[发明专利]半导体激光器和用于制造这种半导体激光器的方法

说明书

在一个实施方式中，半导体激光器(1)包括表面发射的半导体激光器芯片(4)，所述半导体激光器芯片具有：半导体层序列(40)，所述半导体层序列具有用于产生激光辐射(L)的有源区(41)；和光出射面(44)，所述光出射面垂直于半导体层序列(4)的生长方向(G)取向。此外，半导体激光器(1)包含衍射光学元件(3)，所述衍射光学元件设计用于扩宽和分配激光辐射(L)，使得半导体激光器(1)优选是人眼安全的。衍射光学元件(3)的光学有效结构(33)由具有至少1.65或2.0的折射率的材料构成。

技术领域

提出一种半导体激光器。此外提出一种用于制造这种半导体激光器的方法。

发明内容

要解决的目的在于，提出一种半导体激光器，所述半导体激光器是对人眼安全的且可有效地制造。

该目的此外通过具有实施例的特征的半导体激光器和方法来实现。优选的改进方案是实施例的主题。

根据至少一个实施方式，半导体激光器包括一个或多个半导体激光器芯片。至少一个半导体激光器芯片包括半导体层序列。所述半导体层序列包含一个或多个有源区，用于产生激光辐射。此外，半导体激光器芯片具有光出射面。在光出射面上进行激光辐射的发射。

根据至少一个实施方式，至少一个半导体激光器芯片是表面发射器。这尤其表示：半导体激光器芯片将在运行时产生的激光辐射在相对大的表面上发射。半导体激光器芯片在其上发射激光辐射的表面、即光出射面优选垂直于或近似垂直于半导体层序列的生长方向取向，使得谐振器方向平行于或近似平行于生长方向伸展。近似在这里和在下文中尤其表示具有最高15°或5°或2°的容差。而与表面发射器不同，边发射器相反地具有沿着垂直于生长方向的发射方向和谐振器方向。

半导体层序列例如基于第13-15化合物半导体材料。该半导体材料例如是氮化物化合物半导体材料，如Al_nIn_1-n-mGa_mN，或是磷化物化合物半导体材料，如Al_nIn_1-n-mGa_mP，或也是砷化物化合物半导体材料，如Al_nIn_1-n-mGa_mAs或Al_nGa_mIn_1-n-mAs_kP_1-k，其中分别有0≤n≤1，0≤m≤1且m+n≤1以及0≤k1。优选地在此适合于半导体层序列的至少一个层或所有层的是0n≤0.8、0.4≤m1和n+m≤0.95以及0k≤0.5。在此，半导体层序列可以具有掺杂材料以及附加的组成部分。出于简单原因，仅给出半导体层序列的晶格的主要组成部分，即Al、As、Ga、In、N或P，即使在这些主要组成部分可以部分地通过少量其他物质替代和/或补充时也如此。

根据至少一个实施方式，半导体激光器包括至少一个衍射光学元件，简称DoE。一个或多个衍射光学元件设计为用于扩宽激光辐射和使激光辐射散布开，尤其用于使激光辐射散布在更高的空间角度范围。经由衍射光学元件可以实现的是：半导体激光器由于与之关联的激光辐射发散对于人眼而言并不特别危险，使得该半导体激光器无需其他措施就是人眼安全的并且满足对此所需的法律规定。

对衍射光学元件替选地，一般也可以分别存在扩宽射束的光学元件。扩宽射束的光学元件例如是微透镜阵列，英语Micro Lens Array或简称MLA。微透镜阵列具有多个单透镜，所述单透镜优选紧密地设置。产生的激光辐射穿过光出射面的区域，所述区域优选由至少10或30或100个微透镜覆盖。替选地或附加地，扩宽射束的光学元件可以具有散射层或由其组成，所述散射层也称作扩散器。散射层尤其包括：粗糙部，激光辐射在所述粗糙部上散射；和/或在对于激光辐射可透过的基质材料中的散射颗粒。下面的针对衍射光学元件的实施方式同样适用于扩宽射束的光学元件。