichtfolge 4 ein Abstandshalter 8 angeordnet. Die Schichtfolge 4 ist über den Abstandshalter 8 an der Seitenfläche 25 befestigt. Die Befestigung kann wie vorstehend beschrieben über eine direkte Bondverbindung oder eine Klebeschicht erfolgen.
Zwischen der Seitenfläche 25 und der Schichtfolge 4 ist ein Spalt 85 ausgebildet. Der Spalt 85 ist frei von festem Material und beispielsweise durch ein Gas, etwa Luft, gefüllt. Die Breite des Spalts 85, also die Ausdehnung entlang der Hauptabstrahlungsrichtung der Strahlung ist zweckmäßigerweise klein gegenüber der Wellenlänge der vom Halbleiterlaser zu erzeugenden Strahlung. Dadurch kann die Reflexion an der Seitenfläche 25, also der Grenzfläche zum Spalt 85 vermindert werden. Bei einer Befestigung des Abstandhalters 8 über eine Klebeschicht 65 kann die Klebung so ausgebildet werden, dass die Strahlung nicht durch die Klebeschicht hindurch aus dem Halbleiterlaser ausgekoppelt werden muss.
Das in Figur 7 dargestellte Ausführungsbeispiel entspricht im Wesentlichen dem im Zusammenhang mit Figur 6 beschriebenen Ausführungsbeispiel. Im Unterschied hierzu ist der Abstandshalter 8 seitlich der Schichtfolge 4 angeordnet. Der Abstandshalter 8 und die Schichtfolge 4 befinden sich also nebeneinander auf dem Substratkörper 45. Die Schichtfolge 4 ist also über den Substratkörper 45 an der Seitenfläche 25 befestigt .
Das in Figur 8 dargestellte Ausführungsbeispiel entspricht im Wesentlichen dem im Zusammenhang mit den Figuren 1A und 1B beschriebenen Ausführungsbeispiel. Im Unterschied hierzu ist der Halbleiterlaser 1 frei von einem Substratkörper 45 der Schichtfolge 4. In diesem Fall bildet also die Schichtfolge 4 selbst die Strahlungsaustrittsfläche des Halbleiterlasers 1, wenn die Schichtfolge 4 den Resonatorspiegel 5 bildet, an dem im Betrieb des Halbleiterlasers 1 die Strahlung austritt.
In den Figuren 9A bis 9C ist ein Ausführungsbeispiel für ein Verfahren zur Herstellung eines Halbleiterlasers 1 beschrieben .
Wie in Figur 9A dargestellt, wird ein Halbleiterkörper 2 bereitgestellt, wobei der Halbleiterkörper eine Mehrzahl von Resonatorbereichen aufweist, wobei die Resonatorbereiche 3 entlang einer lateralen Richtung nebeneinander angeordnet sind und jeweils eine zur Erzeugung von Strahlung vorgesehenen aktiven Bereich 20 aufweisen (vergleiche Figur 1B).
In Figur 9B ist eine Schichtfolge 4 dargestellt, die auf einem Substratkörper 45 ausgebildet worden ist. Beispielsweise können die Schichtfolgen durch ein PVD- Verfahren und/oder ein CVD-Verfahren abgeschieden und nachfolgend strukturiert werden. Die Abscheidung dielektrischer Schichten und die Strukturierung kann auch mehrfach wiederholt werden.
Die Teilbereiche 40 werden auf dem Substratkörper 45 mit einem Mittenabstand zueinander ausgebildet, der dem Mittenabstand der Resonatorbereiche 3 des Halbleiterkörpers 2 entspricht, an dem die Schichtfolge 4 in einem nachfolgenden Herstellungsschritt befestigt wird.
Figur 9C zeigt den fertiggestellten Halbleiterlaser 1 mit der an einer Seitenfläche 25 des Halbleiterkörpers 2 befestigten Schichtfolge 4, wobei die Schichtfolge 4 für mindestens einen Resonatorbereich, in dem gezeigten Ausführungsbeispiel für jeden der vier Resonatorbereiche, zumindest einen Teil eines Resonatorspiegels 5, bildet.
