半导体激光器和用于制造半导体激光器的方法和晶圆技术

本发明专利技术涉及一种半导体激光器，其包括以下各项：‑半导体层序列，其具有限定谐振器的两个相对刻面，以及在两个刻面之间形成的有效区；‑脊形波导，其由半导体层序列被构造为半导体层序列的顶面的凸起，所述凸起位于有效区上方，并且脊形波导的纵轴沿着有效区定向；‑接触金属化物，其被施加在背对着有效区的脊形波导的顶面上；以及‑与接触金属化物直接接触的电流流动层，其中‑该半导体层序列的顶面包括区段，该区段关于脊形波导的纵轴在区段宽度上邻近该两个刻面中的一个；该区段包括脊形波导的顶面的下区段；并且该下区段延伸，以使得关于脊形波导的纵轴在脊形波导的宽度上邻接该两个刻面中的所述一个，以及‑该区段没有电流流动层。本发明专利技术进一步涉及一种制造半导体激光器方法和晶圆。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】半导体激光器和用于制造半导体激光器的方法和晶圆
本专利技术涉及半导体激光器以及用于制造半导体激光器的方法。本专利技术进一步涉及晶圆。本专利申请要求保护德国专利申请DE102015119146.6的优先权，其公开内容通过引用被合并于此。
技术介绍
从公开的专利申请DE102012106687A1已知脊形激光器。从公开的专利申请WO2015/055644A1已知包括在一侧上加宽的脊形结构的半导体激光器。本专利技术所基于的问题应该被视为提供一种经改进的半导体激光器。本专利技术所基于的问题应该进一步被视为提供一种用于制造半导体激光器的经改进的方法。本专利技术所基于的问题还应该被视为提供一种经改进的晶圆。借助于独立权利要求的相应主题来解决这些问题。本专利技术的有利构造是相应的从属的子权利要求的主题。
技术实现思路
根据一个方面，提供一种半导体激光器，其包括：-半导体层序列，其包括两个相对的刻面以及被构造在两个刻面之间的有效区，其中所述两个相对刻面限定谐振器；-脊形波导，其由半导体层序列被构造为半导体层序列的顶侧的凸起，所述凸起位于有效区上方，并且脊形波导的纵轴沿着有效区定向；-接触金属化物，其被施加在脊形波导的背对着有效区的顶侧上；以及-电流流动层，其与接触金属化物直接接触，-其中该半导体层序列的顶侧包括如下区段，该区段关于脊形波导的纵轴在其宽度上邻接这两个刻面中的一个，其中该区段包括脊形波导的顶侧的子区段，其中该子区段以关于脊形波导的纵轴在脊形波导的宽度上邻接这两个刻面中的所述一个的方式来延伸，-其中该区段没有电流流动层。根据另一方面，提供一种用于制造半导体激光器的方法，包括以下步骤：-提供半导体层序列，其包括有效区，其中该半导体层序列包括脊形波导，其由半导体层序列被构造为半导体层序列的顶侧的凸起，所述凸起位于有效区上方，并且其纵轴沿着有效区定向，其中将接触金属化物施加在脊形波导的背对着有效区的顶侧上，-限定两条断裂线，其横向于脊形波导的纵轴并且平行于半导体层序列的顶侧延伸，-以如下方式将电流流动层施加在半导体层序列上，使得在所述施加之后，电流流动层与接触金属化物直接接触，以及-其中该半导体层序列的顶侧包括如下区段，该区段关于脊形波导的纵轴在其宽度上邻接这两条断裂线其中的一个，其中该区段包括脊形波导的顶侧的至少一个子区段，其中该子区段以关于脊形波导的纵轴在脊形波导的宽度上邻接这两条断裂线其中的所述一个的方式来延伸，其中该区段没有电流流动层，-使半导体层序列沿着所述两条断裂线断裂，以使得沿着所述两条断裂线形成两个相对的刻面，其限定谐振器，其中该有效区被构造在两个刻面之间。根据还有的另一方面，提供一种晶圆，其包括：-半导体层序列，其包括有效区，其中该半导体层序列包括脊形波导，其由半导体层序列被构造为半导体层序列的顶侧的凸起，所述凸起位于有效区上方，并且脊形波导的纵轴沿着有效区定向，其中将接触金属化物施加在脊形波导的背对着有效区的顶侧上，-用于限定两条断裂线的两个断裂沟槽，这两条断裂线横向于脊形波导的纵轴并且平行于半导体层序列的顶侧延伸，-电流流动层，其与接触金属化物直接接触，-其中该半导体层序列的顶侧包括如下区段，该区段关于脊形波导的纵轴在其宽度上邻接这两条断裂线其中的一个，其中该区段包括脊形波导的顶侧的至少一个子区段，其中该子区段以关于脊形波导的纵轴在脊形波导的宽度上邻接这两条断裂线其中的所述一个的方式来延伸，其中该区段没有电流流动层。本专利技术特别地并且此外包括在脊形波导的顶侧上提供一个区域（或两个区域）的思想，所述一个区域（或两个区域）直接邻接两条断裂线中的一个（或者其相应地邻接两条断裂线中的一个）并且没有电流流动层。