WO2023144342A1 - Laserpackage und verfahren zur herstellung eines laserpackage - Google Patents

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WO2023144342A1
WO2023144342A1 PCT/EP2023/052077 EP2023052077W WO2023144342A1 WO 2023144342 A1 WO2023144342 A1 WO 2023144342A1 EP 2023052077 W EP2023052077 W EP 2023052077W WO 2023144342 A1 WO2023144342 A1 WO 2023144342A1
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electrically conductive
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heat sink
carrier substrate
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PCT/EP2023/052077
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Elmar Baur
Thomas Kippes
Jan Marfeld
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Ams-Osram International Gmbh
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    • H01S5/4031—Edge-emitting structures

Definitions

  • the present invention relates to a laser package and a method for producing a laser package.
  • semiconductor lasers are usually arranged in a housing during the manufacturing process.
  • a hermetically sealed housing and inorganic materials are used within the housing so that no organic molecules in the atmosphere can penetrate into the housing or outgas within the housing.
  • hermetically sealed housings are very expensive, since the sealing requirements described in MIL standard 883 are very high. There is therefore a need to specify a laser package and a method for producing a laser package which counteracts at least one of the aforementioned problems.
  • the invention utilizes an element, such as a porous layer, that allows storage of a getter material.
  • Getter materials can, in particular in combination with high-energy laser light from a laser device, neutralize molecules, in particular organic molecules, which cause degradation of the laser facet of a laser device.
  • a porous storage layer comprising a getter material in the immediate vicinity of the laser facet, for example within a common housing, the getter material can desorb from the porous layer during intended use of the laser device and the organic molecules in the area of the laser facet can be neutralized.
  • the use of a hermetically sealed housing especially according to the high MIL-Std. 883, no longer be necessary, and the service life of the laser device can still be increased.
  • a laser package comprises a carrier substrate with at least one electrical contact surface on a top side of the carrier substrate, an electrically conductive heat sink arranged on the at least one electrical contact surface, and an electrically conductive contact layer arranged on or above the heat sink.
  • the laser package includes a laser device, which is arranged on the electrically conductive contact layer and is coupled to it, and which is designed to emit laser radiation through at least one laser facet on a side surface of the laser device.
  • a housing cover is arranged on the upper side of the carrier substrate, which forms a hollow space with the carrier substrate.
  • the electrically conductive heat sink, the laser device and a porous storage layer are arranged in the cavity, the porous storage layer comprising a getter material.
  • Getters are chemicals that chemically bind molecules that are in the air. In particular, these molecules are extracted from the volume of air. Semiconductor lasers don't really need getter materials in this narrow sense of the term, but they do need materials that render organic molecules harmless within a laser package. Studies show that, for example, oxygen in combination with high-energy laser light from a laser device achieves a getter effect. Carbon-containing (organic) molecules are converted to water and carbon dioxide or carbon dioxide under the strong light output of the laser with the help of oxygen. are burned. Consequently, for example, oxygen has a getter effect. In contrast to the organic molecules, the water and the carbon dioxide within the laser package do not cause any facet degradation.
  • the getter materials are stored in a depot in particular in the laser package and can be delivered.
  • the electrically conductive contact layer is arranged between the laser device and the electrically conductive heat sink and comprises the porous storage layer.
  • the electrically conductive contact layer can have a porous structure and correspondingly form the porous storage layer.
  • the electrically conductive contact layer can correspondingly comprise the getter material and, in addition to a function as an electrically conductive contact layer between the laser device and the electrically conductive heat sink, can also serve as a depot for the getter material.
  • the electrically conductive contact layer and the porous storage layer can be formed by a single common layer, for example.
  • the porous storage layer has a higher specific surface area in relation to its volume than the electrically conductive heat sink and/or the carrier substrate and/or the housing cover and/or the laser device.
  • the porous storage layer can have a specific surface area that is 10 times, 20 times or, for example, 100 times higher than the electrically conductive heat sink and/or the carrier substrate and/or the housing cover and/or the laser device.
  • the specific surface area is in each case based in particular on the volume of the porous storage layer, the electrically conductive heat sink, the carrier substrate, the housing cover or related to the laser device.
  • the porous storage layer being a layer, for example with a spongy structure that contains a large number of cavities or Through holes through the layer has. In these cavities and through holes or.
  • the getter material can be formed and stored on the surface thereof.
  • the porous storage layer comprises a nanowire structure or. is formed by a nanowire layer.
  • the electrically conductive contact layer can also include or have a nanowire structure. be formed by a nanowire layer.
  • Such a structure includes in particular a multiplicity of so-called nanowires.
  • Nanowires are thin wires ("wires"), for example metallic wires with a diameter in the range from several hundred nm to a few pm and a length from a few pm to approx. 10pm to 20pm. A large number of nanowires can be arranged closely next to one another within a nanowire layer.
  • nanowires or a nanowire layer can, for example, be used instead of a solder layer as an electrical contact layer with which a laser device is applied to a substrate. Because of a high thermal conductivity and in particular because of a high mechanical flexibility at the same time, nanowires or a nanowire layer is preferably used as an electrical contact layer in order to reduce or reduce thermomechanical stresses between the laser device and a substrate. to buffer .
  • the porous storage layer comprises and/or the electrically conductive contact layer a sintered material.
  • a porous storage layer or a porous electrically conductive contact layer can be produced, which is suitable as a depot for getter materials.
  • the porous storage layer it is also possible for the porous storage layer to include a porous material such as magnesium oxide, for example, or for example to include a nanotube structure in which the getter material is stored.
  • the porous storage layer is arranged at a distance from the contact layer.
  • the porous storage layer and the contact layer can in particular be formed by two separate layers which are spaced apart from one another in the laser package or the cavity are arranged.
  • the porous storage layer is arranged on the electrically conductive heat sink, or the porous storage layer can also be arranged on a submount described in more detail below.
  • the porous storage layer can be formed by a separate layer on the heat sink or the submount, or can form the electrically conductive contact layer.
  • the porous storage layer is arranged on the carrier substrate.
  • the porous storage layer can be formed by a separate layer on the carrier substrate, or can form an electrically conductive contact layer between the carrier substrate and the electrically conductive heat sink.
  • the laser device is formed by a laser diode, in particular by an edge-emitting laser diode.
  • the laser diode can, for example, be operated in a pulsed manner during its intended use. In some embodiments, however, it may also be desirable for this to be operated continuously.
  • the laser device is formed by a multi-ridge laser diode, in particular an edge-emitting multi-ridge laser diode, with at least one laser channel.
  • the multi-ridge laser diode can also have several closely adjacent separate laser channels, each of which emits light of at least slightly different wavelengths. However, it is also conceivable that the laser channels emit light of essentially the same wavelength.
  • the laser device is designed to emit blue laser light or Laser light with a wavelength in a wavelength range of approx. 400 nm to approx. to emit 500 nm.
  • the laser device can also be designed to emit laser light of any other color, such as red, green, infrared or ultraviolet.
  • the laser device can be designed to emit laser light with a high power density in the area of the laser facet, regardless of the size of the laser device.
  • the laser device can be a high-power laser diode.
  • the getter material comprises oxygen.
