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1. WO2005050801 - LEITFÄHIGE HALTEPFOSTEN IN LUFTSPALTBASIERENDEN, OPTOELEKTRONISCHEN BAUELEMENTEN

Anmerkung: Text basiert auf automatischer optischer Zeichenerkennung (OCR). Verwenden Sie bitte aus rechtlichen Gründen die PDF-Version.

[ DE ]

Leitfähige Haltepfosten in luftspaltbasierenden, optoelektro-nischen Bauelementen

STAND DER TECHNIK

Die vorliegende Erfindung betrifft opto-elektronische Bauelemente und Verfahren zu ihrer Herstellung. Insbesondere betrifft sie vertikal orientierte Bauelemente mit einem
Schichtaufbau mit mehreren, optisch wirksamen Schichten und wenigstens einem gas- oder flüssigkeitsgefüllten, insbesonde-re jedoch luft- oder vakuumenthaltenen Schichtzwischenraum, wobei der Schichtaufbau mittels wenigstens einer äußerer, einem jeweiligen Randbereich des Schichtaufbaus zugeordneten Randstütze gehalten wird.

In den letzten zehn Jahren haben vertikal orientierte, optoelektronische Bauelemente gegenüber horizontal auf einem Wa-fer orientierten Bauelementen immer mehr an wirtschaftlichem Interesse gewonnen. Unter diese Gruppe fallen beispielsweise die so genannten „Vertical Cavity Surface Emitting Lasers", abgekürzt als VCSEL, oder „Vertical Cavity Fabry-Perot Filters", abgekürzt als VCFPF.

Die Hauptvorteile solcher vertikal orientierter Bauelemente gegenüber horizontal orientierten bestehen darin, dass verti-kal orientierte Bauelemente vor dem Aufbau (packaging) auf dem Wafer bereits getestet werden können, das heißt sie brauchen nicht vom Wafer getrennt zu werden um getestet werden zu können. Dies bedeutet, dass die Testverfahren wesentlich effizienter gestaltet werden können.

Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass eine effektivere Kopplung an Glasfasern ermöglicht wird, wodurch in einem Chip-Gehäuse, der die vertikal orientierten opto-elektronischen Bauelemente enthält, ein vereinfachter Aufbau realisierbar ist. Bei optischen Filtern und Lasern stehen sich zwei Spiegelanordnungen gegenüber, getrennt durch die Kavität. Deren Geometrie und insbesondere deren Länge ist für die optischen Eigenschaften von großer Bedeutung. Bei verti-kal orientierten optischen Filtern und Lasern ist die Kavität in der Regel sehr kurz, daher wird ein hoher, longitudinaler Modenabstand erreicht. Bei VCSEL ist das aktive Volumen sehr gering, daher können niedrige Schwellenströme erreicht werden. Die Herstellung der Spiegel, welche als DBR (Distributed Bragg Reflectors) ausgeführt sind, ist jedoch derzeit noch relativ schwierig, da eine sehr hohe Reflektivität der Spiegel von > 99,7 % benötigt wird, um die Anforderungen zu erfüllen, die für die kommerzielle Verwendung solcher Bauelemente vorgegeben sind.

Einen speziellen Zweig innerhalb der Entwicklung der vorgenannten vertikal orientierten Bauelemente bildet der technologische Ansatz, den Schichtaufbau eines DBR-Spiegels durch eine wechselnde Abfolge von materiellen Membranschichten und zwischenliegenden Luftschichten (Luftspalte) zu bilden. Mit anderen Worten, der Schichtaufbau eines DBR-Reflektors enthält beispielsweise eine Anzahl n von Membranschichten und eine Anzahl von n-1 zwischenliegender Luftspalte.

Der technische Aufbau, die Funktionsweise bei verschiedenen technischen Anwendungen, sowie die wichtigsten optischen Eigenschaften von vertikal orientierten, luftspalt-basierenden, DBR-Bauelementen ist offenbart in „H. Hillmer, J. Daleiden, C. Prott, F. Römer, S. Irmer, V. Rangelov, A. Tarraf, S.

