[发明专利]半导体激光二极管

说明书

技术领域

说明一种半导体激光二极管。

本专利申请要求德国专利申请102012109175.7的优先权，其公开内容通过回引结合于此。

背景技术

在其载体衬底或者生长衬底对于所生成的辐射至少部分透明的边缘发射的激光二极管中——这例如对于GaN衬底上的发射蓝光或绿光的InGaN激光二极管是这种情况，在衬底中可以传播激光模的散射光以及自发发射的光。如果所述光从输出耦合面出射—这可以称为衬底照明，则所辐射的激光辐射的辐射质量减小，因为所述辐射不再从输出耦合面处的唯一一个点状的区域出射并且因此干扰激光的理想的高斯辐射特性。尤其是在具有所谓飞点技术的激光投影仪中采用这样的激光二极管时，通过来自衬底的干扰性的发射——例如通过所投影图像周围的干扰性的明亮的以及不清晰的图像边缘——得出所投影图像中的不期望的成像错误。

为了减少衬底照明，可以将激光二极管例如安装在热沉或壳体上，使得输出耦合面相对于热沉的前边缘向后错开。由此通过热沉的布置在输出耦合面之前的部分遮蔽从输出耦合面辐射的光的一部分。但是衬底照明由此只能减少到很小的部分，因为该部分从整个衬底被发射。此外由此也不期望地减少了激光功率、也就是期望辐射的激光光线的功率。

发明内容

特定实施方式的至少一个任务是说明一种半导体激光二极管。

该任务通过根据独立权利要求的主题来解决。该主题的有利实施方式和扩展方案在从属权利要求中表明并且此外从以下说明书和附图中得知。

根据至少一个实施方式，半导体激光二极管具有衬底，在该衬底上施加具有至少一个被设立用于生成激光光线的有源层的半导体层序列。所述激光光线沿着辐射方向从半导体层序列辐射。激光光线尤其是可以对应于一个期望的激光模或者多个期望的激光模，所述一个或多个期望的激光模在有源层中生成。

此外，所述半导体激光二极管具有滤波层，该滤波层具有主延伸方向，该主延伸方向与有源层的主延伸方向平行并且被设立用于散射和/或吸收除了激光光线以外也在半导体层序列和/或衬底中传播的光。

为了制造半导体激光二极管，具有至少一个有源层的半导体层序列可以在生长衬底上外延生长。所述生长衬底可以优选是至少部分透明的、对于在有源层中在半导体激光二极管运行时所生成的光至少部分可透过的衬底。生长衬底优选通过GaN衬底或者通过蓝宝石衬底来构成。外延生长例如可以借助于金属有机的气相外延（MOVPE）或者分子辐射外延（MBE）来进行。

所述半导体层序列优选基于III-V族化合物半导体材料。所述半导体材料例如是如Al_xIn_1－x－yGa_yN的氮化物半导体材料或者是如Al_xIn_1－x－yGa_yP的磷化物半导体材料或者是如Al_xIn_1－x－yGa_yAs的砷化物半导体材料，其中分别有0≤x≤1，0≤y≤1以及x+y≤1。所述半导体层序列在此可以具有掺杂物以及附加的成份。但是出于简单的原因仅仅说明半导体层序列的晶格的主要成份，也就是Al、As、Ga、In、N或者P，即使这些成份可以部分地由少量另外的物质代替和/或补充。

所述半导体层序列包含至少一个有源层，所述有源层被设立用于生成电磁辐射，也就是尤其是紫外至红外波长范围中的激光光线。所述有源层尤其是包含至少一个pn结或者优选地一个或多个量子阱结构。由有源层在运行中生成的激光光线尤其是处于在含380nm与550nm之间的光谱范围中或者在含420nm与540nm之间的光谱范围中。

此外还有可能的是，生长衬底被与该生长衬底不同的载体衬底代替。半导体层序列为此在于生长衬底上生长之后被优选以晶片复合物的形式转移到载体衬底上。下面可以根据半导体激光二极管的制造方式用“衬底”来表示生长衬底或载体衬底。

此外在半导体层序列和衬底处构造正面。正面的形成例如在半导体层序列的外延生长到生长衬底上之后进行。所述正面尤其是通过如下方式生成，即例如借助于分裂来分离在其上施加半导体层序列的生长衬底。同样可能的是，所述正面通过刻蚀生成。于是可以在衬底处和/或在半导体层序列处构成突出部。此外还可以在半导体层序列和衬底的与正面相对的侧处构成背面，其中为此可以使用如用于制造正面的方法。