  • Oxygen for example, in combination with energetically high-energy laser light from a laser device can convert or convert carbon-containing (organic) molecules into water and carbon dioxide. to be burned .
  • the oxygen can desorb from the porous storage layer and the "harmful" organic molecules can be converted into "harmless" molecules such as water vapor and CO2.
  • the getter material can be formed by zeolite or can include zeolite.
  • oxygen can be stored in zeolite and then slowly released again.
  • the getter material is designed to desorb from the porous storage layer during intended use of the laser package.
  • the desorbed getter material can then chemically bond or bond with molecules, in particular organic molecules, which are in the immediate vicinity of the laser device, and in particular in the immediate vicinity of the at least one laser facet. transform them into molecules that are harmless to the laser facet.
  • the porous storage layer or the depot is arranged in an area of the laser package that is due to or heated during the intended use of the laser package. This allows desorption of the getter material from the storage layer or of the depot be relieved.
  • the laser package also includes a submount, which is arranged between the heat sink and the electrically conductive contact layer.
  • the submount includes, for example, a ceramic base support, on the top and bottom of which an electrically conductive coating is formed.
  • the base carrier can be formed from a ceramic material such as aluminum nitrite (AlN) and the electrically conductive coating can be formed from a metal such as copper (Cu).
  • the submount is attached to the heat sink by means of a layer of solder.
  • the submount can also be attached to the heat sink by means of a differently designed contact layer, which comprises the porous storage layer, for example.
  • the submount can be arranged on the heat sink by means of a nanowire structure, and the getter material can be placed in gaps or be arranged on the surface of the nanowire structure.
  • the housing cover is attached to the carrier substrate by means of an adhesive layer.
  • the adhesive layer can, for example, comprise an organic material, so that the laser package is not hermetically encapsulated, but organic molecules can outgas from the adhesive layer into the cavity of the laser package or can diffuse into the same. However, these organic molecules can be rendered harmless with the aid of the getter material, so that they do not lead to degradation of the laser facet.
  • the adhesive layer can also be formed from an inorganic material
  • the laser package can be hermetically encapsulated by means of the inorganic adhesive layer, the carrier substrate and the housing cover.
  • the getter material can be used in particular to render harmless any organic molecules that may be present in the cavity due to the manufacturing process of the laser package or due to the intended use of the laser page, so that they cannot cause degradation of the laser facet.
  • a method for producing a laser package comprising the steps:
  • the porous storage layer comprises a nanowire structure.
  • An ion track-etched filter foil for example, can be used to form the nanowire structure.
  • Ion track-etched filter foils such as those made of polycarbonate (PC), polyimide (PI) or polyethylene terephthalate (PET), can serve as a mask for the galvanic deposition of "metal straws" or nanowires, since these have cavities or cavities due to the ion track etching. Have through-holes, which can then be filled again. By removing the filter film, after the cavities or through-holes have been filled with a desired material, this remains in the form of "metal straws" or nanowires .
  • Such filter films can have a thickness of up to 25 ⁇ m with cavities or Have through holes with a diameter of 15 nm and larger.
  • a PC filter film with a pore or Cavity diameters of 100 nm can be used, so that nanowires with a diameter of 100 nm and a length of approx. 2 pm can be generated .
  • the porous storage layer also serves as an electrically conductive contact layer between the electrically conductive heat sink and the laser device
  • this can be a nanowire structure made of an electrically conductive material.
  • the nanowires can accordingly be formed by metal straws, for example made of gold (Au), silver (Ag), copper (Cu) or a correspondingly soft metal alloy.
  • the filter foil can be selected in such a way that metal straws with a diameter of less than 1 ⁇ m or can produce less than 200 nm, the at least one 8 times or . have at least 10 times the length of the diameter.
  • the porous storage layer is formed on the electrically conductive heat sink.
  • the laser device can then be arranged on the porous storage layer, and the porous storage layer can serve as an electrically conductive contact layer between the electrically conductive heat sink and the laser device.
  • the porous storage layer can also be arranged on the electrically conductive heat sink adjacent to the laser device, and thus not serve as an electrically conductive contact layer between the electrically conductive heat sink and the laser device.
  • the step of forming the porous storage layer can be carried out, for example, by injecting or vapor-depositing the getter material into interstices of the porous layer.
  • a getter material e.g. B. under high pressure
  • this getter material can desorb and convert harmful molecules, in particular organic molecules, into harmless ones.
  • the getter material comprises oxygen, organic or carbon-containing molecules in the cavity of the laser package are converted into harmless water vapor and CO2 during the intended use of the laser package.
  • the step of arranging the housing cover on the upper side of the carrier substrate includes gluing the housing cover on the upper side of the carrier substrate by means of an adhesive layer.
  • the adhesive layer can be a layer comprising one act organic material, by means of which the laser package is encapsulated, in particular is not hermetically encapsulated.
  • Fig. 1 a laser package comprising a laser device on a submount
  • Fig. 2 to 7 embodiments of a laser package with a porous storage layer comprising a getter material some aspects of the proposed principle.
  • Fig. 1 shows a schematic sketch of a typical laser package 1 with a laser diode or a laser chip 2, which is soldered to a submount 4 by means of a first layer of solder 3, and this submount 4 is applied to a heat sink 6, in particular a copper heat sink, by means of a second layer of solder 5.
  • a laser package 1 must currently be hermetically encapsulated (not shown) in order to reduce aging effects within the laser package 1 and thus increase the service life of the laser package 1 .
  • hermetically sealed housings are very expensive because the sealing requirements described in MIL Standard 883 are very high.
  • An improved laser package is therefore proposed which does not require a hermetically sealed housing, but which can nevertheless increase the service life of the laser package.
  • Such a laser package or possible embodiments thereof according to some aspects of the proposed principle are shown in FIGS. 2 to 7.
  • FIG. 2 shows a laser package 10 comprising a carrier substrate 11 with an electrical contact area on a top side of the carrier substrate 11.
  • FIG. On the electrical contact surface or An electrically conductive heat sink 12 is arranged on the carrier substrate 11 and is connected to the electrical contact surface or is electrically coupled to the carrier substrate 11 .
  • a submount 14 is mounted on the heat sink 12 by means of a solder layer 13 fastened .
  • the submount 14 comprises a base support 15, on the top and bottom of which an electrically conductive coating 16a, 16b is formed.
  • the solder layer 14 is adjacent to the electrically conductive coating 16b on the underside of the submount 14 .
  • An electrically conductive contact layer 17 is arranged over the heat sink 12 and electrically couples the submount 14 and a laser device 18 arranged on the electrically conductive contact layer 17 to one another.
  • the laser device 18 is designed to emit laser radiation through a laser facet 19 on a side surface 20 of the laser device 18 .
  • the laser device 18 is arranged on the submount 14 in such a way that the laser facet 19 lies essentially in the same plane as an underlying side surface 21 of the submount 14 or protrudes beyond it. This prevents so-called beam clipping of the laser radiation emitted by the laser device 18 through the submount 14 or through the underlying heat sink 12 .
  • the laser package 10 also includes a porous storage layer 22 in which a getter material is stored.
  • the electrically conductive contact layer 17 comprises the porous storage layer 22 and thus also the getter material.
