DE102009013909A1

DE102009013909A1 - Optoelektronisches Halbleiterbauteil

Info

Publication number: DE102009013909A1
Application number: DE102009013909A
Authority: DE
Inventors: Uwe Dr. Strauss; Martin Dr. Müller
Original assignee: Osram Opto Semiconductors GmbH
Current assignee: Ams Osram International GmbH
Priority date: 2009-03-19
Filing date: 2009-03-19
Publication date: 2010-09-23
Also published as: WO2010105865A3; CN102356522A; WO2010105865A2; US20120250715A1; EP2409368A2

Abstract

In mindestens einer Ausführungsform des optoelektronischen Halbleiterbauteils (1) umfasst dieses einen epitaktisch gewachsenen Halbleiterkörper (2) mit mindestens einer aktiven Schicht (3). Weiterhin weist der Halbleiterkörper (2) des Halbleiterbauteils (1) mindestens eine Barriereschicht (4) auf, wobei die Barriereschicht (4) direkt an die aktive Schicht (3) grenzt. Entlang einer Variationsrichtung oder einer Längsrichtung (L), senkrecht zu einer Wachstumsrichtung (G) des Halbleiterkörpers (2), ist eine Materialzusammensetzung und/oder eine Schichtdicke der aktiven Schicht (3) und/oder der Barriereschicht (4) variiert. Durch die Variation der Materialzusammensetzung und/oder der Schichtdicke der aktiven Schicht (3) und/oder der Barriereschicht (4) ist eine Emissionswellenlänge (λ) einer in der aktiven Schicht (3) erzeugten Strahlung (R), ebenfalls entlang der Variationsrichtung oder entlang der Längsrichtung (L), eingestellt.

Description

Es wird ein optoelektronisches Halbleiterbauteil angegeben.
In der Druckschrift DE 100 32 246 A1 ist ein Lumineszenzdiodenchip auf der Basis von InGaN und ein Verfahren zu dessen Herstellung angegeben.
Eine zu lösende Aufgabe besteht darin, ein optoelektronisches Halbleiterbauteil anzugeben, das bei zumindest zwei voneinander verschiedenen Emissionswellenlängen eine elektromagnetische Strahlung emittiert.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des optoelektronischen Halbleiterbauteils umfasst dieses einen epitaktisch gewachsenen Halbleiterkörper mit mindestens einer aktiven Schicht. Es ist möglich, dass der gesamte Halbleiterkörper ausschließlich epitaktisch erzeugt ist. Beispielsweise umfasst der Halbleiterkörper genau eine aktive Schicht. Der Halbleiterkörper kann neben der mindestens einen aktiven Schicht weitere Schichten wie Mantelschichten, Wellenleiterschichten, Kontaktschichten und/oder Stromaufweitungsschichten aufweisen. Beispielsweise basiert der Halbleiterkörper auf einem der folgenden Materialsysteme: GaN, GaP, InGaP, InGaAl, InGaAlP, GaAs oder InGaAs.
Die aktive Schicht umfasst bevorzugt einen pn-Übergang, eine Doppelheterostruktur, einen Einfach-Quantentopf oder single quantum well, kurz SQW, oder, besonders bevorzugt, eine Mehrfach-Quantentopfstruktur oder multi quantum well, kurz MQW, zur Strahlungserzeugung. Besonders bevorzugt umfasst die aktive Schicht eine Einfach-Quantentopfstruktur oder single quantum well, kurz SQW. Die Bezeichnung Quantentopfstruktur entfaltet hierbei keine Bedeutung hinsichtlich der Dimensionalität der Quantisierung. Sie umfasst somit unter anderem Quantentröge, Quantendrähte und Quantenpunkte und jede Kombination dieser Strukturen.
Im Betrieb des Halbleiterbauteils wird in der aktiven Schicht eine elektromagnetische Strahlung erzeugt. Die in der aktiven Schicht erzeugte Strahlung liegt bevorzugt in einem Wellenlängenbereich zwischen einschließlich 300 nm und 3000 nm, insbesondere zwischen einschließlich 360 nm und 1100 nm.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des optoelektronischen Halbleiterbauteils ist der Halbleiterkörper an einem Träger angebracht. Bei dem Träger kann es sich um ein Aufwachssubstrat handeln, auf dem der Halbleiterkörper aufgewachsen ist. Ebenso ist es möglich, dass der Halbleiterkörper auf einem Aufwachssubstrat gewachsen ist und anschließend auf einen vom Aufwachssubstrat verschiedenen Träger umgebondet wird.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des optoelektronischen Halbleiterbauteils umfasst der Halbleiterkörper mindestens eine Barriereschicht. Die Barriereschicht ist insbesondere eine solche Schicht, die in unmittelbarem oder direktem Kontakt zu der mindestens einen aktiven Schicht steht. Die mindestens eine aktive Schicht und die mindestens eine Barriereschicht sind mit anderen Worten benachbart. Gemäß zumindest einer Ausführungsform des optoelektronischen Halbleiterbauteils weist der Halbleiterkörper eine Variationsrichtung auf, die, im Rahmen der Herstellungstoleranzen, senkrecht zu einer Wachstumsrichtung des Halbleiterkörpers orientiert ist. Die Variationsrichtung kann mit anderen Worten eine beliebige Richtung sein, die senkrecht zur Wachstumsrichtung orientiert ist.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des optoelektronischen Halbleiterbauteils ist eine Materialzusammensetzung und/oder eine Schichtdicke der aktiven Schicht und/oder der Barriereschicht variiert. Mit anderen Worten ändert sich die Materialzusammensetzung und/oder die Schichtdicke der aktiven Schicht und/oder der Barriereschicht insbesondere entlang der Variationsrichtung. Die Materialzusammensetzung und/oder die Schichtdicke ist hierbei gezielt eingestellt.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des optoelektronischen Halbleiterbauteils ist entlang der Variationsrichtung eine Emissionswellenlänge einer in der aktiven Schicht erzeugten Strahlung eingestellt. Die Emissionswellenlänge ist hierbei insbesondere abhängig von der Materialzusammensetzung und/oder der Schichtdicke der mindestens einen aktiven Schicht und/oder der wenigstens einen Barriereschicht. Somit ist die Emissionswellenlänge über die Materialzusammensetzung und/oder die Schichtdicke der aktiven Schicht und/oder der Barriereschicht entlang der Variationsrichtung eingestellt.