Schüler, M. Strassner: „Potential For Micromachined Actuation

Of Ultra-wide Continuously Tunable Optoelectronic Devices.", Applied Physics B 75, 3-13 (2002), veröffentlicht am 08. August 2002.

Die Verwendung von Luftspalten als Trennungsschicht zwischen den einzelnen Membranschichten ist deshalb vorteilhaft, weil eine von diesen beiden Schichten gebildete Grenzfläche (Luftspalt/Membranmaterial) einen sehr hohen Brechungsindexsprung aufweist. Dadurch kann die oben erwähnte hohe Reflektivität von 99,7 % der DBRs mit nur wenigen Perioden, z.B. bei Indi-umphosphid (InP) / Luft mit 3 Membranschichten und 2 zwischenliegenden Luftspalten, erreicht werden.
Des Weiteren tritt ein positiver Nebeneffekt hinzu: Optoe-lektronische Bauelemente, die o.g. Luftspalt-Spiegel und eine Luftspaltkavität (s. z.B. o.g. Referenz Hillmer et.al.) verwenden, können beispielsweise bezüglich einer wichtigen optischen Eigenschaft, etwa ihrem Transmissionsspektrum, gezielt beeinflusst werden, wenn beispielsweise die optisch wirksame Länge L der Kavität zwischen den beiden DBR-Reflektoren vergrößert oder verringert wird. Je nach Einstellung der Kavi-tätslänge L liegt das Maximum des durchgelassenen Wellenlängenbereichs als scharfer Peak bei verschiedenen Wellenlängen. Diese Durchstimmung kann mittels kapazitiver (im Zusammenhang mit leitfähigen Membranen) oder thermischer Aktuation, und entsprechender Steuerung, erfolgen.

Solche luftspalt-basierte Bauelemente vom Stand der Technik besitzen jedoch den Nachteil relativ geringer mechanischer Stabilität, obwohl bei zunehmender Miniaturisierung solcher Bauelemente der Einfluss von Trägheitskräften auf solche Schichten eher abnimmt, wie die oben genannte Veröffentlichung zeigt. Dennoch ist der Einfluss von mechanischen Verspannungen in den vorgenannten einzelnen Membranschichten doch so groß, dass gewisse Verformungen auftreten können, die insbesondere bei industriellen Fertigungsprozessen schlecht kontrollierbar sind, die ungewollte Veränderungen in den optischen und mechanischen Eigenschaften der Bauelemente her-vorrufen können und daher zu einer erhöhten Ausschussquote der Bauelemente führen. Diese relativ große Sensibilität für mechanische Ungenauigkeiten hat ihre Ursache in dem äußerst hohen Aspektverhältnis eines oben genannten DBR-Schichtaufbaus, wobei als Größenordnung folgende Werte exem-plarisch gegeben seien:
Der Durchmesser des eigentlichen Schichtaufbaus beträgt etwa 40 Mikrometer, wobei der Abstand zwischen den einzelnen
Schichten nur wenige 100 Nanometer beträgt, und die Dicke einer Schicht ebenfalls nur einige wenige 100 Nanometer bis zu wenigen Mikrometer beträgt. Solche feinen Schichtabstände lassen sich bisher nur schwer herstellen, und insbesondere die mechanische und damit die geometrische Stabilität des Schichtaufbaus ist noch nicht stabil genug. Die europäische Patentanmeldung EP 1 320 157 offenbart als Lösungsansatz die-ses Problems eine sogenannte „Supportschicht" an den Seitenwänden des Schichtaufbaus vorzusehen. Diese Maßnahme verschafft jedoch immer noch zu wenig Stabilität, insbesondere bei ungünstigen Aspektverhältnissen.

Daher besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, einen verbesserten Aufbau der eingangs genannten Bauteile und ein entsprechendes Herstellungsverfahren für die Bauteile zu schaffen.

VORTEILE DER ERFINDUNG

Der Gegenstand mit den Merkmalen des Anspruchs 1 löst die erstgenannte Aufgabe.

In den Unteransprüchen finden sich vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des jeweiligen Gegenstandes der Erfindung.