  • the electrically conductive contact layer 17 in the illustrated embodiment comprises a nanowire structure in which the getter material is stored. Because of the high flexibility of the nanowires of such a nanowire structure, thermomechanical stresses caused by different thermal expansion coefficients of the laser device 18 and the submount 14 can be buffered. In addition, due to the high specific surface area of the nanowire structure, the getter material can be easily incorporated into the nanowire structure or stored in the interstices and/or on the large surface of the nanowire structure.
  • the laser package 10 is encapsulated by means of a housing cover 23 which is arranged on the upper side of the carrier substrate 11 .
  • the housing cover 23 forms a cavity 24 with the carrier substrate 11, in which the electrically conductive heat sink 12, the submount 14, the laser device 18, and the electrically conductive contact layer 17 or the porous storage layer 22 are arranged.
  • the housing cover 23 is in particular fastened to the carrier substrate 11 with an adhesive layer 25 , the adhesive layer 25 being able to comprise organic materials in contrast to a hermetically encapsulated laser package.
  • the porous storage layer 22 comprising a getter material, it is possible to dispense with a hermetic encapsulation of the laser package 10, and the service life of the laser package 10 can nevertheless be increased, since the getter material contains harmful molecules within the cavity 24 during the intended use of the laser package 10 can render harmless.
  • Fig. 3 shows a further embodiment of a laser package according to some aspects of the proposed principle.
  • the laser device 10 is arranged directly on the heat sink 12 and the submount 14 has been omitted.
  • the laser device 18 is arranged on the heat sink 12 such that the laser facet 19 of the laser device 18 lies substantially in the same plane as, or protrudes beyond, an underlying side surface 26 of the heat sink 12 . This in turn prevents beam clipping of the laser radiation emitted by the laser device 18 by the underlying heat sink 12 .
  • the electrically conductive contact layer 17 in turn includes the porous storage layer 22 and thus also the getter material and a nanowire structure in which the getter material is stored. This in turn can cause thermomechanical stresses be buffered between the laser device 18 and the heat sink 12 .
  • FIG. 4 to 7 show embodiments in which the porous storage layer 22 is formed by a separate layer in the laser package 10 and not in the electrically conductive contact layer 17.
  • FIG. 4 to 7 show embodiments in which the porous storage layer 22 is formed by a separate layer in the laser package 10 and not in the electrically conductive contact layer 17.
  • the porous storage layer 22 is, for example, on the submount 14 or. the heat sink 12 is spaced apart from the electrically conductive contact layer 17 .
  • FIGS. 6 and 7 show embodiments in which the porous storage layer 22 is arranged on the carrier substrate at a distance from the heat sink 12 .
  • the porous storage layer 22 it is also possible for the porous storage layer 22 to be in the form of an electrically conductive contact layer between the carrier substrate 11 and the heat sink 12 or between the heat sink 12 and the submount 14 is arranged.
  • the positioning of the porous storage layer 22 within the laser package 10 can be freely selected, but it can be preferred if the porous storage layer is arranged in a region of the laser package 10 that is due to or due to heated during the intended use of the laser package 10. This can facilitate desorption of the getter material from the storage layer.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Laserpackage umfassend ein Trägersubstrat mit wenigstens einer elektrischen Kontaktfläche auf einer Oberseite des Trägersubstrates, eine auf der wenigstens einen elektrischen Kontaktfläche angeordnete elektrisch leitfähige Wärmesenke, eine auf oder über der Wärmesenke angeordnete elektrisch leitfähige Kontaktschicht, eine Laservorrichtung, die auf der elektrisch leitfähigen Kontaktschicht angeordnet und mit dieser gekoppelt ist, und die dazu ausgebildet ist Laserstrahlung durch wenigstens eine Laserfacette auf einer Seitenfläche der Laservorrichtung zu emittieren, einen Gehäusedeckel, der auf der Oberseite des Trägersubstrates angeordnet ist, und mit dem Trägersubstrat einen Hohlraum ausbildet, und eine poröse Speicherschicht umfassend ein Gettermaterial. Die elektrisch leitfähige Wärmesenke, die Laservorrichtung und die poröse Speicherschicht sind dabei in dem Hohlraum angeordnet.

Description

LASERPACKAGE UND VERFAHREN ZUR HERSTELLUNG EINES LASERPACKAGE
Die vorliegende Anmeldung beansprucht die Priorität der deutschen Patentanmeldung Nr . 10 2022 102 087 . 8 vom 28 . Januar 2022 , deren Offenbarungsgehalt hiermit durch Bezugnahme in die vorliegende Anmeldung auf genommen wird .
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Laserpackage , sowie ein Verfahren zur Herstellung eines Laserpackages .
Hintergrund
Wenn Halbleiterlaser an offener Atmosphäre , also ohne ein darum ausgebildetes Gehäuse (ungekapselt/ungehaust ) , betrieben werden, wird eine Ablagerung von Material an der Laserfacette beobachtet , die zu einer Degradation des Lasers führen kann . Durch die Degradation des Lasers kann im Verlauf der Lebensdauer des Lasers die Lichtleistung desselben abnehmen . Es wird vermutet , dass es sich bei den Ablagerungen um organische Verunreinigungen in der Umgebungsluft des Lasers handelt , die sich auf der Laserfacette anlagern und die Laserstrahlung im Bereich der Laserfacette absorbieren . Dies kann wiederum zu einer Erhöhung der Temperatur im Bereich der Laserfacette bis hin zu einer Zerstörung der Laserfacette führen .
Um dies zu vermeiden, werden Halbleiterlaser im Herstellungsprozess meist in einem Gehäuse angeordnet . Insbesondere wird dabei ein hermetisch dichtes Gehäuse und anorganische Materialien innerhalb des Gehäuses verwendet , sodass keine organischen Moleküle der Atmosphäre in das Gehäuse eindringen können oder innerhalb des Gehäuses ausgasen . Hermetisch dichte Gehäuse sind allerdings sehr teuer , da die Anforderungen an Dichtigkeit , im MIL-Standard 883 beschrieben, sehr hoch sind . Es besteht daher das Bedürfnis , ein Laserpackage , sowie ein Verfahren zur Herstellung eines Laserpackages anzugeben, welches zumindest einem der vorgenannten Probleme entgegenwirkt .
Zusammenfassung der Erfindung
Diesem Bedürfnis wird durch ein in Anspruch 1 genanntes Laserpackage , sowie durch das in Anspruch 16 genannte Verfahren zur Herstellung eines Laserpackages Rechnung getragen . Weitere Ausführungsformen sind Gegenstand der Unteransprüche .
