用于制造半导体激光器元件的方法和半导体激光器元件的制作方法
【技术领域】
[0001]说明一种用于制造半导体激光器元件的方法。此外，说明一种相应制造的半导体激光器元件。
【背景技术】
[0002]本专利申请要求德国专利申请102012112531.7的优先权，所述德国专利申请的公开内容就此通过参引并入本文。
【发明内容】
[0003]要解决的任务在于，说明一种方法，借助所述方法能够有效地且精确地制造多个半导体激光器元件。
[0004]所述任务特别是通过具有独立权利要求的特征的半导体激光器元件和方法来解决。优选的改进形式是从属权利要求的主题。
[0005]根据至少一个实施方式，所述方法包括提供至少一个载体复合件的步骤。在载体复合件中整合多个载体，其中为制成的半导体激光器元件设有载体。例如，载体复合件为导热材料的条带，所述条带被构建用于划分成各个载体。
[0006]根据至少一个实施方式，该方法包括提供一个或多个激光器条的步骤。至少一个激光器条具有多个半导体激光二极管。半导体激光二极管在激光器条之内施加在共同的生长衬底上。在该生长衬底上产生用于半导体激光二极管的半导体层序列。优选地，半导体层序列连贯地并且作为连续的层外延生长到生长衬底上，尤其直接地并且以直接接触的方式生长。
[0007]根据至少一个实施方式，半导体层序列包括η型侧和P型侧。η型侧是以η型传导的方式构成并且P型侧是以P型传导的方式构成。在η型侧和P型侧之间存在用于在制成的半导体激光器元件运行中产生激光辐射的至少一个有源区。可行的是，在制造方法期间在激光器条上暂时应用另外的机械承载的部件作为辅助载体。
[0008]根据至少一个实施方式，η型侧比P型侧更靠近生长衬底。η型侧以及ρ型侧优选分别是平整的并且连续地成形并且垂直于半导体层序列的生长方向定向。半导体层序列的厚度例如至少为2μηι或4μηι和/或最高为18 μ m或12 μ m。
[0009]根据至少一个实施方式，方法包括在生长衬底的背离半导体层序列的衬底下侧上产生额定断裂部位的步骤。优选地，成形多个额定断裂部位。额定断裂部位中的每个位于将相邻的半导体激光二极管彼此分开的分割区域中。换而言之，分割区域是如下区域，在所述区域中进行将激光器条分离成各个半导体激光二极管。优选地，在每个分割区域中进而在各两个半导体激光二极管之间刚好设有一个额定断裂部位。
[0010]根据至少一个实施方式，该方法包括将激光器条安置在载体复合件上的步骤。激光器条安装在载体上侧上，其中载体上侧朝向衬底下侧。于是，半导体层序列位于生长衬底的背离载体复合件的一侧上。
[0011]根据至少一个实施方式，在与室温相比提高的温度下将激光器条安置在载体复合件上。例如，该温度位于至少200°C或250°C或者280°C或300°C或330°C。在安置时进行激光器条到载体复合件上的机械和/或电接触。在此，分别将半导体激光二极管中的刚好一个分配给载体复合件中的刚好一个载体。
[0012]根据至少一个实施方式，冷却紧随激光器条的安置。相对于安置，在此降低激光器条和载体复合件的温度，例如降低到室温，即大约300K。
[0013]根据至少一个实施方式，方法包括分割成半导体激光器元件的步骤。在分割之后，半导体激光器元件彼此机械地和电地分开并且尤其能够单独地并且彼此独立地操作。优选地，半导体激光器元件中的每个在此分别包括刚好一个半导体激光二极管并且包括载体复合件中的刚好一个载体。
[0014]根据至少一个实施方式，在产生额定断裂部位的步骤之前进行提供激光器条的步骤。此外，在安置激光器条的步骤之前进行产生额定断裂部位的步骤。最后，尤其在分割成半导体激光器元件之前执行安置激光器条的步骤。
[0015]在至少一个实施方式中，设定用于制造半导体激光器元件的方法。该方法包括如下步骤:
A)提供至少一个具有用于半导体激光器元件的多个载体的载体复合件，
B)提供至少一个具有多个半导体激光二极管的激光器条，所述半导体激光二极管包括共同的生长衬底和在所述生长衬底上生长的半导体层序列，其中半导体层序列包括η型侦I P型侧和位于其之间的有源区并且η型侧朝向生长衬底，
C)在生长衬底的背离半导体层序列的衬底下侧上产生额定断裂部位，
D)将激光器条安置在载体复合件的载体上侧上，并且其中衬底下侧朝向载体上侧并且其中在提高的温度下进行该安置并且随后冷却，和
Ε)分割成半导体激光器元件，其中步骤B)至Ε)以所说明的顺序执行。
[0016]在步骤D)中在此优选分别将半导体激光二极管中的刚好一个分配给载体复合件中的刚好一个载体。
[0017]在安装激光二极管、尤其单模激光二极管时，通常仅允许小的制造公差并且需要精确地调整激光器。这尤其是如下情况，半导体激光二极管的激光辐射应当耦合输入到光导体中。例如对于近红外光谱范围中的辐射，单模制中的光导体的模场直径位于大约4 μπι至4.5 μπι中。为了实现光导体和半导体激光器元件之间的良好的光学耦合，需要< 3 μπι或彡2 μ??的制造公差。
[0018]在制造方法的范围中，在此，例如外延地生长在较大的晶圆上的各个半导体激光二极管被分割并且被安置在载体上。为了稍后简化半导体激光器元件的调整而需要:半导体激光二极管相对于载体精确地安装在载体上。
[0019]半导体激光二极管的这种精确的安装尤其经由组件装配机器、英语为Bonder实现。在需要高精度的情况下，这种装配机器的产量位于500至1000件/小时的数量级。因此装配是制造中的显著的成本因素。
[0020]根据上述制造方法，在安置在载体复合件上之后才进行将激光器条分割成半导体激光二极管。由此，激光器条和载体复合件能够作为整体精确地彼此调整。因此，多个半导体激光二极管能够同时例如借助于装配机器相对于载体复合件和所属的载体定位。因此，半导体激光器元件关于装配机器生产能力的产量近似地能够提高如下因数，所述因数对应于激光器条中的半导体激光二极管的数量。因此，能够实现制造中的显著的成本降低。
[0021]根据至少一个实施方式，制成的半导体激光器元件为边缘发射的激光器。激光二极管的发射方向优选垂直于正面定向。正面还优选平行于半导体层序列的生长方向并且垂直于载体以及生长衬底的侧面定向。在此，在侧面上进行从激光器条中和从载体复合件中分割成半导体激光器元件。正面能够垂直于激光二极管的共振器或共振器的纵向方向定向。
[0022]根据至少一个实施方式，载体复合件由半导体材料制成。优选地，载体复合件为硅载体。硅载体能够是掺杂的或也是未掺杂的。相应地，载体复合件能够构成为导电的或也为电绝缘的。
[0023]根据至少一个实施方式，生长衬底为GaAs衬底。生长衬底同样能够是掺杂的或是未掺杂的。
[0024]根据至少一个实施方式，半导体层序列和/或半导体激光二极管基于AlJr^tmGamAs，其中具有O彡η彡1，0