Gemäß dem Hauptaspekt der vorliegenden Erfindung ist erfindungsgemäß ein sogenanntes „Verbindeelement" zum mechanischen Verbinden von wenigstens zwei materiellen Membranschichten des Schichtaufbaus vorgesehen, wobei sich das Verbindeelement bei Verwendung nur eines abstützenden Randbereichs abseits von diesem, und sonst, beispielsweise, wenn der Schichtaufbau von zwei Randbereichen abgestützt wird, zwischen diesen Randbereichen, jeweils bevorzugt möglichst dicht an dem optisch aktiven Bereich befindet.

Mit anderen Worten und in Bezug auf die oben eingeführte To-pologie werden vertikal orientierte, das heißt im Wesentlichen senkrecht zu den einzelnen Schichtebenen der Membranschichten verlaufende „Haltepfosten" als Verbindeelement der Membranschichten eines DBR-Reflektors oder anderer optoe-lektronischer Bauteile mit feinem Schichtaufbau geschaffen. Daraus resultiert unmittelbar der Vorteil, dass der gesamte Schichtaufbau oder eine bestimmte Untermenge dessen, je nachdem welche Membranschichten durch einen Haltepfosten miteinander verbunden sind, eine erhöhte mechanische Stabilität ge-winnt, wodurch die oben genannten, nachteiligen Verformungen der einzelnen Schichten erheblich reduziert werden können. Aus Anwendungssieht ergibt sich daraus der Vorteil, dass die optischen Eigenschaften erheblich verbessert werden und die Ausschussquote bei einer Serienfertigung solcher Bauelemente erheblich reduziert werden kann.

In der oben genannten Veröffentlichung ist auch ein Weg offenbart, wie ein solcher Schichtaufbau- allerdings ohne die erfindungsgemäßen Verbindeelemente hergestellt werden kann.

Dabei werden drei Hauptschritte verwendet:

1. zunächst wird eine Struktur aus mehreren Schichten durch Epitaxie oder andere Ablagerungsverfahren hergestellt,

2. danach wird durch ein Trockenätzverfahren der laterale
Aufbau hergestellt, das heißt ein vertikales Strukturieren der so genannten Mesa wird durchgeführt, und

3. künstliche, das heißt nur temporär existierende Schichten des Schichtaufbaus, sogenannte Opferschichten, werden durch ein hoch-selektives nass-chemisches Ätzverfahren entfernt, um die vorgenannten Luftspalte auszubil- den. Dabei werden Masken verwendet, die verschiedene
Membrangeometrien und mechanische Spannungen anzeigende Strukturen beinhalten, sowie Qualitätssteuerungselemente und Ausrichtungsmarkierungen. Dort ist eine Filterstruktur offenbart, die jeweils im Winkel von 90° an vier Ar- men aufgehangen ist, die ihrerseits an außen liegenden, quadratischen, abstützenden Rahmenblöcken befestigt
sind.

Wenn zur Herstellung des erfindungsgemäßen Bauelementes die-ses Verfahren als Basis verwendet werden soll, und die erfindungsgemäßen Verbindeelemente quasi als Haltepfosten in das Herstellungsverfahren integriert werden sollen, dann bestehen die Verbindungselemente beziehungsweise zumindest ihre äußere Schicht aus einem Material mit einer hohen Selektivität zu einer Opferschicht, die dann als Schichtzwischenraum in dem vorgenannten Herstellungsverfahren in einem Ätzschritt weggeätzt wird.

In bevorzugter Weise ist ein Verbindeelement möglichst dicht an dem optisch aktiven Bereich des Schichtaufbaus angeordnet, jedoch ohne den Strahlengang darin zu stören. Je nach so genannter Einspannlänge, die zwischen den oben genannten Rand-stützen liegend definiert ist, kann auch mehr als ein Verbindeelement pro Verbindungslinie zwischen zwei Randstützen verwendet werden. Damit ergibt sich bei der Verwendung von vier Randstützen und einem kreisförmigen Filteraufbau beispielsweise die Verwendung von vier Haltepfosten, die im Wesentli-chen und vorzugsweise mit demselben radialen Abstand vom Mittelpunkt der Filteranordnung vorgesehen sind.