Die Erfindung nutzt ein Element , wie beispielsweise eine poröse Schicht , die die Speicherung eines Gettermaterials ermöglicht . Gettermaterialien können, insbesondere in Kombination mit energetisch hohem Laserlicht einer Laservorrichtung , Moleküle , insbesondere organische Moleküle , neutralisieren, die eine Degradation der Laserfacette einer Laservorrichtung verursachen . Durch Anordnen einer solchen porösen Speicherschicht umfassend ein Gettermaterial in unmittelbarer Umgebung der Laserfacette , beispielweise innerhalb eines gemeinsamen Gehäuses , kann das Gettermaterial während einer bestimmungsgemäßen Verwendung der Laservorrichtung aus der porösen Schicht desorbieren und die organischen Moleküle im Bereich der Laserfacette können neutralisiert werden . Dadurch kann beispielsweise die Verwendung eines hermetisch dichten Gehäuses , insbesondere nach dem hohen MIL-Std . 883 , nicht mehr notwendig sein, und die Lebensdauer der Laservorrichtung dennoch erhöht werden . Das Eindringen von Molekülen, insbesondere organischen Molekülen, in das Laserpackage kann durch Verwendung eines Gettermaterial toleriert werden, da diese von demselben wiederum unschädlich gemacht werden . Zudem ist eine solche Speicherschicht umfassend ein Gettermaterial deutlich günstiger als ein hermetisch abgedichtetes Gehäuse . Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst ein Laserpackage ein Trägersubstrat mit wenigstens einer elektrischen Kontaktfläche auf einer Oberseite des Trägersubstrates , eine auf der wenigstens einen elektrischen Kontaktfläche angeordnete elektrisch leitfähige Wärmesenke und eine auf oder über der Wärmesenke angeordnete elektrisch leitfähige Kontaktschicht . Zudem umfasst das Laserpackage eine Laservorrichtung, die auf der elektrisch leitfähigen Kontaktschicht angeordnet und mit dieser gekoppelt ist , und die dazu ausgebildet ist Laserstrahlung durch wenigstens eine Laserfacette auf einer Seitenfläche der Laservorrichtung zu emittieren . Auf der Oberseite des Trägersubstrates ist ferner ein Gehäusedeckel angeordnet , der mit dem Trägersubstrat einen Hohlraum ausbildet . In dem Hohlraum sind die elektrisch leitfähige Wärmesenke , die Laservorrichtung und eine poröse Speicherschicht angeordnet , wobei die poröse Speicherschicht ein Gettermaterial umfasst .
Getter sind chemische Stoffe , die Moleküle , die sich in der Luft befinden, chemisch binden . Insbesondere werden diese Moleküle dem Luftvolumen entzogen . Halbleiterlaser benötigen in diesem engen Sinne des Begriffes nicht wirklich Gettermaterialien, aber sie benötigen Materialien, die organische Moleküle innerhalb eines Laserpackages unschädlich machen . Untersuchungen zeigen, dass zum Beispiel Sauerstoff in Kombination mit energetisch hohem Laserlicht einer Laservorrichtung eine Getter-Wirkung erzielt . Kohlenstoffhaltige ( organische ) Moleküle werden unter der starken Lichtleistung des Lasers mit Hilfe von Sauerstoff zu Wasser und Kohlendioxyd umgewandelt bzw . werden verbrannt . Folglich besitzt beispielsweise Sauerstoff eine Getter-Wirkung . Das Wasser als auch das Kohlendioxyd innerhalb des Laserpackages verursachen dabei im Gegensatz zu den organischen Molekülen keine Facettendegradation .
Die Gettermaterialien sind insbesondere im Laserpackage in einem Depot gespeichert und können während des Betriebes der La- servorrichtung abgegeben werden . Vorteilhaft ist dabei ein Depot mit einer großen spezifischen Oberfläche , an der die Gettermaterialien deponiert bzw . adsorbiert werden können und während des Betriebes des Lasers nach und nach desorbieren . Vorteilhaft sind also schwammartige Strukturen bzw . eine poröse Schicht .
Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist die elektrisch leitfähige Kontaktschicht zwischen der Laservorrichtung und der elektrisch leitfähigen Wärmesenke angeordnet und umfasst die poröse Speicherschicht . Beispielsweise kann die elektrisch leitfähige Kontaktschicht eine poröse Struktur aufweisen und entsprechend die poröse Speicherschicht bilden . Die elektrisch leitfähige Kontaktschicht kann entsprechend das Gettermaterial umfassen, und neben einer Funktion als elektrisch leitfähige Kontaktschicht zwischen der Laservorrichtung und der elektrisch leitfähigen Wärmesenke auch als Depot für das Gettermaterial dienen . Die elektrisch leitfähige Kontaktschicht und die poröse Speicherschicht können beispielsweise durch eine einzige gemeinsame Schicht gebildet sein .
Gemäß zumindest einer Ausführungsform weist die poröse Speicherschicht bezogen auf deren Volumen eine höhere spezifische Oberfläche auf als die elektrisch leitfähige Wärmesenke und/oder das Trägersubstrat und/oder der Gehäusedeckel und/oder die Laservorrichtung . Beispielsweise kann die poröse Speicherschicht bezogen auf deren Volumen eine 10-fach, 20-fach oder beispielsweise 100-fach höhere spezifische Oberfläche als die elektrisch leitfähige Wärmesenke und/oder das Trägersubstrat und/oder der Gehäusedeckel und/oder die Laservorrichtung aufweisen . Die spezifische Oberfläche ist dabei insbesondere j eweils auf das Volumen der porösen Speicherschicht , der elektrisch leitfähigen Wärmesenke , des Trägersubstrats , des Gehäusedeckels bzw . der Laservorrichtung bezogen . Eine derart höhere spezifische Oberfläche kann insbesondere dadurch erreicht werden, dass es sich bei der poröse Speicherschicht beispielsweise um eine Schicht mit einer Schwammartigen Struktur handelt , die eine Vielzahl von Hohlräumen bzw . Durchgangslöchern durch die Schicht auf- weist . In diesen Hohlräumen und Durchgangslöchern bzw . auf deren Oberfläche kann das Gettermaterial ausgebildet sein und gespeichert werden .
Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst die poröse Speicherschicht eine Nanowire-Struktur bzw . ist durch eine Nanowire- Schicht gebildet . Auch die elektrisch leitfähige Kontaktschicht kann eine Nanowire-Struktur umfassen bzw . durch eine Nanowire- Schicht gebildet sein . Eine solche Struktur umfasst insbesondere eine Vielzahl von sogenannten Nanowires . Nanowires sind dünne Drähte ( "wires" ) , beispielsweise metallische Drähte mit einem Durchmesser im Bereich von mehreren hundert nm bis wenigen pm und einer Länge von wenigen pm bis ca . 10pm bis 20pm . Innerhalb einer Nanowire-Schicht können eine Vielzahl von Nanowires eng nebeneinander angeordnet sein . Nanowires bzw . eine Nanowire- Schicht kann beispielweise anstelle einer Lotschichten als eine elektrische Kontaktschicht verwendet werden, mit der eine Laservorrichtung auf ein Substrat aufgebracht wird . Wegen einer hohen Wärmeleitfähigkeit und insbesondere wegen einer gleichzeitig hohen mechanischen Flexibilität können Nanowires bzw . eine Nanowire-Schicht bevorzugt als elektrische Kontaktschicht verwendet werden, um thermomechanische Spannungen zwischen der Laservorrichtung und einem Substrat zu verringern bzw . zu puffern .
