用于制造半導體激光器元件的方法和半導體激光器元件的制作方法
【技術領域】
[0001]說明一種用于制造半導體激光器元件的方法。此外，說明一種相應制造的半導體激光器元件。
【背景技術】
[0002]本專利申請要求德國專利申請102012112531.7的優(yōu)先權，所述德國專利申請的公開內(nèi)容就此通過參引并入本文。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]要解決的任務在于，說明一種方法，借助所述方法能夠有效地且精確地制造多個半導體激光器元件。
[0004]所述任務特別是通過具有獨立權利要求的特征的半導體激光器元件和方法來解決。優(yōu)選的改進形式是從屬權利要求的主題。
[0005]根據(jù)至少一個實施方式，所述方法包括提供至少一個載體復合件的步驟。在載體復合件中整合多個載體，其中為制成的半導體激光器元件設有載體。例如，載體復合件為導熱材料的條帶，所述條帶被構(gòu)建用于劃分成各個載體。
[0006]根據(jù)至少一個實施方式，該方法包括提供一個或多個激光器條的步驟。至少一個激光器條具有多個半導體激光二極管。半導體激光二極管在激光器條之內(nèi)施加在共同的生長襯底上。在該生長襯底上產(chǎn)生用于半導體激光二極管的半導體層序列。優(yōu)選地，半導體層序列連貫地并且作為連續(xù)的層外延生長到生長襯底上，尤其直接地并且以直接接觸的方式生長。
[0007]根據(jù)至少一個實施方式，半導體層序列包括η型側(cè)和P型側(cè)。η型側(cè)是以η型傳導的方式構(gòu)成并且P型側(cè)是以P型傳導的方式構(gòu)成。在η型側(cè)和P型側(cè)之間存在用于在制成的半導體激光器元件運行中產(chǎn)生激光輻射的至少一個有源區(qū)。可行的是，在制造方法期間在激光器條上暫時應用另外的機械承載的部件作為輔助載體。
[0008]根據(jù)至少一個實施方式，η型側(cè)比P型側(cè)更靠近生長襯底。η型側(cè)以及ρ型側(cè)優(yōu)選分別是平整的并且連續(xù)地成形并且垂直于半導體層序列的生長方向定向。半導體層序列的厚度例如至少為2μηι或4μηι和/或最高為18 μ m或12 μ m。
[0009]根據(jù)至少一個實施方式，方法包括在生長襯底的背離半導體層序列的襯底下側(cè)上產(chǎn)生額定斷裂部位的步驟。優(yōu)選地，成形多個額定斷裂部位。額定斷裂部位中的每個位于將相鄰的半導體激光二極管彼此分開的分割區(qū)域中。換而言之，分割區(qū)域是如下區(qū)域，在所述區(qū)域中進行將激光器條分離成各個半導體激光二極管。優(yōu)選地，在每個分割區(qū)域中進而在各兩個半導體激光二極管之間剛好設有一個額定斷裂部位。
[0010]根據(jù)至少一個實施方式，該方法包括將激光器條安置在載體復合件上的步驟。激光器條安裝在載體上側(cè)上，其中載體上側(cè)朝向襯底下側(cè)。于是，半導體層序列位于生長襯底的背離載體復合件的一側(cè)上。
[0011]根據(jù)至少一個實施方式，在與室溫相比提高的溫度下將激光器條安置在載體復合件上。例如，該溫度位于至少200°C或250°C或者280°C或300°C或330°C。在安置時進行激光器條到載體復合件上的機械和/或電接觸。在此，分別將半導體激光二極管中的剛好一個分配給載體復合件中的剛好一個載體。
[0012]根據(jù)至少一個實施方式，冷卻緊隨激光器條的安置。相對于安置，在此降低激光器條和載體復合件的溫度，例如降低到室溫，即大約300K。
[0013]根據(jù)至少一個實施方式，方法包括分割成半導體激光器元件的步驟。在分割之后，半導體激光器元件彼此機械地和電地分開并且尤其能夠單獨地并且彼此獨立地操作。優(yōu)選地，半導體激光器元件中的每個在此分別包括剛好一個半導體激光二極管并且包括載體復合件中的剛好一個載體。