Das Verfahren ist exemplarisch anhand der Herstellung eines Halbleiterlasers 1 gezeigt, der wie im Zusammenhang mit den Figuren 1A und 1B beschrieben ausgebildet ist.
Das Verfahren kann jedoch auch abgewandelt werden, um die im Zusammenhang mit den übrigen Ausführungsbeispielen beschriebenen Halbleiterlaser 1 oder andere Halbleiterlaser herzustellen. Beispielsweise kann die Schichtfolge 4 anstatt durch eine direkte Bondverbindung auch durch eine Klebeschicht an der Seitenfläche 25 des Halbleiterkörpers 2 befestigt werden. Weiterhin kann der Substratkörper 45 entfernt werden, beispielsweise noch bevor die Schichtfolge 4 an der Seitenfläche 25 des Halbleiterkörpers 2 befestigt wird.
Die substratlose Schichtfolge 4 kann beispielsweise durch ein Transferverfahren an die Seitenfläche 25 angedrückt werden.
Mit dem beschriebenen Verfahren kann separat zu den Halbleiterkörper 2 des Halbleiterlasers 1 eine Schichtfolge 4 ausgebildet werden, die für einzelne Resonatorbereiche 3 des Halbleiterlasers 1 voneinander verschiedene Reflexionsprofile aufweist. Die Reflexionsprofile können noch vor der Befestigung an dem Halbleiterlaser überprüft werden. Weiterhin können geringfügige Abweichungen in der Emissionswellenlänge des Halbleiterlasers durch eine Anpassung der separat hergestellten Schichtfolge vorgenommen werden, ohne die Herstellung der Halbleiterkörper 2 an sich verändern zu müssen. Diese Patentanmeldung beansprucht die Priorität der deutschen Patentanmeldung 102020 133 174.6, deren Offenbarungsgehalt hiermit durch Rückbezug aufgenommen wird.
Die Erfindung ist nicht durch die Beschreibung anhand der Ausführungsbeispiele beschränkt. Vielmehr umfasst die Erfindung jedes neue Merkmal sowie jede Kombination von Merkmalen, was insbesondere jede Kombination von Merkmalen in den Patentansprüchen beinhaltet, auch wenn dieses Merkmal oder diese Kombination selbst nicht explizit in den Patentansprüchen oder Ausführungsbeispielen angegeben ist.
Bezugszeichenliste
1 Halbleiterlaser
2 Halbleiterkörper
20 aktiver Bereich
21 erste Halbleiterschicht
22 zweite Halbleiterschicht
25 Seitenfläche
29 Träger
3 Resonatorbereich
4 Schichtfolge
40 Teilbereich
45 Substratkörper
46 Strahlungsaustrittsfläche
47 reflexionsmindernde Beschichtung
48 Umlenkfläche
5 Resonatorspiegel
6 Verbindungsfläche
65 Klebeschicht
7 Beschichtung
75 hochreflektierende Beschichtung
8 Abstandshalter
85 Spalt
9 Pfeil

Claims

Patentansprüche
1. Halbleiterlaser (1) mit einem Halbleiterkörper (2), der eine Mehrzahl von Resonatorbereichen (3) aufweist, wobei
- die Resonatorbereiche (3) entlang einer lateralen Richtung nebeneinander angeordnet sind und jeweils einen zur Erzeugung von Strahlung vorgesehenen aktiven Bereich (20) aufweisen,
- sich der Halbleiterkörper zwischen zwei Seitenflächen (25) erstreckt,
- im Betrieb des Halbleiterlasers an einer der zwei Seitenflächen (25) Laserstrahlung aus den Resonatorbereichen
(3) austritt,
- an zumindest einer der Seitenflächen (25) eine Schichtfolge
(4) befestigt ist, die für mindestens einen Resonatorbereich (3) zumindest einen Teil eines Resonatorspiegels (5) bildet.
2. Halbleiterlaser nach Anspruch 1, wobei die Schichtfolge (4) eine Mehrzahl von voneinander verschiedenen Teilbereichen (40) aufweist, wobei ein Teilbereich (40) jeweils für einen der Resonatorbereiche (3) zumindest einen Teil des dem Resonatorbereich (3) zugeordneten Resonatorspiegels (5) bildet.