Nanowires bzw . Nanowire-Strukturen werden bisher j edoch nicht im Zusammenhang mit Gettermaterialien verwendet . Da die Metalldrähte zueinander beabstandet sind und sich somit zwischen den Nanowires Zwischenräume bzw . Hohlräume ergeben, entsteht eine „schwammartige" Struktur mit einer hohen spezifischen Oberfläche , die als Depot für Gettermaterialien geeignet ist .
Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst die poröse Speicherschicht und/oder die elektrisch leitfähige Kontaktschicht ein Sintermaterial . Insbesondere kann mittels einem Sinterprozess eine poröse Speicherschicht bzw . eine poröse elektrisch leitfähige Kontaktschicht erzeugt werden, die als Depot für Gettermaterialien geeignet ist . Es ist j edoch auch möglich, dass die poröse Speicherschicht ein poröses Material wie beispielsweise Magnesiumoxid umfasst , oder zum Beispiel eine Nanotube- Struktur umfasst , in der das Gettermaterial gespeichert ist .
Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist die poröse Speicherschicht beabstandet zur Kontaktschicht angeordnet . Die poröse Speicherschicht und die Kontaktschicht können insbesondere durch zwei separate Schichten gebildet sein, die beabstandet zueinander in dem Laserpackage bzw . dem Hohlraum angeordnet sind .
Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist die poröse Speicherschicht auf der elektrisch leitfähigen Wärmesenke angeordnet , oder die poröse Speicherschicht kann auch auf einem im weiteren näher beschriebenen Submount angeordnet sein . Auf der Wärmesenke oder dem Submount kann die poröse Speicherschicht durch eine separate Schichte gebildet sein, oder die elektrisch leitfähige Kontaktschicht bilden .
Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist die poröse Speicherschicht auf dem Trägersubstrat angeordnet . Auf dem Trägersubstrat kann die poröse Speicherschicht durch eine separate Schichte gebildet sein, oder kann eine elektrisch leitfähige Kontaktschicht zwischen dem Trägersubstrat und der elektrisch leitfähigen Wärmesenke bilden .
Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist die Laservorrichtung durch eine Laserdiode , insbesondere durch eine Kantenemittierende Laserdiode gebildet . Die Laserdiode kann während deren bestimmungsgemäßer Verwendung beispielsweise gepulst betrieben werden . In einigen Ausführungsformen kann es j edoch auch gewünscht sein, dass diese kontinuierlich betrieben wird . Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist die Laservorrichtung durch eine multi-ridge-Laserdiode , insbesondere kantenemittierende multi-ridge-Laserdiode , mit zumindest einem Laserkanal gebildet . Die multi-ridge-Laserdiode kann j edoch auch mehrere eng benachbarte separate Laserkanäle aufweisen, die j eweils Licht einer zumindest leicht unterschiedlichen Wellenlänge emittieren . Es ist j edoch auch denkbar , dass die Laserkanäle Licht im Wesentlichen derselben Wellenlänge emittieren .
Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist die Laservorrichtung dazu ausgebildet blaues Laserlicht bzw . Laserlicht mit einer Wellenlänge in einem Wellenlängenbereich von ca . 400 nm bis ca . 500 nm zu emittieren . Dies soll aber nicht beschränkend zu verstehen sein, denn die Laservorrichtung kann auch dazu ausgebildet sein Laserlicht j eder anderen Farbe , wie beispielsweise rot , grün, infrarot oder ultraviolett zu emittieren . Insbesondere kann die Laservorrichtung dazu ausgebildet sein, unabhängig von der Größe der Laservorrichtung , Laserlicht mit einer hohen Leistungsdichte im Bereich der Laserfacette zu emittieren . Beispielsweise kann es sich bei der Laservorrichtung um eine Hochleistungslaserdiode handeln .
Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst das Gettermaterial Sauerstoff . Durch Sauerstoff beispielsweise in Kombination mit energetisch hohem Laserlicht einer Laservorrichtung können kohlenstoffhaltige ( organische ) Moleküle zu Wasser und Kohlendioxyd umgewandelt bzw . verbrannt werden . Im Laufe des Betriebs der Laservorrichtung kann der Sauerstoff aus der porösen Speicherschicht desorbieren und die „schädlichen" organischen Moleküle können in „unschädliche" Moleküle wie beispielsweise Wasserdampf und CO2 umgewandelt werden . Beispielsweise kann das Gettermatierla durch Zeolith gebildet sein oder Zeolith umfassen . In Zeolith kann beispielsweise Sauerstoff gespeichert werden, und dieser anschließend langsam wieder abgegeben werden . Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist das Gettermaterial dazu ausgebildet , während einer bestimmungsgemäßen Verwendung des Laserpackages aus der porösen Speicherschicht zu desorbie- ren . Das desorbierte Gettermaterial kann sich dann mit Molekülen, insbesondere organischen Molekülen, die sich in der unmittelbaren Umgebung der Laservorrichtung , und insbesondere in unmittelbarer Umgebung der wenigstens einen Laserfacette , befinden chemisch binden bzw . diese in für die Laserfacette unschädliche Moleküle umwandeln . Zudem kann es vorteilhaft sein, wenn die poröse Speicherschicht bzw . das Depot in einem Bereich des Laserpackages angeordnet ist , der sich aufgrund bzw . während der bestimmungsgemäßen Verwendung des Laserpackages erwärmt . Dadurch kann eine Desorption des Gettermaterials aus der Speicherschicht bzw . des Depots erleichtert sein .
Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst das Laserpackage ferner einen Submount , der zwischen der Wärmesenke und der elektrisch leitfähigen Kontaktschicht angeordnet ist . Der Submount umfasst beispielsweise einen keramischen Basisträger , auf dessen Ober- und Unterseite j eweils eine elektrisch leitfähige Beschichtung ausgebildet ist . Beispielsweise kann der Basisträger aus einem keramischen Material wie Aluminiumnitrit (AIN) und die elektrisch leitfähige Beschichtung durch ein Metall wie Kupfer (Cu) gebildet sein .
Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist der Submount mittels einer Lotschicht auf der Wärmesenke befestigt . Der Submount kann hingegen auch mittels einer anders ausgebildeten Kontaktschicht auf der Wärmesenke befestigt sein, die beispielsweise die poröse Speicherschicht umfasst . Beispielsweise kann der Submount mittels einer Nanowire-Struktur auf der Wärmesenke angeordnet sein, und das Gettermaterial kann in Zwischenräumen bzw . auf der Oberfläche der Nanowire-Struktur angeordnet sein .
Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist der Gehäusedeckel mittels einer Klebeschicht auf dem Trägersubstrat befestigt . Die Klebeschicht kann beispielsweise ein organisches Material umfassen, sodass das Laserpackage nicht hermetisch gekapselt ist , sondern organische Moleküle aus der Klebeschicht in den Hohlraum des Laserpackages ausgasen oder in denselben eindiffundieren können . Mithilfe des Gettermaterials können diese organischen Moleküle j edoch unschädlich gemacht werden, sodass diese nicht zu einer Degradation der Laserfacette führen .
