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WO2014202619A1 - Kantenemittierender halbleiterlaser und verfahren zu seiner herstellung - Google Patents

Kantenemittierender halbleiterlaser und verfahren zu seiner herstellung Download PDF

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Publication number
WO2014202619A1
WO2014202619A1 PCT/EP2014/062741 EP2014062741W WO2014202619A1 WO 2014202619 A1 WO2014202619 A1 WO 2014202619A1 EP 2014062741 W EP2014062741 W EP 2014062741W WO 2014202619 A1 WO2014202619 A1 WO 2014202619A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
layer
semiconductor laser
waveguide layer
semiconductor structure
longitudinal direction
Prior art date
Application number
PCT/EP2014/062741
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Alvaro Gomez-Iglesias
Harald KÖNIG
Christian Lauer
Original Assignee
Osram Opto Semiconductors Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Osram Opto Semiconductors Gmbh filed Critical Osram Opto Semiconductors Gmbh
Priority to US14/895,542 priority Critical patent/US9812844B2/en
Publication of WO2014202619A1 publication Critical patent/WO2014202619A1/de

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    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/20—Structure or shape of the semiconductor body to guide the optical wave ; Confining structures perpendicular to the optical axis, e.g. index or gain guiding, stripe geometry, broad area lasers, gain tailoring, transverse or lateral reflectors, special cladding structures, MQW barrier reflection layers
    • H01S5/2004—Confining in the direction perpendicular to the layer structure
    • H01S5/2018—Optical confinement, e.g. absorbing-, reflecting- or waveguide-layers
    • H01S5/2031—Optical confinement, e.g. absorbing-, reflecting- or waveguide-layers characterized by special waveguide layers, e.g. asymmetric waveguide layers or defined bandgap discontinuities
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
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    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/10—Construction or shape of the optical resonator, e.g. extended or external cavity, coupled cavities, bent-guide, varying width, thickness or composition of the active region
    • H01S5/1003—Waveguide having a modified shape along the axis, e.g. branched, curved, tapered, voids
    • H01S5/1014—Tapered waveguide, e.g. spotsize converter
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    • H01S5/1082—Construction or shape of the optical resonator, e.g. extended or external cavity, coupled cavities, bent-guide, varying width, thickness or composition of the active region with a special facet structure, e.g. structured, non planar, oblique
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    • H01S2301/00—Functional characteristics
    • H01S2301/18—Semiconductor lasers with special structural design for influencing the near- or far-field
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    • H01S5/2054—Methods of obtaining the confinement
    • H01S5/2081—Methods of obtaining the confinement using special etching techniques
    • H01S5/209—Methods of obtaining the confinement using special etching techniques special etch stop layers
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    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/30—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region
    • H01S5/32—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising PN junctions, e.g. hetero- or double- heterostructures
    • H01S5/3211—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising PN junctions, e.g. hetero- or double- heterostructures characterised by special cladding layers, e.g. details on band-discontinuities
    • H01S5/3213—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising PN junctions, e.g. hetero- or double- heterostructures characterised by special cladding layers, e.g. details on band-discontinuities asymmetric clading layers

Definitions

  • the present invention relates to an edge-emitting semiconductor laser according to claim 1 and to a method for producing an edge-emitting semiconductor laser according to claim 15.
  • An edge-emitting semiconductor laser comprises a semiconductor structure which has a waveguide layer with an embedded teten active layer has.
  • the Wel ⁇ lenleiter Anlagen extends in a longitudinal direction between ei ⁇ ner first side facet and a second side facet of the semiconductor structure.
  • the semiconductor structure has a tapering region adjoining its first side facet . In the tapered region, a thickness of the waveguide layer perpendicular to the longitudinal direction increases along the longitudinal direction. The thickness of the waveguide layer, which decreases in the direction of the first side facet of the semiconductor structure of this edge-emitting semiconductor laser, causes an overlap, which decreases in the direction of the first side facet, between a laser mode guided in the waveguide of the semiconductor structure and the active layer.
  • the requests may also be reduced to a passivation of the first side facet.
  • the semiconductor structure of the edge-emitting semiconductor laser can be formed with a large optical confinement factor, whereby low threshold current strengths can be achieved.
  • the thickness of the waveguide layer increases linearly along the longitudinal direction.
  • the semiconductor structure of the edge-emitting semiconductor laser can thereby be produced particularly easily. The linear increase in the thickness of the waveguide layer along the longi ⁇ tudinal direction allows a configuration of a far field of laser radiation emitted by the edge-emitting semiconductor laser.
  • the thickness of the waveguide layer increases more than linearly along the longitudinal direction.
  • the tapering region in the longitudinal direction can thereby be made particularly short.
  • ⁇ light the increase in thickness of the waveguide layer of the half ⁇ conductor pattern along the longitudinal direction enabling a design of a far field radiation emitted by the edge-emitting semiconductor laser laser radiation.
  • the waveguide layer includes a first Wellenlei ⁇ terteil Anlagen and a second waveguide part layer.
  • the active layer is arranged between the first waveguide part ⁇ layer and the second waveguide sublayer.
  • a thickness of the second waveguide layer increases in part Ver ⁇ rentungs Scheme the semiconductor structure at along the longitudinal direction.
  • causes the decreasing toward the first side facet thickness of the second shafts ⁇ conductor sub-layer of the waveguide layer of the semiconductor ⁇ structure of the edge-emitting semiconductor laser has a decreasing toward the first side facet overlap between the waveguide layer stimulable laser mode and the active layer of the waveguide layer of semiconducting ⁇ ter Geneva.
  • a thickness of the first waveguide sublayer in the tapering region of the semiconductor structure is constant in the longitudinal direction.
  • the rejuvenation is üngungsbe- area of the semiconductor structure of the edge-emitting semiconductor laser in a particularly simple and inexpensive forth ⁇ adjustable.
  • the constant in longitudinal direction thickness of the first waveguide part layer advantageously enables further expansion of an arrival in the waveguide layer regbaren laser mode in longitudinal direction to the first side facet, which can be coupled to the first side facet of the half ⁇ conductor structure of the edge-emitting semiconductor laser laser radiation.
  • the waveguide layer between a first Man ⁇ tel Anlagen and a second cladding layer In one embodiment of the edge emitting semiconductor laser, the waveguide layer between a first Man ⁇ tel Anlagen and a second cladding layer.
  • a thickness of the second cladding layer measured perpendicular to the longitudinal direction increases in the tapering region of the semiconductor structure in the longitudinal direction.
  • this allows a particularly simple production of the tapering region of the semiconductor structure of the edge-emitting semiconductor laser.
  • the United ⁇ headingungs Surrey the semiconductor structure can be created from an upper surface of the semiconductor structure, starting by an etching process.
  • the tapering region comprises a first partial area and a second partial area. This is the first one
  • Partial area arranged closer to the first side facet than the second portion.
  • the thickness of the waveguide layer increases in the longitudinal direction.
  • the thickness of the waveguide layer is constant in the longitudinal direction. It also rises in the second
  • Subregion the thickness of the second cladding layer in the longitudinal ⁇ nale direction allows a continuous taper of the semiconductor structure of the edge emitting semiconductor laser in the taper region in the longitudinal direction to the first side facet out.
  • a waveform of a laser mode which can be excited in the waveguide layer of the semiconductor structure of the edge-emitting semiconductor laser is advantageously adiabatically deformed, without a reflection of the laser radiation excitable in the waveguide layer occurring in the tapering region.
  • the tapering region comprises a third partial region which extends between the first lateral facet and the first partial region.
  • the thickness of the waveguide layer in the longitudinal direction in the third Operabe ⁇ rich is constant.
  • the third sectionbe- forms rich by a flat portion of the Verjüngungsbe ⁇ Reich, adjacent to the first side facet.
  • the third portion of the taper portion advantageously simplifies ⁇ enough, the production of the taper portion.
  • drop by the provision of the third partial area of the encryption j at üngungs Schemes required accuracies for the manufacture ⁇ development of the tapering portion performed Belichtungspro ⁇ processes, such as required Ausraumsgenauigkei ⁇ th.
  • the third portion of the taper portion of the kan ⁇ tenemittierenden semiconductor laser also facilitates also for the preparation of Edge-emitting semiconductor laser required breaking (Cleaven) of the semiconductor structure of the edge-emitting semiconductor laser. Overall, this simplifies the production of the edge-emitting semiconductor laser, which makes it less expensive to obtain.
  • the third sub-region in the longitudinal direction has a length between 5 ym and 25 ym.
  • the third portion of the taper portion thereby forms a sufficiently large tolerance range to accuracies any un-, in particular alignment inaccuracies when performing an exposure process during Her ⁇ position of the taper portion of the edge-emitting Balance semiconductor laser.
  • the third partial region of the tapering region thereby forms a sufficiently large flat starting point for breaking the semiconductor structure of the edge-emitting semiconductor laser.
  • the first subregion in the longitudinal direction has a length between 10 ⁇ m and 160 ⁇ m, preferably a length between 20 ⁇ m and 80 ⁇ m, particularly preferably a length between 30 ⁇ m and 60 ⁇ m.
  • the first edge-emitting semiconductor laser has a length between 10 ⁇ m and 160 ⁇ m, preferably a length between 20 ⁇ m and 80 ⁇ m, particularly preferably a length between 30 ⁇ m and 60 ⁇ m.
  • the taper region of the semiconductor structure of the edge emitting semiconductor laser in the longitudinal direction have a length of 40 ym.
  • an adiabatic deformation of a laser mode excitable in the waveguide layer of the semiconductor structure of the edge-emitting semiconductor laser then takes place without the length of the waveguide layer of the semiconductor structure being usable for generating laser radiation being greatly reduced.
  • the tapering region is formed as a chamfer, which extends from an upper side of the semiconductor structure to the first side facet of the semiconductor structure.
  • the bevel extends at least partially into the waveguide layer.
  • the rejuvenating ⁇ region of the semiconductor structure of the edge-emitting semiconductor laser is therefore easy and inexpensive to produce.
  • the taper portion of the kantenemittie ⁇ in power semiconductor laser can be produced by an etching process.
  • the continuous decrease in the thickness of the waveguide layer in an oriented perpendicular to the longitudinal direction of the growth direction causes advantageously a adia ⁇ batische reducing an overlap between a stimulable in the waveguide layer laser mode and an active layer of the waveguide layer in the direction of the first Be ⁇ tenfacette.
  • a step is formed between the bevel and the top of the semiconductor structure. In this case, a thickness of a second cladding layer adjacent to the waveguide layer perpendicular to the longitudinal direction increases at the step.
  • the Verjüngungsbe can ⁇ rich in longitudinal direction thereby be particularly short forms ⁇ out.
  • This allows a particularly long Ausbil ⁇ -making a usable for excitation of laser radiation waste section of the waveguide layer of the semiconductor structure of the edge-emitting semiconductor laser in longitudinal Rich ⁇ tung.
  • the waveguide layer on a buried etch stop layer ⁇ may have a material that can be detected in real time during the execution of an etching process.
  • egg nes etching process also reveals that the material of the etch stop layer during the execution of a lower etch rate than the material of the etch stop layer surrounding part of the waves ⁇ conductor layer.
  • the etch stop layer may include GalnP.
  • the etch stop layer may serve as a marker currency ⁇ rend performing an etching process for applying the encryption j üngungs Kunststoffs the semiconductor structure indicating attainment of a desired etching depth.
  • this allows a simple and reproduction ⁇ ducible production of the edge-emitting semiconductor laser.
  • the semiconductor structure to an adjacent to the second Be ⁇ tenfacette second taper region.
  • the thickness of the waveguide layer measured perpendicular to the longitudinal direction increases along the longitudinal direction
  • absorption of laser radiation and associated generation of charge carriers advantageously occurs only to a reduced extent near the second side facet of the semiconductor structure, which also reduces the probability of non-radiative recombination processes on the second side facet.
  • the probability of damage or destruction of the edge-emitting semiconductor laser by an optically induced destruction decreases.
  • a further advantage of the on the second side facet of the edge-emitting semiconductor laser ⁇ provided second taper region is that this can be manufactured together with the formed on the first side facet of the edge-emitting semiconductor laser tapering region, whereby the production of the edge-emitting semiconductor laser simplified overall.
  • a method of manufacturing an edge emitting semiconductor laser comprising steps of manufacturing a semiconducting ⁇ ter Vietnamese having a waveguide layer having atientbet ⁇ ended active layer, wherein the waveguide layer extends in a longitudinal direction between a first side facet and a second side facet of the semiconductor ⁇ structure, and for partially removing the waveguide layer in a tapering region of the semiconductor structure adjoining the first side facet such that a thickness of the waveguide layer measured perpendicular to the longitudinal direction increases in the tapering region along the longitudinal direction.
  • edge-emitting semiconductor laser an overlap takes a in the waveguide layer of the semiconductor ⁇ structure of the edge-emitting semiconductor laser excitable laser mode and the active layer of the waveguide layer of the semiconductor structure toward the first side facet of the semiconductor structure. As a result, it comes close to the first side facet of the semiconductor structure in the active region Layer only to a small extent to an absorption of laser radiation and a charge separation. As a result, in the region of the active layer on the first side facet, there are only a small degree of non-radiative recombination processes and the resulting heat generation. In the case of the edge-emitting semiconductor laser obtainable by the method, there is therefore only a slight risk of optically induced destruction in the region of the active layer on the first side facet of the semiconductor structure.
  • the removal of the waveguide layer is effected by an etching process.
  • Legally advantageous ⁇ the process is particularly simple and kos ⁇ -effectively feasible.
  • a second cladding layer adjoining the waveguide layer is uniformly removed in the entire tapering region. Subsequently, in a subsequent second etching process, the waveguide layer is partially removed.
  • the Ver ⁇ practicesungs Scheme of the semiconductor structure of the edge-emitting semiconductor laser in longitudinal direction short trainees ⁇ , wherein a reducing an overlap between an in the waveguide layer of the semiconductor structure stimulable laser mode and the active layer of the waveguide layer of the semiconductor structure in longitudinal Direction nevertheless adiabatic.
  • the short length of the tapered portion of the semiconductor structure of the edge-emitting semiconductor laser obtainable by the method makes it possible to obtain a
  • FIG. 2 shows a section through a semiconductor structure of a second semiconductor laser
  • FIG 4 shows a section through a semiconductor structure of a fourth semiconductor laser.
  • Fig. 1 shows a schematic sectional view of a part of a first semiconductor laser 10.
  • the first semiconductor laser 10 is an edge-emitting semiconductor laser.
  • the first semiconductor laser 10 has a semiconductor structure 400.
  • the semiconductor structure 400 is formed as a layer structure which has layers of different semiconductor materials arranged successively in a growth direction 404.
  • the semiconductor structure 400 may be made by epitaxial growth, for example.
  • Fig. 1 shows a parallel to the growth direction 404
  • the semiconductor structure 400 has a waveguide layer 440 on.
  • the waveguide layer 440 extends in a longitudinal direction 403, which is oriented perpendicular to the growth direction 404, between a first side facet 401 of the semiconductor structure 400 and a second side facet of the semiconductor structure 400 opposite the first side facet 401.
  • the second side facet of the semiconductor structure 400 is shown in FIG In FIG. 1, the detail of the semiconductor structure 400 shown is not visible.
  • a longitudinal direction 403 In the context of this description, the orientation of the longitudinal axis of the waveguide layer 440 is referred to, without meaning a particular sign of this axis. Therefore , both the direction of the corresponding arrow of FIG. 1 and the opposite direction can be referred to as the longitudinal direction 403.
  • the waveguide layer 440 of the semiconductor structure 400 is arranged between a first cladding layer 450 and a second cladding layer 460 of the semiconductor structure 400.
  • the first cladding layer 450 and the second cladding layer 460 he ⁇ extend in each case perpendicular to the growth direction 404.
  • the second cladding layer 460 constitutes an upper surface 402 of the semiconductor structure 400.