也就是说，换言之，没有电流流动层位于该区域、即子区段中。这有利地引起沿着断裂线的经改进的断裂行为。这带来如下技术优点：特别地可能实现经改进的断裂质量。特别地，可以有利地避免如下情况：其中，在断裂过程之后，电流流动层的可能材料残余物位于刻面的有效区中。情况是这样，特别地因为断裂线的区域中的局部应力对于裂开或断裂而言受到正面影响，其中在断裂过程之后沿着所述断裂线形成刻面。这可能有利地带来以下技术优点，所述刻面包括尽可能平滑的表面、尤其是原子级平滑表面，而不包括过程中的缺陷，诸如晶体错位。作为结果有利地可以实现良好的阈值电流。特别地，可以实现低工作电流、高效率和长寿命。通过留空在脊形波导的顶侧上直接邻接两条断裂线之一的区域，可以有效地控制全局和/或局部应力场，以使得可以获得包括足够表面质量的刻面。特别地，由此有可能防止脊形波导区域在使用于产生刻面的断裂延伸的位置处被覆盖。电流流动层与接触金属化物直接接触的事实尤其是意味着：没有其他层位于电流流动层和接触金属化物之间。因此，电流流动层直接触碰到所述接触金属化物，也就是说紧接地。特别地，不存在位于接触金属化物和电流流动层之间的另外的导热层，所述导热层例如被设置用于，散出在半导体激光器的运行期间所生成的热量。根据一个实施例，半导体层序列的顶侧的没有电流流动层的区段配备有接触金属化物。也就是说，换言之，特别地，将接触金属化物施加或形成在所述区段上，其中在所述区段内的该接触金属化物没有电流流动层。在一个实施例中规定，接触金属化物具有如下区域，所述区域没有电流流动层。该区域对应于半导体层序列的顶侧的上面指定的区段和/或相应地包括半导体层序列的顶侧的上面指定的区段。在本专利技术的意义中的脊形波导还可以被表示为脊。脊形波导有利地引起在与半导体层序列的主延伸方向平行的方向上有效的辐射引导。在垂直于主延伸方向（即与半导体层序列的生长方向平行）的方向上的辐射引导特别地通过半导体层序列的如下层来进行，所述层中的至少部分不被所述脊包括。因此，就此而论，术语波导涉及在平行于主延伸方向的方向上的波引导。该脊形波导由半导体层序列来成形或构造。该波导因此被构造为在平行于半导体层序列的生长方向上、半导体层序列的剩余区域上的凸起。换言之，由半导体层序列的材料来构造或形成该波导（脊形波导）。在脊形波导的两侧上移除半导体层序列的材料。该脊形波导沿着半导体激光器的发射方向和/或谐振器纵向方向延伸。除了同义术语脊和/或相应波导之外，这样的脊形波导在德语中还可以被称为“脊波导”或简单地仅仅称为“脊”。根据一个实施例，该半导体激光器被构造为脊激光器。谐振器纵向方向例如通过作为谐振器镜来起作用的刻面来限定并且例如垂直于所述刻面来定向。根据一个实施例，该半导体激光器包括接触金属化物。该接触金属化物位于波导的背对着有效区的顶侧上。特别地，该接触金属化物触碰半导体层序列的如下半导体材料，所述半导体材料成型顶侧。该接触金属化物优选地由金属或金属合金形成或成型。可替代地或附加地规定，接触金属化物由半导体材料形成和/或相应地包括半导体材料，其中所述半导体材料通过相应掺杂而包括金属特性或者基本上的金属特性。根据一个实施例，该接触金属化物由下面提到的材料其中的一种或多种形成，或者包括这样的材料其中的一种或多种：Pd、Ti、Pt、Ni、ZnO:Al、ZnO:Al、ZnO:Ga、ITO、Rh（铑）。例如通过相应掺杂来调整所呈现的氧化材料的逸出功。根据一个实施例，该半导体激光器包括电流流动层。该电流流动层与接触金属化物直接接触。该电流流动层被设本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种半导体激光器（101），所述半导体激光器包括：‑ 半导体层序列（103），所述半导体层序列包括两个相对的刻面（107、201），以及被构造在所述两个刻面（107、201）之间的有效区（105），其中所述两个相对的刻面限定谐振器；‑ 脊形波导（109），所述脊形波导由所述半导体层序列（103）被构造为所述半导体层序列（103）的顶侧（111）的凸起，所述凸起位于所述有效区（105）的上方，并且所述脊形波导的纵轴（207）沿着所述有效区（105）定向；‑ 接触金属化物（119），所述接触金属化物被施加在所述脊形波导（109）的背对着所述有效区（105）的顶侧（113）上；以及‑ 电流流动层（123），所述电流流动层与所述接触金属化物（119）直接接触，‑ 其中所述半导体层序列（103）的所述顶侧（111）包括区段（203），所述区段关于所述脊形波导（109）的纵轴（207）在所述区段的宽度（209）上邻接所述两个刻面（107、201）中的一个，其中所述区段（203）包括所述脊形波导（109）的所述顶侧（113）的子区段（205），其中所述子区段（205）以关于所述脊形波导（109）的所述纵轴（207）在所述脊形波导（109）的宽度上邻接所述两个刻面（107、201）中的所述一个的方式来延伸，‑ 其中所述区段（203）没有所述电流流动层（123）。