Die Klebeschicht kann gemäß zumindest einer Ausführungsform hingegen auch aus einem anorganischen Material gebildet sein, und das Laserpackage kann mittels der anorganischen Klebeschicht , dem Trägersubstrat und dem Gehäusedeckel hermetisch verkapselt werden . Dadurch kann eine zusätzliche Erhöhung der Lebensdauer des Laserpackages erreicht werden . Das Gettermaterial kann dabei insbesondere dazu verwendet werden, mögliche , aufgrund des Herstellungsverfahrens des Laserpackages , oder aufgrund der bestimmungsgemäßen Verwendung des Laserpages , in dem Hohlraum befindliche organische Moleküle unschädlich zu machen, sodass diese keine Degradation der Laserfacette bewirken können .
Es wird ferner ein Verfahren zur Herstellung eines Laserpackages vorgeschlagen, umfassend die Schritte :
Bereitstellen eines Trägersubstrats mit wenigstens einer elektrischen Kontaktfläche auf einer Oberseite des Trägersubstrates ;
Anordnen einer elektrisch leitfähigen Wärmesenke auf der wenigstens einen elektrischen Kontaktfläche ;
Ausbilden einer porösen Speicherschicht umfassend ein Gettermaterial ;
Anordnen einer Laservorrichtung auf oder über der elektrisch leitfähigen Wärmesenke ; und
Anordnen eines Gehäusedeckels auf der Oberseite des Trägersubstrates , sodass dieser und mit dem Trägersub- straf einen Hohlraum ausbildet und die elektrisch leitfähige Wärmesenke , die Laservorrichtung und die poröse Speicherschicht in dem Hohlraum angeordnet sind .
Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst die poröse Speicherschicht eine Nanowire-Struktur . Zum Ausbilden der Nanowire- Struktur kann beispielsweise eine lonenspur-geätzte Filterfolie verwendet werden . lonenspur-geätzte Filterfolien, etwa aus Polycarbonat ( PC ) , Polyimid ( PI ) oder Polyethylenterephthalat ( PET ) , können dabei als Mas ke für eine galvanische Abscheidung von „Metallhalmen" bzw . Nanowires dienen, da diese aufgrund der lonenspur-Ätzung Hohlräume bzw . Durchganslöcher aufweisen, die anschließend wieder gefüllt werden können . Durch Entfernen der Filterfolie , nach erfolgtem Auffüllen der Hohlräume bzw . Durchganslöcher mit einem gewünschten Material , verbleibt dieses in Form von periodisch oder willkürlich zueinander angeordneten „Metallhalmen" bzw . Nanowires . Solche Filterfolien können eine Dicke von bis zu 25 pm mit Hohlräumen bzw . Durchganslöchern mit einem Durchmesser von 15 nm und größer aufweisen . Für die vorliegende Erfindung kann in bevorzugter Weise beispielswese eine PC-Filterfolie mit einem Poren- bzw . Hohlraumdurchmesser von 100 nm verwendet werden, sodass damit Nanowires mit einem Durchmesser von 100 nm und einer Länge von ca . 2 pm erzeugt werden können .
Für den Fall , dass die poröse Speicherschicht auch als elektrisch leitfähige Kontaktschicht zwischen der elektrisch leitfähigen Wärmesenke und der Laservorrichtung dient , kann diese eine Nanowire-Struktur aus einem elektrisch leitfähigen Material gebildet sein . Die Nanowires können entsprechend durch Metallhalme gebildet sein, beispielsweise aus Gold (Au ) , Silber (Ag ) , Kupfer (Cu) oder einer entsprechend weichen Metalllegierung . Insbesondere kann die Filterfolie so gewählt werden, dass sich damit Metallhalme mit einem Durchmesser von weniger als 1 pm bzw . weniger als 200 nm erzeugen lassen, die mindestens eine 8-fache bzw . mindestens eine 10-fachen Länge des Durchmessers aufweisen .
Gemäß zumindest einer Ausführungsform wird die poröse Speicherschicht auf der elektrisch leitfähigen Wärmesenke ausgebildet . Die Laservorrichtung kann dann auf der porösen Speicherschicht angeordnet werden, und die poröse Speicherschicht als elektrisch leitfähige Kontaktschicht zwischen der elektrisch leitfähigen Wärmesenke und der Laservorrichtung dienen . Die poröse Speicherschicht kann hingegen auch auf der elektrisch leitfähigen Wärmesenke benachbart zu der Laservorrichtung angeordnet werden, und somit nicht als elektrisch leitfähige Kontaktschicht zwischen der elektrisch leitfähigen Wärmesenke und der Laservorrichtung dienen .
Der Schritt des Ausbildens der porösen Speicherschicht kann beispielsweise durch Einspritzen oder Aufdampfen des Gettermaterials in Zwischenräume der porösen Schicht erfolgen bzw . einen solchen Prozess umfassen . Beim Bau des Laserpackages kann ein Gettermaterial , z . B . unter hohem Druck, in die poröse Speicherschicht eingebracht werden, sodass dieses an der Oberfläche der porösen Struktur adsorbiert . Im Laufe des Betriebs des Lasers kann dieses Gettermaterial desorbieren und schädliche Moleküle , insbesondere organische Moleküle , in unschädliche umwandeln . Für den Fall , dass das Gettermaterial Sauerstoff umfasst , können mittels des Sauerstoffs beispielsweise organische bzw . kohlenstoffhaltige Moleküle im Hohlraum des Laserpackages während einer bestimmungsgemäßen Verwendung des Laserpackages in unschädlichen Wasserdampf und CO2 umgewandelt werden .
Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst der Schritt des Anordnens des Gehäusedeckels auf der Oberseite des Trägersubstrates ein Auf kleben des Gehäusedeckels auf der Oberseite des Trägersubstrates mittels einer Klebeschicht . Insbesondere kann es sich bei der Klebeschicht um eine Schicht umfassend ein organisches Material handeln, mittels der das Laserpackage eingekapselt wird, insbesondere nicht hermetisch eingekapselt wird .
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert . Es zeigen, j eweils schematisch,
Fig . 1 ein Laserpackage umfassend eine Laservorrichtung auf einem Submount ; und
Fig . 2 bis 7 Ausführungsformen eines Laserpackages mit einer porösen Speicherschicht umfassend ein Gettermaterial einigen Aspekten des vorgeschlagenen Prinzips .
Detaillierte Beschreibung
Die folgenden Ausführungsformen und Beispiele zeigen verschiedene Aspekte und ihre Kombinationen nach dem vorgeschlagenen Prinzip . Die Ausführungsformen und Beispiele sind nicht immer maßstabsgetreu . Ebenso können verschiedene Elemente vergrößert oder verkleinert dargestellt werden, um einzelne Aspekte hervorzuheben . Es versteht sich von selbst , dass die einzelnen Aspekte und Merkmale der in den Abbildungen gezeigten Ausführungsformen und Beispiele ohne weiteres miteinander kombiniert werden können, ohne dass dadurch das erfindungsgemäße Prinzip beeinträchtigt wird . Einige Aspekte weisen eine regelmäßige Struktur oder Form auf . Es ist zu beachten, dass in der Praxis geringfügige Abweichungen von der idealen Form auftreten können, ohne j edoch der erfinderischen Idee zu widersprechen .
