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1. WO2020109051 - COMPOSANT LASER SEMICONDUCTEUR OPTOÉLECTRONIQUE ET PROCÉDÉ DE FABRICATION D'UN COMPOSANT LASER SEMICONDUCTEUR OPTOÉLECTRONIQUE

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[ DE ]

Patentansprüche

1. Optoelektronisches Halbleiterlaserbauelement (1)

umfassend,

- einen Halbleiterkörper (10) mit

-- einer ersten Hauptfläche (A) ,

-- einer zweiten Hauptfläche (B) ,

-- zumindest einem zwischen der ersten Hauptfläche (A) und der zweiten Hauptfläche (B) ausgebildeten und zur Emission von kohärenter elektromagnetischer Strahlung vorgesehenen aktiven Bereich (100),

-- eine sich von der ersten Hauptfläche (A) zur zweiten

Hauptfläche (B) erstreckenden Auskoppelfläche (E) , durch die zumindest ein Teil der elektromagnetischen Strahlung

ausgekoppelt wird,

- eine auf der ersten Hauptfläche (A) angeordnete erste

Wärmesenke (21) und eine auf der zweiten Hauptfläche (B) angeordnete zweite Wärmesenke (22), und

- ein der Auskoppelfläche (E) nachgeordnetes optisches

Schutzelement (30), für das die erste Wärmesenke (21)

und/oder die zweite Wärmesenke (22) einen Träger bilden, wobei

- das optische Schutzelement (30) oder ein

Wellenlängenkonversionselement (31) oder eine

Verbindungsschicht (40) in direktem Kontakt mit der

Auskoppelfläche (E) steht,

- die Auskopplung in einer Hauptabstrahlrichtung (Y) erfolgt,

- eine elektrische Kontaktierung des Halbleiterkörpers (10) mittels der ersten Wärmesenke (21) und der zweiten Wärmesenke (22) erfolgt, und

- die erste Wärmesenke (21) und/oder die zweite Wärmesenke (22) auf einer der Auskoppelfläche (E) gegenüberliegenden Seite, auf einer der ersten Hauptfläche (A)

gegenüberliegenden Seite und/oder einer der zweiten

Hauptfläche (B) gegenüberliegenden Seite Montageflächen (M) aufweisen .

2. Optoelektronisches Halbleiterlaserbauelement (1) gemäß dem vorhergehenden Anspruch, bei dem der Halbleiterkörper (10) eine Mehrzahl von aktiven Bereichen (100) aufweist, die lateral beabstandet angeordnet sind, wobei der laterale

Abstand der aktiven Bereiche (100) zueinander gleich ist oder wobei der laterale Abstand der aktiven Bereiche (100) zueinander ausgehend von der Mitte des Halbleiterkörpers nach außen hin zunimmt oder wobei der laterale Abstand der aktiven Bereiche (100) zueinander ausgehend von der Mitte des

Halbleiterkörpers nach außen hin abnimmt.

3. Optoelektronisches Halbleiterlaserbauelement (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das optische Schutzelement (30) in direktem Kontakt mit der ersten

Wärmesenke (21) und/oder der zweiten Wärmesenke (22) steht.

4. Optoelektronisches Halbleiterlaserbauelement (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das optische Schutzelement (30) mit einem dielektrischen Material gebildet ist .

5. Optoelektronisches Halbleiterlaserbauelement (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das optische Schutzelement (30) mit zumindest einem der folgenden

Materialen gebildet ist: Si02, AI2O3, Zr02, Hf02, Ti02, Ta205, SisN4, Nb205, Y2O3, H02O3, Ce02, LU2O3, V2O5, HfZrO, MgO, TaC,

ZnO, CuO, ln203, Yb203, Sm203, Nd203, Sc203, B203, Er203, Dy203, Tm203, SrTi03, BaTi03, PbTi03, PbZr03, Ga203, HfAlO, HfTaO,

SiC, DLC, Diamant, A1N, AlGaN.

6. Optoelektronisches Halbleiterlaserbauelement (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das optische Schutzelement (30) mittels einer Verbindungsschicht (40) stoffschlüssig mit der ersten Wärmesenke (21) und/oder der zweiten Wärmesenke (22) verbunden ist.

7. Optoelektronisches Halbleiterlaserbauelement (1) gemäß dem vorhergehenden Anspruch, bei dem die Verbindungsschicht (40) die Auskoppelfläche (E) vollständig bedeckt.

8. Optoelektronisches Halbleiterlaserbauelement (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das optische Schutzelement (30) die Form einer Linse aufweist.

9. Optoelektronisches Halbleiterlaserbauelement (1) gemäß dem vorhergehenden Anspruch, bei dem das optische

Schutzelement (30) zur Kollimation von im Betrieb des optoelektronischen Halbleiterlaserbauelements (1) aus der Auskoppelfläche (E) austretender elektromagnetischer

Strahlung in zumindest einer Achse quer zur

Hauptabstrahlrichtung (Y) vorgesehen ist.

10. Optoelektronisches Halbleiterlaserbauelement (1) gemäß

Anspruch 1, bei dem das optische Schutzelement (30) ein Wellenlängenkonversionselement (31) umfasst.

11. Optoelektronisches Halbleiterlaserbauelement (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die erste

Wärmesenke (21) und/oder die zweite Wärmesenke (22) mit zumindest einem der folgenden Materialien gebildet ist: Cu, Cu-Stahl, CuW, Au, CuMo, Cu-Diamant, A1N, SiC, BN, DBC .

12. Optoelektronisches Halbleiterlaserbauelement (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche bei dem die erste

Wärmesenke (21) und/oder die weite Wärmesenke (22) eine elektrisch leitfähige Kontaktstruktur (50) aufweisen.

13. Optoelektronisches Halbleiterlaserbauelement (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die erste

Wärmesenke (21) und die zweite Wärmesenke (22) das optische Schutzelement (30) in einer Richtung parallel zur

Hauptabstrahlrichtung (Y) überragen.

14. Optoelektronisches Halbleiterlaserbauelement (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der

Halbleiterkörper (10) eine quer oder senkrecht zu der

Auskoppelfläche (E) verlaufende Seitenfläche (S) aufweist, die nicht von der ersten Wärmesenke (21) oder der zweiten Wärmesenke (22) bedeckt ist.

15. Optoelektronisches Halbleiterlaserbauelement (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem zwischen dem Halbleiterkörper (10) und der ersten Wärmesenke (21) und/oder zwischen dem Halbleiterkörper (10) und der zweiten Wärmesenke (22) eine Ausgleichsschicht (60) angeordnet ist.

16. Optoelektronisches Halbleiterlaserbauelement (1) gemäß dem vorhergehenden Anspruch, bei dem die erste Wärmesenke (21) und die zweite Wärmesenke (22) die zumindest eine

Ausgleichsschicht (60) in der Hauptabstrahlrichtung (Y) überragt und bei dem die Auskoppelfläche (E) die zumindest eine Ausgleichsschicht (60) in der Hauptabstrahlrichtung (Y) überragt .

17. Optoelektronisches Halbleiterlaserbauelement (1) gemäß dem vorhergehenden Anspruch, bei dem die zumindest eine

Ausgleichsschicht (60) mit zumindest einem der folgenden Materialien gebildet ist: Cu, Mo, Diamant, W, DLC, A1N und SiC.

18. Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen

Halbleiterlaserbauelements (1) umfassend die folgenden

Schritte :

- Bereitstellen eines Halbleiterkörpers (10), mit

-- einer ersten Hauptfläche (A) ,

-- einer zweiten Hauptfläche (B) ,

-- zumindest einem zwischen der ersten Hauptfläche (A) und der zweiten Hauptfläche (B) ausgebildeten und zur Emission von kohärenter elektromagnetischer Strahlung vorgesehenen aktiven Bereich (100), und

-- einer sich von der ersten Hauptfläche (A) zur zweiten Hauptfläche (B) erstreckenden Auskoppelfläche (E) , durch die zumindest ein Teil der elektromagnetischen Strahlung

ausgekoppelt wird,

- Anordnen einer ersten Wärmesenke (21) auf der ersten

Hauptfläche (A) und einer zweiten Wärmesenke (22) auf der zweiten Hauptfläche (B) ,

- Anordnen eines optischen Schutzelements (30) auf der ersten Wärmesenke (21) und der zweiten Wärmesenke (22), derart, dass das optische Schutzelement (30) der Auskoppelfläche (E) nachgeordnet ist und das optische Schutzelement (30) oder ein Wellenlängenkonversionselement (31) oder eine

Verbindungsschicht (40) in direktem Kontakt mit der

Auskoppelfläche (E) steht.

19. Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen

Halbleiterlaserbauelements (1) gemäß dem vorhergehenden

Anspruch, wobei das optische Schutzelement (30) mit einem dielektrischen Material gebildet ist und mittels einem oder einer Kombination der nachfolgenden Verfahren hergestellt wird: ALD, CVD, IBD, IP, Sputtern, Bedampfen, MVD.

20. Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Halbleiterlaserbauelements (1) gemäß Anspruch 18, wobei das optische Schutzelement (30) mit einem Glas gebildet ist und mittels Aufschmelzens in einer zweiten Kavität (82) der ersten Wärmesenke (21) und der zweiten Wärmesenke (22) angeordnet wird.