[0014]根據(jù)至少一個實施方式，在產(chǎn)生額定斷裂部位的步驟之前進行提供激光器條的步驟。此外，在安置激光器條的步驟之前進行產(chǎn)生額定斷裂部位的步驟。最后，尤其在分割成半導體激光器元件之前執(zhí)行安置激光器條的步驟。
[0015]在至少一個實施方式中，設定用于制造半導體激光器元件的方法。該方法包括如下步驟:
A)提供至少一個具有用于半導體激光器元件的多個載體的載體復合件，
B)提供至少一個具有多個半導體激光二極管的激光器條，所述半導體激光二極管包括共同的生長襯底和在所述生長襯底上生長的半導體層序列，其中半導體層序列包括η型偵I P型側(cè)和位于其之間的有源區(qū)并且η型側(cè)朝向生長襯底，
C)在生長襯底的背離半導體層序列的襯底下側(cè)上產(chǎn)生額定斷裂部位，
D)將激光器條安置在載體復合件的載體上側(cè)上，并且其中襯底下側(cè)朝向載體上側(cè)并且其中在提高的溫度下進行該安置并且隨后冷卻，和
Ε)分割成半導體激光器元件，其中步驟B)至Ε)以所說明的順序執(zhí)行。
[0016]在步驟D)中在此優(yōu)選分別將半導體激光二極管中的剛好一個分配給載體復合件中的剛好一個載體。
[0017]在安裝激光二極管、尤其單模激光二極管時，通常僅允許小的制造公差并且需要精確地調(diào)整激光器。這尤其是如下情況，半導體激光二極管的激光輻射應當耦合輸入到光導體中。例如對于近紅外光譜范圍中的輻射，單模制中的光導體的模場直徑位于大約4 μπι至4.5 μπι中。為了實現(xiàn)光導體和半導體激光器元件之間的良好的光學耦合，需要< 3 μπι或彡2 μ??的制造公差。
[0018]在制造方法的范圍中，在此，例如外延地生長在較大的晶圓上的各個半導體激光二極管被分割并且被安置在載體上。為了稍后簡化半導體激光器元件的調(diào)整而需要:半導體激光二極管相對于載體精確地安裝在載體上。
[0019]半導體激光二極管的這種精確的安裝尤其經(jīng)由組件裝配機器、英語為Bonder實現(xiàn)。在需要高精度的情況下，這種裝配機器的產(chǎn)量位于500至1000件/小時的數(shù)量級。因此裝配是制造中的顯著的成本因素。
[0020]根據(jù)上述制造方法，在安置在載體復合件上之后才進行將激光器條分割成半導體激光二極管。由此，激光器條和載體復合件能夠作為整體精確地彼此調(diào)整。因此，多個半導體激光二極管能夠同時例如借助于裝配機器相對于載體復合件和所屬的載體定位。因此，半導體激光器元件關于裝配機器生產(chǎn)能力的產(chǎn)量近似地能夠提高如下因數(shù)，所述因數(shù)對應于激光器條中的半導體激光二極管的數(shù)量。因此，能夠?qū)崿F(xiàn)制造中的顯著的成本降低。
[0021]根據(jù)至少一個實施方式，制成的半導體激光器元件為邊緣發(fā)射的激光器。激光二極管的發(fā)射方向優(yōu)選垂直于正面定向。正面還優(yōu)選平行于半導體層序列的生長方向并且垂直于載體以及生長襯底的側(cè)面定向。在此，在側(cè)面上進行從激光器條中和從載體復合件中分割成半導體激光器元件。正面能夠垂直于激光二極管的共振器或共振器的縱向方向定向。
[0022]根據(jù)至少一個實施方式，載體復合件由半導體材料制成。優(yōu)選地，載體復合件為硅載體。硅載體能夠是摻雜的或也是未摻雜的。相應地，載體復合件能夠構(gòu)成為導電的或也為電絕緣的。
[0023]根據(jù)至少一個實施方式，生長襯底為GaAs襯底。生長襯底同樣能夠是摻雜的或是未摻雜的。
[0024]根據(jù)至少一個實施方式，半導體層序列和/或半導體激光二極管基于AlJr^tmGamAs，其中具有O彡η彡1，0