3. Halbleiterlaser nach Anspruch 1 oder 2, wobei sich die mittels der Teilbereiche (40) gebildeten Resonatorspiegel (5) hinsichtlich ihrer Wellenlänge maximaler Reflektivität voneinander unterscheiden.
4. Halbleiterlaser nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei sich die Wellenlängen maximaler Emission von zumindest zwei der aus den Resonatorbereichen (3) austretenden Strahlungen um mindestens 3 nm und um höchstens 20 nm voneinander unterscheiden.
5. Halbleiterlaser nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Schichtfolge (4) durch eine direkte Bondverbindung an einer Verbindungsfläche (6) an der Seitenfläche (25) des Halbleiterkörpers (2) befestigt ist.
6. Halbleiterlaser nach Anspruch 5, wobei die Verbindungsfläche (6) eine der Seitenflächen (25) des Halbleiterlasers (1) ist.
7. Halbleiterlaser nach Anspruch 6, wobei die Verbindungsfläche (6) durch eine auf eine der Seitenflächen (25) des Halbleiterlasers (1) aufgebrachte Beschichtung (7) gebildet ist.
8. Halbleiterlaser nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Schichtfolge (4) mittels einer Klebeschicht (65) an einer der Seitenflächen (25) des Halbleiterkörpers (2) befestigt ist.
9. Halbleiterlaser nach Anspruch 8, wobei die Klebeschicht (65) auf eine Beschichtung (7) einer Seitenfläche des Halbleiterlasers (1) aufgebracht ist.
10. Halbleiterlaser nach Anspruch 8 oder 9, wobei die Beschichtung (7) an einer Auskoppelseite des Halbleiterkörpers (2) aufgebracht ist und eine Reflektivität von höchstens 1 % aufweist.
11. Halbleiterlaser nach einem der Ansprüche 8 bis 10, wobei eine optische Schichtdicke der Klebeschicht (65) kleiner ist als ein Viertel der kleinsten Wellenlänge maximaler Emission der von den Resonatorbereichen abgestrahlten Strahlung im Material der Klebeschicht.
12. Halbleiterlaser nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Schichtfolge (4) über einen Abstandshalter (8) an einer der Seitenflächen (25) des Halbleiterkörpers (2) befestigt ist.
13. Halbleiterlaser nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Schichtfolge (4) auf einem Substratkörper (45) angeordnet ist.
14. Halbleiterlaser nach Anspruch 13, wobei der Substratkörper (45) an einer Strahlungsaustrittsfläche (46) eine reflexionsmindernde Beschichtung (47) aufweist.
15. Halbleiterlaser nach Anspruch 13 oder 14, wobei der Substratkörper (45) eine Umlenkfläche (48) aufweist, an der die aus einer der Seitenflächen (25) des Halbleiterlasers (1) austretende Strahlung umgelenkt wird.
16. Verfahren zur Herstellung eines Halbleiterlasers (1) mit den Schritten: a) Bereitstellen eines Halbleiterkörpers (2), der eine Mehrzahl von Resonatorbereichen (3) aufweist, wobei die Resonatorbereiche (3) entlang einer lateralen Richtung nebeneinander angeordnet sind und jeweils einen zur Erzeugung von Strahlung vorgesehenen aktiven Bereich (20) aufweisen, b) Ausbilden einer Schichtfolge (4) auf einem Substratkörper (45); c) Befestigen der Schichtfolge (4) an einer Seitenfläche (25) des Halbleiterkörpers (2), wobei die dielektrische Schichtfolge (4) für mindestens einen Resonatorbereich (3) zumindest einen Teil eines Resonatorspiegels (5) bildet.
17. Verfahren nach Anspruch 16, bei dem die Schichtfolge (4) durch eine direkte
Bondverbindung an der Seitenfläche (25) befestigt wird.
18. Verfahren nach Anspruch 16 oder 17, bei dem der Substratkörper (45) entfernt wird.
19. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 18, bei dem ein Halbleiterlaser (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 15 hergestellt wird.
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