In bevorzugter Weise sind alle Membranschichten des Schichtaufbaus miteinander durch ein Verbindungselement verbunden. Damit können alle Membranschichten mechanisch stabilisiert werden.

Gemäß einem weiteren, besonders vorteilhaften Aspekt der vorliegenden Erfindung enthält ein Verbindeelement einen zusam-menhängenden, metallisierten Bereich, der wenigstens zwei

Schichten des Schichtaufbaus miteinander verbindet. Dadurch lassen sich die miteinander verbundenen Schichten gezielt e-lektrisch kontaktieren, und/ oder eine gezielte Wärmeableitung oder Wärmeverteilung ist in den von Luft umgebenen Memb-ranschichten möglich, so dass beim Betrieb entstehende Wärme gezielt zu einer Wärmesenke hin abgeleitet werden kann. Dabei ist es im wesentlichen unerheblich, ob der Haltepfosten komplett aus einem leitfähigen Material oder nur zum Teil daraus besteht, solange die leitfähige Verbindung zwischen den vor-gewählten Schichten hergestellt ist.

Wenn das erfindungsgemäß vorgesehene Bauelement nun zwei gegenüberliegende Schichtaufbauten mit der oben erwähnten, zwischenliegenden Kavität aufweist, so ergibt sich die Grund- Struktur eines optischen Filters, wie er vielfach für technische Zwecke einsetzbar ist.

Gemäß einem weiteren, bevorzugten Aspekt der vorliegenden Er-findung ist in einer Anordnung wie vorstehend beschrieben wenigstens ein Verbindeelement vorgesehen, dessen kavitäts-zugewandter Endabschnitt mit vorbestimmter Länge in die Kavität hineinragt, so dass mit anderen Worten ein „Noppen" gebildet wird, der über die Grenze zwischen Kavität und erster Membranschicht erhaben ist. Solche Noppen können auch an mehreren Verbindeelementen vorhanden sein. Dadurch wird ein sonst vorhandenes Problem gelöst, dass nämlich bei einer Ak-tuation zweier Membrane, wie es oben erwähnt wurde, beispielsweise durch elektrostatische Anziehungskräfte zwischen den Membranen verhindert werden kann, dass ab einer bestimmten, zu groß gewählten Aktuationsspannung die Anziehungskraft zwischen den Membranen zu groß wird und das Bauteil zerstört wird. Bei dieser Spannung, der so genannten „pull in"-Spannung, treten die Membrane gemäß Technologie aus dem Stand der Technik, also ohne die erfindungsgemäß vorgesehenen Noppen in Kontakt und kleben fest aneinander. Das Bauelement werden also ohne die Noppen nach dem Überschreiten der „pull in"-Spannung zerstört.

Die Wirkung der Noppen besteht also darin, dass automatisch ein Abstandshalter zur Einhaltung eines Mindestabstands für die einzelnen Schichtpakete gebildet wird. Dieser Mindestabstand entspricht dann der Noppenhöhe oder beispielsweise der doppelten Noppenhöhe, wenn die Stirnabschnitte zweier Noppen sich genau gegenüber stehen, und sich dann berühren. Jedenfalls wird ein Kontakt der an sich beweglichen Membranen bei einer „Durchstimmung" verhindert .

Wenn als Gasfüllung für die Schichtzwischenräume Luft genommen wird, so ergibt sich ein einfacher Herstellungsprozess für das Bauelement, da es während des Herstellungsprozesses selbst nicht in besonderer Weise gegenüber der Umgebung abge-dichtet werden uss.

Des weiteren können die Materialien der DBR-Reflektoren auch geringe Leitfähigkeit besitzen, beispielsweise wenn sie im Wesentlichen aus Silizium-Nitrid oder Silizium-Dioxid beste-hen. Aufgrund der fehlenden Leitfähigkeit der Membranen ist hier keine elektrostatische Aktuation möglich. Gemäß der vorliegenden Erfindung können jedoch leitfähige Verbindeelemente dazu genutzt werden, mit durch den Luftspalt getrennten, gegenüberliegenden Verbindeelementen bzw. gegenüberliegenden, bestehenden Metallschichten eine elektrostatische Aktuation von Membranen oder ganzen Membranpaketen zu ermöglichen.