In mindestens einer Ausführungsform des optoelektronischen Halbleiterbauteils umfasst dieses einen epitaktisch gewachsenen Halbleiterkörper mit mindestens einer aktiven Schicht. Weiterhin weist der Halbleiterkörper des Halbleiterbauteils mindestens eine Barriereschicht auf, wobei die Barriereschicht direkt an die aktive Schicht grenzt. Entlang einer Variationsrichtung, senkrecht zu einer Wachstumsrichtung des Halbleiterkörpers, ist eine Materialzusammensetzung und/oder eine Schichtdicke der aktiven Schicht und/oder der Barriereschicht variiert. Durch die Variation der Materialzusammensetzung und/oder der Schichtdicke der aktiven Schicht und/oder der Barriereschicht ist eine Emissionswellenlänge einer in der aktiven Schicht erzeugten Strahlung, ebenfalls entlang der Variationsrichtung, eingestellt.
Bei einem solchen Halbleiterbauteil ist es möglich, dass innerhalb eines einzigen, monolithischen Halbleiterkörpers an verschiedenen Stellen der aktiven Schicht eine Strahlung mit jeweils unterschiedlichen Emissionswellenlängen erzeugt werden kann, wobei die Emissionswellenlänge über die Eigenschaften der aktiven Schicht und/oder der Barriereschicht, also über deren Dicke und Materialzusammensetzung, gezielt eingestellt werden kann.
Beispielsweise ist es möglich, dass ein solches optoelektronisches Halbleiterbauteil zum Pumpen eines Lasermediums eingesetzt wird. Ein Lasermedium weist, abhängig von einer Wellenlänge einer Pumpstrahlung, unterschiedliche Eindringtiefen bezüglich der Pumpstrahlung in das Lasermedium auf. Werden unterschiedliche Pumpwellenlängen verwendet, so kann das Lasermedium homogener gepumpt werden. Dieses homogenere Pumpen führt zum Beispiel zu einer verbesserten Modenqualität oder Effizienz einer über das Lasermedium erzeugten Laserstrahlung.
Um ein Lasermedium mit unterschiedlichen Wellenlängen zu pumpen, können gleichzeitig mehrere verschiedene Halbleiterbauteile eingesetzt werden, wobei jedes oder mehrere der Halbleiterbauteile bei jeweils anderen Emissionswellenlängen Strahlung emittieren. Der Einsatz mehrerer, voneinander verschiedener Halbleiterbauteile erhöht allerdings den Justageaufwand für die Halbleiterbauteile. Auch können sich die Halbleiterbauteile leichter dejustieren und eine Verschlechterung etwa der Modenqualität der im Lasermedium generierten Laserstrahlung führen.
Ebenso können Halbleiterbauteile zum Pumpen eingesetzt werden, bei denen mehrere aktive Schichten in Wachstumsrichtung des Halbleiterkörpers aufeinander folgen. Jede der aktiven, in Wachstumsrichtung aufeinander folgenden Schichten emittiert dann beispielsweise bei einer anderen Emissionswellenlänge. Ein solches Bauteil weist allerdings einen vergleichsweise hohen elektrischen Widerstand auf, mit dem vergleichsweise hohe elektrische Verluste im Halbleiterkörper einhergehen. Zur Erzeugung verhältnismäßig hoher Strahlungsintensitäten, wie zum Pumpen eines Lasermediums benötigt, sind derartige Bauteile daher oft nur bedingt geeignet.
Eine weitere Möglichkeit, ein Bauteil zu realisieren, das verschiedene Emissionswellenlängen erzeugt, besteht darin, verschiedene aktive Schichten in einer Richtung senkrecht zur Wachstumsrichtung des Halbleiterkörpers auszubilden. Diese sich lateral nebeneinander befindenden aktiven Schichten können insbesondere nacheinander in verschiedenen Verfahrensschritten gewachsen sein. Ein solches sequenzielles Wachsen von nebeneinander angeordneten aktiven Schichten ist aufwändig, da zusätzliche, verschiedene epitaktische Wachstumsschritte erforderlich sind. Dies kann die Ausbeute bei der Herstellung eines solchen Halbleiterbauteils reduzieren oder auch zu einer verminderten Qualität und dadurch zu einer reduzierten Lebensdauer führen.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des optoelektronischen Halbleiterbauteils weist dieses eine Emissionsrichtung auf. Die Emissionsrichtung ist, im Rahmen der Herstellungstoleranzen, bevorzugt sowohl senkrecht zur Wachstumsrichtung als auch senkrecht zu einer der Variationsrichtungen orientiert. Die Emissionsrichtung ist hierbei insbesondere diejenige Richtung, entlang der eine maximale Strahlungsintensität emittiert wird, oder diejenige Richtung, die eine Strahlachse der erzeugten, emittierten Strahlung darstellt. Hierbei ist nicht ausgeschlossen, dass eine Emission der Strahlung in zwei einander entgegengesetzten Richtungen erfolgt.
Mit anderen Worten sind die Emissionsrichtung, die Wachstumsrichtung und diese Variationsrichtung jeweils, im Rahmen der Herstellungstoleranzen, orthogonal zueinander orientiert. Im Folgenden wird diese Variationsrichtung, die sowohl zur Wachstumsrichtung als auch zur Emissionsrichtung senkrecht ausgerichtet ist, als Längsrichtung bezeichnet. Die Längsrichtung ist also eine spezielle Variationsrichtung.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des optoelektronischen Halbleiterbauteils ist dieses als kantenemittierender Halbleiterlaser gestaltet. Die im Halbleiterbauteil erzeugte Strahlung kann also eine kohärente Laserstrahlung sein. Die Emissionsrichtung ist dann insbesondere parallel zu einer Resonatorachse eines Laserresonators orientiert, also bevorzugt senkrecht sowohl zur Längsrichtung als auch zur Wachstumsrichtung. Beispielsweise ist die Emissionsrichtung dann senkrecht zu Resonatorspiegeln des Laserresonators angeordnet. Es ist nicht erforderlich, dass eine Länge des Laserresonators kleiner ist als eine Ausdehnung des Halbleiterkörpers entlang der Längsrichtung.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des optoelektronischen Halbleiterbauteils ist dieses als oberflächenemittierender Halbleiterlaser gestaltet. Der Halbleiterlaser weist dann bevorzugt einen vertikalen Resonator auf, insbesondere ist der Halbleiterlaser also ein so genannter vertical cavity surface emitting laser, kurz VCSEL. Es ist möglich, dass der Halbleiterkörper dann etwa als Bragg-Spiegel gestaltete Resonatorspiegel umfasst. Einer der Resonatorspiegel kann auch als externe Komponente vorliegen.
