本发明涉及用于发光的半导体部件。
背景技术:
技术实现思路
1、建议提供一种半导体部件,该半导体部件具有基体,该基体具有在基体的表面上延伸的用于光的发射区域,给该发射区域分配第一镜层、第二镜层以及在两个镜层之间基本上平行于表面延伸的用于生成光的有源区,该有源区在侧面通过光阑界定成使得该有源区具有比所述发射区域更大的平行于表面定向的截面。
2、所述半导体部件以堆叠状的方式被结构化,其中光垂直于表面发射。优选地,半导体部件可以是vcsel(垂直腔面发生激光器=vertical-cavity surface-emittinglasers)。
3、这提供了能够产生高光强度的半导体激光器,因为该半导体激光器具有比其发射区域更大的有源区。这使得可以产生具有较低填充因子但仍产生与常规阵列相当的光强度的半导体激光器阵列。然而,由于填充因子低,因此利用光学元件实现阵列更容易完成。
4、在从属权利要求中列出了另外的有利实施方式。
5、有利地,发射区域的截面可以是有源区的截面的大约最多50%、优选地25%、但特别地10%。在这种情况下,与发射区域相比,由光阑界定的有源区可以相对于所发射的光的光轴在发射区域下方侧向延伸得更远。
6、优选地,有源区的截面的尺寸为至少10微米、优选地20微米、但特别地40微米,使得可以在由镜层和有源区形成的垂直腔内实现不同的激光模式。该尺寸可以沿着平行于有源区的截面的主延伸平面定向的单个轴。
7、在一个特别的拓展方案中,发射区域处的表面与该表面的不属于发射区域的其余部分相比具有较低的反射率。这确定了使得光能够耦出的发射区域。
8、此外,发射区域的反射率可以<99%、优选地<95%。所述表面的其余部分的反射率可以为至少约99.9%。
9、为了实现有利的反射率,第一镜层被形成为与表面相邻,其中,发射区域与表面的其余部分之间的反射率差异是通过第一镜部分的外表面与表面之间的不同距离实现的。该距离可以被配置成使得在发射区域处实现相消干涉并且在其余部分处实现相长干涉。这使得能够以受控的方式产生对应的反射率。
10、特别优选地,形成包括多个层的第一镜层,其中在发射区域处去除掉所述层中的一些层,从而使得发射区域处的反射率降低。在此,可以去除最外层。也可以向最外层中引入光栅。
11、此外,在所述表面的不属于发射区域的其余部分上可以布置有金属和/或介电镜,从而使得该表面的所述部分具有比发射区域更高的反射率。在此,镜层可以保持不变,从而使得其余部分的反射率通过金属镜增加。
12、优选地,金属镜布置在表面上的介电层上。所述介电层防止扩散以及与此相关的由金属镜产生的反射率的劣化。
13、为了实现高效率,可以利用硅氮化物钝化发射区域。
14、优选地,有源区的截面为带状,从而使得该有源区为带状。带状包括直带和弯曲带两者。
15、还提出的是,设置包括多个半导体部件的阵列,其中通过光阑形成的有源区的相应的截面为带状。在此,所述截面可以具有纵轴,所述带状有源区基本上沿该纵轴延伸。所述纵轴与所述表面近似平行定向。
16、特别地,相应的发射区域在所述有源区上相对于所述截面居中布置。优选地,如果有源区的截面为直带,则发射区域在有源区上居中布置。
17、此外,带状有源区可以彼此平行定向。在此,不同有源区的发射区域可以沿假想直线布置或相对于这样的线彼此偏移。
18、此外,带状有源区可以彼此垂直定向。也可以给发射区域分配具有十字形截面的有源区。
19、有源区可以过渡到彼此中,从而产生连续的大有源区。这将产生具有多个发射区域的有源区。大有源区的一些部分可以彼此成一定角度定向。例如,可以使所述部分彼此以直角、钝角和/或锐角定向。
20、此外,可以给发射区域分配弯曲截面的有源区,从而使得例如可以形成具有一个或多个发射区域的环形阵列结构。
21、应当理解,上面具体说明的特征和下面要说明的特征不仅可以以指定的组合使用,而且可以以其他组合使用。
22、本发明的范围仅由权利要求书限定。
1.一种用于发射光(20)的半导体部件(10),所述半导体部件具有基体(12),所述基体具有在所述基体(12)的表面(16)上延伸的用于所述光(20)的发射区域(18),给所述发射区域分配第一镜层(22)、第二镜层(24)以及在所述两个镜层(22,26)之间基本上平行于所述表面(16)延伸的用于生成所述光(20)的有源区(26),所述有源区在侧面通过光阑(29)界定成使得所述有源区(26)具有比所述发射区域(18)更大的平行于所述表面(16)定向的截面(32)。
2.根据权利要求1所述的半导体部件(10),其特征在于,所述发射区域(18)的截面(34)是所述有源区(26)的截面(32)的大约最多50%、优选地25%、但特别地10%。
3.根据权利要求1或2所述的半导体部件(10),其特征在于,所述有源区(26)的截面(32)的尺寸为至少10微米、优选地20微米、但特别地40微米,从而使得能够在由所述镜层(22,24)和所述有源区(26)形成的垂直腔(28)内实现不同的激光模式。
4.根据前述权利要求中的任一项所述的半导体部件(10),其特征在于,所述发射区域(18)中的表面(16)与该表面(16)的不属于所述发射区域(18)的其余部分(42)相比具有较低的反射率。
5.根据权利要求4所述的半导体部件(10),其特征在于,所述发射区域的反射率<99%、优选地<95%。
6.根据权利要求4或5所述的半导体部件(10),其特征在于,所述第一镜层(22)的外表面与所述发射区域(18)处的表面(16)之间的距离相对于所述其余表面大小不同,从而使得所述光(20)在所述发射区域中相消干涉并且在所述其余表面(16)的区域中相长干涉。
7.根据前述权利要求中的任一项所述的半导体部件(10),其特征在于,向所述表面(16)施加附加的介电层,所述附加的介电层被设计成使得所述光(20)在所述发射区域中相消干涉并且在所述其余表面(16)的区域中相长干涉。
8.根据权利要求4至7中的任一项所述的半导体部件(10),其特征在于,所述第一镜层(22)由多个区(26)形成,其中在所述发射区域(18)处,所述层(26)中的一些层被去除,从而使得所述发射区域(18)处的反射率降低。
9.根据权利要求4至8中的任一项所述的半导体部件(10),其特征在于,在所述表面(16)的不属于所述发射区域(18)的所述其余部分(42)上布置有金属镜(46),从而使得所述表面(16)的所述部分具有比所述发射区域(18)更高的反射率。
10.根据权利要求9所述的半导体部件(10),其特征在于,所述金属镜布置在所述表面(16)上的介电区上。
11.根据权利要求4至8中的任一项所述的半导体部件(10),其特征在于,在所述表面(16)的不属于所述发射区域(18)的所述其余部分(42)上布置有介电镜,从而使得所述表面(16)的所述部分具有比所述发射区域(18)更高的反射率。
12.根据前述权利要求中的任一项所述的半导体部件(10),其特征在于,所述有源区(26)的截面(32)为带状。
13.一种阵列(49),所述阵列包括多个根据前述权利要求中的任一项所述的半导体部件(10),其特征在于,通过光阑(29)形成的有源区(26)的相应的截面(32)为带状。
14.根据权利要求13所述的阵列(49),其特征在于,相应的发射区域(18)在所述有源区(26)上相对于所述截面(32)居中布置。
15.根据权利要求13或14所述的阵列(49),其特征在于,所述带状有源区彼此平行定向。
16.根据权利要求13或14所述的阵列(49),其特征在于,所述带状有源区(26)彼此垂直定向。
17.根据前述权利要求中的任一项所述的阵列(49),其特征在于,给一个有源区(26)分配多个发射区域(18),其中所述有源区域优选地具有彼此垂直定向的部分。