  • the first cladding layer 450 and the second cladding layer 460 can be a different material aufwei ⁇ sen than the waveguide layer 440. in particular, the first cladding layer 450 and the second cladding layer 460 of the semiconductor structure 400 may have a different refractive index than the waveguide layer 440.
  • the waveguide layer 440 sequentially includes in the growth direction 404, a first waveguide portion of layer 410, an active layer 430 and a second waveguide part ⁇ layer 420.
  • the active layer 430 may have a different material than the first waveguide layer 410 and the second part Wel ⁇ lenleiterteil Anlagen 420.
  • the active layer 430 may at ⁇ example as two-dimensional quantum well (quantum well) or be formed of plurality ⁇ in the growth direction 404 of successive two-dimensional quantum wells (multi quantum well).
  • the active layer 430 may also have quantum dots, be formed as an active bulk or otherwise.
  • an electrical contact surface 480 is arranged at the top 402 of the semiconductor structure 400 of the first semiconductor laser 100.
  • a further electrical contact surface is arranged on a lower side of the semiconductor structure 400 opposite the upper side 402.
  • a direct electrical current to RUSH the growth direction are passed through the semiconductor structure 400 404 via the electrical contact area 480 and the further elekt ⁇ innovative contact surface.
  • a radiative recombination of positive and negative charge carriers can occur, which causes an emission of light.
  • dielectric mirrors On the first side facet 401 of the semiconductor structure 400 and on the second side facet of the semiconductor structure 400 opposite the first side facet 401, respective dielectric mirrors, not shown in FIG. 1, are arranged.
  • the dielectric mirror limit the Ausbrei ⁇ processing of active layer 430 in the waveguide layer 440 emitted light in longitudinal direction 403.
  • Growth direction 404 440 emitted light confined in the active layer 430 of the waveguide layer through the right to alter ⁇ gene of the refractive index at the boundary between the waveguide layer 440 and cladding layers 450, 460th
  • the waveguide layer 440 400 includes an optical resonator, in which a standing light wave can form.
  • the excited standing in the space formed by the waveguide layer 440 opti ⁇ rule resonator fiber can lead to stimu ⁇ profiled further emission light by recombination of additional charge carriers in the active layer 430th
  • a population inversion in the active layer 430 can be maintained by a DC current acting as pumping current between the electrical contact area 480 and the further electrical contact area of the semiconductor structure 400.
  • a laser mode is then excited.
  • the first side facet 401 can be a laser facet of the semi ⁇ conductor pattern 400th
  • the disposed on the first side facet 401 of the semiconductor structure 400 mirror is then partially formed transparent so that 400 can emerge as a laser beam in the waveguide ⁇ layer 440 of the semiconductor structure 400 excited laser light on the first side facet 401 of the semiconductor structure.
  • the first side facet 401 can also be the side facet opposite the laser facet of the semiconductor structure 400.
  • bil ⁇ det therefore that of the first side facet 401 opposite second side facet, the laser facet of the semiconductor structure 400.
  • the first side facet 401 and the second side facet can both have the same or similar Reflexionskoeffizien- th.
  • the semiconductor structure 400 of the first semiconductor laser 10 has a adjacent to the first side facet 401 ers ⁇ th zone of taper 100th
  • the first tapering region 100 is formed as a chamfer or bevel 105, which extends from the top side 402 of the semiconductor structure 400 obliquely to the first side facet 401 of the semiconductor structure 400 of the first semiconductor laser 10.
  • a portion of the second cladding layer 460 and a portion of the waveguide layer in the first Ver ⁇ selfungs Scheme 100 is removed 440th
  • the first tapering area 100 comprises a first partial area 110 and a second partial area 120.
  • the first partial area 110 Area 110 and the second subarea 120 are arranged one behind the other in the longitudinal direction 403 of the semiconductor structure 400.
  • the first portion 110 of the first rejuvenation ⁇ region 100 adjoins to the first side facet 401 of the semiconductor structure 400th
  • the waveguide layer 440 of the semiconductor structure 400 of the first semiconductor laser 10 has a thickness 411 in the growth direction 404.
  • the second waveguide sublayer 420 of the waveguide layer 440 of the semiconductor structure 400 has a thickness 421 in the growth direction 404.
  • the waveguide layer 440 has the semiconductor structure 400 of the first semiconductor laser 10 in the growth direction 404 a thickness 441.
  • the second cladding layer 460 of the semiconductor structure 400 has a thickness 461 in the direction in growth ⁇ 404th
  • the thickness 441 of the waveguide layer 440 of the semiconductor ⁇ structure 400 of the first semiconductor laser 10 decreases in the first taper portion 100, starting at the first side facet 401 along the longitudinal direction of the 403rd At the first side facet 401 of the semiconductor structure 400, the thickness is
  • the wave ⁇ conductor layer 440 has its maximum thickness reached 441.
  • the thickness 441 does not accept the waveguide layer 440 along the longi ⁇ tudinalen direction 403 to increase.
  • the thickness 441 of the waveguide layer 440 grows approximately linearly.
  • the second cladding layer 460 of the semiconductor structure 400 of the first semiconductor laser 10 is completely removed in the first subregion 110 of the first tapering region 100. In two ⁇ th sub-region 120 of the first taper portion 100 increases , n
  • the thickness 461 of the second cladding layer 460 along the longitudinal direction 403 at.
  • the thickness 461 of the second cladding layer 460 increases approximately linearly.
  • the second cladding layer 461 has its maximum thickness 461.
  • the first taper region 100 440 extends in the first portion 110 to the first waveguide section layer 410 of the waveguide layer so ⁇ with the thickness 411 of the first waveguide part ⁇ layer grows 410 of the waveguide layer 440 of the semiconductor structural ⁇ structure 400 in the first portion 110 of the first taper region 100 from the first side facet 401 along the longitudinal direction 403.
  • the active layer 430 of the waveguide layer 440 is partially removed in the first portion 110 of the first taper region 100. It is per ⁇ but also possible to form the first tapering region 100 so that this is stretched it ⁇ only in the second waveguide layer 420 part of the waveguide layer 440 inside.
  • Fig. 1 shows in a purely schematic illustration, a first intensity profile 130 and a second intensity profile 140 ei ⁇ ner in the waveguide layer 440 of the semiconductor structure 400 of the first semiconductor laser 10 excitable laser mode.
  • Both intensity profiles 130, 140 show an intensity profile of the laser mode in the region of the waveguide layer 440 and the adjacent cladding layers 450, 460 in the growth direction
  • the first intensity profile 130 shows the in ⁇ tensticiansverlauf in an area outside of the first Verjüngungsbe ⁇ realm 100 of the semiconductor structure 400 of the first semiconductor laser 10.
  • the second intensity profile 140 indicates the intensity profile in the taper region 100 near the first side facet 401 again.
  • the first intensity ⁇ profile 130 shows that the excitable in the waveguide layer 440 of the semiconductor structure 400 of the first semiconductor laser 10 ,
  • the second intensity profile 140 shows that the laser mode excitable in the waveguide layer 440 in the first taper region 100 of the semiconductor structure 400 near the first side facet 401 of the semiconductor structure 400 has only a very slight or even vanishing overlap with the active layer 430 of the semiconductor structure 400.
  • the risk of occurrence of optically induced destruction (cascotrophic optical damage COD) in the region of the first side facet 401 of the semiconductor structure 400 is advantageously low. This makes it possible to operate the first semiconductor laser 10 with high output power.
  • the 400 of the first semiconductor laser accompanies 10 chamfer formed or chamfer 105, 441 of the Wel ⁇ lenleiter harsh in longitudinal direction 403 to the first Be ⁇ tenfacette 401 toward a decrease in the thickness 440, causes a deformation of the stimulable in the waveguide layer 440 of the semiconductor structure 400 laser mode, as schematically angedeu ⁇ tet by the first intensity profile 130 and the second intensity profile 140th
  • the change in the thickness 441 of the waveguide layer 440 in the first tapering region 100 of the semiconductor structure 400 of the first semiconductor laser 10 is flat in the longitudinal direction 403 so that the deformation of the laser mode is adiabatic, without the light radiation excited in the waveguide layer 440 already reflecting before reaching the first side facet 401 becomes.
  • ⁇ disposed portion of the semiconductor structure 400 of the first semiconductor terlasers 10 400 and the Man ⁇ tel harshen 450 be configured 460, the waveguide layer, that a large overlap between the anregba ⁇ ren in the waveguide layer 440 laser mode and the active layer 430 of the semiconductor structure 400.
  • 10 characterized a low lasing threshold (low threshold current) can be achieved in the arranged outside the first taper region 100 parts of the semiconducting ⁇ terpatented 400 of the first semiconductor laser.
  • the first subregion 110 of the first tapering region 100 of the semiconductor structure 400 of the first semiconductor laser 10 has a length 111 in the longitudinal direction 403.
  • the length 111 is dimensioned so large that the deformation of the laser mode excitable in the waveguide layer 440 is adiabatic.
  • the length 111 of the first subregion 110 of the first tapering region 100 and the length of the entire first rejuvenation region 100 in the longitudinal direction 403 should be selected as small as possible in order to ensure the length of the waveguide layer 440 of the semiconductor structure 400 in the longitudinal direction usable for excitation of laser radiation - To keep 403 as large as possible.
  • the length 111 of the first portion 110 is between 10 ym and 160 ym.
  • the length 111 of the first Operabe ⁇ rich 110 of the first tapering region 100 is between 20 ym and 80 ym. Most preferably, the length 111 of the first portion 110 of the first tapering portion 100 is between 30 ym and 60 ym.
  • the first part ⁇ area 110 of the first tapering region 100 of the semiconductor Ter Design 400 of the first semiconductor laser 10 in the growth ⁇ direction 404 have a length 111 of 40 ym.
  • the first taper portion 100 of the semiconductor structure 400 of the first semiconductor laser 10 may be applied with various Metho ⁇ which are obvious to one skilled in the art.
  • the first tapering region 100 of the semiconductor structure 400 of the first semiconductor laser 10 can be applied after the production of the semiconductor structure 400 by means of an etching process.
  • a partially transparent etching mask with in the longitudinal direction Rich ⁇ tion 403 variable transparency can be used.
  • the etching process removes the electrical contact surface 480, a part of the second cladding layer 460, and a part of the waveguide layer 440.
  • the first taper region 100 of the semiconductor structure 400 of the first semiconductor laser 10 may additionally serve to modify a far field of a laser beam emitted by the first semiconductor laser 10. From this, advantageously additional freedom in the design of the waveguide layer 440 in the arranged outside the first Ver ⁇ selfungs Schemes 100 parts of the semiconductor structure resulting 400 of the first semiconductor laser 10 degrees.
  • Fig. 2 shows a schematic sectional view of a portion of a second semiconductor laser 20.
  • the second semiconductor laser 20 has large similarities with the first Halbleiterla ⁇ ser 10.
  • the second semiconductor laser 20 has a semiconductor structure 400 whose structure corresponds to the semiconductor structure 400 of the first semiconductor laser 10 of FIG. 1.
  • Components of the second semiconductor laser 20 corresponding to components existing in the first semiconductor laser 10 are given the same reference numerals in FIG as in Fig. 1 and will not be described again in detail below.
  • the semiconductor structure 400 of the second semiconductor laser 20 has a second tapering region 200.
  • the second tapering region 200 is formed as a chamfer or bevel 205, which extends from the top side 402 to the first side facet 401 of the semiconductor structure 400 through the second cladding layer 460 of the semiconductor structure 400 and a part of the waveguide layer 440 of the semiconductor structure 400.
  • the second tapering region 200 has a first partial region 210 and a second partial region 220, which are arranged one behind the other in the longitudinal direction 403.
  • the first portion 210 adjoins the first side facet 401 and has a length 211 in the longitudinal direction 403.
  • the length 211 of the first portion 210 of the second taper portion 200 of the length 111 of the first portion 110 of the first taper region 100 of the semiconductor ⁇ structure 400 of the first semiconductor laser 10 may correspond.
  • the thickness 441 of the waveguide layer 440 of the semiconductor ⁇ structure 400 of the second semiconductor laser 20 decreases in the second taper region 200 starting at the first side facet 401 along the longitudinal direction of the 403rd In this case, the thickness 441 of the waveguide layer 440 grows more strongly than linear along the longi ⁇ tudinal direction 403. Also, the thickness 461 of the second cladding layer 460 of the semiconductor structure 400 of the second semiconductor laser 20 decreases in the second rejuvenation ⁇ area 200 starting from the first side facet 401 ent ⁇ long the longitudinal direction 403 more strongly than linearly.
  • the thickness 441 of the waveguide layer 440 in this case increases only in the first portion 210 of the second taper portion 200 and has its constant maximum thickness 441 in the second portion 220 of the second rejuvenation ⁇ range 200th
  • the two ⁇ te cladding layer 460 is completely removed in the first portion 210 of the two ⁇ th rejuvenation area 200th
  • the fat 461 of the second cladding layer 460 thus increases only in the second subregion 220 of the second tapering region 200.
  • the second taper portion 200 extends in the semiconductor structure 400 of the second semiconductor laser 20 single ⁇ Lich in the second waveguide layer 420 and part of the active layer 430 of the waveguide layer 440 inside.
  • the first waveguide sublayer 410 of the waveguide layer 440 of the semiconductor structure 400 of the second semiconductor laser 20 has a constant thickness 411 throughout the second taper region 200.
  • Fig. 2 shows two highly schematic intensity profiles 230, 240, representing an intensity profile of a conductor layer in the waves ⁇ 440 of the semiconductor structure 400 of the second semiconductor laser 20 excitable laser mode in the growth direction 404th
  • the first intensity profile 230 outputs the tensticiansverlauf in the waveguide layer 440 anregba ⁇ ren laser mode at a point located outside the second Verjüngungsbe ⁇ Reich position 200 of the semiconductor structure 400 of the second semiconductor laser 20 to the In ⁇ .
  • the second intensity profile 240 represents the intensity profile in the direction of growth 404 near the first side facet 401 of the semiconductor structure 400 of the second semiconductor laser 20.
  • the two ⁇ th semiconductor laser 20 excited laser mode is modified by the second taper portion 200 in longitudinal direction 403 to the first side facet 401 towards such in the waveguide layer 440 of the semiconductor structure 400, that the overlap between the 440 anregba ⁇ ren laser mode in the waveguide layer and the active layer 430 of the semiconductor structure 400 decreases toward the first side facet 401 back.
  • the overlap between the 440 anregba ⁇ ren laser mode in the waveguide layer and the active layer 430 of the semiconductor structure 400 decreases toward the first side facet 401 back.
  • near the first side facet 401 of the Semiconductor structure 400 of the second semiconductor laser 20 in the waveguide layer 440 excited laser radiation is absorbed only to ge ⁇ ringem extent.
  • the second semiconductor laser 20 has only a slight risk of optically induced destruction. This makes it possible to operate the second semiconductor laser 20 with high optical output power.
  • the fabrication of the second semiconductor laser 20 may be performed by the same method as the fabrication of the first semiconductor laser 10. Specifically, the second taper region 200 may be applied in the same manner as the first taper region 100 of the first semiconductor laser 10 of FIG.
  • Fig. 3 shows a schematic sectional view of a portion of a third semiconductor laser 30.
  • the third semiconductor laser 30 has large similarities with the first Halbleiterla ⁇ ser 10 of FIG. 1 on.
  • Components of the third semiconductor laser 30, which are also present in the first semiconductor laser 10 of FIG. 1, are provided with the same reference numerals in FIG. 3 as in FIG. 1.
  • FIG. 3 shows the same reference numerals in FIG. 1.
  • only those parts of the third semiconductor laser 30 will be explained, in which those of the first Semiconductor laser 10 deviates.
  • the semiconductor structure 400 of the third semiconductor laser 30 has a third tapering region 300.