Ist das Halbleiterbauteil als oberflächenemittierender Laser gestaltet, so ist also bevorzugt die Resonatorachse und somit insbesondere auch die Emissionsrichtung parallel zur Wachstumsrichtung ausgerichtet. Weiterhin weist das Halbleiterbauteil dann bevorzugt eine Querrichtung auf, die senkrecht sowohl zur Längsrichtung als auch zur Wachstumsrichtung ausgerichtet ist.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des optoelektronischen Halbleiterbauteils variiert die Materialzusammensetzung und/oder die Schichtdicke der aktiven Schicht und/oder der Barriereschicht, im Rahmen der Herstellungstoleranzen, ausschließlich entlang der Längsrichtung oder einer der Variationsrichtungen. Ist das Halbleiterbauteil zum Beispiel ein kantenemittierender Halbleiterlaser, so sind die Materialzusammensetzung und die Schichtdicke also entlang der Resonatorachse des Laserresonators, parallel zur Emissionsrichtung, im Rahmen der Herstellungstoleranzen konstant.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des optoelektronischen Halbleiterbauteils befindet sich die Barriereschicht zwischen zwei aktiven Schichten. Die Barriereschicht grenzt hierbei bevorzugt direkt an die beiden aktiven Schichten. Weiterhin ist bevorzugt die Materialzusammensetzung und/oder die Schichtdicke der Barriereschicht entlang der Längsrichtung oder der Variationsrichtung, insbesondere ausschließlich längs der Längsrichtung, variiert.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des optoelektronischen Halbleiterbauteils ändert sich die Emissionswellenlänge entlang der Längsrichtung oder entlang der Variationsrichtung an einer Strahlungsdurchtrittsfläche des Halbleiterkörpers um mindestens 5 nm. Bevorzugt ändert sich die Emissionswellenlänge entlang der Längsrichtung oder entlang der Variationsrichtung um mindestens 7 nm, besonders bevorzugt um mindestens 10 nm, insbesondere um mindestens 15 nm.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des optoelektronischen Halbleiterbauteils beträgt eine spektrale Breite der in der mindestens einen aktiven Schicht erzeugten Strahlung mindestens 5 nm, bevorzugt mindestens 7 nm, besonders bevorzugt mindestens 10 nm, insbesondere mindestens 15 nm. Mit anderen Worten emittiert das Halbleiterbauteil dann in einem im Wesentlichen kontinuierlichen Spektralbereich mit einer der genannten spektralen Breiten. Die spektrale Breite ist hierbei insbesondere die volle Breite auf halber Höhe des Maximums, kurz FWHM. Es ist möglich, dass das Spektrum der erzeugten Strahlung innerhalb der FWHM-Breite lokale Minima oder Maxima aufweist.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des optoelektronischen Halbleiterbauteils ändert sich die Emissionswellenlänge entlang der Längsrichtung oder entlang der Variationsrichtung im Rahmen der Herstellungstoleranzen monoton. Definiert die Längsrichtung zum Beispiel eine x-Achse, so bedeutet dies etwa in dem Fall, dass die Emissionswellenlänge monoton steigt, dass bei einer Position x₁ die Wellenlänge kleiner oder gleich einer Wellenlänge bei einer Position x₂ ist, wobei x₁ kleiner ist als x₂. Entsprechend umgekehrtes gilt für den Fall, dass die Emissionswellenlänge monoton fällt.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des optoelektronischen Halbleiterbauteils ändert sich die Emissionswellenlänge entlang der Längsrichtung oder entlang der Variationsrichtung periodisch. Die Emissionswellenlänge kann beispielsweise einen sägezahnartigen, rechteckartigen oder sinusartigen Verlauf aufzeigen.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des optoelektronischen Halbleiterbauteils ändert sich die Emissionswellenlänge entlang der Längsrichtung oder entlang der Variationsrichtung ähnlichen einer Stufenfunktion. Mit anderen Worten ist die Emissionswellenlänge entlang der Längsrichtung oder entlang der Variationsrichtung abschnittsweise näherungsweise konstant und ändert sich zwischen einzelnen Abschnitten sprungartig. Bevorzugt ist die Stufenfunktion entlang der Längsrichtung oder entlang der Variationsrichtung monoton fallend oder monoton steigend.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des optoelektronischen Halbleiterbauteils ändert sich die Emissionswellenlänge entlang der Längsrichtung oder entlang der Variationsrichtung, im Rahmen der Herstellungstoleranzen, linear. Es kann also die Emissionswellenlänge in Abhängigkeit von einer x-Position näherungsweise durch eine Geradengleichung beschrieben werden.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des optoelektronischen Halbleiterbauteils ist der Halbleiterkörper als einstückiger Laserbarren gestaltet. Beispielsweise ist der Halbleiterkörper ein quaderartiger, monolithischer Block.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des optoelektronischen Halbleiterbauteils ist die mindestens eine aktive Schicht entlang der Längsrichtung oder entlang der Variationsrichtung zusammenhängend. Die aktive Schicht wird also entlang der Längsrichtung oder entlang der Variationsrichtung nicht durch beispielsweise geätzte Gräben unterbrochen.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des optoelektronischen Halbleiterbauteils weist dieses entlang der Längsrichtung oder entlang der Variationsrichtung eine Mehrzahl von elektrischen Kontaktbereichen auf. Die Kontaktbereiche sind hierbei zu einer elektrischen Kontaktierung des Halbleiterkörpers eingerichtet. Beispielsweise sind entlang einer Oberseite und/oder einer Unterseite des Halbleiterkörpers, die dem Halbleiterkörper in eine Richtung parallel zur Wachstumsrichtung begrenzen, mehrere einzelne, punktartige oder streifenartige Metallisierungen aufgebracht. Im Falle streifenartiger Kontaktbereiche erstrecken sich die Streifen bevorzugt entlang der Emissionsrichtung.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des optoelektronischen Halbleiterbauteils ist den Kontaktbereichen jeweils eine bestimmte Emissionswellenlänge zugeordnet. Mit anderen Worten ist, innerhalb eines Kontaktbereichs, die Emissionswellenlänge näherungsweise konstant. Es ist dann möglich, dass einzelne Kontaktbereiche, insbesondere Gruppen von eine bestimmte Emissionswellenlänge aufweisende Kontaktbereiche, separat elektrisch ansteuerbar sind. Auf diese Weise kann die Intensität bestimmter Emissionswellenlängen im Verhältnis zur Intensität anderer Emissionswellenlängen gezielt eingestellt werden.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des optoelektronischen Halbleiterbauteils weist dieses zwischen einschließlich 10 und 100 Kontaktbereiche auf, die entlang der Längsrichtung oder entlang der Variationsrichtung des Halbleiterkörpers angeordnet sind.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des optoelektronischen Halbleiterbauteils liegt eine Längsausdehnung des Halbleiterbauteils entlang der Längsrichtung oder entlang der Variationsrichtung zwischen einschließlich 3 mm und 20 mm, insbesondere zwischen einschließlich 5 mm und 15 mm. Eine Ausdehnung des Halbleiterkörpers entlang der Emissionsrichtung, insbesondere eine Resonatorlänge, liegt im Bereich zwischen einschließlich 0,5 mm und 10 mm, insbesondere zwischen einschließlich 1,5 mm und 4 mm.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des optoelektronischen Halbleiterbauteils ist dieses dazu eingerichtet, eine mittlere Strahlungsleistung von mindestens 30 W, insbesondere von mindestens 100 W zu erzeugen. Das Halbleiterbauteil kann hierbei im Dauerstrichbetrieb, englisch Continuous Wave oder kurz cw, oder in einem gepulsten Modus betrieben sein.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des optoelektronischen Halbleiterbauteils variiert die Schichtdicke der aktiven Schicht und/oder der Barriereschicht entlang der Längsrichtung oder entlang der Variationsrichtung zwischen einschließlich 0,3 nm und 3,0 nm, insbesondere zwischen einschließlich 0,4 nm und 1,5 nm.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des optoelektronischen Halbleiterbauteils weist die aktive Schicht Indium auf. Beispielsweise ist dann insbesondere über einen Indiumgehalt die Emissionswellenlänge einstellbar.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des optoelektronischen Halbleiterbauteils, bei dem die aktive Schicht Indium aufweist, variiert der Indiumgehalt der aktiven Schicht entlang der Längsrichtung oder entlang der Variationsrichtung zwischen einschließlich 0,5 Prozentpunkten und 10 Prozentpunkten, insbesondere zwischen einschließlich 3 Prozentpunkten und 7 Prozentpunkten. Der Indiumgehalt bezieht sich hierbei auf den Anteil von zum Beispiel Gallium-Gitterplätzen, die anstelle von Gallium durch Indium eingenommen sind, etwa im Falle eines auf AlGaAs basierenden Halbleiterkörpers.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des optoelektronischen Halbleiterbauteils beträgt der Indiumgehalt der aktiven Schicht zwischen einschließlich 1% und 30% insbesondere zwischen einschließlich 3% und 27% Beispielsweise ist es aber auch möglich, dass der Indiumgehalt zwischen einschließlich 18% und 27% beträgt.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des optoelektronischen Halbleiterbauteils umfasst dieses mindestens zwei, bevorzugt mindestens drei aktive Schichten, die in Wachstumsrichtung aufeinander folgen. Bei mindestens einer, bevorzugt bei allen aktiven Schichten ist die Materialzusammensetzung und/oder die Schichtdicke der aktiven Schichten selbst oder der mindestens einen Barriereschicht entlang einer der Variationsrichtungen, insbesondere ausschließlich entlang der Längsrichtung, variiert. Besonders bevorzugt weisen entlang der Wachstumsrichtung benachbarte aktive Schichten, in einer Richtung parallel zur Wachstumsrichtung, verschiedene Emissionswellenlängen auf.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des optoelektronischen Halbleiterbauteils ist dieses ein kantenemittierender Laser und der Halbleiterkörper basiert auf dem AlGaAs-Materialsystem. Ein Indiumgehalt der mindestens einen aktiven Schicht ist entlang der Längsrichtung um mindestens 0,8 Prozentpunkte variiert. Die Emissionswellenlänge ändert sich weiterhin entlang der Längsrichtung um mindestens 7 nm. Zudem ist die Änderung der Emissionswellenlänge entlang der Längsrichtung durch eine lineare Funktion beschreibbar.
Es wird darüber hinaus eine Vorrichtung zum Pumpen eines Lasermediums angegeben. Beispielsweise kann die Vorrichtung mindestens ein optoelektronisches Halbleiterbauteil umfassen, wie es in Verbindung mit mindestens einer der vorhergehenden Ausführungsformen beschrieben ist.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform der Vorrichtung umfasst diese mindestens ein Lasermedium, wobei das Lasermedium von dem Halbleiterbauteil optisch gepumpt ist. Bevorzugt ist das Lasermedium ein Festkörperlasermedium. Beispielsweise handelt es sich bei dem Lasermedium um einen dotierten Granat oder um ein dotiertes Glas.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform der Vorrichtung umfasst diese mindestens zwei, insbesondere mindestens drei optoelektronische Halbleiterbauteile, wie in Verbindung mit einer der oben beschriebenen Ausführungsformen angegeben.
Neben der Verwendung zum Pumpen von Lasermedien können hier beschriebene optoelektronische Halbleiterbauteile auch Anwendung finden in Anzeigeeinrichtungen oder in Beleuchtungseinrichtungen zu Projektionszwecken. Auch eine Anwendung in Scheinwerfern oder Lichtstrahlern oder bei der Allgemeinbeleuchtung ist möglich, ebenso wie in der Materialbearbeitung.
Nachfolgend wird ein hier beschriebenes optoelektronisches Halbleiterbauteil sowie eine hier beschriebene Vorrichtung zum Pumpen eines Lasermediums unter Bezugnahme auf die Zeichnung anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Gleiche Bezugszeichen geben dabei gleiche Elemente in den einzelnen Figuren an. Es sind dabei jedoch keine maßstäblichen Bezüge dargestellt, vielmehr können einzelne Elemente zum besseren Verständnis übertrieben groß dargestellt sein.
Es zeigen:
1 eine schematische dreidimensionale Darstellung eines hier beschriebenen optoelektronischen Halbleiterbauteils,
2 bis 4 schematische Seitenansichten von weiteren Ausführungsbeispielen von hier beschriebenen optoelektronischen Halbleiterbauteilen,
5 und 6 schematische Illustrationen von spektralen Eigenschaften von hier beschriebenen optoelektronischen Halbleiterbauteilen,
7 eine schematische Seitenansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels eines hier beschriebenen optoelektronischen Halbleiterbauteils,
8 eine schematische dreidimensionale Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer hier beschriebenen Vorrichtung zum Pumpen eines Lasermediums, und
9 und 10 schematische Darstellungen von weiteren Ausführungsbeispielen von hier beschriebenen optoelektronischen Halbleiterbauteilen.
In 1 ist eine schematische dreidimensionale Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines optoelektronischen Halbleiterbauteils 1 illustriert. Ein Halbleiterkörper 2 weist eine aktive Schicht 3 auf. In der aktiven Schicht 3 wird im Betrieb des Halbleiterbauteils 1 eine elektromagnetische Strahlung erzeugt.
Bevorzugt ist das Halbleiterbauteil 1 als kantenemittierender Laser oder auch als Superlumineszenzdiode ausgestaltet. Die Erzeugung der Strahlung in der aktiven Schicht 3 basiert also insbesondere auf stimulierter Emission. Beispielsweise verlässt die in der aktiven Schicht 3 erzeugte Strahlung den Halbleiterkörper 2 an einer Strahlungsdurchtrittsfläche 12 mit einer Hauptabstrahlrichtung senkrecht zur Strahlungsdurchtrittsfläche 12.
Ist das Halbleiterbauteil 1 als Laser gestaltet, so bildet die Strahlungsdurchtrittsfläche 12 und eine der Strahlungsdurchtrittsfläche 12 gegenüberliegende Seite des Halbleiterkörpers 2, jeweils mindestens zum Teil, Resonatorendflächen aus. Eine geometrische Resonatorlänge und somit insbesondere auch eine Ausdehnung des Halbleiterkörpers 2 entlang der Emissionsrichtung E beträgt zum Beispiel zwischen einschließlich 1 mm und 5 mm.
Im Rahmen der Herstellungstoleranzen ist die aktive Schicht 3 eben gestaltet. Der Halbleiterkörper 2 ist durch ein epitaktisches Wachsen erzeugt. Eine Wachstumsrichtung G ist im Rahmen der Herstellungstoleranzen senkrecht zur Emissionsrichtung E orientiert und bildet somit eine Normale zur aktiven Schicht 3. Eine Ausdehnung des Halbleiterkörpers 2 entlang der Wachstumsrichtung G beträgt bevorzugt weniger als 500 μm, insbesondere weniger als 200 μm. Nicht halbleitende Materialien wie Wärmesenken oder metallische Kontakte zählen hierbei nicht zum Halbleiterkörper 2 und sind in 1 nicht dargestellt.
Senkrecht zur Wachstumsrichtung G und senkrecht zur Emissionsrichtung E ist eine Längsrichtung L des Halbleiterkörpers 2 orientiert. Eine Ausdehnung des Halbleiterkörpers 2 entlang der Längsrichtung L beträgt beispielsweise zwischen 5 mm und 15 mm. Entlang der Längsrichtung L ist eine Materialzusammensetzung und/oder eine Schichtdicke der aktiven Schicht oder von an die aktive Schicht angrenzenden Barriereschichten 4 variiert. Über diese Variation der Schichtdicke und/oder der Materialzusammensetzung ist, in Abhängigkeit von der Position des Halbleiterkörpers 2 entlang der Längsrichtung L, eine Emissionswellenlänge λ der Strahlung eingestellt.
In 2 ist eine schematische Seitenansicht auf die Strahlungsdurchtrittsfläche 12 des Halbleiterbauteils 1 gezeigt. Der Halbleiterkörper 2 ist auf beispielsweise einem GaAs-Substrat, das einen Träger 9 bildet, aufgewachsen. Durch den Träger 9 ist ein elektrischer Kontaktbereich 7a, beispielsweise an einer n-leitenden Seite des Halbleiterkörpers 2, gebildet. An einer Oberseite 13 des Trägers 9 ist eine n-Mantelschicht 6a aufgewachsen.
An einer dem Träger 9 abgewandten Seite der Mantelschicht 6a befindet sich eine n-Wellenleiterschicht 5a. In Richtung vom Träger 9 weg ist die Wellenleiterschicht 5a von der aktiven Schicht 3, einer p-Wellenleiterschicht 5b, einer p-Mantelschicht 6b und einem elektrischen Kontaktbereich 7b gefolgt. Der Kontaktbereich 7b kann durch eine oder mehrere Metallisierungen gebildet sein. Den epitaktisch gewachsenen Halbleiterkörper 2 bilden also die Mantelschichten 6a, 6b, die Wellenleiterschichten 5a, 5b sowie die aktive Schicht 3. Optional kann der Halbleiterkörper 2 auch mindestens eine epitaktisch gewachsene, in 2 nicht dargestellte Kontaktschicht umfassen, die sich zwischen der Mantelschicht 6b und der Kontaktschicht 7b befindet.
Die beiden Wellenleiterschichten 5a, 5b stehen in direktem Kontakt zur aktiven Schicht 3. Es stellen die Wellenleiterschichten 5a, 5b somit gleichzeitig die Barriereschichten 4 dar.
Die Dicken der Wellenleiterschichten 5a, 5b, der Mantelschichten 6a, 6b sowie der aktiven Schicht 3 sind über die gesamte Längsrichtung L im Rahmen der Herstellungstoleranzen konstant. Eine Dicke der Mantelschichten 6a, 6b beträgt jeweils zirka 1 μm. Die Wellenleiterschichten 5a, 5b weisen eine Dicke, in Richtung der Wachstumsrichtung G, von zirka jeweils 500 nm auf. Eine Dicke D der aktiven Schicht 3 liegt bei zirka 8 nm.
Entlang der Längsrichtung L ist eine Materialzusammensetzung der aktiven Schicht 3 variiert. Basiert zum Beispiel der Halbleiterkörper auf dem AlGaAs-Materialsystem, so ist insbesondere ein Indiumgehalt der aktiven Schicht 3 um zirka 3 Prozentpunkte bis 7 Prozentpunkte variiert, so dass die Emissionswellenlänge λ der Strahlung entlang der Längsrichtung L um zirka 30 nm variiert ist. Der absolute Indiumgehalt der aktiven Schicht 3 liegt hierbei beispielsweise zwischen einschließlich 20% und 30%. Senkrecht zur Strahlungsdurchtrittsfläche 12, also parallel zur Emissionsrichtung E, ist die Materialzusammensetzung wie auch die Dicke D der aktiven Schicht 3 im Rahmen der Herstellungstoleranzen konstant.
Beim Ausführungsbeispiel des Halbleiterbauteils 1 gemäß 3 ist die Dicke der aktiven Schicht 3 variiert. Die Dicke in Richtung parallel zur Wachstumsrichtung G entspricht an einer Seite des Halbleiterkörpers 2 einem Wert D1. Die Dicke wächst entlang der Längsrichtung L im Rahmen der Herstellungstoleranzen linear auf einen Wert D2 an. Senkrecht zur Strahlungsdurchtrittsfläche 12 bleibt die Dicke jeweils, im Rahmen der Herstellungstoleranzen, konstant. Beispielsweise beträgt die Dicke D1 zirka 7,0 nm und die Dicke D2 zirka 8,5 nm. Die Wellenlänge steigt beispielsweise von zirka 800 nm auf zirka 810 nm im Dickenverlauf von D1 nach D2 an.
Neben der Variation der Dicke D1, D2 der aktiven Schicht 3 ist es optional ebenso möglich, zusätzlich die Materialzusammensetzung der aktiven Schicht 3 in der Längsrichtung L zu variieren. Alternativ oder zusätzlich kann auch eine Materialzusammensetzung der Barriereschichten 4, hier gebildet durch die Wellenleiterschichten 5a, 5b, variiert sein.
Beim Ausführungsbeispiel des Halbleiterbauteils 1 gemäß 4 weist der Halbleiterkörper 2 zwei aktive Schichten 3a, 3b auf. Zwischen diesen aktiven Schichten 3a, 3b befindet sich eine von den Wellenleiterschichten 5a, 5b verschiedene Barriereschicht 4. Entlang der Längsrichtung L nimmt die Dicke der Barriereschicht 4 von einem Wert 31 auf einen Wert 32 ab. Beispielsweise beträgt der Wert 31 zirka 10 nm und der Wert 32 zirka 8 nm.
Über die Barriereschicht 4 hinweg erfolgt eine Kopplung der beiden aktiven Schichten 3a, 3b aneinander. Diese Kopplung hat einen Einfluss beispielsweise auf eine Energieniveaustruktur von Quantentrögen der aktiven Schichten 3a, 3b. Beispielsweise ist die Emissionswellenlänge der in den aktiven Schichten 3a, 3b erzeugten Strahlung mit abnehmender Dicke der Barriereschicht 4 zunehmend in den langwelligeren Spektralbereich verschoben.
Insbesondere die in den 2 bis 4 erläuterten Möglichkeiten zur Einstellung der Emissionswellenlänge λ der Strahlung können auch in einem einzigen Bauteil miteinander kombiniert sein. So können beispielsweise die Materialzusammensetzung der mindestens einen aktiven Schicht 3 und die Dicke der Barrierenschicht 4 kombiniert variiert und eingestellt sein.
In 5 sind Verläufe der Emissionswellenlänge λ, aufgetragen gegenüber einer Position entlang der Längsrichtung L, illustriert. Gemäß 5A ist eine Wellenlänge konstant und somit entlang der Längsrichtung L nicht variiert. Ein entsprechendes Halbleiterbauelement emittiert Strahlung nur in einem vergleichsweise schmalen Spektralbereich.
In den 5B bis 5E sind Verläufe der Emissionswellenlänge λ für Halbleiterbauteile 1 etwa gemäß den 1 bis 4 gezeigt. Gemäß 5B nimmt die Emissionswellenlänge λ entlang der Längsrichtung L linear ab.
In 5C ist ein Sinus-artiger Verlauf der Emissionswellenlänge λ entlang der Längsrichtung L dargestellt. Gemäß 5D steigt die Emissionswellenlänge λ mit zunehmender Position bezüglich der Längsrichtung L erst linear an und nimmt anschließend wieder linear ab.
Beim Verlauf der Emissionswellenlänge λ gemäß 5E liegt ein stufenfunktionsartiger Verlauf vor. Das heißt, innerhalb bestimmter Bereiche ist die Emissionswellenlänge λ näherungsweise konstant und ändert sich zwischen einzelnen Plateaus sprungartig.
Neben den in den 5B bis 5E gezeigten Verläufen sind auch andere Verläufe möglich. Beispielsweise kann die Emissionswellenlänge λ sich längs der Längsrichtung L sägezahnartig ändern oder eine Kombination der gezeigten Verläufe sein.
In 6 ist eine Intensität I der vom Halbleiterbauteil 1 emittierten Strahlung gegenüber der Emissionswellenlänge λ aufgetragen. Gemäß 6A weist die Strahlung eine vergleichsweise geringe spektrale Breite w auf. Das dargestellte Spektrum entspricht etwa dem eines Halbleiterelements gemäß 5A, bei dem die Wellenlänge entlang der Längsrichtung nicht eingestellt oder variiert ist.
Die Intensitätsverteilung gemäß 6B stammt zum Beispiel von einem hier beschriebenen Halbleiterbauteil 1 gemäß 5B, bei dem die Emissionswellenlänge λ linear entlang der Längsrichtung L variiert ist. Die Intensitätsverteilung weist eine vergleichsweise große spektrale Breite w auf. Das Spektrum zeigt ein breites Maximum, in dem die Intensität I über einen verhältnismäßig großen spektralen Bereich näherungsweise konstant ist. Die spektrale Breite w gemäß 6b ist beispielsweise mindestens dreimal so groß wie die spektrale Breite w gemäß 6A eines Halbleiterelements, bei dem die Emissionswellenlänge λ nicht eingestellt und variiert ist.
Gemäß 6C weist die Intensität I bezüglich der Emissionswellenlänge λ zwei durch ein ausgeprägtes Minimum voneinander getrennte Maxima auf. Ein solches Spektrum kann von einem Halbleiterbauteil 1 beispielsweise gemäß 6E resultieren, bei dem die Emissionswellenlänge λ entlang der Längsrichtung L einen stufenfunktionsartigen Verlauf aufzeigt. Anders als in 6C gezeigt, kann das Spektrum auch deutlich mehr als zwei Maxima aufweisen. Auch gemäß 6C ist die spektrale Breite w deutlich größer als etwa gemäß 6A.
Beim Halbleiterbauteil 1 gemäß 7 ist an einer dem Träger 9 abgewandten Seite des Halbleiterkörpers 2 eine Vielzahl von elektrischen Kontaktbereichen 7b aufgebracht. Beispielsweise sind die Kontaktbereiche 7b streifenartig gestaltet, wobei sich die Kontaktbereiche 7b hauptsächlich in eine Richtung senkrecht zur Strahlungsdurchtrittsfläche 12, parallel zur Emissionsrichtung E, erstrecken. Der Halbleiterkörper 2 weist hierbei bevorzugt eine geringe elektrische Querleitfähigkeit in einer Richtung parallel zur Längsrichtung L auf, so dass eine Bestromung der aktiven Schicht 3 näherungsweise nur parallel zur Wachstumsrichtung G, ausgehend von den Kontaktbereichen 7b, erfolgt.
Die elektrischen Kontaktbereiche 7b bedecken beispielsweise einen Flächenanteil der dem Träger 9 abgewandten Seite des Halbleiterkörpers 2 zwischen einschließlich 10% und 95%, insbesondere zwischen einschließlich 50% und 80% Eine Breite der Kontaktbereiche 7b entlang der Längsrichtung liegt bevorzugt zwischen einschließlich 10 μm und 300 μm, insbesondere zwischen einschließlich 50 μm und 200 μm.
Alternativ oder zusätzlich ist es ebenso möglich, dass die elektrischen Kontaktbereiche 7a am Träger 9 ebenfalls beispielsweise streifenartig strukturiert sind, analog zu den Kontaktbereichen 7b.
Es ist insbesondere möglich, dass das Halbleiterbauteil 1 zwischen einschließlich 5 und 100 solcher Kontaktbereiche 7b aufweist. Beispielsweise ist jedem der Kontaktbereiche 7b eine in der aktiven Schicht 3 erzeugte Wellenlänge λ₁ bis λ_n zuordenbar. Ebenso können die Kontaktbereiche 7b einzeln elektrisch ansteuerbar sein. Hierdurch ist ein gezieltes Einstellen der Intensität I der Strahlung in Abhängigkeit von der Emissionswellenlänge λ realisierbar.
An einer dem Träger 9 abgewandten Seite der Kontaktbereiche 7b und/oder des Trägers 9 kann optional zumindest eine Wärmesenke 11 angebracht sein. Über die wenigstens eine Wärmesenke 11 kann im Betrieb des Halbleiterbauteils 1 entstehende Wärme effizient insbesondere aus dem Halbleiterkörper 2 abgeführt werden. Bei dem Träger 9 und/oder der Wärmesenke 11 kann es sich um ein Metall, um Saphir, um GaN, um SiC, um GaSb oder um InP handeln. Ebenso ist es möglich, dass der Träger 9 und die Wärmesenke 11 Verbundkörper darstellen.
In 8 ist ein Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zum Pumpen eines Lasermediums 8 illustriert. Zwei optoelektronische Halbleiterbauteile 1, etwa gemäß den 1 bis 7, dienen zum optischen Pumpen des Lasermediums 8. Die Strahlung R, die die Strahlungsdurchtrittsflächen 12 im Bereich der aktiven Schicht 3 verlässt, ist direkt zum Lasermedium 8 geführt. Die Emissionswellenlänge λ ist entlang der aktiven Schichten 3 parallel zur Längsrichtung L variiert. Im Lasermedium 8 erfolgt eine über das Volumen des Lasermediums 8 verhältnismäßig gleichmäßige Absorption der Pumpstrahlung R.
Optional können zwischen den optoelektronischen Halbleiterbauteilen 1 und dem Lasermedium 8 nicht gezeichnete optische Elemente wie Lichtleiter, Linsen oder Spiegel angebracht sein, um beispielsweise ein gleichmäßiges Mischen der von den Halbleiterbauteilen 1 erzeugten Strahlung R zu realisieren und um eine spektral gleichförmige Ausleuchtung des Lasermediums 8 zu gewährleisten.
In 9A ist eine dreidimensionale schematische Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels gezeigt, gemäß dem das Halbleiterbauteil 1 als oberflächenemittierender Laser, kurz VCSEL, gestaltet ist. Die Emissionsrichtung E ist hierbei parallel zur Wachstumsrichtung G orientiert. Die Strahlungsdurchtrittsfläche 12 ist ebenfalls senkrecht zur Wachstumsrichtung G orientiert. Eine Querrichtung Q ist sowohl senkrecht zur Wachstumsrichtung G als auch senkrecht zur Längsrichtung L ausgerichtet.
Der Halbleiterkörper 2 weist drei zusammenhängende Bereiche auf, in denen eine Strahlung mit voneinander verschiedenen Emissionswellenlängen λ₁, λ₂, λ₃ emittiert wird. Die Materialzusammensetzung und/oder die Schichtdicke der mindestens einen aktiven Schicht des Halbleiterkörpers 2 ist bevorzugt ausschließlich entlang der Längsrichtung L variiert, entlang der Querrichtung Q ist die Materialzusammensetzung und/oder die Schichtdicke also bevorzugt konstant. Beispielsweise ist die Materialzusammensetzung und/oder die Schichtdicke entlang der Längsrichtung L ähnlich einer Stufenfunktion, analog zu 5E, variiert.
Beim Ausführungsbeispiel des Halbleiterbauteils 1 gemäß der Seitenansicht in 9B sind auf dem gemeinsamen Träger 9 die Halbleiterkörper 2a, 2b, 2c aufgewachsen. Im Betrieb wird in jedem der Halbleiterkörper 2a, 2b, 2c eine Strahlung mit einer anderen Emissionswellenlänge λ₁, λ₂, λ₃ erzeugt.
Gemäß der Seitenansicht in 10 umfasst das als kantenemittierender Laser gestaltete Halbleiterbauteil 1 drei aktive Schichten 3a, 3b, 3c, die entlang der Wachstumsrichtung G aufeinander folgen. Die Strahlungsdurchtrittsfläche 12 ist parallel zur Zeichenebene ausgerichtet. Zwischen benachbarten aktiven Schichten 3a, 3b, 3c befinden sich jeweils die Mantelschichten 6, die Wellenleiterschichten 5 und eine Tunneldiode 14. In jeder der aktiven Schichten 3a, 3b, 3c ist die Schichtdicke und/oder die Materialzusammensetzung entlang der Längsrichtung L variiert. Die Variation erfolgt beispielsweise ähnlich einer Stufenfunktion, analog zu 5E.
Für die Emissionswellenlängen λ_1,a, λ_2,a, λ_3,a der dem Träger 9 nächsten aktiven Schicht 3a gilt zum Beispiel: λ_1,a < λ_2,a < λ_3a. Bevorzugt sind die entlang der Wachstumsrichtung G erzeugten Emissionswellenlängen λ_1,a, λ_1,b, λ_1,c der aktiven Schichten 3a, 3b, 3c ebenfalls voneinander verschieden. Beispielsweise gilt, dass λ_1,a > λ_1,b > λ_1,c. Entsprechendes kann auch für die Emissionswellenlängen λ_2,a, λ_2,b, λ_2,c, λ_3,a, λ_3,b, λ_3,c gelten.
Mit anderen Worten ist es möglich, dass die Strahlungsdurchtrittsfläche in Draufsicht matrixartig angeordnete Teilbereiche aufweist. In jedem der Teilbereiche kann eine andere Emissionswellenlänge emittiert werden. Die Emissionswellenlänge ist also beispielsweise sowohl entlang der Längsrichtung L als auch, über die stapelartige Anordnung der aktiven Schichten 3a, 3b, 3c, entlang der Wachstumsrichtung G variiert.
Die hier beschriebene Erfindung ist nicht durch die Beschreibung anhand der Ausführungsbeispiele beschränkt. Vielmehr umfasst die Erfindung jedes neue Merkmal sowie jede Kombination von Merkmalen, was insbesondere jede Kombination von Merkmalen in den Patentansprüchen beinhaltet, auch wenn dieses Merkmal oder diese Kombination selbst nicht explizit in den Patentansprüchen oder Ausführungsbeispielen angegeben ist.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- DE 10032246 A1 [0002]

Claims

Optoelektronisches Halbleiterbauteil (1) mit – einem epitaktisch gewachsenen Halbleiterkörper (2) mit mindestens einer aktiven Schicht (3), – mindestens einer Barriereschicht (4), die direkt an die aktive Schicht (3) grenzt, wobei entlang einer Variationsrichtung (L), senkrecht zu einer Wachstumsrichtung (G) des Halbleiterkörpers (2), eine Materialzusammensetzung und/oder eine Schichtdicke (B, D) der aktiven Schicht (3) und/oder der Barriereschicht (4) variiert ist, und bei dem entlang der Variationsrichtung (L) durch die Variation der Materialzusammensetzung und/oder der Schichtdicke (B, D) der aktiven Schicht (3) und/oder der Barriereschicht (4) eine Emissionswellenlänge (λ) einer in der aktiven Schicht (3) erzeugten Strahlung eingestellt ist.
Optoelektronisches Halbleiterbauteil (1) nach Anspruch 1, das ein kantenemittierender Halbleiterlaser oder ein oberflächenemittierender Halbleiterlaser ist.
Optoelektronisches Halbleiterbauteil (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Materialzusammensetzung und/oder die Schichtdicke (B, D) der aktiven Schicht (3) und/oder der Barriereschicht (4) nur in einer Längsrichtung (L), senkrecht zu einer Emissionsrichtung (E) und senkrecht zur Wachstumsrichtung (G), variiert ist.
Optoelektronisches Halbleiterbauteil (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem sich die Emissionswellenlänge (λ) entlang der Variationsrichtung oder entlang der Längsrichtung (L) an einer Strahlungsdurchtrittsfläche (12) um mindestens 5 nm ändert.
Optoelektronisches Halbleiterbauteil (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem sich die Emissionswellenlänge (λ) entlang der Variationsrichtung oder entlang der Längsrichtung (L) monoton ändert.
Optoelektronisches Halbleiterbauteil (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem sich die Emissionswellenlänge (λ) entlang der Variationsrichtung oder entlang der Längsrichtung (L) periodisch und/oder in Form einer Stufenfunktion ändert.
Optoelektronisches Halbleiterbauteil (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der Halbleiterkörper (2) als einstückiger Laserbarren gestaltet ist.
Optoelektronisches Halbleiterbauteil (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die mindestens eine aktive Schicht (3) entlang der Variationsrichtung oder entlang der Längsrichtung (L) zusammenhängend ist.
Optoelektronisches Halbleiterbauteil (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, das entlang der Variationsrichtung oder entlang der Längsrichtung (L) eine Mehrzahl von elektrischen Kontaktbereichen (7) aufweist, die zu einer elektrischen Kontaktierung des Halbleiterkörpers (2) eingerichtet sind, und bei dem den Kontaktbereichen (7) jeweils eine bestimmte Emissionswellenlänge (λ) zugeordnet ist.
Optoelektronisches Halbleiterbauteil (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem eine Ausdehnung des Halbleiterkörpers (2) entlang der Variationsrichtung oder entlang der Längsrichtung (L) zwischen einschließlich 3 mm und 30 mm und entlang der Emissionsrichtung (E) zwischen einschließlich 1 mm und 10 mm liegt.
Optoelektronisches Halbleiterbauteil (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, das dazu eingerichtet ist, eine mittlere Strahlungsleistung von mindestens 30 W zu erzeugen.
Optoelektronisches Halbleiterbauteil (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Schichtdicke (B, D) der aktiven Schicht (3) und/oder der Barriereschicht (4) entlang der Variationsrichtung oder entlang der Längsrichtung (L) zwischen einschließlich 0,3 nm und 3,0 nm variiert ist.
Optoelektronisches Halbleiterbauteil (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die aktive Schicht (3) In aufweist, und bei dem ein In-Gehalt der aktiven Schicht (3) entlang der Variationsrichtung oder entlang der Längsrichtung (L) zwischen einschließlich 0,5 Prozentpunkten und 10 Prozentpunkten variiert ist.
Optoelektronisches Halbleiterbauteil (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, – bei dem der Halbleiterkörper (2) auf dem AlGaAs-Materialsystem basiert, – bei dem der In-Gehalt der mindestens einen aktiven Schicht (3) um mindestens 0,5 Prozentpunkte entlang der Längsrichtung (L) variiert ist, – bei dem sich die Emissionswellenlänge (λ) entlang der Längsrichtung (L) um mindestens 5 nm ändert, und – bei dem sich die Emissionswellenlänge (λ) entlang der Längsrichtung (L) linear ändert.
Vorrichtung zum Pumpen eines Lasermediums (8) mit – mindestens einem optoelektronischen Halbleiterbauteil (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, und – mindestens einem Lasermedium (8), wobei das Lasermedium (8) von dem Halbleiterbauteil (1) optisch gepumpt ist.