Außerdem sind die einzelnen Figuren, Merkmale und Aspekte nicht unbedingt in der richtigen Größe dargestellt , und auch die Pro- Portionen zwischen den einzelnen Elementen müssen nicht grundsätzlich richtig sein . Einige Aspekte und Merkmale werden hervorgehoben, indem sie vergrößert dargestellt werden . Begriffe wie "oben" , "oberhalb" , "unten" , "unterhalb" , "größer" , "kleiner" und dergleichen werden j edoch in Bezug auf die Elemente in den Figuren korrekt dargestellt . So ist es möglich, solche Beziehungen zwischen den Elementen anhand der Abbildungen abzuleiten .
Fig . 1 zeigt eine schematische Skizze eines typischen Laserpackages 1 mit einer Laserdiode bzw . einem Laserchip 2 , der mittels einer ersten Lotschicht 3 auf einen Submount 4 gelötet wird, und dieser Submount 4 mittels einer zweiten Lotschicht 5 auf eine Wärmesenke 6 , insbesondere Kupferwärmesenke aufgebracht wird . Ein solches Laserpacke 1 muss zum gegenwärtigen Zeitpunkt hermetisch verkapselt ( nicht dargestellt ) sein, um Alterungseffekte innerhalb des Laserpackages 1 zu verringern und so die Lebensdauer des Laserpackages 1 zu erhöhen . Hermetisch dichte Gehäuse sind allerdings sehr teuer , da die Anforderungen an Dichtigkeit , die im MIL-Standard 883 beschrieben werden, sehr hoch sind .
Es wird daher ein verbessertes Laserpackage vorgeschlagen, welches kein hermetisch abgedichtetes Gehäuse benötigt , aber die Lebensdauer des Laserpackages dennoch erhöht werden kann . Ein solches Laserpackage bzw . mögliche Ausführungsformen desselben nach einigen Aspekten des vorgeschlagenen Prinzips sind in den Figuren 2 bis 7 gezeigt .
Fig . 2 zeigt ein Laserpackage 10 umfassend ein Trägersubstrat 11 mit einer elektrischen Kontaktfläche auf einer Oberseite des Trägersubstrates 11 . Auf der elektrischen Kontaktfläche bzw . auf dem Trägersubstrat 11 ist eine elektrisch leitfähige Wärmesenke 12 angeordnet , die mit der elektrischen Kontaktfläche bzw . dem Trägersubstrat 11 elektrisch gekoppelt ist . Auf der Wärmesenke 12 ist mittels einer Lotschicht 13 ein Submount 14 befestigt . Der Submount 14 umfasst einen Basisträger 15 , auf dessen Ober- und Unterseite j eweils eine elektrisch leitfähige Beschichtung 16a , 16b ausgebildet ist . Die Lotschicht 14 grenzt dabei an die elektrisch leitfähige Beschichtung 16b auf der Unterseite des Submounts 14 an .
Auf dem Submount 14 bzw . über der Wärmesenke 12 ist eine elektrisch leitfähige Kontaktschicht 17 angeordnet , die den Submount 14 und eine Laservorrichtung 18 , die auf der elektrisch leitfähigen Kontaktschicht 17 angeordnet ist , elektrisch miteinander koppelt . Die Laservorrichtung 18 ist dazu ausgebildet Laserstrahlung durch eine Laserfacette 19 auf einer Seitenfläche 20 der Laservorrichtung 18 zu emittieren . Insbesondere ist die Laservorrichtung 18 derart auf dem Submount 14 angeordnet , dass die Laserfacette 19 im Wesentlichen in derselben Ebene wie eine darunterliegenden Seitenfläche 21 des Submountes 14 liegt oder über diese hinausragt . Dies verhindert ein sogenanntes beam clipping der von der Laservorrichtung 18 emittierten Laserstrahlung durch den Submount 14 bzw . durch die darunterliegende Wärmesenke 12 .
Das Laserpackage 10 umfasst zudem eine poröse Speicherschicht 22 in der ein Gettermaterial gespeichert ist . In der in Fig . 2 dargestellten Ausführungsform umfasst die elektrisch leitfähige Kontaktschicht 17 die poröse Speicherschicht 22 und somit auch das Gettermaterial . Insbesondere umfasst die elektrisch leitfähige Kontaktschicht 17 in der dargestellten Ausführungsform eine Nanowire-Struktur , in der das Gettermaterial gespeichert ist . Wegen der hohen Flexibilität der Nanowires einer solchen Nanowire-Struktur können thermomechanische Spannungen, die durch unterschiedlichen thermischen Ausdehnungs koeffizienten der Laservorrichtung 18 und dem Submount 14 entstehen, gepuffert werden . Zusätzlich dazu kann aufgrund der hohen spezifischen Oberfläche der Nanowire-Struktur das Gettermaterial gut in der Nanowire-Struktur bzw . in den Zwischenräumen und/oder auf der großen Oberfläche der Nanowire-Struktur gespeichert werden . Mittels einem Gehäusedeckel 23 , der auf der Oberseite des Trägersubstrates 11 angeordnet ist , ist das Laserpackage 10 verkapselt . Der Gehäusedeckel 23 bildet mit dem Trägersubstrat 11 einen Hohlraum 24 aus , in dem die elektrisch leitfähige Wärmesenke 12 , der Submount 14 , die Laservorrichtung 18 , und die elektrisch leitfähige Kontaktschicht 17 bzw . die poröse Speicherschicht 22 angeordnet sind . Der Gehäusedeckel 23 wird dabei insbesondere mit eine Klebeschicht 25 auf dem Trägersubstrat 11 befestigt , wobei die Klebeschicht 25 entgegen eines hermetisch verkapselten Laserpackages organische Materialien umfassen kann . Aufgrund der Verwendung der porösen Speicherschicht 22 umfassend ein Gettermaterial kann nämlich auf eine hermetische Verkapselung des Laserpackages 10 verzichtet werden, und es kann dennoch die Lebensdauer des Laserpackages 10 erhöht werden, da das Gettermaterial während einer bestimmungsgemäßen Verwendung des Laserpackages 10 schädliche Moleküle innerhalb des Hohlraums 24 unschädlich machen kann .
Fig . 3 zeigt eine weitere Ausführungsform eines Laserpackages nach einigen Aspekten des vorgeschlagenen Prinzips . Im Gegensatz zu dem in Fig . 2 gezeigten Laserpackage 10 ist die Laservorrichtung 10 direkt auf der Wärmesenke 12 angeordnet , und auf den Submount 14 wurde verzichtet . In diesem Fall ist die Laservorrichtung 18 derart auf der Wärmesenke 12 angeordnet , dass die Laserfacette 19 der Laservorrichtung 18 im Wesentlichen in derselben Ebene wie eine darunterliegenden Seitenfläche 26 der Wärmesenke 12 liegt oder über diese hinausragt . Dies verhindert wiederum ein beam clipping der von der Laservorrichtung 18 emittierten Laserstrahlung durch die darunterliegende Wärmesenke 12 .
Die elektrisch leitfähige Kontaktschicht 17 umfasst wiederum die poröse Speicherschicht 22 und somit auch das Gettermaterial sowie eine Nanowire-Struktur , in der das Gettermaterial gespeichert ist . Dadurch können wiederum thermomechanische Spannungen zwischen der Laservorrichtung 18 und der Wärmesenke 12 gepuffert werden .