  • the third tapering region 300 forms a chamfer or bevel 305 which extends from the upper side 402 of the semiconductor structure 400 obliquely to the first side facet 401 of the semiconductor structure 400 of the third semiconductor laser 30.
  • the thickness 461 of the second cladding ⁇ layer 460 changes abruptly.
  • the third tapering region 300 comprises a first partial region 310 and a second partial region 320, which are arranged one behind the other in the longitudinal direction 403.
  • the first subregion 310 adjoins the first side facet 401 of the semiconductor structure 400.
  • the first subregion 310 has a length 311 which may correspond to the length 111 of the first subregion 110 of the first tapering region 100 of the first semiconductor laser 10.
  • the thickness 441 of the waveguide layer 440 of the semiconductor ⁇ structure 400 of the third semiconductor laser 30 decreases in the first portion 310 of the third taper portion 300 from the first side facet 401 of the semiconductor structure 400 along the longitudinal direction 403 linearly.
  • the waveguide layer 440 has the same maximum thickness 441 as in the parts of the semiconductor structure 400 outside the third taper region 300.
  • the third taper region 300 extends in the first partial region 310 only into the second waveguide sublayer 420 of the waveguide layer 440 ,
  • the third tapering region 300 could also be designed so that the active layer 430 and possibly the first waveguide sublayer 410 of the waveguide layer 400 in the first subregion 310 of the third tapering region 300 are also partially removed.
  • the thickness 461 of the second cladding layer 460 of the semiconductor ⁇ structure 400 of the third semiconductor laser 30 decreases in the second portion 320 of the third taper portion 300 starting from the first portion 310 of the third taper portion 300 along the longitudinal direction 403 linearly.
  • the second cladding layer 460 is completely removed.
  • the thickness 461 of the second cladding layer 460 grows in the second Operabe ⁇ rich 320 of the third tapering region 300 to the stage 350.
  • the thickness 461 of the second cladding layer 460 ⁇ abruptly.
  • the third taper region 300 of the semiconductor structure 400 of the third semiconductor laser 30 it is also possible to form the third taper region 300 of the semiconductor structure 400 of the third semiconductor laser 30 so that the thickness 441 of the waveguide layer 440 and the thickness 461 of the second cladding layer 460 in the third taper region 300 increase more than linearly along the longitudinal direction 403, as shown in the second taper region 200 of the second semiconductor laser 20 of FIG. 2 is the case.
  • FIG. 3 shows highly schematic representations of a first intensity profile 330 and a second intensity profile 340, which reproduce an intensity profile of a laser mode in the growth direction 404 that can be excited in the waveguide layer 440 of the semiconductor structure 400 of the third semiconductor laser 30.
  • the first intensity profile 330 outputs the Inten ⁇ sticiansverlauf in a part of the semiconductor structure 400 of the third semiconductor laser 30 outside the third Verjün ⁇ supply range 300th
  • the second intensity profile 340 shows the intensity profile near the first side facet 401 of the semiconductor structure 400 of the third semiconductor laser 30.
  • the third taper region 300 of the semiconductor structure 400 of the third semiconductor laser 30 has a waveguide layer 440 of the semiconductor structure 400 of FIG third laser laser 30 stimulable laser mode in the longitudinal direction 403 to the first Sofacette 401 out modified in that a
  • the third semiconductor laser 30 has only a slight risk of optically induced destruction. This makes it possible to operate the third semiconductor laser 30 with high optical output power.
  • the third taper region 300 of the semiconductor structure 400 of the third semiconductor laser 30 may be applied after the fabrication of the semiconductor structure 400 in a two-stage process. In this case can be uniformly removed until the depth of the stage 350 in a first process step, a part of the second cladding layer 460 of the semiconductor structure 400 (and the electrical contact area 480) in the entire third Ver ⁇ concernedungs Society 300th This can be done for example by means of an etching ⁇ process. In a subsequent second process step, the bevel 305 of the third tapering region 300 is applied. This can be done as explained with reference to the first tapering region 100 of the first semiconductor laser 10.
  • the step 350 formed in the third tapering region 300 of the third semiconductor laser 30 has the advantage that the second subregion 320 of the third tapering region 300 of the third semiconductor laser 30 can be shorter in the longitudinal direction 403 than the second subregion 120 of the first tapering region 100 of the first semiconductor layer This leaves the third semiconductor laser 30 in the longitudinal direction 403 a longer part of the waveguide tertik 440 of the semiconductor structure 400, which can be used to excite a laser mode in the waveguide layer 440 of the semicon ⁇ ter structure 400.
  • Fig. 4 shows a schematic sectional view of a portion of a fourth semiconductor laser 40.
  • the fourth semiconductor laser 40 has large similarities with the first Halbleiterla ⁇ ser 10 of FIG. 1 on.
  • Components of the fourth semiconductor laser 40, which also in the first semiconductor laser 10 of FIG. 1 4, the same reference numerals are provided in FIG. 4 as in FIG. 1.
  • FIG. 4 shows a schematic sectional view of a portion of a fourth semiconductor laser 40.
  • the fourth semiconductor laser 40 has large similarities with the first Halbleiterla ⁇ ser 10 of FIG. 1 on.
  • Components of the fourth semiconductor laser 40 which also in the first semiconductor laser 10 of FIG. 1 4, the same reference numerals are provided in FIG. 4 as in FIG. 1.
  • FIG. 1 shows a schematic sectional view of a portion of a fourth semiconductor laser 40.
  • the fourth semiconductor laser 40 has large similarities with the first Halbleiterla ⁇ ser 10 of FIG. 1 on.
  • the half 40 has ⁇ conductor structure 400 of the fourth semiconductor laser to a fourth zone of taper 500th
  • the fourth tapering region 500 forms a chamfer 505 which extends from the top side 402 of the semiconductor structure 400 to the first side facet 401 of the semiconductor structure 400 through the second cladding layer 460 of the semiconductor structure 400 and a part of the waveguide layer 440 of the semiconductor structure 400.
  • the fourth zone of taper 500 has a first portion 510, a second portion 520 and a third portion 550 which are disposed toward ⁇ behind the other in longitudinal direction of the 403rd
  • the third subregion 550 adjoins the first side facet 401.
  • Subregion 510 adjoins the third subregion 550.
  • the second subregion 520 adjoins the first subregion 510.
  • the first subregion 510 is thus arranged between the third subregion 550 and the second subregion 520.
  • the first subregion 510 has a length 511 in the longitudinal direction 403.
  • the length 511 of the first partial region 510 of the fourth tapering region 500 of the fourth semiconductor laser 40 may correspond to the length 111 of the first partial region 110 of the first tapering region 100 of the semiconductor structure 400 of the first semiconductor laser 10.
  • the third sectionbe ⁇ rich 550 has a length 551 in the longitudinal direction 403.
  • the length 551 may be, for example, between 5 ym and 25 ym.
  • the thickness 441 of the waveguide layer 440 of the semiconductor 400 of the fourth ⁇ structure semiconductor laser 40 receives the fourth Taper region 500 along the longitudinal direction from the first Sofacette 401 away. In this case, however, the thickness 441 of the waveguide layer 440 in the third subregion 550 of the fourth rejuvenation region 500 is initially constant. Only in the first subregion 510 of the fourth tapering region 500 of the semiconductor structure 400 of the fourth semiconductor laser 40 does the thickness 441 of the waveguide layer 440 increase linearly along the longitudinal direction 403. In this case, the third subregion 550 and the first subregion 510 of the fourth tapering region 500 merge into one another continuously.
  • the thickness 461 of the second cladding layer 460 of the semiconductor structure 400 of the fourth semiconductor laser 40 in the longitudinal direction 403 continues from the first lateral facet 401 in a linear manner.
  • the thickness 441 of the Wellenlei ⁇ ter für 440 has in the second portion 520 of the fourth taper portion 500 to its constant maximum thickness 441st
  • the second cladding layer 460 is completely removed.
  • the first portion 510 and second portion 520 of the fourth taper portion 500 of the fourth semiconducting ⁇ terlasers 40 thus correspond to 100 of the first semiconductor laser 10 of FIG. 1 in its design to the first portion 110 and second portion 120 of the first taper portion.
  • the first portion 510 of the fourth taper portion 500 as the semiconductor structural ⁇ structure 400 on the first semiconductor laser 10, into the first Wellenleiterteil- layer 410 of the waveguide layer 440 extends into it.
  • the thickness 411 of the first waveguide sublayer 410 of the waveguide layer 440 of the semiconductor structure 400 also increases in the first subregion 510 of the fourth tapering region 500 along the longitudinal direction 403.
  • the active layer 430 of the waveguide layer 440 is partially removed in the first subregion 510 of the fourth tapering region 500.
  • the fourth tapering region 500 it would also be possible for the fourth tapering region 500 to be in the first subrange 510 extends only into the second waveguide sublayer 420 of the waveguide layer 440, as is the case with the third semiconductor laser 30 of FIG.
  • the active layer is completely removed. Also a part of the first section of waveguide layer 410 of the waveguide layer 440 is removed in the third portion 550 of the fourth Verjüngungsbe ⁇ Reich 500th If the fourth taper region is, however, 500 is formed such that the first Crystalbe ⁇ rich 510 of the fourth taper portion 500 only to the second section of waveguide layer 420 of the waveguide layer 440 extends, as is also the third Crystalbe ⁇ rich 550, only a portion of the second waveguide sublayer 420, while the active layer 430 and the second waveguide sublayer 420 of the waveguide layer 440 are still fully present.
  • the third partial region 550 of the fourth tapering region 500 can be applied in a separate process step, which precedes a process step for applying the first partial region 510 and the second partial region 520 of the fourth tapering region 500.
  • the third subregion 550 can also be applied simultaneously with the first subregion 510 and the second subregion 520 of the fourth tapering region 500.
  • the application of the fourth tapering region 500 can take place, for example, by means of an etching process.
  • the waveguide layer 440 may comprise an embedded etch stop ⁇ layer 490, indicating a desired maximum etching depth in the third portion 550 of the fourth taper portion 500th
  • the etch stop layer 490 in the first waveguide layer 410 part of the waveguide layer 440 is a ⁇ embedded.
  • the etch stop layer 490 may include a material that is different from a material of a portion of the waveguide layer 440 surrounding the etch stop layer 490.
  • the etch stop layer 490 comprises a material that can be detected in real time during the etching process.
  • ⁇ DERS preferably 490 also includes the etch stop layer to a Ma ⁇ TERIAL at which a clotting ⁇ Gere etching rate obtained during the etching process than the etch stop layer 490 converted ⁇ surrounded material of the waveguide layer 440.
  • the etch stop layer 490 may, for example, GaInP having , While performing the etching process for applying the third portion 550 of the fourth taper portion 500, the etching then takes place until the material of the etch stop layer is detected ⁇ 490th The detection of the material of the etch stop layer 490 indicates that the desired etch depth has been achieved and the etch process can be terminated.
  • the third portion 550 of the fourth taper portion 500 of the fourth semiconductor laser 40 may be a breaking (clearing VEN) of the semiconductor structure 400 of the fourth semiconductor laser 40 along the first side facet 401 during herstel ⁇ development of the fourth semiconductor laser 40 easier.
  • the required alignment accuracies decrease in exposure processes required to produce the fourth taper portion 500.
  • FIG. 4 shows two highly schematic intensity profiles 530, 540 which show an intensity profile of one in the waveguide layer 440 of the semiconductor structure 400 of the fourth
  • the semiconductor laser 40 excitable laser mode in the growth direction 404 represent.
  • the first intensity profile 530 are the in ⁇ tensticiansverlauf of 440 anregba ⁇ ren laser mode located in the waveguide layer at an outside of the fourth üngungsbe- rejuvenation Reich position 500 of the semiconductor structure 400 of the fourth semiconductor laser 40th
  • the second intensity profile 540 represents the intensity profile in the growth direction 404 near the first side facet 401 of the semiconductor structure 400 of the fourth semiconductor laser 40.
  • the fourth taper region 500 of the semiconductor structure 400 of the fourth semiconductor laser a then ⁇ continuously modified 40 in the waveguide layer 440 of the semiconductor structure 400 excitable laser mode in longi- tudinale direction 403 to the first side facet 401 out that an overlap between the laser mode excitable in the waveguide layer 440 and the active layer 430 of the semiconductor structure 400 decreases toward the first side facet 401.
  • This has the consequence that is absorbed near the ers ⁇ th side facet 401 of the semiconductor structure 400 of the fourth semiconductor laser 40 in the waveguide layer 440 excited laser radiation only to a small extent.
  • This can 401 of the semiconducting ⁇ ter Siemens 400 of the fourth semiconductor laser 40 are only slightly to non-radiative recombination and associated heating in the region of the first side facet. As a result, the fourth semiconductor laser 40 has only a slight risk of optically induced destruction. This makes it possible to operate the fourth semiconductor laser 40 with high optical output power.
  • the second semiconductor laser 20, the third semiconductor laser 30 and the fourth semiconductor laser 40 400 opposite second side facet of the semiconductor structure 400 may be also formed a rejuvenating ⁇ section respectively on the first side facet 401 of the semiconductor structure.
  • This further tapering region can correspond to the tapering region 100, 200, 300, 500 at the first side facet 401 in a mirror image, or be formed differently than this.
  • the features of the taper regions 100, 200, 300, 500 of the semiconductor lasers 10, 20, 30, 40 can be combined with each other.
  • the thickness 441 of the waveguide layer 440 and the thickness 461 of the second cladding layer 460 in the first portion 510 and in the second partial region 520 of the fourth tapering region 500 increase more than linearly, as is the case in the second tapering region 200 of the second semiconductor laser 20.
  • the fourth tapering region 500 of the fourth semiconductor laser 40 could also have a step 350, as is the case with the third tapering region 300 of the third semiconductor laser 30.

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Abstract

Ein kantenemittierender Halbleiterlaser umfasst eine Halbleiterstruktur (400), die eine Wellenleiterschicht (440) mit einer eingebetteten aktiven Schicht (430) aufweist. Die Wellenleiterschicht erstreckt sich in eine longitudinale Richtung (403) zwischen einer ersten Seitenfacette (401) und einer zweiten Seitenfacette der Halbleiterstruktur. Die Halbleiterstruktur weist einen an die erste Seitenfacette angrenzenden Verjüngungsbereich (100) auf. Im Verjüngungsbereich steigt eine in Wachstumsrichtung (404) und damit senkrecht zur longitudinalen Richtung bemessene Dicke der Wellenleiterschicht entlang der longitudinalen Richtung an bis zu einem Maximalwert (440). Auch die Dicke einer an eine Wellenleiterschicht (420) angrenzenden Mantelschicht (460) kann in entsprechender Weise variieren. Durch den Verjüngungsbereich wird das Intensitätsmaximum der Feldverteilung an der Austrittsfacette (401) aus dem Bereich der aktiven Schicht (430) geschoben um so Schäden an dieser durch COD zu verhindern.

Description

Beschreibung
Kantenemittierender Halbleiterlaser und Verfahren zu seiner Herstellung
Die vorliegende Erfindung betrifft einen kantenemittierenden Halbleiterlaser gemäß Patentanspruch 1 sowie ein Verfahren zum Herstellen eines kantenemittierenden Halbleiterlasers gemäß Patentanspruch 15.
Diese Patentanmeldung beansprucht die Priorität der deutschen Patentanmeldung 10 2013 211 851.1, deren Offenbarungsgehalt hiermit durch Rückbezug aufgenommen wird. Kantenemittierende Halbleiterlaser sind aus dem Stand der
Technik bekannt. Es ist bekannt, dass es bei kantenemittie¬ renden Halbleiterlasern an einer Laserstrahlung emittierenden Laserfacette zu einer optisch induzierten Zerstörung ( ca- tastrophic optical damage; COD) im Bereich einer aktiven Schicht kommen kann. Dabei führen nichtstrahlende Rekombina¬ tionsprozesse an Oberflächendefekten zu einer lokalen Überhitzung, die die Laserfacette beschädigt. Um das Auftreten einer solchen optisch induzierten Zerstörung zu vermeiden, muss die maximale optische Ausgangsleistung bekannter kanten- emittierender Halbleiterlaser begrenzt werden.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen kantenemittierenden Halbleiterlaser bereitzustellen. Diese Aufgabe wird durch einen kantenemittierenden Halbleiterlaser mit Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Verfahren zum Herstellen eines kantenemittierenden Halbleiterlasers anzugeben. Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 15 gelöst. In den abhängigen Ansprüchen sind verschiedene Weiterbildungen angegeben.
Ein kantenemittierender Halbleiterlaser umfasst eine Halbleiterstruktur, die eine Wellenleiterschicht mit einer eingebet- teten aktiven Schicht aufweist. Dabei erstreckt sich die Wel¬ lenleiterschicht in eine longitudinale Richtung zwischen ei¬ ner ersten Seitenfacette und einer zweiten Seitenfacette der Halbleiterstruktur. Die Halbleiterstruktur weist außerdem ei- nen an ihre erste Seitenfacette angrenzenden Verjüngungsbe¬ reich auf. Im Verjüngungsbereich steigt eine senkrecht zur longitudinalen Richtung bemessene Dicke der Wellenleiterschicht entlang der longitudinalen Richtung an. Die in Richtung der ersten Seitenfacette der Halbleiterstruktur dieses kantenemittierenden Halbleiterlasers abnehmende Dicke der Wellenleiterschicht bewirkt einen in Richtung der ersten Seitenfacette abnehmenden Überlapp zwischen einer im Wellenleiter der Halbleiterstruktur geführten Lasermode und der aktiven Schicht. Dadurch kommt es nahe der ersten Seitenfacette der Halbleiterstruktur vorteilhafterweise nur in re¬ duziertem Maße zu einer Absorption von Laserstrahlung und einer damit einhergehenden Ladungstrennung, wodurch auch die Wahrscheinlichkeit nichtstrahlender Rekombinationsprozesse an der ersten Seitenfacette reduziert wird. Dies geht mit einer reduzierten Wärmeerzeugung an der ersten Seitenfacette einher. Dadurch sinkt die Wahrscheinlichkeit einer Beschädigung oder Zerstörung des kantenemittierenden Halbleiterlasers durch eine optisch induzierte Zerstörung. Dies ermöglicht es vorteilhafterweise, die maximale Ausgangsleistung des kanten¬ emittierenden Halbleiterlasers zu erhöhen. Außerdem kann eine Emissionsbreite der aktiven Schicht reduziert werden, wodurch sich eine höhere Strahlqualität erzielen lässt, und wodurch der kantenemittierende Halbleiterlaser kostengünstiger her- stellbar ist. Durch die reduzierte Zahl nichtstrahlender Rekombinationsprozesse an der ersten Seitenfacette der Halblei¬ terstruktur des kantenemittierenden Halbleiterlasers können außerdem die Anforderungen an eine Passivierung der ersten Seitenfacette reduziert werden. Außerdem kann die Halbleiter- struktur des kantenemittierenden Halbleiterlasers mit einem großen optischen Einschlussfaktor (optical confinement fac- tor) ausgebildet werden, wodurch sich niedrige Schwellstromstärken erreichen lassen. In einer Ausführungsform des kantenemittierenden Halbleiterlasers steigt die Dicke der Wellenleiterschicht entlang der longitudinalen Richtung linear an. Vorteilhafterweise lässt sich die Halbleiterstruktur des kantenemittierenden Halbleiterlasers dadurch besonders einfach herstellen. Die lineare Zunahme der Dicke der Wellenleiterschicht entlang der longi¬ tudinalen Richtung erlaubt eine Gestaltung eines Fernfelds einer durch den kantenemittierenden Halbleiterlaser emittier- ten Laserstrahlung.
In einer Ausführungsform des kantenemittierenden Halbleiterlasers steigt die Dicke der Wellenleiterschicht entlang der longitudinalen Richtung stärker als linear an. Vorteilhafter- weise kann der Verjüngungsbereich in longitudinale Richtung dadurch besonders kurz ausgebildet werden. Außerdem ermög¬ licht die Zunahme der Dicke der Wellenleiterschicht der Halb¬ leiterstruktur entlang der longitudinalen Richtung eine Gestaltung eines Fernfelds einer durch den kantenemittierenden Halbleiterlaser emittierten Laserstrahlung.
In einer Ausführungsform des kantenemittierenden Halbleiterlasers umfasst die Wellenleiterschicht eine erste Wellenlei¬ terteilschicht und eine zweite Wellenleiterteilschicht. Dabei ist die aktive Schicht zwischen der ersten Wellenleiterteil¬ schicht und der zweiten Wellenleiterteilschicht angeordnet. Eine Dicke der zweiten Wellenleiterteilschicht steigt im Ver¬ jüngungsbereich der Halbleiterstruktur entlang der longitudinalen Richtung an. Vorteilhafterweise bewirkt die in Richtung der ersten Seitenfacette abnehmende Dicke der zweiten Wellen¬ leiterteilschicht der Wellenleiterschicht der Halbleiter¬ struktur des kantenemittierenden Halbleiterlasers einen in Richtung der ersten Seitenfacette abnehmenden Überlapp zwischen einer in der Wellenleiterschicht anregbaren Lasermode und der aktiven Schicht der Wellenleiterschicht der Halblei¬ terstruktur . „
In einer Ausführungsform des kantenemittierenden Halbleiterlasers ist eine Dicke der ersten Wellenleiterteilschicht im Verjüngungsbereich der Halbleiterstruktur in longitudinaler Richtung konstant. Vorteilhafterweise ist der Verj üngungsbe- reich der Halbleiterstruktur des kantenemittierenden Halbleiterlasers dadurch besonders einfach und kostengünstig her¬ stellbar. Die in longitudinale Richtung konstante Dicke der ersten Wellenleiterteilschicht ermöglicht vorteilhafterweise außerdem eine Ausdehnung einer in der Wellenleiterschicht an- regbaren Lasermode in longitudinale Richtung bis zur ersten Seitenfacette, wodurch an der ersten Seitenfacette der Halb¬ leiterstruktur des kantenemittierenden Halbleiterlasers Laserstrahlung ausgekoppelt werden kann.
In einer Ausführungsform des kantenemittierenden Halbleiterlasers ist die Wellenleiterschicht zwischen einer ersten Man¬ telschicht und einer zweiten Mantelschicht angeordnet. Dabei steigt eine senkrecht zur longitudinalen Richtung bemessene Dicke der zweiten Mantelschicht im Verjüngungsbereich der Halbleiterstruktur in longitudinale Richtung an. Vorteilhafterweise ermöglicht dies eine besonders einfache Herstellung des Verjüngungsbereichs der Halbleiterstruktur des kantenemittierenden Halbleiterlasers. Beispielsweise kann der Ver¬ jüngungsbereich der Halbleiterstruktur durch einen Ätzprozess ausgehend von einer Oberseite der Halbleiterstruktur angelegt werden .
In einer Ausführungsform des kantenemittierenden Halbleiterlasers umfasst der Verjüngungsbereich einen ersten Teilbe- reich und einen zweiten Teilbereich. Dabei ist der erste
Teilbereich näher an der ersten Seitenfacette angeordnet als der zweite Teilbereich. Im ersten Teilbereich steigt die Dicke der Wellenleiterschicht in longitudinale Richtung an. Im zweiten Teilbereich ist die Dicke der Wellenleiterschicht in longitudinale Richtung konstant. Außerdem steigt im zweiten
Teilbereich die Dicke der zweiten Mantelschicht in longitudi¬ nale Richtung an. Vorteilhafterweise ermöglicht dies eine kontinuierliche Verjüngung der Halbleiterstruktur des kanten- emittierenden Halbleiterlasers im Verjüngungsbereich in lon- gitudinale Richtung zur ersten Seitenfacette hin. Dadurch wird eine Wellenform einer in der Wellenleiterschicht der Halbleiterstruktur des kantenemittierenden Halbleiterlasers anregbaren Lasermode vorteilhafterweise adiabatisch verformt, ohne dass es im Verjüngungsbereich zu einer Reflexion der in der Wellenleiterschicht anregbaren Laserstrahlung kommt.
In einer Ausführungsform des kantenemittierenden Halbleiter- lasers umfasst der Verjüngungsbereich einen dritten Teilbereich, der sich zwischen der ersten Seitenfacette und dem ersten Teilbereich erstreckt. Dabei ist die Dicke der Wellenleiterschicht in longitudinale Richtung im dritten Teilbe¬ reich konstant. Vorteilhafterweise bildet der dritte Teilbe- reich dadurch einen flachen Abschnitt des Verjüngungsbe¬ reichs, der an die erste Seitenfacette angrenzt. Der dritte Teilbereich des Verjüngungsbereichs vereinfacht vorteilhaft¬ erweise die Herstellung des Verjüngungsbereichs. Insbesondere sinken durch das Vorsehen des dritten Teilbereichs des Ver- j üngungsbereichs erforderliche Genauigkeiten bei zur Herstel¬ lung des Verjüngungsbereichs durchgeführten Belichtungspro¬ zessen, beispielsweise erforderliche Ausrichtungsgenauigkei¬ ten. Der dritte Teilbereich des Verjüngungsbereichs des kan¬ tenemittierenden Halbleiterlasers erleichtert außerdem auch ein zur Herstellung des kantenemittierenden Halbleiterlasers erforderliches Brechen (Cleaven) der Halbleiterstruktur des kantenemittierenden Halbleiterlasers. Insgesamt vereinfacht sich dadurch die Herstellung des kantenemittierenden Halbleiterlasers, wodurch dieser kostengünstiger erhältlich ist.
In einer Ausführungsform des kantenemittierenden Halbleiterlasers weist der dritte Teilbereich in longitudinale Richtung eine Länge zwischen 5 ym und 25 ym auf. Vorteilhafterweise bildet der dritte Teilbereich des Verjüngungsbereichs dadurch einen ausreichend großen Toleranzbereich, um eventuelle Unge- nauigkeiten, insbesondere Ausrichtungsungenauigkeiten, bei der Durchführung eines Belichtungsprozesses während der Her¬ stellung des Verjüngungsbereichs des kantenemittierenden Halbleiterlasers auszugleichen. Außerdem bildet der dritte Teilbereich des Verjüngungsbereichs dadurch einen ausreichend großen ebenen Ansatzpunkt zum Brechen der Halbleiterstruktur des kantenemittierenden Halbleiterlasers.
In einer Ausführungsform des kantenemittierenden Halbleiterlasers weist der erste Teilbereich in longitudinale Richtung eine Länge zwischen 10 ym und 160 ym, bevorzugt eine Länge zwischen 20 ym und 80 ym, besonders bevorzugt eine Länge zwi- sehen 30 ym und 60 ym auf. Beispielsweise kann der erste
Teilbereich des Verjüngungsbereichs der Halbleiterstruktur des kantenemittierenden Halbleiterlasers in longitudinale Richtung eine Länge von 40 ym aufweisen. Vorteilhafterweise erfolgt dann eine adiabatische Verformung einer in der Wel- lenleiterschicht der Halbleiterstruktur des kantenemittierenden Halbleiterlasers anregbaren Lasermode, ohne dass die zur Erzeugung von Laserstrahlung nutzbare Länge der Wellenleiterschicht der Halbleiterstruktur stark reduziert wird. In einer Ausführungsform des kantenemittierenden Halbleiterlasers ist der Verjüngungsbereich als Abschrägung ausgebildet, die sich von einer Oberseite der Halbleiterstruktur zur ersten Seitenfacette der Halbleiterstruktur erstreckt. Dabei erstreckt sich die Abschrägung zumindest teilweise in die Wellenleiterschicht. Vorteilhafterweise ist der Verjüngungs¬ bereich der Halbleiterstruktur des kantenemittierenden Halbleiterlasers dadurch einfach und kostengünstig herstellbar. Beispielsweise ist der Verjüngungsbereich des kantenemittie¬ renden Halbleiterlasers durch einen Ätzprozess herstellbar. Die kontinuierliche Abnahme der Dicke der Wellenleiterschicht in eine senkrecht zur longitudinalen Richtung orientierte Wachstumsrichtung bewirkt dabei vorteilhafterweise eine adia¬ batische Reduzierung eines Überlapps zwischen einer in der Wellenleiterschicht anregbaren Lasermode und einer aktiven Schicht der Wellenleiterschicht in Richtung der ersten Sei¬ tenfacette . In einer Ausführungsform des kantenemittierenden Halbleiterlasers ist zwischen der Abschrägung und der Oberseite der Halbleiterstruktur eine Stufe ausgebildet. Dabei steigt eine senkrecht zur longitudinalen Richtung bemessene Dicke einer an die Wellenleiterschicht angrenzenden zweiten Mantelschicht an der Stufe an. Vorteilhafterweise kann der Verjüngungsbe¬ reich in longitudinale Richtung dadurch besonders kurz ausge¬ bildet werden. Dies ermöglicht eine besonders lange Ausbil¬ dung eines zur Anregung von Laserstrahlung nutzbaren Ab- Schnitts der Wellenleiterschicht der Halbleiterstruktur des kantenemittierenden Halbleiterlasers in longitudinale Rich¬ tung .
In einer Ausführungsform des kantenemittierenden Halbleiter- lasers weist die Wellenleiterschicht eine eingebettete Ätz¬ stoppschicht auf. Die Ätzstoppschicht kann dabei ein Material aufweisen, das sich während der Durchführung eines Ätzprozesses in Echtzeit detektieren lässt. Bevorzugt ergibt sich für das Material der Ätzstoppschicht während der Durchführung ei- nes Ätzprozesses außerdem eine geringere Ätzrate als für das Material des die Ätzstoppschicht umgebenen Teils der Wellen¬ leiterschicht. Beispielsweise kann die Ätzstoppschicht GalnP aufweisen. Vorteilhafterweise kann die Ätzstoppschicht wäh¬ rend der Durchführung eines Ätzprozesses zum Anlegen des Ver- j üngungsbereichs der Halbleiterstruktur als Marker dienen, der ein Erreichen einer angestrebten Ätztiefe anzeigt. Vorteilhafterweise ermöglicht dies eine einfache und reprodu¬ zierbare Herstellung des kantenemittierenden Halbleiterlasers .
In einer Ausführungsform des kantenemittierenden Halbleiterlasers weist die Halbleiterstruktur einen an die zweite Sei¬ tenfacette angrenzenden zweiten Verjüngungsbereich auf. Dabei steigt die senkrecht zur longitudinalen Richtung bemessene Dicke der Wellenleiterschicht entlang der longitudinalen
Richtung im zweiten Verjüngungsbereich an. Die in Richtung der zweiten Seitenfacette der Halbleiterstruktur des kantenemittierenden Halbleiterlasers abnehmende Dicke der Wellen- leiterschicht bewirkt einen in Richtung der zweiten Seitenfa¬ cette abnehmenden Überlapp zwischen einer im Wellenleiter der Halbleiterstruktur geführten Lasermode und der aktiven
Schicht. Dadurch kommt es nahe der zweiten Seitenfacette der Halbleiterstruktur vorteilhafterweise nur in reduziertem Maße zu einer Absorption von Laserstrahlung und einer damit einhergehenden Erzeugung von Ladungsträgern, wodurch auch die Wahrscheinlichkeit nichtstrahlender Rekombinationsprozesse an der zweiten Seitenfacette reduziert wird. Dadurch sinkt die Wahrscheinlichkeit einer Beschädigung oder Zerstörung des kantenemittierenden Halbleiterlasers durch eine optisch induzierte Zerstörung. Ein weiterer Vorteil des an der zweiten Seitenfacette des kantenemittierenden Halbleiterlasers vorge¬ sehenen zweiten Verjüngungsbereichs besteht darin, dass sich dieser gemeinsam mit dem an der ersten Seitenfacette des kantenemittierenden Halbleiterlasers ausgebildeten Verjüngungsbereich herstellen lässt, wodurch sich die Herstellung des kantenemittierenden Halbleiterlasers insgesamt vereinfacht. Ein Verfahren zum Herstellen eines kantenemittierenden Halbleiterlasers umfasst Schritte zum Herstellen einer Halblei¬ terstruktur, die eine Wellenleiterschicht mit einer eingebet¬ teten aktiven Schicht aufweist, wobei sich die Wellenleiterschicht in eine longitudinale Richtung zwischen einer ersten Seitenfacette und einer zweiten Seitenfacette der Halbleiter¬ struktur erstreckt, und zum teilweisen Entfernen der Wellenleiterschicht in einem an die erste Seitenfacette angrenzen¬ den Verjüngungsbereich der Halbleiterstruktur derart, dass eine senkrecht zur longitudinalen Richtung bemessene Dicke der Wellenleiterschicht im Verjüngungsbereich entlang der longitudinalen Richtung ansteigt. Bei dem durch dieses Verfahren erhältlichen kantenemittierenden Halbleiterlaser nimmt ein Überlapp einer in der Wellenleiterschicht der Halbleiter¬ struktur des kantenemittierenden Halbleiterlasers anregbaren Lasermode und der aktiven Schicht der Wellenleiterschicht der Halbleiterstruktur in Richtung der ersten Seitenfacette der Halbleiterstruktur ab. Dadurch kommt es nahe der ersten Seitenfacette der Halbleiterstruktur im Bereich der aktiven Schicht nur in geringem Maße zu einer Absorption von Laserstrahlung und einer Ladungstrennung. Dadurch kommt es im Bereich der aktiven Schicht an der ersten Seitenfacette auch nur in geringem Maße zu nichtstrahlenden Rekombinationspro- zessen und einer dadurch verursachten Wärmeerzeugung. Bei dem durch das Verfahren erhältlichen kantenemittierenden Halbleiterlaser besteht daher nur eine geringe Gefahr einer optisch induzierten Zerstörung im Bereich der aktiven Schicht an der ersten Seitenfacette der Halbleiterstruktur.
In einer Ausführungsform des Verfahrens erfolgt das Entfernen der Wellenleiterschicht durch einen Ätzprozess. Vorteilhaft¬ erweise ist das Verfahren dadurch besonders einfach und kos¬ tengünstig durchführbar.
In einer Ausführungsform des Verfahrens wird in einem ersten Ätzprozess eine an die Wellenleiterschicht angrenzende zweite Mantelschicht im gesamten Verjüngungsbereich gleichförmig entfernt. Anschließend wird in einem nachfolgenden zweiten Ätzprozess die Wellenleiterschicht teilweise entfernt. Vor¬ teilhafterweise ermöglicht es das Verfahren dadurch, den Ver¬ jüngungsbereich der Halbleiterstruktur des kantenemittierenden Halbleiterlasers in longitudinale Richtung kurz auszubil¬ den, wobei eine Reduzierung eines Überlapps zwischen einer in der Wellenleiterschicht der Halbleiterstruktur anregbaren Lasermode und der aktiven Schicht der Wellenleiterschicht der Halbleiterstruktur in longitudinale Richtung trotzdem adiabatisch erfolgt. Die kurze Länge des Verjüngungsbereichs der Halbleiterstruktur des durch das Verfahren erhältlichen kan- tenemittierenden Halbleiterlasers ermöglicht es, einen zur
Anregung von Laserstrahlung nutzbaren Teil der Wellenleiterschicht der Halbleiterstruktur des kantenemittierenden Halbleiterlasers mit großer Länge auszubilden. Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich im Zusammenhang mit der folgenden Beschreibung der Ausführungsbei- spiele, die im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläutert werden. Dabei zeigen in jeweils schematisierter Darstellung : Fig. 1 einen Schnitt durch eine Halbleiterstruktur eines ersten Halbleiterlasers;
Fig. 2 einen Schnitt durch eine Halbleiterstruktur eines zweiten Halbleiterlasers;
Fig. 3 einen Schnitt durch eine Halbleiterstruktur eines dritten Halbleiterlasers; und
Fig. 4 einen Schnitt durch eine Halbleiterstruktur eines vierten Halbleiterlasers.
Fig. 1 zeigt eine schematische Schnittdarstellung eines Teils eines ersten Halbleiterlasers 10. Der erste Halbleiterlaser 10 ist ein kantenemittierender Halbleiterlaser.
Der erste Halbleiterlaser 10 weist eine Halbleiterstruktur 400 auf. Die Halbleiterstruktur 400 ist als Schichtstruktur ausgebildet, die in eine Wachstumsrichtung 404 aufeinanderfolgend angeordnete Schichten unterschiedlicher Halbleiterma- terialien aufweist. Die Halbleiterstruktur 400 kann beispielsweise durch epitaktisches Wachstum hergestellt sein. Fig. 1 zeigt einen zur Wachstumsrichtung 404 parallelen
Schnitt durch einen Teil der Halbleiterstruktur 400. Die Halbleiterstruktur 400 weist eine Wellenleiterschicht 440 auf. Die Wellenleiterschicht 440 erstreckt sich in eine lon- gitudinale Richtung 403, die senkrecht zur Wachstumsrichtung 404 orientiert ist, zwischen einer ersten Seitenfacette 401 der Halbleiterstruktur 400 und einer der ersten Seitenfacette 401 gegenüberliegenden zweiten Seitenfacette der Halbleiterstruktur 400. Die zweite Seitenfacette der Halbleiterstruktur 400 ist im in Fig. 1 dargestellten Ausschnitt der Halbleiterstruktur 400 nicht sichtbar. Als longitudinale Richtung 403 wird im Kontext dieser Beschreibung die Orientierung der Längsachse der Wellenleiterschicht 440 bezeichnet, ohne dass damit ein bestimmtes Vorzeichen dieser Achse gemeint ist. Da¬ her kann sowohl die Richtung des entsprechenden Pfeils der Figur 1 als auch die entgegengesetzte Richtung als longitudi- nale Richtung 403 bezeichnet werden.
Die Wellenleiterschicht 440 der Halbleiterstruktur 400 ist zwischen einer ersten Mantelschicht 450 und einer zweiten Mantelschicht 460 der Halbleiterstruktur 400 angeordnet. Die erste Mantelschicht 450 und die zweite Mantelschicht 460 er¬ strecken sich jeweils senkrecht zur Wachstumsrichtung 404. Die zweite Mantelschicht 460 bildet eine Oberseite 402 der Halbleiterstruktur 400. Die erste Mantelschicht 450 und die zweite Mantelschicht 460 können ein anderes Material aufwei¬ sen als die Wellenleiterschicht 440. Insbesondere können die erste Mantelschicht 450 und die zweite Mantelschicht 460 der Halbleiterstruktur 400 einen anderen Brechungsindex aufweisen als die Wellenleiterschicht 440. An der Grenze zwischen der Wellenleiterschicht 440 und der ersten Mantelschicht 450 so¬ wie an der Grenze zwischen der Wellenleiterschicht 440 und der zweiten Mantelschicht 460 tritt dann jeweils eine Ände¬ rung des Brechungsindex auf. Die Wellenleiterschicht 440 umfasst in Wachstumsrichtung 404 aufeinanderfolgend eine erste Wellenleiterteilschicht 410, eine aktive Schicht 430 und eine zweite Wellenleiterteil¬ schicht 420. Die erste Wellenleiterteilschicht 410 grenzt an die erste Mantelschicht 450 an und ist somit zwischen der ersten Mantelschicht 450 und der aktiven Schicht 430 angeord¬ net. Die zweite Wellenleiterteilschicht 420 grenzt an die zweite Mantelschicht 460 an und ist somit zwischen der akti¬ ven Schicht 430 und der zweiten Mantelschicht 460 angeordnet. Die aktive Schicht 430 kann ein anderes Material aufweisen als die erste Wellenleiterteilschicht 410 und die zweite Wel¬ lenleiterteilschicht 420. Die aktive Schicht 430 kann bei¬ spielsweise als zweidimensionaler Quantentopf (quantum well) oder als Mehrzahl in Wachstumsrichtung 404 aufeinanderfolgender zweidimensionaler Quantentöpfe (multi quantum well) aus¬ gebildet sein. Die aktive Schicht 430 kann auch Quantenpunkte aufweisen, als aktives Volumen (bulk) oder anders ausgebildet sein.
An der Oberseite 402 der Halbleiterstruktur 400 des ersten Halbleiterlasers 100 ist eine elektrische Kontaktfläche 480 angeordnet. An einer der Oberseite 402 gegenüberliegenden Un- terseite der Halbleiterstruktur 400 ist eine in Fig. 1 nicht dargestellte weitere elektrische Kontaktfläche angeordnet. Über die elektrische Kontaktfläche 480 und die weitere elekt¬ rische Kontaktfläche kann ein elektrischer Gleichstrom enlang der Wachstumsrichtung 404 durch die Halbleiterstruktur 400 geleitet werden. Dabei kann es in der aktiven Schicht 430 zu einer strahlenden Rekombination positiver und negativer Ladungsträger kommen, die eine Emission von Licht bewirkt.
An der ersten Seitenfacette 401 der Halbleiterstruktur 400 und an der der ersten Seitenfacette 401 gegenüberliegenden zweiten Seitenfacette der Halbleiterstruktur 400 sind jeweils, in Fig. 1 nicht dargestellte, dielektrische Spiegel angeordnet. Die dielektrischen Spiegel begrenzen die Ausbrei¬ tung von in der aktiven Schicht 430 der Wellenleiterschicht 440 emittiertem Licht in longitudinale Richtung 403. In
Wachstumsrichtung 404 wird in der aktiven Schicht 430 der Wellenleiterschicht 440 emittiertes Licht durch die Änderun¬ gen der Brechzahl an den Grenzen zwischen der Wellenleiterschicht 440 und den Mantelschichten 450, 460 begrenzt. Auch in zur longitudinalen Richtung 403 und zur Wachstumsrichtung 404 senkrechte Richtung ist die Ausbreitung von in der aktiven Schicht 430 erzeugtem Licht räumlich begrenzt, beispiels¬ weise durch eine laterale Strukturierung der zweiten Mantelschicht 460. Dadurch bildet die Wellenleiterschicht 440 der Halbleiterstruktur 400 einen optischen Resonator, in dem sich eine stehende Lichtwelle ausbilden kann. Die in dem durch die Wellenleiterschicht 440 gebildeten opti¬ schen Resonator angeregte stehende Lichtwelle kann zur stimu¬ lierten Emission weiteren Lichts durch Rekombination weiterer Ladungsträger in der aktiven Schicht 430 führen. Gleichzeitig kann eine Besetzungsinversion in der aktiven Schicht 430 durch einen als Pumpstrom wirkenden Gleichstrom zwischen der elektrischen Kontaktfläche 480 und der weiteren elektrischen Kontaktfläche der Halbleiterstruktur 400 aufrechterhalten werden. In der Wellenleiterschicht 440 wird dann eine Laser- mode angeregt.
Die erste Seitenfacette 401 kann eine Laserfacette der Halb¬ leiterstruktur 400 sein. Der an der ersten Seitenfacette 401 der Halbleiterstruktur 400 angeordnete Spiegel ist dann teil- weise transparent ausgebildet, so dass in der Wellenleiter¬ schicht 440 der Halbleiterstruktur 400 angeregtes Laserlicht an der ersten Seitenfacette 401 der Halbleiterstruktur 400 als Laserstrahl austreten kann. Die erste Seitenfacette 401 kann aber auch die der Laserfacette der Halbleiterstruktur 400 gegenüberliegende Seitenfacette sein. In diesem Fall bil¬ det also die der ersten Seitenfacette 401 gegenüberliegende zweite Seitenfacette die Laserfacette der Halbleiterstruktur 400. Die erste Seitenfacette 401 und die zweite Seitenfacette können auch beide gleiche oder ähnliche Reflexionskoeffizien- ten aufweisen.
Die Halbleiterstruktur 400 des ersten Halbleiterlasers 10 weist einen an die erste Seitenfacette 401 angrenzenden ers¬ ten Verjüngungsbereich 100 auf. Der erste Verjüngungsbereich 100 ist als Abschrägung oder Fase 105 ausgebildet, die sich von der Oberseite 402 der Halbleiterstruktur 400 schräg zur ersten Seitenfacette 401 der Halbleiterstruktur 400 des ersten Halbleiterlasers 10 erstreckt. Dabei ist im ersten Ver¬ jüngungsbereich 100 ein Teil der zweiten Mantelschicht 460 und ein Teil der Wellenleiterschicht 440 entfernt.
Der erste Verjüngungsbereich 100 umfasst einen ersten Teilbereich 110 und einen zweiten Teilbereich 120. Der erste Teil- bereich 110 und der zweite Teilbereich 120 sind in longitudi- nale Richtung 403 der Halbleiterstruktur 400 hintereinander angeordnet. Der erste Teilbereich 110 des ersten Verjüngungs¬ bereichs 100 grenzt dabei an die erste Seitenfacette 401 der Halbleiterstruktur 400 an.
Die erste Wellenleiterteilschicht 410 der Wellenleiterschicht
440 der Halbleiterstruktur 400 des ersten Halbleiterlasers 10 weist in Wachstumsrichtung 404 eine Dicke 411 auf. Die zweite Wellenleiterteilschicht 420 der Wellenleiterschicht 440 der Halbleiterstruktur 400 weist in Wachstumsrichtung 404 eine Dicke 421 auf. Insgesamt weist die Wellenleiterschicht 440 die Halbleiterstruktur 400 des ersten Halbleiterlasers 10 in Wachstumsrichtung 404 eine Dicke 441 auf. Die zweite Mantel- schicht 460 der Halbleiterstruktur 400 weist in Wachstums¬ richtung 404 eine Dicke 461 auf.
Die Dicke 441 der Wellenleiterschicht 440 der Halbleiter¬ struktur 400 des ersten Halbleiterlasers 10 nimmt im ersten Verjüngungsbereich 100 ausgehend von der ersten Seitenfacette 401 entlang der longitudinalen Richtung 403 zu. An der ersten Seitenfacette 401 der Halbleiterstruktur 400 ist die Dicke
441 der Wellenleiterschicht 440 geringer als an der Grenze zwischen dem ersten Teilbereich 110 und dem zweiten Teilbe- reich 120 des ersten Verjüngungsbereichs 100. An der Grenze zwischen dem ersten Teilbereich 110 und dem zweiten Teilbereich 120 des ersten Verjüngungsbereichs 100 hat die Wellen¬ leiterschicht 440 ihre maximale Dicke 441 erreicht. Im zwei¬ ten Teilbereich 120 des ersten Verjüngungsbereichs 100 nimmt die Dicke 441 der Wellenleiterschicht 440 entlang der longi¬ tudinalen Richtung 403 nicht weiter zu. Im ersten Teilbereich 110 des ersten Verjüngungsbereichs 100 wächst die Dicke 441 der Wellenleiterschicht 440 etwa linear. Die zweite Mantelschicht 460 der Halbleiterstruktur 400 des ersten Halbleiterlasers 10 ist im ersten Teilbereich 110 des ersten Verjüngungsbereichs 100 vollständig entfernt. Im zwei¬ ten Teilbereich 120 des ersten Verjüngungsbereichs 100 steigt , n
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die Dicke 461 der zweiten Mantelschicht 460 entlang der lon- gitudinalen Richtung 403 an. Die Dicke 461 der zweiten Mantelschicht 460 steigt dabei etwa linear an. An der Grenze zwischen dem ersten Verjüngungsbereich 100 der Halbleiter- struktur 400 des ersten Halbleiterlasers 10 und den übrigen Abschnitten der Halbleiterstruktur 400 weist die zweite Mantelschicht 461 ihre maximale Dicke 461 auf.
Im dargestellten Beispiel erstreckt sich der erste Verjüngungsbereich 100 im ersten Teilbereich 110 bis in die erste Wellenleiterteilschicht 410 der Wellenleiterschicht 440. So¬ mit wächst auch die Dicke 411 der ersten Wellenleiterteil¬ schicht 410 der Wellenleiterschicht 440 der Halbleiterstruk¬ tur 400 im ersten Teilbereich 110 des ersten Verjüngungsbereichs 100 ausgehend von der ersten Seitenfacette 401 entlang der longitudinalen Richtung 403. Die aktive Schicht 430 der Wellenleiterschicht 440 ist im ersten Teilbereich 110 des ersten Verjüngungsbereichs 100 teilweise entfernt. Es ist je¬ doch auch möglich, den ersten Verjüngungsbereich 100 so auszubilden, dass dieser sich lediglich in die zweite Wellenleiterteilschicht 420 der Wellenleiterschicht 440 hinein er¬ streckt .
Fig. 1 zeigt in rein schematischer Darstellung ein erstes In- tensitätsprofil 130 und ein zweites Intensitätsprofil 140 ei¬ ner in der Wellenleiterschicht 440 der Halbleiterstruktur 400 des ersten Halbleiterlasers 10 anregbaren Lasermode. Beide Intensitätsprofile 130, 140 stellen einen Intensitätsverlauf der Lasermode im Bereich der Wellenleiterschicht 440 und der angrenzenden Mantelschichten 450, 460 in Wachstumsrichtung
404 dar. Das erste Intensitätsprofil 130 zeigt dabei den In¬ tensitätsverlauf in einem außerhalb des ersten Verjüngungsbe¬ reichs 100 gelegenen Teil der Halbleiterstruktur 400 des ersten Halbleiterlasers 10. Das zweite Intensitätsprofil 140 gibt den Intensitätsverlauf im Verjüngungsbereich 100 nahe der ersten Seitenfacette 401 wieder. Das erste Intensitäts¬ profil 130 zeigt, dass die in der Wellenleiterschicht 440 der Halbleiterstruktur 400 des ersten Halbleiterlasers 10 anreg- , ,
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bare Lasermode im außerhalb des ersten Verjüngungsbereichs 100 angeordneten Teil der Halbleiterstruktur 400 einen großen Überlapp mit der aktiven Schicht 430 der Wellenleiterschicht 440 aufweist. Das zweite Intensitätsprofil 140 zeigt dagegen, dass die in der Wellenleiterschicht 440 anregbare Lasermode im ersten Verjüngungsbereich 100 der Halbleiterstruktur 400 nahe der ersten Seitenfacette 401 der Halbleiterstruktur 400 nur einen sehr geringen oder sogar verschwindenden Überlapp mit der aktiven Schicht 430 der Halbleiterstruktur 400 auf- weist.
Durch den geringen Überlapp zwischen der in der Wellenleiterschicht 440 der Halbleiterstruktur 400 des ersten Halbleiterlasers 10 anregbaren Lasermode und der aktiven Schicht 430 der Halbleiterstruktur 400 im Bereich nahe der ersten Seitenfacette 401 der Halbleiterstruktur 400 kommt es nahe der ers¬ ten Seitenfacette 401 nur in geringem Maße zu einer Absorpti¬ on der in der Wellenleiterschicht 440 angeregten Laserstrahlung. Dadurch kann es im Bereich der ersten Seitenfacette 401 auch nur in geringem Maße zu nichtstrahlender Rekombination, beispielsweise zu nichtstrahlender Rekombination an Oberflächendefekten der ersten Seitenfacette 401, und einer damit verbundenen Wärmeerzeugung kommen. Hierdurch ist das Risiko eines Auftretens einer optisch induzierten Zerstörung ( ca- tastrophic optical damage; COD) im Bereich der ersten Seitenfacette 401 der Halbleiterstruktur 400 vorteilhafterweise niedrig. Dies erlaubt es, den ersten Halbleiterlaser 10 mit hoher Ausgangsleistung zu betreiben. Die im ersten Verjüngungsbereich 100 der Halbleiterstruktur
400 des ersten Halbleiterlasers 10 gebildete Abschrägung oder Fase 105, die in longitudinale Richtung 403 zur ersten Sei¬ tenfacette 401 hin mit einer Abnahme der Dicke 441 der Wel¬ lenleiterschicht 440 einhergeht, bewirkt eine Verformung der in der Wellenleiterschicht 440 der Halbleiterstruktur 400 anregbaren Lasermode, wie sie durch das erste Intensitätsprofil 130 und das zweite Intensitätsprofil 140 schematisch angedeu¬ tet ist. Die Änderung der Dicke 441 der Wellenleiterschicht 440 im ersten Verjüngungsbereich 100 der Halbleiterstruktur 400 des ersten Halbleiterlasers 10 erfolgt dabei in longitu- dinaler Richtung 403 so flach, dass die Verformung der Lasermode adiabatisch erfolgt, ohne dass die in der Wellenleiter- schicht 440 angeregte Lichtstrahlung bereits vor Erreichen der ersten Seitenfacette 401 reflektiert wird.
In einem außerhalb des ersten Verjüngungsbereichs 100 ange¬ ordneten Teil der Halbleiterstruktur 400 des ersten Halblei- terlasers 10 können die Wellenleiterschicht 400 und die Man¬ telschichten 450, 460 so ausgebildet sein, dass ein großer Überlapp zwischen der in der Wellenleiterschicht 440 anregba¬ ren Lasermode und der aktiven Schicht 430 der Halbleiterstruktur 400 besteht. Dadurch kann in den außerhalb des ers- ten Verjüngungsbereichs 100 angeordneten Teilen der Halblei¬ terstruktur 400 des ersten Halbleiterlasers 10 eine niedrige Laserschwelle (niedriger Schwellenstrom) erreicht werden.
Der erste Teilbereich 110 des ersten Verjüngungsbereichs 100 der Halbleiterstruktur 400 des ersten Halbleiterlasers 10 weist in longitudinale Richtung 403 eine Länge 111 auf. Die Länge 111 ist so groß bemessen, dass die Verformung der in der Wellenleiterschicht 440 anregbaren Lasermode adiabatisch erfolgt. Gleichzeitig sollten die Länge 111 des ersten Teil- bereichs 110 des ersten Verjüngungsbereichs 100 und die Länge des gesamten ersten Verjüngungsbereichs 100 in longitudinale Richtung 403 jedoch möglichst gering gewählt sein, um die zur Anregung von Laserstrahlung nutzbare Länge der Wellenleiterschicht 440 der Halbleiterstruktur 400 in longitudinale Rich- tung 403 möglichst groß zu halten. Bevorzugt liegt die Länge 111 des ersten Teilbereichs 110 zwischen 10 ym und 160 ym. Besonders bevorzugt liegt die Länge 111 des ersten Teilbe¬ reichs 110 des ersten Verjüngungsbereichs 100 zwischen 20 ym und 80 ym. Ganz besonders bevorzugt liegt die Länge 111 des ersten Teilbereichs 110 des ersten Verjüngungsbereichs 100 zwischen 30 ym und 60 ym. Beispielsweise kann der erste Teil¬ bereich 110 des ersten Verjüngungsbereichs 100 der Halblei- terstruktur 400 des ersten Halbleiterlasers 10 in Wachstums¬ richtung 404 eine Länge 111 von 40 ym aufweisen.
Der erste Verjüngungsbereich 100 der Halbleiterstruktur 400 des ersten Halbleiterlasers 10 kann mit verschiedenen Metho¬ den angelegt werden, die einem Fachmann offensichtlich sind. Beispielsweise kann der erste Verjüngungsbereich 100 der Halbleiterstruktur 400 des ersten Halbleiterlasers 10 nach der Herstellung der Halbleiterstruktur 400 mittels eines Ätz- prozesses angelegt werden. Dabei kann beispielsweise eine teilweise transparente Ätzmaske mit in longitudinaler Rich¬ tung 403 variabler Transparenz verwendet werden. Durch den Ätzprozess werden im ersten Verjüngungsbereich 100 die elektrische Kontaktfläche 480, ein Teil der zweiten Mantelschicht 460 und ein Teil der Wellenleiterschicht 440 entfernt. Bevor¬ zugt wird nach dem Anlegen des ersten Verjüngungsbereichs 100 noch eine Passivierungsschicht 470 an der Oberseite des ers¬ ten Verjüngungsbereichs 100 angelegt. Der erste Verjüngungsbereich 100 der Halbleiterstruktur 400 des ersten Halbleiterlasers 10 kann zusätzlich dazu dienen, ein Fernfeld eines durch den ersten Halbleiterlaser 10 emittierten Laserstrahls zu modifizieren. Hieraus ergeben sich vorteilhafterweise zusätzliche Freiheiten bei der Gestaltung der Wellenleiterschicht 440 in den außerhalb des ersten Ver¬ jüngungsbereichs 100 angeordneten Teilen der Halbleiterstruktur 400 des ersten Halbleiterlasers 10.
Fig. 2 zeigt eine schematische Schnittdarstellung eines Teils eines zweiten Halbleiterlasers 20. Der zweite Halbleiterlaser 20 weist große Übereinstimmungen mit dem ersten Halbleiterla¬ ser 10 auf. Insbesondere weist der zweite Halbleiterlaser 20 eine Halbleiterstruktur 400 auf, deren Aufbau der Halbleiterstruktur 400 des ersten Halbleiterlasers 10 der Fig. 1 ent- spricht. Komponenten des zweiten Halbleiterlasers 20, die beim ersten Halbleiterlaser 10 vorhandenen Komponenten entsprechen, sind in Fig. 2 mit denselben Bezugszeichen versehen wie in Fig. 1 und werden nachfolgend nicht erneut detailliert beschrieben .
Anstelle des ersten Verjüngungsbereichs 100 weist die Halb- leiterstruktur 400 des zweiten Halbleiterlasers 20 einen zweiten Verjüngungsbereich 200 auf. Der zweite Verjüngungsbereich 200 ist als Abschrägung oder Fase 205 ausgebildet, die sich von der Oberseite 402 zur ersten Seitenfacette 401 der Halbleiterstruktur 400 durch die zweite Mantelschicht 460 der Halbleiterstruktur 400 und einen Teil der Wellenleiterschicht 440 der Halbleiterstruktur 400 erstreckt.
Der zweite Verjüngungsbereich 200 weist einen ersten Teilbereich 210 und einen zweiten Teilbereich 220 auf, die in lon- gitudinale Richtung 403 hintereinander angeordnet sind. Der erste Teilbereich 210 grenzt an die erste Seitenfacette 401 an und weist in longitudinale Richtung 403 eine Länge 211 auf. Die Länge 211 des ersten Teilbereichs 210 des zweiten Verjüngungsbereichs 200 kann der Länge 111 des ersten Teilbe- reichs 110 des ersten Verjüngungsbereichs 100 der Halbleiter¬ struktur 400 des ersten Halbleiterlasers 10 entsprechen.
Die Dicke 441 der Wellenleiterschicht 440 der Halbleiter¬ struktur 400 des zweiten Halbleiterlasers 20 nimmt im zweiten Verjüngungsbereich 200 ausgehend von der ersten Seitenfacette 401 entlang der longitudinalen Richtung 403 zu. Dabei wächst die Dicke 441 der Wellenleiterschicht 440 entlang der longi¬ tudinalen Richtung 403 stärker als linear an. Auch die Dicke 461 der zweiten Mantelschicht 460 der Halbleiterstruktur 400 des zweiten Halbleiterlasers 20 nimmt im zweiten Verjüngungs¬ bereich 200 ausgehend von der ersten Seitenfacette 401 ent¬ lang der longitudinalen Richtung 403 stärker als linear zu. Die Dicke 441 der Wellenleiterschicht 440 nimmt dabei nur im ersten Teilbereich 210 des zweiten Verjüngungsbereichs 200 zu und weist im zweiten Teilbereich 220 des zweiten Verjüngungs¬ bereichs 200 ihre konstante maximale Dicke 441 auf. Die zwei¬ te Mantelschicht 460 ist im ersten Teilbereich 210 des zwei¬ ten Verjüngungsbereichs 200 vollständig entfernt. Die Dicke 461 der zweiten Mantelschicht 460 nimmt somit nur im zweiten Teilbereich 220 des zweiten Verjüngungsbereichs 200 zu.
Der zweite Verjüngungsbereich 200 erstreckt sich bei der Halbleiterstruktur 400 des zweiten Halbleiterlasers 20 ledig¬ lich in die zweite Wellenleiterteilschicht 420 und die aktive Schicht 430 der Wellenleiterschicht 440 hinein. Die erste Wellenleiterteilschicht 410 der Wellenleiterschicht 440 der Halbleiterstruktur 400 des zweiten Halbleiterlasers 20 weist im gesamten zweiten Verjüngungsbereich 200 eine konstante Dicke 411 auf. Es wäre jedoch auch möglich, den zweiten Verjüngungsbereich 200 so auszubilden, dass er sich im ersten Teilbereich 210 bis in die erste Wellenleiterteilschicht 410 der Wellenleiterschicht 440 hinein erstreckt.
Fig. 2 zeigt zwei stark schematisierte Intensitätsprofile 230, 240, die einen Intensitätsverlauf einer in der Wellen¬ leiterschicht 440 der Halbleiterstruktur 400 des zweiten Halbleiterlasers 20 anregbaren Lasermode in Wachstumsrichtung 404 darstellen. Das erste Intensitätsprofil 230 gibt den In¬ tensitätsverlauf der in der Wellenleiterschicht 440 anregba¬ ren Lasermode an einer außerhalb des zweiten Verjüngungsbe¬ reichs 200 gelegenen Position der Halbleiterstruktur 400 des zweiten Halbleiterlasers 20 an. Das zweite Intensitätsprofil 240 stellt den Intensitätsverlauf in Wachstumsrichtung 404 nahe der ersten Seitenfacette 401 der Halbleiterstruktur 400 des zweiten Halbleiterlasers 20 dar.
Aus einem Vergleich des ersten Intensitätsprofil 230 mit dem zweiten Intensitätsprofil 240 ist erkennbar, dass die in der Wellenleiterschicht 440 der Halbleiterstruktur 400 des zwei¬ ten Halbleiterlasers 20 anregbare Lasermode durch den zweiten Verjüngungsbereich 200 in longitudinale Richtung 403 zur ersten Seitenfacette 401 hin derart modifiziert wird, dass der Überlapp zwischen der in der Wellenleiterschicht 440 anregba¬ ren Lasermode und der aktiven Schicht 430 der Halbleiterstruktur 400 zur ersten Seitenfacette 401 hin abnimmt. Dies hat zur Folge, dass nahe der ersten Seitenfacette 401 der Halbleiterstruktur 400 des zweiten Halbleiterlasers 20 in der Wellenleiterschicht 440 angeregte Laserstrahlung nur in ge¬ ringem Maße absorbiert wird. Dadurch kann es im Bereich der ersten Seitenfacette 401 der Halbleiterstruktur 400 des zwei- ten Halbleiterlasers 20 nur in geringem Maße zu nichtstrahlender Rekombination und damit verbundener Erwärmung kommen. Dadurch besteht beim zweiten Halbleiterlaser 20 nur eine geringe Gefahr einer optisch induzierten Zerstörung. Dies ermöglicht es, den zweiten Halbleiterlaser 20 mit großer opti- scher Ausgangsleistung zu betreiben.
Die Herstellung des zweiten Halbleiterlasers 20 kann nach demselben Verfahren erfolgen wie die Herstellung des ersten Halbleiterlasers 10. Insbesondere kann der zweite Verjün- gungsbereich 200 auf gleiche Weise angelegt werden wie der erste Verjüngungsbereich 100 des ersten Halbleiterlasers 10 der Fig. 1.
Fig. 3 zeigt eine schematische Schnittdarstellung eines Teils eines dritten Halbleiterlasers 30. Der dritte Halbleiterlaser 30 weist große Übereinstimmungen mit dem ersten Halbleiterla¬ ser 10 der Fig. 1 auf. Komponenten des dritten Halbleiterlasers 30, die auch beim ersten Halbleiterlaser 10 der Fig. 1 vorhanden sind, sind in Fig. 3 mit denselben Bezugszeichen versehen wie in Fig. 1. Nachfolgend werden lediglich jene Teile des dritten Halbleiterlasers 30 erläutert, in denen dieser vom ersten Halbleiterlaser 10 abweicht.
Anstelle des ersten Verjüngungsbereichs 100 weist die Halb- leiterstruktur 400 des dritten Halbleiterlasers 30 einen dritten Verjüngungsbereich 300 auf. Der dritte Verjüngungsbereich 300 bildet eine Abschrägung oder Fase 305, die sich von der Oberseite 402 der Halbleiterstruktur 400 schräg zur ersten Seitenfacette 401 der Halbleiterstruktur 400 des dritten Halbleiterlasers 30 erstreckt. Zusätzlich weist die Halblei¬ terstruktur 400 des dritten Halbleiterlasers 30 am Übergang zwischen dem dritten Verjüngungsbereich 300 und den übrigen Abschnitten der Halbleiterstruktur 400 eine Stufe 350 auf. An der Stufe 350 ändert sich die Dicke 461 der zweiten Mantel¬ schicht 460 abrupt.
Der dritte Verjüngungsbereich 300 umfasst einen ersten Teil- bereich 310 und einen zweiten Teilbereich 320, die in longi- tudinale Richtung 403 hintereinander angeordnet sind. Der erste Teilbereich 310 grenzt dabei an die erste Seitenfacette 401 der Halbleiterstruktur 400. Der erste Teilbereich 310 weist eine Länge 311 auf, die der Länge 111 des ersten Teil- bereichs 110 des ersten Verjüngungsbereichs 100 des ersten Halbleiterlasers 10 entsprechen kann.
Die Dicke 441 der Wellenleiterschicht 440 der Halbleiter¬ struktur 400 des dritten Halbleiterlasers 30 nimmt im ersten Teilbereich 310 des dritten Verjüngungsbereichs 300 ausgehend von der ersten Seitenfacette 401 der Halbleiterstruktur 400 entlang der longitudinalen Richtung 403 linear zu. Im zweiten Teilbereich 320 des dritten Verjüngungsbereichs 300 weist die Wellenleiterschicht 440 dieselbe maximale Dicke 441 auf wie in den Teilen der Halbleiterstruktur 400 außerhalb des dritten Verjüngungsbereichs 300. Der dritte Verjüngungsbereich 300 erstreckt sich im ersten Teilbereich 310 lediglich in die zweite Wellenleiterteilschicht 420 der Wellenleiterschicht 440 hinein. Der dritte Verjüngungsbereich 300 könnte jedoch auch so ausgebildet sein, dass auch die aktive Schicht 430 und möglicherweise die erste Wellenleiterteilschicht 410 der Wellenleiterschicht 400 im ersten Teilbereich 310 des dritten Verjüngungsbereichs 300 teilweise entfernt sind. Die Dicke 461 der zweiten Mantelschicht 460 der Halbleiter¬ struktur 400 des dritten Halbleiterlasers 30 nimmt im zweiten Teilbereich 320 des dritten Verjüngungsbereichs 300 ausgehend vom ersten Teilbereich 310 des dritten Verjüngungsbereichs 300 entlang der longitudinalen Richtung 403 linear zu. Im ersten Teilbereich 310 des dritten Verjüngungsbereichs 300 ist die zweite Mantelschicht 460 komplett entfernt. Die Dicke 461 der zweiten Mantelschicht 460 wächst im zweiten Teilbe¬ reich 320 des dritten Verjüngungsbereichs 300 bis zur Stufe 350. An der Stufe 350 nimmt die Dicke 461 der zweiten Mantel¬ schicht 460 abrupt zu.
Es ist auch möglich, den dritten Verjüngungsbereich 300 der Halbleiterstruktur 400 des dritten Halbleiterlasers 30 so auszubilden, dass die Dicke 441 der Wellenleiterschicht 440 und die Dicke 461 der zweiten Mantelschicht 460 im dritten Verjüngungsbereich 300 entlang der longitudinalen Richtung 403 stärker als linear anwachsen, wie dies bei dem zweiten Verjüngungsbereich 200 des zweiten Halbleiterlasers 20 der Fig. 2 der Fall ist.
Fig. 3 zeigt stark schematische Darstellungen eines ersten Intensitätsprofils 330 und eines zweiten Intensitätsprofils 340, die einen Intensitätsverlauf einer in der Wellenleiterschicht 440 der Halbleiterstruktur 400 des dritten Halbleiterlasers 30 anregbaren Lasermode in Wachstumsrichtung 404 wiedergeben. Das erste Intensitätsprofil 330 gibt den Inten¬ sitätsverlauf in einem Teil der Halbleiterstruktur 400 des dritten Halbleiterlasers 30 außerhalb des dritten Verjün¬ gungsbereichs 300 an. Das zweite Intensitätsprofil 340 zeigt den Intensitätsverlauf nahe der ersten Seitenfacette 401 der Halbleiterstruktur 400 des dritten Halbleiterlasers 30. Aus den Intensitätsprofilen 330, 340 ist erkennbar, dass der dritte Verjüngungsbereich 300 der Halbleiterstruktur 400 des dritten Halbleiterlasers 30 eine in der Wellenleiterschicht 440 der Halbleiterstruktur 400 des dritten Halbleiterlasers 30 anregbare Lasermode in longitudinale Richtung 403 zur ers- ten Seitenfacette 401 hin dahingehend modifiziert, dass ein
Überlapp zwischen der in der Wellenleiterschicht 440 anregba¬ ren Lasermode und der aktiven Schicht 430 der Halbleiterstruktur 400 zur ersten Seitenfacette 401 hin abnimmt. Dies hat zur Folge, dass nahe der ersten Seitenfacette 401 der Halbleiterstruktur 400 des dritten Halbleiterlasers 30 in der Wellenleiterschicht 440 angeregte Laserstrahlung nur in ge¬ ringem Maße absorbiert wird. Dadurch kann es im Bereich der ersten Seitenfacette 401 der Halbleiterstruktur 400 des drit- ten Halbleiterlasers 30 nur in geringem Maße zu nichtstrahlender Rekombination und damit verbundener Erwärmung kommen. Dadurch besteht beim dritten Halbleiterlaser 30 nur eine geringe Gefahr einer optisch induzierten Zerstörung. Dies er- möglicht es, den dritten Halbleiterlaser 30 mit großer optischer Ausgangsleistung zu betreiben.
Der dritte Verjüngungsbereich 300 der Halbleiterstruktur 400 des dritten Halbleiterlasers 30 kann nach der Herstellung der Halbleiterstruktur 400 in einem zweistufigen Prozess angelegt werden. Dabei kann in einem ersten Prozessschritt ein Teil der zweiten Mantelschicht 460 der Halbleiterstruktur 400 (und die elektrische Kontaktfläche 480) im gesamten dritten Ver¬ jüngungsbereich 300 gleichförmig bis zur Tiefe der Stufe 350 entfernt werden. Dies kann beispielsweise mittels eines Ätz¬ prozesses erfolgen. In einem nachfolgenden zweiten Prozessschritt wird die Abschrägung bzw. Fase 305 des dritten Verjüngungsbereichs 300 angelegt. Dies kann erfolgen wie anhand des ersten Verjüngungsbereichs 100 des ersten Halbleiterla- sers 10 erläutert.
Die beim dritten Verjüngungsbereich 300 des dritten Halbleiterlasers 30 ausgebildete Stufe 350 hat den Vorteil, dass der zweite Teilbereich 320 des dritten Verjüngungsbereichs 300 des dritten Halbleiterlasers 30 in longitudinale Richtung 403 kürzer ausgebildet sein kann als der zweite Teilbereich 120 des ersten Verjüngungsbereichs 100 des ersten Halbleiterla¬ sers 10. Dadurch verbleibt beim dritten Halbleiterlaser 30 in longitudinale Richtung 403 ein längerer Teil der Wellenlei- terschicht 440 der Halbleiterstruktur 400, der zur Anregung einer Lasermode in der Wellenleiterschicht 440 der Halblei¬ terstruktur 400 genutzt werden kann.
Fig. 4 zeigt eine schematische Schnittdarstellung eines Teils eines vierten Halbleiterlasers 40. Der vierte Halbleiterlaser 40 weist große Übereinstimmungen mit dem ersten Halbleiterla¬ ser 10 der Fig. 1 auf. Komponenten des vierten Halbleiterlasers 40, die auch beim ersten Halbleiterlaser 10 der Fig. 1 vorhanden sind, sind in Fig. 4 mit denselben Bezugszeichen versehen wie in Fig. 1. Nachfolgend werden lediglich jene Teile des vierten Halbleiterlasers 40 erläutert, in denen dieser sich vom ersten Halbleiterlaser 10 unterscheidet.
Anstelle des ersten Verjüngungsbereichs 100 weist die Halb¬ leiterstruktur 400 des vierten Halbleiterlasers 40 einen vierten Verjüngungsbereich 500 auf. Der vierte Verjüngungsbereich 500 bildet eine Abschrägung bzw. Fase 505, die sich von der Oberseite 402 der Halbleiterstruktur 400 zur ersten Seitenfacette 401 der Halbleiterstruktur 400 durch die zweite Mantelschicht 460 der Halbleiterstruktur 400 und einen Teil der Wellenleiterschicht 440 der Halbleiterstruktur 400 erstreckt .
Der vierte Verjüngungsbereich 500 weist einen ersten Teilbereich 510, einen zweiten Teilbereich 520 und einen dritten Teilbereich 550 auf, die in longitudinale Richtung 403 hin¬ tereinander angeordnet sind. Der dritte Teilbereich 550 grenzt dabei an die erste Seitenfacette 401 an. Der erste
Teilbereich 510 schließt sich an den dritten Teilbereich 550 an. Der zweite Teilbereich 520 schließt sich an den ersten Teilbereich 510 an. Der erste Teilbereich 510 ist somit zwischen dem dritten Teilbereich 550 und dem zweiten Teilbereich 520 angeordnet.
Der erste Teilbereich 510 weist in longitudinale Richtung 403 eine Länge 511 auf. Die Länge 511 des ersten Teilbereichs 510 des vierten Verjüngungsbereichs 500 des vierten Halbleiterla- sers 40 kann der Länge 111 des ersten Teilbereichs 110 des ersten Verjüngungsbereichs 100 der Halbleiterstruktur 400 des ersten Halbleiterlasers 10 entsprechen. Der dritte Teilbe¬ reich 550 weist in longitudinale Richtung 403 eine Länge 551 auf. Die Länge 551 kann beispielsweise zwischen 5 ym und 25 ym betragen.
Die Dicke 441 der Wellenleiterschicht 440 der Halbleiter¬ struktur 400 des vierten Halbleiterlasers 40 nimmt im vierten Verjüngungsbereich 500 entlang der longitudinalen Richtung von der ersten Seitenfacette 401 weg zu. Dabei ist die Dicke 441 der Wellenleiterschicht 440 im dritten Teilbereich 550 des vierten Verjüngungsbereichs 500 jedoch zunächst konstant. Erst im ersten Teilbereich 510 des vierten Verjüngungsbereichs 500 der Halbleiterstruktur 400 des vierten Halbleiterlasers 40 wächst die Dicke 441 der Wellenleiterschicht 440 entlang der longitudinalen Richtung 403 linear an. Dabei gehen der dritte Teilbereich 550 und der erste Teilbereich 510 des vierten Verjüngungsbereichs 500 kontinuierlich ineinander über. Im zweiten Teilbereich 520 des vierten Verjüngungsbereichs 500 nimmt auch die Dicke 461 der zweiten Mantelschicht 460 der Halbleiterstruktur 400 des vierten Halbleiterlasers 40 in longitudinale Richtung 403 von der ersten Seitenfacette 401 fort in linearer Weise zu. Die Dicke 441 der Wellenlei¬ terschicht 440 weist im zweiten Teilbereich 520 des vierten Verjüngungsbereichs 500 ihre konstante maximale Dicke 441 auf. Im ersten Teilbereich 510 des vierten Verjüngungsbereichs 500 ist die zweite Mantelschicht 460 vollständig ent- fernt. Der erste Teilbereich 510 und der zweite Teilbereich 520 des vierten Verjüngungsbereichs 500 des vierten Halblei¬ terlasers 40 entsprechen somit in ihrer Gestaltung dem ersten Teilbereich 110 und dem zweiten Teilbereich 120 des ersten Verjüngungsbereichs 100 des ersten Halbleiterlasers 10 der Fig. 1.
Beim vierten Halbleiterlaser 40 erstreckt sich der erste Teilbereich 510 des vierten Verjüngungsbereichs 500, wie beim ersten Halbleiterlaser 10, bis in die erste Wellenleiterteil- schicht 410 der Wellenleiterschicht 440 der Halbleiterstruk¬ tur 400 hinein. Somit wächst auch die Dicke 411 der ersten Wellenleiterteilschicht 410 der Wellenleiterschicht 440 der Halbleiterstruktur 400 im ersten Teilbereich 510 des vierten Verjüngungsbereichs 500 entlang der longitudinalen Richtung 403 an. Die aktive Schicht 430 der Wellenleiterschicht 440 ist im ersten Teilbereich 510 des vierten Verjüngungsbereichs 500 teilweise entfernt. Es wäre jedoch auch möglich, dass sich der vierte Verjüngungsbereich 500 im ersten Teilbereich 510 lediglich bis in die zweite Wellenleiterteilschicht 420 der Wellenleiterschicht 440 hinein erstreckt, wie dies beim dritten Halbleiterlaser 30 der Fig. 3 der Fall ist. Im dritten Teilbereich 550 des vierten Verjüngungsbereichs 500 des vierten Halbleiterlasers 40 sind die zweite Mantel¬ schicht 460, die zweite Wellenleiterteilschicht 420 und die aktive Schicht 430 vollständig entfernt. Auch ein Teil der ersten Wellenleiterteilschicht 410 der Wellenleiterschicht 440 ist im dritten Teilbereich 550 des vierten Verjüngungsbe¬ reichs 500 entfernt. Falls der vierte Verjüngungsbereich 500 allerdings so ausgebildet wird, dass sich der erste Teilbe¬ reich 510 des vierten Verjüngungsbereichs 500 lediglich bis in die zweite Wellenleiterteilschicht 420 der Wellenleiter- schicht 440 hinein erstreckt, so ist auch im dritten Teilbe¬ reich 550 lediglich ein Teil der zweiten Wellenleiterteilschicht 420 entfernt, während die aktive Schicht 430 und die zweite Wellenleiterteilschicht 420 der Wellenleiterschicht 440 noch vollständig vorhanden sind.
Der dritte Teilbereich 550 des vierten Verjüngungsbereichs 500 kann in einem eigenen Prozessschritt angelegt werden, der einem Prozessschritt zum Anlegen des ersten Teilbereichs 510 und des zweiten Teilbereichs 520 des vierten Verj üngungsbe- reichs 500 vorangeht. Der dritte Teilbereich 550 kann jedoch auch gleichzeitig mit dem ersten Teilbereich 510 und dem zweiten Teilbereich 520 des vierten Verjüngungsbereichs 500 angelegt werden. Das Anlegen des vierten Verjüngungsbereichs 500 kann beispielsweise mittels eines Ätzprozesses erfolgen.
Die Wellenleiterschicht 440 kann eine eingebettete Ätzstopp¬ schicht 490 aufweisen, die eine gewünschte maximale Ätztiefe im dritten Teilbereich 550 des vierten Verjüngungsbereichs 500 angibt. Im in Fig. 4 dargestellten Beispiel des vierten Halbleiterlasers 40 ist die Ätzstoppschicht 490 in die erste Wellenleiterteilschicht 410 der Wellenleiterschicht 440 ein¬ gebettet . Die Ätzstoppschicht 490 kann ein Material aufweisen, das sich von einem Material eines die Ätzstoppschicht 490 umgebenen Teils der Wellenleiterschicht 440 unterscheidet. Bevorzugt weist die Ätzstoppschicht 490 ein Material auf, das sich wäh- rend des Ätzprozesses in Echtzeit detektieren lässt. Beson¬ ders bevorzugt weist die Ätzstoppschicht 490 außerdem ein Ma¬ terial auf, bei dem sich während des Ätzprozesses eine gerin¬ gere Ätzrate ergibt als bei dem die Ätzstoppschicht 490 umge¬ benen Material der Wellenleiterschicht 440. Die Ätzstopp- schicht 490 kann beispielsweise GalnP aufweisen. Während der Durchführung des Ätzprozesses zum Anlegen des dritten Teilbereichs 550 des vierten Verjüngungsbereichs 500 erfolgt der Ätzvorgang dann so lange, bis das Material der Ätzstopp¬ schicht 490 detektiert wird. Die Detektion des Materials der Ätzstoppschicht 490 zeigt an, dass die gewünschte Ätztiefe erreicht ist und der Ätzvorgang beendet werden kann.
Der dritte Teilbereich 550 des vierten Verjüngungsbereichs 500 des vierten Halbleiterlasers 40 kann ein Brechen (Clea- ven) der Halbleiterstruktur 400 des vierten Halbleiterlasers 40 entlang der ersten Seitenfacette 401 während der Herstel¬ lung des vierten Halbleiterlasers 40 erleichtern. Außerdem sinken durch das Vorsehen des dritten Teilbereichs 550 des vierten Verjüngungsbereichs 500 die erforderlichen Ausrich- tungsgenauigkeiten bei zur Herstellung des vierten Verjüngungsbereichs 500 erforderlichen Belichtungsprozessen.
Fig. 4 zeigt zwei stark schematisierte Intensitätsprofile 530, 540, die einen Intensitätsverlauf einer in der Wellen- leiterschicht 440 der Halbleiterstruktur 400 des vierten
Halbleiterlasers 40 anregbaren Lasermode in Wachstumsrichtung 404 darstellen. Das erste Intensitätsprofil 530 gibt den In¬ tensitätsverlauf der in der Wellenleiterschicht 440 anregba¬ ren Lasermode an einer außerhalb des vierten Verj üngungsbe- reichs 500 gelegenen Position der Halbleiterstruktur 400 des vierten Halbleiterlasers 40 an. Das zweite Intensitätsprofil 540 stellt den Intensitätsverlauf in Wachstumsrichtung 404 nahe der ersten Seitenfacette 401 der Halbleiterstruktur 400 des vierten Halbleiterlasers 40 dar.
Aus den Intensitätsprofilen 530, 540 ist erkennbar, dass der vierte Verjüngungsbereich 500 der Halbleiterstruktur 400 des vierten Halbleiterlasers 40 eine in der Wellenleiterschicht 440 der Halbleiterstruktur 400 anregbare Lasermode in longi- tudinale Richtung 403 zur ersten Seitenfacette 401 hin dahin¬ gehend modifiziert, dass ein Überlapp zwischen der in der Wellenleiterschicht 440 anregbaren Lasermode und der aktiven Schicht 430 der Halbleiterstruktur 400 zur ersten Seitenfacette 401 hin abnimmt. Dies hat zur Folge, dass nahe der ers¬ ten Seitenfacette 401 der Halbleiterstruktur 400 des vierten Halbleiterlasers 40 in der Wellenleiterschicht 440 angeregte Laserstrahlung nur in geringem Maße absorbiert wird. Dadurch kann es im Bereich der ersten Seitenfacette 401 der Halblei¬ terstruktur 400 des vierten Halbleiterlasers 40 nur in geringem Maße zu nichtstrahlender Rekombination und damit verbundener Erwärmung kommen. Dadurch besteht beim vierten Halblei- terlaser 40 nur eine geringe Gefahr einer optisch induzierten Zerstörung. Dies ermöglicht es, den vierten Halbleiterlaser 40 mit großer optischer Ausgangsleistung zu betreiben.
Beim ersten Halbleiterlaser 10, beim zweiten Halbleiterlaser 20, beim dritten Halbleiterlaser 30 und beim vierten Halbleiterlaser 40 kann jeweils an der der ersten Seitenfacette 401 der Halbleiterstruktur 400 gegenüberliegenden zweiten Seitenfacette der Halbleiterstruktur 400 ebenfalls ein Verjüngungs¬ bereich ausgebildet sein. Dieser weitere Verjüngungsbereich kann dem Verjüngungsbereich 100, 200, 300, 500 an der ersten Seitenfacette 401 spiegelbildlich entsprechen, oder anders als dieser ausgebildet sein.
Die Merkmale der Verjüngungsbereiche 100, 200, 300, 500 der Halbleiterlaser 10, 20, 30, 40 können miteinander kombiniert werden. Beispielsweise könnte beim vierten Halbleiterlaser 40 die Dicke 441 der Wellenleiterschicht 440 und die Dicke 461 der zweiten Mantelschicht 460 im ersten Teilbereich 510 und im zweiten Teilbereich 520 des vierten Verjüngungsbereichs 500 stärker als linear ansteigen, wie dies im zweiten Verjüngungsbereich 200 des zweiten Halbleiterlasers 20 der Fall ist. Der vierte Verjüngungsbereich 500 des vierten Halblei- terlasers 40 könnte auch eine Stufe 350 aufweisen, wie dies beim dritten Verjüngungsbereich 300 des dritten Halbleiterlasers 30 der Fall ist.
Die Erfindung wurde anhand der bevorzugten Ausführungsbei- spiele näher illustriert und beschrieben. Dennoch ist die Er¬ findung nicht auf die offenbarten Beispiele eingeschränkt. Vielmehr können hieraus andere Variationen vom Fachmann abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen .
Bezugs zeichenliste
10 erster Halbleiterlaser
20 zweiter Halbleiterlaser
30 dritter Halbleiterlaser
40 vierter Halbleiterlaser
400 Halbleiterstruktur
401 erste Seitenfacette
402 Oberseite
403 longitudinale Richtung
404 Wachstumsrichtung
410 erste Wellenleiterteilschicht
411 Dicke der ersten Wellenleiterteilschicht 420 zweite Wellenleiterteilschicht
421 Dicke der zweiten Wellenleiterteilschicht
430 aktive Schicht
440 Wellenleiterschicht
441 Dicke der Wellenleiterschicht
450 erste Mantelschicht
460 zweite Mantelschicht
461 Dicke der zweiten Mantelschicht
470 Passivierungsschicht
480 elektrische Kontaktfläche
490 Ätzstoppschicht
100 erster Verjüngungsbereich
105 Abschrägung
110 erster Teilbereich
111 Länge
120 zweiter Teilbereich
130 erstes Intensitätsprofil
140 zweites Intensitätsprofil 200 zweiter Verjüngungsbereich
205 Abschrägung
210 erster Teilbereich
211 Länge 220 zweiter Teilbereich
230 erstes Intensitätsprofil 240 zweites Intensitätsprofil 300 dritter Verjüngungsbereich
305 Abschrägung
310 erster Teilbereich
311 Länge
320 zweiter Teilbereich
330 erstes Intensitätsprofil
340 zweites Intensitätsprofil
350 Stufe
500 vierter Verjüngungsbereich 505 Abschrägung
510 erster Teilbereich
511 Länge
520 zweiter Teilbereich
530 erstes Intensitätsprofil 540 zweites Intensitätsprofil
550 dritter Teilbereich
551 Länge

Claims

Kantenemittierender Halbleiterlaser (10, 20, 30, 40) mit einer Halbleiterstruktur (400), die eine Wellenlei¬ terschicht (440) mit einer eingebetteten aktiven Schicht (430) aufweist,
wobei sich die Wellenleiterschicht (440) in eine longitu- dinale Richtung (403) zwischen einer ersten Seitenfacette (401) und einer zweiten Seitenfacette der Halbleiterstruktur (400) erstreckt,
wobei die Halbleiterstruktur (400) einen an die erste Seitenfacette (401) angrenzenden Verjüngungsbereich (100, 200, 300, 500) aufweist,
wobei im Verjüngungsbereich (100, 200, 300, 500) eine senkrecht zur longitudinalen Richtung (403) bemessene Dicke (441) der Wellenleiterschicht (440) entlang der lon¬ gitudinalen Richtung (403) ansteigt.
Kantenemittierender Halbleiterlaser (10, 30, 40) nach Anspruch 1,
wobei die Dicke (441) der Wellenleiterschicht (440) ent¬ lang der longitudinalen Richtung (403) linear ansteigt.
Kantenemittierender Halbleiterlaser (20) nach Anspruch 1, wobei die Dicke (441) der Wellenleiterschicht (440) ent¬ lang der longitudinalen Richtung (403) stärker als linear ansteigt .
Kantenemittierender Halbleiterlaser (10, 20, 30, 40) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
wobei die Wellenleiterschicht (440) eine erste Wellenlei¬ terteilschicht (410) und eine zweite Wellenleiterteil¬ schicht (420) umfasst,
wobei die aktive Schicht (430) zwischen der ersten Wel¬ lenleiterteilschicht (410) und der zweiten Wellenleiter¬ teilschicht (420) angeordnet ist,
wobei eine Dicke (421) der zweiten Wellenleiterteil¬ schicht (420) im Verjüngungsbereich (100, 200, 300, 500) der Halbleiterstruktur (400) entlang der longitudinalen Richtung (403) ansteigt.
Kantenemittierender Halbleiterlaser (20, 30) nach Anspruch 4,
wobei eine Dicke (411) der ersten Wellenleiterteilschicht (410) im Verjüngungsbereich (200, 300) der Halbleiterstruktur (400) in longitudinale Richtung (403) konstant ist .
Kantenemittierender Halbleiterlaser (10, 20, 30, 40) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
wobei die Wellenleiterschicht (440) zwischen einer ersten Mantelschicht (450) und einer zweiten Mantelschicht (460) angeordnet ist,
wobei eine senkrecht zur longitudinalen Richtung (403) bemessene Dicke (461) der zweiten Mantelschicht (460) im Verjüngungsbereich (100, 200, 300, 500) der Halbleiterstruktur (400) in longitudinale Richtung (403) ansteigt.
Kantenemittierender Halbleiterlaser (10, 20, 30, 40) nach Anspruch 6,
wobei der Verjüngungsbereich (100, 200, 300, 500) einen ersten Teilbereich (110, 210, 310, 510) und einen zweiten Teilbereich (120, 220, 320, 520) umfasst,
wobei der erste Teilbereich (110, 210, 310, 510) näher an der ersten Seitenfacette (401) angeordnet ist als der zweite Teilbereich (120, 220, 320, 520),
wobei im ersten Teilbereich (110, 210, 310, 510) die Di¬ cke (441) der Wellenleiterschicht (440) in longitudinale Richtung (403) ansteigt,
wobei im zweiten Teilbereich (120, 220, 320, 520) die Di¬ cke (441) der Wellenleiterschicht (440) in longitudinale Richtung (403) konstant ist,
wobei im zweiten Teilbereich (120, 220, 320, 520) die Di¬ cke (461) der zweiten Mantelschicht (460) in longitudina¬ le Richtung (403) ansteigt.
8. Kantenemittierender Halbleiterlaser (40) nach Anspruch 7, wobei der Verjüngungsbereich (500) einen dritten Teilbereich (550) umfasst,
wobei sich der dritte Teilbereich (550) zwischen der ers- ten Seitenfacette (401) und dem ersten Teilbereich (510) erstreckt,
wobei im dritten Teilbereich (550) die Dicke (441) der Wellenleiterschicht (440) in longitudinale Richtung (403) konstant ist.
9. Kantenemittierender Halbleiterlaser (40) nach Anspruch 8, wobei der dritte Teilbereich (550) in longitudinale Rich¬ tung (403) eine Länge (551) zwischen 5 ym und 25 ym auf¬ weist.
10. Kantenemittierender Halbleiterlaser (10, 20, 30, 40) nach einem der Ansprüche 7 bis 9,
wobei der erste Teilbereich (110, 210, 310, 510) in lon¬ gitudinale Richtung (403) eine Länge (111, 211, 311, 511) zwischen 10 ym und 160 ym aufweist, bevorzugt eine Länge
(111, 211, 311, 511) zwischen 20 ym und 80 ym, besonders bevorzugt eine Länge (111, 211, 311, 511) zwischen 30 ym und 60 ym. 11. Kantenemittierender Halbleiterlaser (10, 20, 30, 40) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
wobei der Verjüngungsbereich (100, 200, 300, 500) als Ab¬ schrägung (105, 205, 305, 505) ausgebildet ist, die sich von einer Oberseite (402) der Halbleiterstruktur (400) zur ersten Seitenfacette (401) der Halbleiterstruktur
(400) erstreckt,
wobei die Abschrägung (105, 205, 305, 505) sich zumindest teilweise in die Wellenleiterschicht (440) erstreckt. 12. Kantenemittierender Halbleiterlaser (30) nach Anspruch 11,
wobei zwischen der Abschrägung (305) und der Oberseite (402) der Halbleiterstruktur (400) eine Stufe (350) aus- gebildet ist,
wobei eine senkrecht zur longitudinalen Richtung (403) bemessene Dicke (461) einer an die Wellenleiterschicht (440) angrenzenden zweiten Mantelschicht (460) an der Stufe (350) ansteigt.
13. Kantenemittierender Halbleiterlaser (40) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
wobei die Wellenleiterschicht (440) eine eingebettete Ätzstoppschicht (490) aufweist.
14. Kantenemittierender Halbleiterlaser (10, 20, 30, 40) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
wobei die Halbleiterstruktur (400) einen an die zweite Seitenfacette angrenzenden zweiten Verjüngungsbereich aufweist,
wobei im zweiten Verjüngungsbereich die senkrecht zur longitudinalen Richtung (403) bemessene Dicke (441) der Wellenleiterschicht (440) entlang der longitudinalen Richtung (403) ansteigt.
15. Verfahren zum Herstellen eines kantenemittierenden Halbleiterlasers (10, 20, 30, 40)
mit den folgenden Schritten:
- Herstellen einer Halbleiterstruktur (400), die
eine Wellenleiterschicht (440) mit einer eingebetteten aktiven Schicht (430) aufweist, wobei sich die Wellenlei¬ terschicht (440) in eine longitudinale Richtung (403) zwischen einer ersten Seitenfacette (401) und einer zwei¬ ten Seitenfacette der Halbleiterstruktur (400) erstreckt;
- Teilweises Entfernen der Wellenleiterschicht (440) in einem an die erste Seitenfacette (401) angrenzenden Ver¬ jüngungsbereich (100, 200, 300, 500) der Halbleiterstruktur (400) derart, dass eine senkrecht zur longitudinalen Richtung (403) bemessene Dicke (441) der Wellenleiterschicht (440) im Verjüngungsbereich (100, 200, 300, 500) entlang der longitudinalen Richtung (403) ansteigt.
16. Verfahren nach Anspruch 15,
wobei das Entfernen der Wellenleiterschicht (440) durch einen Ätzprozess erfolgt.
17. Verfahren nach Anspruch 16,
wobei in einem ersten Ätzprozess eine an die Wellenlei¬ terschicht (440) angrenzende zweite Mantelschicht (460) im gesamten Verjüngungsbereich (300) gleichförmig entfernt wird,
wobei in einem nachfolgenden zweiten Ätzprozess die Wellenleiterschicht (440) teilweise entfernt wird.
18. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 und 17,
wobei das Entfernen der Wellenleiterschicht (440) bis zu einer in die Wellenleiterschicht (440) eingebetteten Ätz¬ stoppschicht (490) erfolgt.
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