Insbesondere für elektrisch gepumpte Laser ist eine hohe Stromdichte in den aktiven optischen Schichten wichtig. Wenn weiter in vorteilhafter Weise daher die erfindungsgemäßen

Verbindeelemente (Haltepfosten) aus einem leitenden Kernmaterial bestehen, das sich in einer nicht-leitenden- Hülle geeigneter Dicke befindet, so können durch diese Art der Anordnung gezielt nur bestimmte Schichten kontaktiert werden. Dadurch ist es möglich, Ladungsträger in eine optisch aktive Zone injizieren und den Stromfluss in der aktiven Zone durch elektrische Wechselwirkung lateral begrenzt zu halten (current confinement) .

Des weiteren können die Verbindeelemente zur Wärmeführung bzw. Wärmeverteilung zu anderen Schichten oder Wärmesenken eingesetzt werden. Besonders bei aktiven optischen Bauelementen wird häufig sehr viel Wärme erzeugt, deren Abführung aber insbesondere in luftspaltbasierenden Membrananordnungen sonst laut Stand der Technik ein großes Problem darstellt.

Des Weiteren können die Verbindeelemente mit einer Kontaktie-rung versehen sein, über die man gezielt eine Spannung während des Laserbetriebs anlegen kann. Damit kann die Polarisation des Lichts gezielt beeinflusst werden. Damit ist u.a. eine Modulation des Lichtes möglich.

ZEICHNUNGEN

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.

Es zeigen:
Fig. 1 die Herstellung eines erfindungsgemäßen Schichtauf-baus, wie er oben erwähnt wurde anhand von vier (a-d) bzw. fünf (a-c,e,f) Fertigungsstadien, um den prinzipiellen Aufbau und die wesentlichen Verfahrensschritte bei seiner Herstellung zu illustrieren;

Fig. 2 schematisch den Aufbau eines elektrisch gepumpten, luftspalt-basierenden VCSEL, der mechanisch aktuierbar ist als bevorzugtes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung in einer Draufsicht;

Fig. 3 eine Schnittdarstellung gemäß einer Linie III-III der Anordnung, wie sie in Fig. 2 in der Draufsicht darge-stellt ist;

Fig. 4 ein weiteres, bevorzugtes Ausführungsbeispiel eines luftspalt-basierenden, opto-elektronischen Filterbauelements mit mechanischer Aktuierbarkeit als Draufsicht;

Fig. 5 Der Querschnitt des Filterbauelements in Fig. 4 entlang einer Linie V-V;

BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSBEISPIELE

In den Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche oder funktionsgleiche Komponenten.

Mit Bezug zu Fig. 1 wird im Folgenden die Herstellung eines erfindungsgemäßen Schichtaufbaus, wie er für optoelektronische Bauelemente wie oben beschrieben verwendet werden kann, näher beschrieben.

In einem ersten Schritt, siehe Fig. 1A wird ein planparalleler Schichtaufbau hergestellt (Epitaxie) , wobei folgende Materialien gewählt werden:

Für Schicht 10: Indiumphosphid (InP), für die Schichten 11, 12 Galliumindiumarsenid (GalnAs) . Diese Materialien werden mittels MOCVD (metal organic chemical vapour deposition) abgeschieden. Dabei wird GalnAs als Opferschicht benötigt, welche in einem späteren Verfahrenschritt selektiv weggeätzt und dann durch ein Gas oder eine Flüssigkeit 17 ersetzt wird.

Nach der Abscheidung werden in einem zweiten Verfahrensabschnitt vertikale Hohlräume 13 erzeugt, beispielsweise mittels einer Photolackmaske durch eine trockenchemische Ätzung.