Fig . 4 bis 7 zeigen Ausführungsformen, bei denen die poröse Speicherschicht 22 durch eine separate Schicht in dem Laserpackage 10 ausgebildet ist und nicht in der elektrisch Leitfähigen Kontaktschicht 17 .
Gemäß Figuren 4 und 5 ist die poröse Speicherschicht 22 beispielsweise auf dem Submount 14 bzw . der Wärmesenke 12 beab- standet zu der elektrisch Leitfähigen Kontaktschicht 17 angeordnet . Figuren 6 und 7 zeigen hingegen Ausführungsformen, bei denen die poröse Speicherschicht 22 auf dem Trägersubstrat be- abstandet zu der Wärmesenke 12 angeordnet ist . Es ist j edoch auch möglich, dass die poröse Speicherschicht 22 beispielsweise in Form einer elektrisch leitfähigen Kontaktschicht zwischen dem Trägersubstrat 11 und der Wärmesenke 12 bzw . zwischen der Wärmesenke 12 und dem Submount 14 angeordnet ist .
Prinzipiell ist die Positionierung der porösen Speicherschicht 22 innerhalb des Laserpackage 10 frei wählbar , j edoch kann es bevorzugt sein, wenn die poröse Speicherschicht in einem Bereich des Laserpackages 10 angeordnet ist , der sich aufgrund bzw . während der bestimmungsgemäßen Verwendung des Laserpackages 10 erwärmt . Dadurch kann eine Desorption des Gettermaterials aus der Speicherschicht erleichtert sein .
BEZUGSZEICHENLISTE
1 Laserpackage
2 Laserdiode
3 erste Lotschicht
4 Submount
5 zweite Lotschicht
6 Wärmesenke
10 Laserpackage
11 Träger subs trat
12 Wärmesenke
13 Lotschicht
14 Submount
15 Basisträger
16a , 16b elektrisch leitfähige Beschichtung
17 Kontakts chicht
18 Laservorrichtung
19 Laserfacette
20 Seitenfläche
21 Seitenfläche
22 poröse Speicherschicht
23 Gehäusedeckel
24 Hohlraum
25 Klebe schicht
26 Seitenfläche

Claims

PATENTANS PRÜCHE Laserpackage (10) umfassend: ein Trägersubstrat (11) mit wenigstens einer elektrischen Kontaktfläche auf einer Oberseite des Trägersubstrates ( 11 ) ; eine auf der wenigstens einen elektrischen Kontaktfläche angeordnete elektrisch leitfähige Wärmesenke (12) ; eine auf oder über der Wärmesenke (12) angeordnete elektrisch leitfähige Kontaktschicht (17) ; eine Laservorrichtung (18) , die auf der elektrisch leitfähigen Kontaktschicht (17) angeordnet und mit dieser gekoppelt ist, und die dazu ausgebildet ist Laserstrahlung durch wenigstens eine Laserfacette (19) auf einer Seitenfläche (20) der Laservorrichtung (18) zu emittieren; einen Gehäusedeckel (23) , der auf der Oberseite des Trägersubstrates (11) angeordnet ist, und mit dem Trägersubstrat (11) einen Hohlraum (24) ausbildet; und eine poröse Speicherschicht (22) umfassend ein Gettermaterial; wobei die elektrisch leitfähige Wärmesenke (12) , die Laservorrichtung (18) und die poröse Speicherschicht (22) in dem Hohlraum angeordnet sind; und wobei die elektrisch leitfähige Kontaktschicht (17) die poröse Speicherschicht (22) umfasst. Laserpackage nach Anspruch 1, wobei die poröse Speicherschicht (22) bezogen auf deren Volumen eine höhere spezifische Oberfläche aufweist als die elektrisch leitfähige Wärmesenke (12) und/oder das Trägersubstrat (11) und/oder der Gehäusedeckel (23) und/oder die Laservorrichtung ( 18 ) .
3. Laserpackage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die poröse Speicherschicht (22) eine Nanowire-Struk- tur umfasst.
4. Laserpackage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die poröse Speicherschicht (22) ein Sintermaterial umfasst .
5. Laserpackage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die poröse Speicherschicht (22) auf der elektrisch leitfähigen Wärmesenke (12) angeordnet ist.
6. Laserpackage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Gettermaterial Sauerstoff umfasst.
7. Laserpackage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Gettermaterial dazu ausgebildet ist, während einer bestimmungsgemäßen Verwendung des Laserpackages (10) aus der porösen Speicherschicht (22) zu desorbieren.
8. Laserpackage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner umfassend einen Submount (14) , der zwischen der Wärmesenke (12) und der elektrisch leitfähigen Kontaktschicht (17) angeordnet ist, wobei der Submount (14) einen keramischen Basisträger (15) umfasst, auf dessen Ober- und Unterseite jeweils eine elektrisch leitfähige Beschichtung (16a, 16b) ausgebildet ist.
9. Laserpackage nach Anspruch 8, wobei der Submount (14) mittels einer Lotschicht (13) auf der Wärmesenke (12) befestigt ist.
10. Laserpackage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Gehäusedeckel (23) mittels einer Klebeschicht (25) auf dem Trägersubstrat (11) befestigt ist.
11. Laserpackage nach Anspruch 10, wobei die Klebeschicht
(25) ein organisches Material umfasst.
12. Laserpackage nach Anspruch 10, wobei die Klebeschicht
(25) durch ein anorganisches Material gebildet ist
13. Verfahren zur Herstellung eines Laserpackages (10) umfassend die Schritte:
Bereitstellen eines Trägersubstrats (11) mit wenigstens einer elektrischen Kontaktfläche auf einer Oberseite des Trägersubstrates (11) ;
Anordnen einer elektrisch leitfähigen Wärmesenke (12) auf der wenigstens einen elektrischen Kontaktfläche;
Ausbilden einer porösen Speicherschicht (22) umfassend ein Gettermaterial;
Anordnen einer Laservorrichtung (18) auf der porösen Speicherschicht (22) auf oder über der elektrisch leitfähigen Wärmesenke (12) ; und
Anordnen eines Gehäusedeckels (23) auf der Oberseite des Trägersubstrates (11) , sodass dieser und mit dem Trägersubstrat (11) einen Hohlraum (24) ausbildet und die elektrisch leitfähige Wärmesenke (12) , die Laservorrichtung (18) und die poröse Speicherschicht (22) in dem Hohlraum (24) angeordnet sind.
14. Verfahren nach Anspruch 13, wobei die poröse Speicherschicht (22) eine Nanowire-Struktur umfasst und auf der elektrisch leitfähigen Wärmesenke (12) ausgebildet wird.
15. Verfahren nach Anspruch 13 oder 14, wobei der Schritt des Ausbildens der porösen Speicherschicht (22) ein Einspritzen des Gettermaterials in Zwischenräume der porösen Speicherschicht (22) umfasst.
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 15, wobei der Schritt des Anordnens des Gehäusedeckels (23) auf der Oberseite des Trägersubstrates (11) ein Aufkleben des Gehäusedeckels (23) auf der Oberseite des Trägersubstrates (11) mittels einer Klebeschicht (25) umfasst.
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