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DE102007055177A1 - Super luminescence diode for use in projection application, has semiconductor layer sequence with active area on semiconductor body, and mesa flanks attached to longitudinal ends of body and designed as diagonal, total reflecting mirrors - Google Patents

Super luminescence diode for use in projection application, has semiconductor layer sequence with active area on semiconductor body, and mesa flanks attached to longitudinal ends of body and designed as diagonal, total reflecting mirrors Download PDF

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Publication number
DE102007055177A1
DE102007055177A1 DE102007055177A DE102007055177A DE102007055177A1 DE 102007055177 A1 DE102007055177 A1 DE 102007055177A1 DE 102007055177 A DE102007055177 A DE 102007055177A DE 102007055177 A DE102007055177 A DE 102007055177A DE 102007055177 A1 DE102007055177 A1 DE 102007055177A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
light
semiconductor body
mesaflanken
substrate
web
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
DE102007055177A
Other languages
German (de)
Inventor
Wolfgang Dr. Schmid
Reiner Dr. Windisch
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ams Osram International GmbH
Original Assignee
Osram Opto Semiconductors GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Osram Opto Semiconductors GmbH filed Critical Osram Opto Semiconductors GmbH
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Publication of DE102007055177A1 publication Critical patent/DE102007055177A1/en
Ceased legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10HINORGANIC LIGHT-EMITTING SEMICONDUCTOR DEVICES HAVING POTENTIAL BARRIERS
    • H10H20/00Individual inorganic light-emitting semiconductor devices having potential barriers, e.g. light-emitting diodes [LED]
    • H10H20/042Superluminescent diodes

Landscapes

  • Led Devices (AREA)

Abstract

The diode has a semiconductor layer sequence (5) with an active area (18) on a semiconductor body (10), where the active area is suitably embedded in a wave guide (20, 22) for delivery of light. The active area is surrounded by an upper covering layer (24) and a lower covering layer (16) facing a substrate. The upper covering layer is attached on the semiconductor body in a bar shaped manner. Mesa flanks are attached to longitudinal ends of the bar shaped semiconductor body and are designed as diagonal, total reflecting mirrors. The mesa flanks are passivated with silicon-nitride or oxide. An independent claim is also included for a method for manufacturing a luminescence diode.

Description

Die Erfindung betrifft eine Lumineszenzdiode, insbesondere eine Superlumineszenzdiode, die polarisiertes Licht abstrahlt. Die Erfindung betrifft darüber hinaus ein Verfahren zur Herstellung einer Lumineszenzdiode.The The invention relates to a light-emitting diode, in particular a super-luminescent diode, which emits polarized light. The invention also relates a method for producing a light-emitting diode.

In vielen Anwendungen werden Lichtquellen mit linear polarisiertem Licht benötigt. Dies betrifft beispielsweise Projektionsanwendungen, bei denen die Bildinformationen mittels einer LCD-Einheit generiert wird. Da abbildende Elemente in Projektionsanwendungen üblicherweise eine numerische Apertur deutlich kleiner als 1 aufweisen, ist eine gerichtete Strahlung wünschenswert.In Many applications use light sources with linearly polarized light sources Light needed. This applies, for example, to projection applications in which the Image information is generated by means of an LCD unit. As pictorial Elements in projection applications usually a numeric Aperture significantly smaller than 1, is a directed radiation desirable.

Linear polarisiertes Licht kann auf vielfältige Weise erzeugt werden. Üblicherweise wird polarisiertes Licht durch Aufbereitung von unpolarisiertem Licht erzeugt. Dafür können beispielsweise absorbierende oder reflektierende Polarisationsfilter eingesetzt werden, es ist jedoch auch denkbar, einen Beam-Splitter zu verwenden.Linear Polarized light can be generated in a variety of ways. Usually becomes polarized light by processing unpolarized light generated. Therefore can for example, absorbent or reflective polarizing filters However, it is also possible to use a beam splitter to use.

Diese Vorgehensweise nutzt jedoch nur einen Teil des ursprünglich abgestrahlten Lichts. So wird beispielsweise derjenige Teil des unpolarisierten Lichts, der eine Polarisation aufweist, die nicht durch den Polarisationsfilter hindurch treten kann, für die weitere Verwendung nicht genutzt.These However, the procedure only uses part of the original radiation Light. For example, that part of the unpolarized light, which has a polarization that is not due to the polarizing filter can pass through for the further use not used.

Um die damit verbundenen Effizienzeinbußen zu vermindern, ist im Stand der Technik so genanntes Polarisationsrecycling bekannt, bei dem zumindest ein Teil des falsch polarisierten Lichts des ursprünglich unpolarisierten Lichts weiterhin verwendet wird. Dieses Verfahren ist jedoch aufwändig und teuer.Around to reduce the associated loss of efficiency, is in the state the technique known as polarization recycling, in which at least part of the false polarized light of the originally unpolarized Light continues to be used. However, this process is laborious and expensive.

Des Weiteren wird oftmals die Abstrahlcharakteristik durch abbildende Elemente an die jeweilige Anwendung angepasst. Dabei kann jedoch die Étendue (strahlende Fläche × Abstrahlwinkel) nicht verbessert werden. Als Lichtquellen könnten auch Laser eingesetzt werden, wobei allerdings die Montage und Justage von Optiken aufwändig und damit teuer ist.Of Furthermore, the emission characteristic is often due to imaging Elements adapted to the respective application. However, it can the Étendue (radiating surface x radiation angle) can not be improved. As light sources and lasers could be used However, although the assembly and adjustment of optics consuming and so that is expensive.

Folglich besteht in der Technik ein Bedarf nach Lichtquellen, die polarisiertes Licht mit hoher Effizienz erzeugen können, ohne die eingangs genannten Nachteile aufzuweisen.consequently There is a need in the art for light sources that are polarized Produce light with high efficiency, without the aforementioned To show disadvantages.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Lumineszenzdiode für polarisiertes Licht zu schaffen beziehungsweise ein Verfahren zur Herstellung der Lumineszenzdiode anzugeben, das linear polarisiertes Licht auf einfache Weise bereitstellt.It It is therefore an object of the invention to provide a light-emitting diode for polarized To create light or a method of production indicate the light-emitting diode, the linearly polarized light provides a simple way.

Diese Aufgabe wird in einem ersten Aspekt erfindungsgemäß durch eine Lumineszenzdiode gelöst, die folgendes umfasst:

  • – eine Halbleiterschichtenfolge mit einem in Wellenleiter eingebetteten zur Lichtabgabe geeigneten aktiven Gebiet auf einem Halbleiterkörper, das von einer oberen Mantelschicht und einer unteren dem Substrat zugewandten Mantelschicht umgebenen ist, wobei die obere Mantelschicht stegförmig auf einem Halbleiterkörper angebracht ist, und
  • – jeweils eine Mesaflanke, die an den jeweiligen longitudinalen Enden des stegförmigen Halbleiterkörpers angebracht sind und die als schräge, total reflektierende Spiegel ausgebildet sind.
This object is achieved in a first aspect according to the invention by a light-emitting diode comprising:
  • A semiconductor layer sequence with a waveguide-embedded light-emitting active region on a semiconductor body which is surrounded by an upper cladding layer and a lower cladding layer facing the substrate, wherein the upper cladding layer is web-mounted on a semiconductor body, and
  • - Each one Mesaflanke, which are attached to the respective longitudinal ends of the web-shaped semiconductor body and which are formed as oblique, totally reflecting mirror.

Diese Aufgabe wird in einem zweiten Aspekt erfindungsgemäß durch ein Verfahren zur Herstellung einer Lumineszenzdiode gelöst, das folgende Schritte umfasst:

  • – Bilden einer Halbleiterschichtenfolge mit einem von einer oberen Mantelschicht und einer unteren Mantelschicht umgebenen und in Wellenleiter eingebetteten zur Lichtabgabe geeigneten aktiven Gebiet,
  • – Bilden von Stegen aus der Halbleiterschichtenfolge, wobei die obere Mantelschicht stegförmig auf einem Halbleiterkörper angebracht ist, und
  • – Bilden jeweils einer Mesaflanke, die an den jeweiligen longitudinalen Enden des stegförmigen Halbleiterkörpers angebracht werden und die als schräge, total reflektierende Spiegel ausgebildet werden.
This object is achieved in a second aspect according to the invention by a method for producing a light-emitting diode, comprising the following steps:
  • Forming a semiconductor layer sequence with an active region, which is surrounded by an upper cladding layer and a lower cladding layer and embedded in waveguides, for the purpose of emitting light,
  • - Forming webs from the semiconductor layer sequence, wherein the upper cladding layer is web-mounted on a semiconductor body, and
  • - Forming a respective Mesaflanke, which are attached to the respective longitudinal ends of the web-shaped semiconductor body and which are formed as oblique, totally reflecting mirror.

Gemäß der Erfindung wird eine stegförmige Lumineszenzdiode in Dünnfilmtechnologie geschaffen. Zur Lichtumlenkung werden vertikal schräge, total reflektierende Mesaflanken verwendet. Die schrägen Mesaflanken weisen vorzugsweise einen Winkel von etwa 45° zu einer Oberfläche des Substrats auf. Es ist jedoch auch möglich den Winkel relativ zur Oberfläche des Substrats anders zu wählen, da lediglich die Auskopplung durch das Substrat hindurch erreicht werden muss. Bei einer Totalreflexionsgrenze von etwa 18° kann folglich der Winkel in Bereich von etwa 35° bis 55° gewählt werden.According to the invention becomes a ridge-shaped light-emitting diode in thin-film technology created. To redirect the light vertically, totally reflective mesaflanken used. The oblique Mesaflanken preferably have an angle of about 45 ° a surface of the substrate. However, it is also possible the angle relative to the surface of Substrate to choose differently since only the decoupling reaches through the substrate must become. With a total reflection limit of about 18 ° can consequently the angle ranges from about 35 ° to 55 ° can be selected.

Da im aktiven Medium einer Superlumineszenzdiode Ladungsträgerinversion vorherrscht, verstärkt sich der Polarisationsunterschied zwischen unterschiedlich polarisierten Wellen noch während der Propagation des Lichts entlang des aktiven Mediums.There in the active medium of a superluminescent diode charge carrier inversion prevails, intensifies the polarization difference between differently polarized Waves still while the propagation of light along the active medium.

Folglich führt der Superlumineszenzbetrieb aufgrund der Ladungsträgerinversion zu einer Einengung des Emissionsspektrums gegenüber einer Lumineszenzdiode.consequently leads the Superluminescence operation due to the charge carrier inversion to a constriction of the emission spectrum a light emitting diode.

Um eine Propagation des Lichts entlang des Quantenfilms zu erreichen, wird ein epitaktischer Schichtaufbau wie bei einer Laserdiode verwendet. Das aktive Medium ist in einen Wellenleiter eingebettet, der von Mantelschichten umgeben ist. Vorteilhaft kann über den Schichtaufbau der Intensitätsverlauf der Welle innerhalb des Wellenleiters eingestellt werden. Damit wird die Abstrahlcharakteristik entlang einer Dimension bestimmt.To a propagation of light along the To achieve quantum film, an epitaxial layer structure is used as in a laser diode. The active medium is embedded in a waveguide surrounded by cladding layers. Advantageously, the intensity profile of the wave within the waveguide can be adjusted via the layer structure. This determines the emission characteristic along one dimension.

In der anderen Dimension wird die Wellenführung durch die Ausprägung eines Stegwellenleiters gebildet. Damit ist sichergestellt, dass das Licht senkrecht auf die Umlenkspiegel trifft. Somit kann durch eine geeignete Dimensionierung auch der Intensitätsverlauf in lateraler Richtung unterhalb des Stegs und damit die Abstrahlcharakteristik in einer anderen Richtung eingestellt werden.In the other dimension, the waveguide by the expression of a Web waveguide formed. This ensures that the light is vertical meets the deflecting mirror. Thus, by a suitable dimensioning also the intensity course in the lateral direction below the web and thus the radiation characteristic be set in a different direction.

Neben einem höheren Polarisationsgrad kann somit auch eine enge Abstrahlcharakteristik erreicht werden, die besser an nachfolgende abbildende Elemente angepasst werden kann. Da die Licht auskoppelnde Fläche kein aktives Medium besitzt, kann selbst bei höchster Intensität keine Zerstörung des optischen Spiegels stattfinden.Next a higher one The degree of polarization can thus also have a narrow emission characteristic be achieved, which better to subsequent imaging elements can be adjusted. Because the light coupling surface no has active medium, even at the highest intensity no Destruction of the optical mirror take place.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.advantageous Further developments of the invention are specified in the subclaims.

Die Erfindung wird nun anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:The The invention will now be explained in more detail with reference to the accompanying drawings. In show the drawing:

1 schematisch eine Halbleiterschichtenfolge gemäß einer Ausführungsform der Erfindung und 1 schematically a semiconductor layer sequence according to an embodiment of the invention and

2 einen Halbleiterkörper gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung. 2 a semiconductor body according to another embodiment of the invention.

In 1 ist eine Halbleiterschichtenfolge 5 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung gezeigt. Wie nachfolgend erläutert wird, ist die Halbleiterschichtenfolge 5 geeignet eine im Superlumineszenzbetrieb arbeitende Diode zu bilden, die polarisiertes Licht abstrahlt.In 1 is a semiconductor layer sequence 5 according to an embodiment of the invention. As will be explained below, the semiconductor layer sequence is 5 to form a superluminescent diode which emits polarized light.

Die Halbleiterschichtenfolge 5 umfasst ein Substrat 10, auf das epitaktisch eine Ätzstoppschicht 12 aufgebracht wird. Die Ätzstoppschicht 12 wird später verwendet, um Mesastrukturen zu bilden. Oberhalb der Ätzstoppschicht 12 schließt sich eine Stromaufweitungsschicht 14 an, die für den Betrieb der Superlumineszenzdiode vorgesehen ist.The semiconductor layer sequence 5 includes a substrate 10 , on the epitaxially an etch stop layer 12 is applied. The etch stop layer 12 is later used to form mesa structures. Above the etch stop layer 12 closes a Stromaufweitungsschicht 14 on, which is intended for the operation of the superluminescent diode.

Der für die Lichtabgabe erforderliche bereich wird durch ein aktives Gebiet 18 gebildet. Das aktive Gebiet 18 ist in Wellenleiter 20, 22 eingebettet. Die Wellenleiter 20, 22 sind von einer ersten Mantelschicht 16 und einer zweiten Mantelschicht 24 umgeben. Über der zweiten Mantelschicht 24 ist eine Kontaktschicht 26 angeordnet.The area required for the light output is through an active area 18 educated. The active area 18 is in waveguide 20 . 22 embedded. The waveguides 20 . 22 are of a first cladding layer 16 and a second cladding layer 24 surround. Over the second cladding layer 24 is a contact layer 26 arranged.

Die in 1 gezeigte Halbleiterschichtenfolge 5 stellt eine Superlumineszenzbetrieb arbeitende Lumineszenzdiode dar, die in Dünnfilmtechnologie mittels Epitaxie hergestellt werden kann.In the 1 shown semiconductor layer sequence 5 FIG. 10 illustrates a super-luminescent mode light emitting diode that can be fabricated by epitaxial growth in thin film technology.

In verspannten Quantenfilmen unterscheidet sich die Strahlstärke für transversal elektrische TE-Wellen und für transversal magnetische TM-Wellen. Transversal bezieht sich hier auf die Quantenfilmebene im aktiven Gebiet 18. Dieser Unterschied kann besonders für eine Abstrahlung entlang der Quantenfilmebenen genutzt werden, um polarisiertes Licht abzustrahlen.In strained quantum wells, the radiant intensity differs for transversal electric TE waves and for transverse magnetic TM waves. Transversal refers here to the quantum film plane in the active region 18 , This difference can be used especially for emission along the quantum well planes to emit polarized light.

Wenn im aktiven Medium der im Superlumineszenzbetrieb arbeitenden Diode Ladungsträgerinversion aufgrund der größer als der Bandabstand vorherrschenden Aufspaltung der Quasiferminiveaus vorliegt, verstärkt sich der Polarisationsunterschied zwischen unterschiedlich polarisierten Wellen noch während der Propagation des Lichts entlang des aktiven Mediums 18. Vorteilhafterweise führt der Superlumineszenzbetrieb aufgrund der Ladungsträgerinversion zu einer Einengung des Emissionsspektrums.When in the active medium of the superluminescent mode diode there is charge carrier inversion due to the greater than band gap predominant splitting of the quasifermin levels, the polarization difference between differently polarized waves still increases during the propagation of the light along the active medium 18 , Advantageously, the superluminescence operation due to the charge carrier inversion leads to a narrowing of the emission spectrum.

Um eine Propagation des Lichts entlang des Quantenfilms des aktiven Mediums 18 zu erreichen, ist bei der Halbleiterschichtenfolge 5 gemäß 1 das aktive Medium 18 ist in den Wellenleiter 20, 22 eingebettet, der von den ersten und zweiten Mantelschichten 16, 24 umgeben ist. Somit kann über den Schichtaufbau der Halbleiterschichtenfolge 5 der Intensitätsverlauf der Welle innerhalb des Wellenleiters 20, 22 eingestellt werden und die Abstrahlcharakteristik entlang des Quantenfilms des aktiven Mediums 18 bestimmt werden.To propagate the light along the quantum well of the active medium 18 to reach is in the semiconductor layer sequence 5 according to 1 the active medium 18 is in the waveguide 20 . 22 embedded by the first and second cladding layers 16 . 24 is surrounded. Thus, over the layer structure of the semiconductor layer sequence 5 the intensity profile of the wave within the waveguide 20 . 22 and the radiation characteristic along the quantum film of the active medium 18 be determined.

2 zeigt eine Vielzahl von Halbleiterschichtenfolgen 5, die gemäß einer Ausführungsform der Erfindung auf dem Substrat 10 angeordnet sind. Durch geeignete Strukturierung wird erreicht, dass die Halbleiterschichtenfolgen 5 stegförmig auf dem einen Halbleiterkörper bildenden Substrat 10 angebracht sind. In dieser Dimension wird die Wellenführung durch die Ausprägung eines Stegwellenleiters gebildet. Damit ist sichergestellt, dass sich das Licht innerhalb des aktiven Gebiets 18 senkrecht zu einer Schnittlinie des Steges ausbreitet. 2 shows a variety of semiconductor layer sequences 5 according to an embodiment of the invention on the substrate 10 are arranged. By suitable structuring, it is achieved that the semiconductor layers follow 5 web-shaped on the substrate forming a semiconductor body 10 are attached. In this dimension, the waveguide is formed by the expression of a ridge waveguide. This ensures that the light is within the active area 18 propagates perpendicular to a cutting line of the web.

Um das Licht aus den stegförmigen Dioden auszukoppeln, sind zur Lichtumlenkung vertikal beispielsweise um 45° schräge, total reflektierende Mesaflanken vorgesehen. Es ist jedoch auch möglich den Winkel relativ zur Oberfläche des Substrats anders zu wählen, da lediglich die Auskopplung durch das Substrat hindurch erreicht werden muss. Bei einer Totalreflexionsgrenze von etwa 18° kann folglich der Winkel in Bereich von etwa 35° bis 55° gewählt werden.In order to decouple the light from the ridge-shaped diodes, vertically deflecting, for example, 45 ° oblique, totally reflecting mesaflowers are provided for the deflection of light. However, it is also possible to choose the angle relative to the surface of the substrate differently, since only the coupling through the substrate must be achieved. At egg ner total reflection limit of about 18 °, therefore, the angle can be selected in the range of about 35 ° to 55 °.

Dabei ist jeweils eine Mesaflanke 30, 32 als schräge, total reflektierende Spiegel ausgebildet. Die Mesaflanken sind an den jeweiligen longitudinalen Enden der stegförmigen Halbleiterschichtenfolge 5 angebracht.There is one Mesaflanke each 30 . 32 designed as an oblique, totally reflective mirror. The mesaflars are at the respective longitudinal ends of the web-shaped semiconductor layer sequence 5 appropriate.

Aufgrund des Schichtaufbaus der Halbleiterschichtenfolge 5 und der Wahl der Dimensionierung trifft folglich das Licht senkrecht auf die aus den Mesaflanken 30, 32 gebildeten Umlenkspiegel. Durch eine geeignete Dimensionierung kann auch der Intensitätsverlauf in lateraler Richtung unterhalb des Stegs und damit die Abstrahlcharakteristik in einer anderen Richtung 40, 42 eingestellt werden.Due to the layer structure of the semiconductor layer sequence 5 and the choice of sizing consequently hits the light perpendicular to that from the mesaflars 30 . 32 formed deflecting mirror. By suitable dimensioning also the intensity profile in the lateral direction below the web and thus the radiation characteristic in another direction 40 . 42 be set.

Neben einem höheren Polarisationsgrad kann somit auch eine enge Abstrahlcharakteristik erreicht werden, die besser an nachfolgende abbildende Elemente angepasst werden kann. Da die Licht auskoppelnde Fläche kein aktives Medium besitzt, kann selbst bei höchster Intensität keine Zerstörung des optischen Spiegels stattfinden, wie beispielsweise durch den bei Laserdioden bekannten COMD-Effekt (COMD = catastrophic optical mirror damage).Next a higher one The degree of polarization can thus also have a narrow emission characteristic be achieved, which better to subsequent imaging elements can be adjusted. Because the light coupling surface no has active medium, even at the highest intensity no Destruction of the optical mirror take place, such as by the Laser diodes known COMD effect (COMD = catastrophic optical mirror damage).

Weiterhin kann der Bereich der Umlenkspiegel derart behandelt werden, dass Halbleiterschädigungen, die eine Zerstörung der Spiegel zur Folge haben, wie sie beispielsweise bei Laserdioden auftreten, vermieden werden. Dabei kann auf existierende Prozesse zurückgegriffen werden. Diese Behandlungen können beispielsweise durch Quantenfilmdurchmischung, Entfernung von Oxiden und In-Situ-Passivierung erreicht werden. Im Unterschied zu Laserdioden ist hier nur eine einzige Behandlung erforderlich, während bei Laserdioden zwei Behandlungen für beide Spiegel notwendig sind. Gemäß der Erfindung kann die Behandlung auch im Waferverbunden durchgeführt werden.Farther the area of the deflection mirrors can be treated in such a way that Semiconductor damage, the one destruction cause the mirror, as with laser diodes, for example occur, be avoided. It can rely on existing processes resorted become. These treatments can for example by quantum well mixing, removal of oxides and in-situ passivation can be achieved. Unlike laser diodes Here, only a single treatment is needed while at Laser diodes two treatments for both mirrors are necessary. According to the invention, the treatment also performed in wafer bonding become.

Des Weiteren ist es vorgesehen, im Auskoppelbereich unterhalb der Mesaflanken 30, 32 eine anti-reflektierende Schicht aufzubringen.Furthermore, it is provided in the decoupling area below the mesaflanken 30 . 32 to apply an anti-reflective coating.

Weitere Prozess-Schritte umfassen beispielsweise eine Passivierung mit Silizumnitrid oder Siliziumdioxid. Andere, dem Fachmann bekannte Passivierungsmaterialien sind nicht ausgeschlossen. Darüber hinaus kann auch eine Kontakt- und/oder Lotmetallisierung durchgeführt wird.Further Process steps include, for example, passivation with silicon nitride or silica. Other Passivierungsmaterialien known in the art are not excluded. About that In addition, a contact and / or solder metallization carried out becomes.

Gemäß der Erfindung kann die die Abstrahlcharakteristik an nachfolgende optische Elemente angepasst werden.According to the invention can the the radiation characteristic of subsequent optical elements be adjusted.

Wie in 2 gezeigt ist, werden zunächst die Stege geformt, anschließend die zur Umlenkung erforderlichen Flanken und deren Spiegel hergestellt und gegebenenfalls passiviert. Danach erfolgt eine Passivierung mit einer Siliziumnitridschicht. Oberhalb der Stege wird die Passivierung geöffnet.As in 2 is shown, first the webs are formed, then the flanks necessary for the deflection and their mirrors are produced and optionally passivated. This is followed by passivation with a silicon nitride layer. Above the webs the passivation is opened.

Anschließend wird eine Kontakt- und Lotmetallisierung aufgebracht und die Halbleiterscheibe auf einen Träger gelötet. Die Weiterverarbeitung kann mit den für Dünnfilmdioden etablierten Prozessschritten erfolgen. Möglich ist auch, das Bauelement auskoppelseitig mit einer antireflektierenden Beschichtung zu versehen.Subsequently, will a contact and Lotmetallisierung applied and the semiconductor wafer on a carrier soldered. Further processing can be carried out with the process steps established for thin-film diodes respectively. Possible is also, the component decoupling with an anti-reflective To provide coating.

Neben einem höheren Polarisationsgrad kann somit auch eine enge Abstrahlcharakteristik erreicht werden, die besser an nachfolgende abbildende Elemente angepasst werden kann. Da die Licht auskoppelnde Fläche kein aktives Medium besitzt, kann selbst bei höchster Intensität keine Zerstörung des optischen Spiegels stattfinden.Next a higher one The degree of polarization can thus also have a narrow emission characteristic be achieved, which better to subsequent imaging elements can be adjusted. Because the light coupling surface no has active medium, even at the highest intensity no Destruction of the optical mirror take place.

Claims (19)

Lumineszenzdiode, umfassend: – eine Halbleiterschichtenfolge (5) mit einem in Wellenleiter (20, 22) eingebetteten zur Lichtabgabe geeigneten aktiven Gebiet (18) auf einem Halbleiterkörper (10), das von einer oberen Mantelschicht (24) und einer unteren dem Substrat zugewandten Mantelschicht (16) umgebenen ist, wobei die obere Mantelschicht (24) stegförmig auf einem Halbleiterkörper (10) angebracht ist, und – jeweils eine Mesaflanke (30, 32), die an den jeweiligen longitudinalen Enden des stegförmigen Halbleiterkörpers (5) angebracht sind und die als schräge, total reflektierende Spiegel ausgebildet sind.Luminescence diode, comprising: - a semiconductor layer sequence ( 5 ) with a waveguide ( 20 . 22 ) embedded active light emitting area ( 18 ) on a semiconductor body ( 10 ) obtained from an upper cladding layer ( 24 ) and a lower shell layer facing the substrate ( 16 ), wherein the upper cladding layer ( 24 ) web-shaped on a semiconductor body ( 10 ), and - in each case a Mesaflanke ( 30 . 32 ), which at the respective longitudinal ends of the web-shaped semiconductor body ( 5 ) are mounted and which are designed as oblique, totally reflecting mirror. Lumineszenzdiode nach Anspruch 1, bei der die Halbleiterschichtenfolge im aktiven Gebiet (18) Ladungsträgerinversion aufweist, so dass abgegebenes Licht einen Polarisationszustand aufweist.Light-emitting diode according to Claim 1, in which the semiconductor layer sequence in the active region ( 18 ) Has carrier inversion, so that emitted light has a polarization state. Lumineszenzdiode nach Anspruch 2, bei der der Polarisationszustand linear polarisiertem Licht entspricht.A light-emitting diode according to claim 2, wherein the polarization state corresponds to linearly polarized light. Lumineszenzdiode nach einem der vorherigen Ansprüche, bei der die Lichtausbreitung über eine Breite des stegförmigen Halbleiterkörpers (5) steuerbar ist.Luminescence diode according to one of the preceding claims, in which the light propagation over a width of the web-shaped semiconductor body ( 5 ) is controllable. Lumineszenzdiode nach einem der vorherigen Ansprüche, die darüber hinaus ein Substrat (10) aufweist, so dass deren laterale Lichtausbreitung über eine Dicke des Wellenleiters (20, 22) steuerbar ist.Light-emitting diode according to one of the preceding claims, which further comprises a substrate ( 10 ), so that their lateral light propagation over a thickness of the waveguide ( 20 . 22 ) is controllable. Lumineszenzdiode nach einem der vorherigen Ansprüche, bei der die Mesaflanken (30, 32) kein aktives Gebiet umfassen.Luminescence diode according to one of the preceding claims, in which the mesaflanken ( 30 . 32 ) do not include an active area. Lumineszenzdiode nach einem der vorherigen Ansprüche, bei der ein Auskoppelbereich unterhalb der Mesaflanken (30, 32) mit einer anti-reflektierenden Schicht versehen ist.Luminescence diode according to one of the preceding claims, in which a decoupling region below the mesaflanken ( 30 . 32 ) is provided with an anti-reflective layer. Lumineszenzdiode nach einem der vorherigen Ansprüche, bei der die Mesaflanken (30, 32) relativ zu einem Substrat (10) als schräge Flanken gebildet sind, wobei die schrägen Flanken einen Winkel zwischen 35° und 55°, vorzugsweise 45°, mit der Oberfläche des Substrats bilden.Luminescence diode according to one of the preceding claims, in which the mesaflanken ( 30 . 32 ) relative to a substrate ( 10 ) are formed as inclined flanks, wherein the inclined flanks form an angle between 35 ° and 55 °, preferably 45 °, with the surface of the substrate. Lumineszenzdiode nach einem der vorherigen Ansprüche, bei der die Abstrahlcharakteristik an nachfolgende optische Elemente anpassbar ist.Luminescence diode according to one of the preceding claims, in the radiation characteristic to subsequent optical elements is customizable. Verfahren zur Herstellung einer Lumineszenzdiode, umfassend die Schritte: – Bilden einer Halbleiterschichtenfolge (5) mit einem von einer oberen Mantelschicht (24) und einer unteren Mantelschicht (16) umgebenen und in Wellenleiter (20, 22) eingebetteten zur Lichtabgabe geeigneten aktiven Gebiet (18), – Bilden von Stegen aus der Halbleiterschichtenfolge (5), wobei die obere Mantelschicht (24) stegförmig auf einem Halbleiterkörper (10) angebracht ist, und – Bilden jeweils einer Mesaflanke (30, 32), die an den jeweiligen longitudinalen Enden des stegförmigen Halbleiterkörpers (5) angebracht werden und die als schräge, total reflektierende Spiegel ausgebildet werden.Method for producing a light-emitting diode, comprising the steps: - forming a semiconductor layer sequence ( 5 ) with one of an upper cladding layer ( 24 ) and a lower cladding layer ( 16 ) and in waveguides ( 20 . 22 ) embedded active light emitting area ( 18 ), - forming webs from the semiconductor layer sequence ( 5 ), wherein the upper cladding layer ( 24 ) web-shaped on a semiconductor body ( 10 ), and - each forming a mesaflanke ( 30 . 32 ), which at the respective longitudinal ends of the web-shaped semiconductor body ( 5 ) and which are formed as an oblique, totally reflecting mirror. Verfahren nach Anspruch 10, bei dem die Mesaflanken (30, 32) passiviert werden.Process according to Claim 10, in which the mesaflanken ( 30 . 32 ) are passivated. Verfahren nach Anspruch 11, bei dem der Bereich der Mesaflanken (30, 32) mittels Quantenfilmdurchmischung, Oxid-Entfernung und/oder in-situ Passivierung behandelt wird, so dass die Mesaflanken (30, 32) kein aktives Gebiet umfassen.Method according to claim 11, in which the area of the mesaflanken ( 30 . 32 ) is treated by means of quantum film mixing, oxide removal and / or in situ passivation, so that the mesaflanken ( 30 . 32 ) do not include an active area. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, bei dem darüber hinaus eine Passivierung mit Silizumnitrid oder Siliziumdioxid durchgeführt wird.Method according to one of the preceding claims, in the above In addition, a passivation with silicon nitride or silicon dioxide is performed. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, bei dem darüber hinaus eine Kontakt- und/oder Lotmetallisierung durchgeführt wird.Method according to one of the preceding claims, in the above In addition, a contact and / or Lotmetallisierung is performed. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, bei dem die Lichtausbreitung über eine Breite des stegförmigen Halbleiterkörpers (5) steuerbar ist.Method according to one of the preceding claims, in which the light propagation over a width of the web-shaped semiconductor body ( 5 ) is controllable. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, bei dem darüber hinaus ein Substrat (10) bereitgestellt wird, so dass eine laterale Lichtausbreitung über eine Dicke des Wellenleiters (20, 22) gesteuert werden kann.Method according to one of the preceding claims, further comprising a substrate ( 10 ) such that lateral light propagation across a thickness of the waveguide ( 20 . 22 ) can be controlled. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, bei dem ein Auskoppelbereich unterhalb der Mesaflanken (30, 32) mit einer anti-reflektierenden Schicht versehen wird.Method according to one of the preceding claims, in which a decoupling region below the mesaflanken ( 30 . 32 ) is provided with an anti-reflective layer. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, bei dem die Mesaflanken (30, 32) relativ zu einem Substrat (10) als schräge Flanken gebildet werden, wobei die schrägen Flanken einen Winkel zwischen 35° und 55°, vorzugsweise 45°, mit der Oberfläche des Substrats bilden.Method according to one of the preceding claims, in which the mesaflanken ( 30 . 32 ) relative to a substrate ( 10 ) are formed as inclined flanks, wherein the oblique flanks form an angle between 35 ° and 55 °, preferably 45 °, with the surface of the substrate. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, bei dem die Abstrahlcharakteristik an nachfolgende optische Elemente angepasst wird.Method according to one of the preceding claims, in the radiation characteristic of subsequent optical elements is adjusted.
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