Im folgenden Verfahrensschritt, siehe Fig. IC, werden die Opferschichten nasschemisch angeätzt. Daran anschließend werden die Hohlräume mit einem Material 14, in diesem Falle mit einem Material relativ hoher Wärmeleitfähigkeit und guter e- lektrischer Leitfähigkeit, ganz oder teilweise verfüllt, siehe Fig. 1D entsprechend linkes oder rechtes Bild. In einem weiteren Verfahrensabschnitt werden mit Bezug zu Fig. 1E die Opferschichten 11, 12 nun nasschemisch geätzt, und durch Gas bzw. Flüssigkeiten 17 ersetzt. Im einfachsten Fall handelt es sich dabei um Luft. Die vertikal gezeichneten Strukturen 14, 15, und 16 dienen als Haltepfosten im Sinne der vorliegenden Erfindung.

Eine Kontaktierung einzelner Schichten ist auch möglich. Dazu wird nach den bereits mittels Fig. 1A bis Fig. IC beschriebenen Verfahrensschritten zunächst ein nicht leitendes Material 15 in den Hohlraum 13 gefüllt. Anschliessend wird z.B. durch eine trockenchemische Ätzung mit einer Photolackmaske in der Mitte ein neuer isolierter Hohlraum geschaffen (Fig. IF) , der dann mit einem leitfähigen Material 16 aufgefüllt wird (Fig. IG) . Anschliessend werden die Opferschichten wiederum nasschemisch entfernt und durch Gas bzw. Flüssigkeiten (17) ersetzt.

Mit Bezug zu Fig. 2 und Fig. 3 werden im Folgenden weitere Erläuterungen eines Ausführungsbeispieles der vorliegenden Erfindung gegeben, das einen elektrischen gepumpten, luftspalt-basierenden VCSEL mit mechanischer Aktuierbarkeit dar-stellt.

In einem ersten Herstellungsschritt werden die einzelnen, in Fig. 3 dargestellten, übereinander liegenden Schichten epitaktisch hergestellt:

Auf einem Substrat 62, beispielsweise aus p-dotiertem InP wird eine abwechselnde Schichtfolge von p-dotiertem GalnAs 54 und InP 53, bestehend aus insgesamt sechs Schichten, aufgebracht. Darauf folgend werden eine intrinsische GalnAs- Schicht 61, die die spätere Länge der Kavität definiert, eine n-dotierte InP-Schicht 58, eine n-dotierte GalnAs-Schicht 60, eine hochdotierte n+-InP-Schicht 59, in InP eingebettete Quan-tenwell (QW) -Schichten 57 aus Galliumindiumarsenidphosphid (GalnAsP) sowie einer hochdotierten p+-InP-Schicht 56 abgeschieden. Abschliessend wird eine Schichtenfolge, bestehend wechselnd aus insgesamt 8 Schichten p-dotiertem GalnAs 54 und InP 53, aufgebracht.
Als nächster Verfahrensabschnitt wird eine erste Lithografie für elektrisch leitfähige Verbindeelemente für die einzelnen Teilschichten in Form von Haltepfosten durchgeführt.
Darauf werden in einem weiteren trockenchemischen Verfahrensabschnitt Hohlräume 50 senkrecht nach unten geätzt, die später der Aufnahme von Metallisierungen 52 für metallisierte Hohlpfosten als Verbindeelement gemäß Ausführungsbeispiel dienen sollen.

Dann wird in einem weiteren Verfahrensabschnitt die Lithografie für die Metallisierung der Hohlpfosten durchgeführt, und in einem darauf folgenden Metallisierungsschritt wird eine

Metallschicht 52, die im Folgenden auch für weitere Ätzungen als Maske genutzt wird, auf die Innenwandungen der oben erwähnten Hohlräume 50 aufgebracht, um die Außenseite der erfindungsgemäßen Haltepfosten 68 zu bilden.

Nachdem der zentrale optische Bereich 51 mittels einer zusätzlichen Maske, z.B. aus Siliziumnitrid, geschützt wurde, können die entsprechenden Mesen geätzt und die Kontakte 63 bzw. 64 aufgebracht werden. Abschließend werden kontrolliert alle GalnAs-Opferschichten mit Ausnahme der inneren Bereiche der flächenmäßig großen Randstützen 67 nasschemisch weggeätzt und durch Gas bzw. Flüssigkeit ersetzt.
Die aus GalnAsP bestehenden QW-Schichten 57 werden dabei deutlich langsamer geätzt.