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.11.06 DE 102015119146.61.一种半导体激光器（101），所述半导体激光器包括：-半导体层序列（103），所述半导体层序列包括两个相对的刻面（107、201），以及被构造在所述两个刻面（107、201）之间的有效区（105），其中所述两个相对的刻面限定谐振器；-脊形波导（109），所述脊形波导由所述半导体层序列（103）被构造为所述半导体层序列（103）的顶侧（111）的凸起，所述凸起位于所述有效区（105）的上方，并且所述脊形波导的纵轴（207）沿着所述有效区（105）定向；-接触金属化物（119），所述接触金属化物被施加在所述脊形波导（109）的背对着所述有效区（105）的顶侧（113）上；以及-电流流动层（123），所述电流流动层与所述接触金属化物（119）直接接触，-其中所述半导体层序列（103）的所述顶侧（111）包括区段（203），所述区段关于所述脊形波导（109）的纵轴（207）在所述区段的宽度（209）上邻接所述两个刻面（107、201）中的一个，其中所述区段（203）包括所述脊形波导（109）的所述顶侧（113）的子区段（205），其中所述子区段（205）以关于所述脊形波导（109）的所述纵轴（207）在所述脊形波导（109）的宽度上邻接所述两个刻面（107、201）中的所述一个的方式来延伸，-其中所述区段（203）没有所述电流流动层（123）。2.根据权利要求1所述的半导体激光器（101），其中关于所述脊形波导（109）的所述纵轴（207）的所述区段（203）的所述宽度（209）在30µm和80µm之间，特别地在35µm和55µm之间。3.根据权利要求1或2所述的半导体激光器（101），其中关于所述脊形波导（109）的所述纵轴（207）的所述区段（203）的长度（211）在5µm和50µm之间，特别地在10µm和20µm之间。4.根据前述权利要求中的任一项所述的半导体激光器（101），其中所述区段（203）部分地由所述电流流动层（123）的一个或多个电流流动层区段（213、215、217）来界定。5.根据权利要求4所述的半导体激光器（101），其中关于所述脊形波导（109）的所述纵轴（207），所述一个或所述多个电流流动层区段（213、215、217）的相应宽度（219、221、223）在30µm和100µm之间，特别地在35µm和85µm之间，优选地在5µm和10µm之间。6.根据前述权利要求中的任一项所述的半导体激光器（101），其中与所述电流流动层（123）间隔开的至少一个其他电流流动层（603、803）被施加在所述半导体层序列（103）的所述顶侧（111）上。7.根据权利要求6所述的半导体激光器（101），其中关于所述脊形波导（109）的所述纵轴（207）的所述至少一个其他电流流动层（603、803）的相应宽度（605）在10µm和40µm之间，特别地在20µm和30µm之间。8.一种用于制造半导体激光器（101）的方法，所述方法包括以下步骤：-提供（1101）半导体层序列（103），所述半导体层序列包括有效区（105），其中所述半导体层序列（103）包括脊形波导（109），所述脊形波导由所述半导体层序列（103）被构造为所述半导体层序列（103）的顶侧（111）的凸起，所述凸起位于所述有效区（105）上方，并且所述脊形波导的纵轴（207）沿着所述有效区（105）定向，其中将接触金属化物（119）施加在所述脊形波导（109）的背对着所述有效区（105）的顶侧（113）上，-限定（1103）两条断裂线（1103、1005），所述两条断裂线横向于所述脊形波导（109）的所述纵轴（207）并且平行于所述半导体层序列（103）的所述顶侧（111）延伸，-以如下方式将电流流动层（123）施加（1105）在所述半导体层序列（103）上，使得在所...

【专利技术属性】
技术研发人员：S格哈德，C韦尔海利希，A勒夫勒，
申请(专利权)人：奥斯兰姆奥普托半导体有限责任公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE