[发明专利]半导体激光二极管和用于制造半导体激光二极管的方法

说明书

提出一种半导体激光二极管(100)，其具有：通过外延法制造的半导体层序列(2)，其具有至少一个有源层(3)，其中在所述半导体层序列(2)的至少一个表面区域(20)上设置有含镓的钝化层(10)。此外，提出一种用于制造半导体激光二极管(100)的方法。

技术领域

提出一种半导体激光二极管和一种用于制造半导体激光二极管的方法。

本专利申请要求德国专利申请10 2017 108 435.5的优先权，其公开内容通过参引结合于此。

背景技术

在从紫外到红外的光谱范围中的激光二极管越来越多地开发新的市场，例如在照明应用、投影应用和材料加工应用的领域中，其中激光二极管能够在提高的发光密度方面尤其也相对于发光二极管(LED)充分发挥其优点。这种激光二极管基本上基于InAlGaN材料体系、InAlGaP材料体系或InAlGaAs材料体系中的外延结构。在芯片技术的制造中，根据标准使用介电钝化材料、例如出自SiO₂、Si₃N₄或ZrO₂的介电钝化材料来限制电流以及指数引导(Indexführung)。但在此成问题的是，钝化部的折射率取决于相应使用的介电质只能在极其窄的边界中变化。此外，所述介电材料具有小的热导率并且在其包覆特性和其屏蔽作用方面对于许多应用和功率范围而言不够适合。这些缺点一方面会导致效率损失而另一方面会造成器件稳定性问题。

发明内容

特定的实施方式的至少一个目的是，提出一种半导体激光二极管。特定的实施方式的至少一个另外的目的是，提出一种用于制造半导体激光二极管的方法。

这些目的通过根据本发明的物体和方法来实现。该物体和该方法的有利的实施方式和改进方案在以下的描述和附图中得到。

根据至少一个实施方式，半导体激光二极管具有至少一个有源层，其构建和设置为，在运行中在有源区中产生光。有源层尤其可以是具有多个半导体层的半导体层序列的一部分和具有主延伸平面，该主延伸平面垂直于半导体层序列的层的布置方向。例如，有源层可以具有恰好一个有源区。有源区可以至少部分地通过半导体层序列与电极层的接触面限定，即至少部分地通过如下面限定，电流经由所述面注入到半导体层序列并且由此注入到有源层中。此外，有源区也可以至少部分也通过脊形波导结构限定，即通过在半导体层序列的半导体材料中以长形的突出部的形式形成的脊形部。此外，有源层也可以具有多个有源区，所述有源区可以通过对应数量的所描述的措施限定。即使当在下文中所描述的特征和实施方式大部分涉及在有源层中具有一个有源区和由此可能对应地具有一个脊形波导结构的半导体激光二极管，后续的实施方案相应地也适合于在有源层中具有多个有源区和由此可能对应地具有多个脊形波导结构的半导体激光二极管。

根据另一实施方式，在用于制造半导体激光二极管的方法中制造有源层，该有源层构建和设计为在半导体激光二极管运行中产生光。尤其是，可以借助外延法制造具有有源层的半导体层序列。上文和下文中所描述的实施例和特征同样适合于半导体激光二极管以及用于制造半导体激光二极管的方法。

根据另一实施方式，半导体激光二极管具有光耦合输出面和与光耦合输出面相对置的背侧面。光耦合输出面和背侧面尤其可以是半导体激光二极管的侧面，特别优选是半导体层序列的侧面，其也可以称作所谓的棱面。半导体激光二极管在运行中可以经由光耦合输出面放射在有源区中产生的光。在光耦合输出面和背侧面上可以施加合适的光学涂层，尤其反射性的或部分反射性的层或层序列，其可以形成用于在有源层中产生的光的光学谐振器。有源区可以在背侧面与光耦合输出面之间沿着如下方向延伸，所述方向在此和在下文中称作纵向方向。纵向方向尤其可以平行于有源层的主延伸平面。层上下相叠的布置方向、即垂直于有源层的主延伸平面的方向在此和在下文中称作竖直方向。垂直于纵向方向且垂直于竖直方向的方向在此和在下文中称作横向方向。纵向方向和横向方向因此可以展开如下平面，所述平面平行于有源层的主延伸平面。