Die Membranstruktur wird nach der Unterätzung durch Randstützen 67 gehalten, da diese aufgrund ihrer Größe nicht vollständig unterätzt wurden. Durch die zwischen p+-Schicht und Hohlpfosten 68 gebildeten Kontakte 65, welche aufgrund der metallisierten Hohlpfosten sehr nah am optisch aktiven Bereich 66 sind und der seitlich angeätzten QW-Schichten findet eine Stromflusseingrenzung des Stromes im Bereich 66 statt, welche für den Laser-Betrieb des VCSEL's sehr vorteilhaft ist. Des weiteren kann die in diesem Bereich erzeugte Wärme über die Metallschicht 52 der Haltepfosten abgeleitet werden.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel wird im Folgenden mit Bezug zu Figuren 4 und 5 beschrieben, das einen luftspalt-basierenden Filter mit mechanischer Aktuierbarkeit ent-hält:

Auf einem InP-Substrat 89 werden wechselnd, insgesamt sechs, dotierte GalnAs-, siehe Bezugszeichen 88, und InP-Schichten 87 abgeschieden. Daran anschliessend werden eine intrinsische Schicht GalnAs 85, die die spätere Länge der Kavität definiert, sowie wiederum ein Schichtpaket von 7 wechselnden dielektrischen Schichten aus Siliziumnitrid 83 und Silizium 84 aufgebracht. Anschliessend werden mittels Lithographie und nachfolgender trockenchemischer, anisotroper Ätzung Hohlräume 80 im oberen Schichtpaket erzeugt, die möglichst nahe am später genutzten optischen Strahlenweg liegen, aber diesen noch nicht beeinflussen. Im nächsten Schritt werden die Hohlräume teilweise oder ganz mit leitendem Material 82 verfüllt, wodurch Haltepfosten 90 gebildet werden.

Nach erfolgter Mesa-Ätzung und Strukturierung der Kontakte 86 und 93, erfolgt die kontrollierte Unterätzung, eine selektive Ätzung aller GalnAs-Schichten sowie eine selektive Ätzung der Siliziumschichten mit Ausnahme der flächenmäßig großen Rand- bereiche 91. Die verbleibenden, frei stehenden Siliziumnitridmembranen werden nun zusätzlich zum Randbereich durch die Haltepfosten in der Nähe des optisch aktiven Bereiches gestützt. Eine an den Kontakten 93 und 86 angelegte Spannung bewirkt dann Anziehungskräfte zwischen der Schicht 87 und den leitfähigen Haltepfosten 90, womit eine mechanische Aktuation möglich wird.

Die vorliegende Erfindung kann unter bestimmten, dem Durch-schnittsfachmann geläufigen Anpassungen abweichend vom obigen Ausführungsbeispiel für viele verschiedene Zwecke und in verschiedenen Ausführungsformen eingesetzt werden:

Beispielsweise für elektrisch gepumpte (aktuierbare) , mikro-mechanisch durchstimmbare VCSEL, für Filter, um Detektoren, Multiplexer, Demultiplexer, Modulatoren, Schalter oder Verstärker zu bauen, wobei die oben erwähnten Vorteile zur Geltung kommen.

Des Weiteren kann die vorliegende Erfindung in vielerlei Hinsicht abgewandelt werden, um bestimmte, technische Eigenschaften zu erhalten. Dabei versteht sich insbesondere, dass die erfindungsgemäßen Verbindeelemente nicht zwangsläufig durch das Herstellungsverfahren hergestellt werden müssen, wie es weiter oben exemplarisch beschrieben wurde, da es eine breite Vielfalt von Herstellungsvarianten im Stand der Technik gibt. Auch die Auswahl der oben genannten Materialien soll die erfinderische Idee nicht einschränken, solange eine relativ feste, mechanische Verbindung zwischen erfindungsge-mäßem Verbindeelement (Haltepfosten) und einer jeweiligen Membranschicht hergestellt werden kann.

Schließlich können die Merkmale der Unteransprüche im wesentlichen frei miteinander und nicht durch die in den Ansprüchen vorliegende Reihenfolge miteinander kombiniert werden, sofern sie unabhängig voneinander sind.