ALGAINN HALBLEITERLASER MIT EINEM MESA UND VERBESSERTER STROMFÜHRUNG

5 Die Erfindung betrifft einen Halbleiterlaser gemäß Patentanspruch 1 und ein Verfahren zur Herstellung eines Halbleiterlasers gemäß Patentanspruch 11.

Diese Patentanmeldung beansprucht die Prioritäten der deut- 10 sehen Patentanmeldungen DE 10 2012 217 662.4 und 10 2012 220 911.5, deren Offenbarungsgehalt hiermit durch Bezugnahme auf ^¬ genommen wird.

Im Stand der Technik ist ein kantenemittierender Halbleiter- 15 laser mit einer Rippenwellenleitergeometrie bekannt. Der

Halbleiterlaser ist vorzugsweise aus einem III-V- Halbleitermaterial hergestellt. Der Halbleiterlaser ist in Form von Schichten aufgebaut, die in einer X-Z-Ebene angeord ^¬ net sind. Die Schichten sind entlang einer Y-Achse übereinan- 20 der angeordnet. In der Y-Z-Ebene weist der Halbleiterlaser

eine Abstufung von einem schmaleren oberen Bereich hin zu einem breiteren unteren Bereich auf. Die Schichtenfolge des

Halbleiterlasers weist eine P-Mantelschicht , einen Wellenlei ^¬ ter, eine aktive Zone und einen zweiten Wellenleiter und eine 25 zweite Mantelschicht auf. Die Abstufung ist angrenzend an den oberen Wellenleiter ausgebildet.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine verbesserte

Stromführung in der aktiven Zone des Halbleiterlasers zu er- 30 reichen.

Die Aufgabe der Erfindung wird durch den Halbleiterlaser gemäß Anspruch 1 und das Verfahren gemäß Anspruch 11 gelöst.

35 Weitere vorteilhafte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben. Der Halbleiterlaser weist den Vorteil auf, dass eine verbes ^¬ serte Stromführung dadurch erreicht wird, dass ein zweidimensionales Ladungsträgergas im Bereich der Blockierschicht ab ^¬ geschwächt wird. Zudem wird aufgrund der Anordnung der Abstu- fung der Schichtstruktur wenigstens angrenzend an die Blo ^¬ ckierschicht zusätzlich eine Stromeinschränkung unterstützt. Somit kann die Abstufung auf der Oberseite der Blockierschicht oder in der Blockierschicht angeordnet sein. Weiter ^¬ hin wird entgegen den Erwartungen durch das Vorsehen des ers- ten Wellenleiters in Kombination mit der Abstufung die Performance des Halbleiterlasers verbessert. Somit wird im Ver ^¬ gleich zum Stand der Technik eine erhöhte Stromdichte in der aktiven Zone erreicht. Die Stromeinschnürung wird auch dadurch unterstützt, dass in der Blockierschicht der Aluminiumgehalt in Richtung zur zwei ^¬ ten Wellenleiterschicht, d. h. in Richtung zur aktiven Zone zunimmt . Mit Hilfe der beschriebenen Anordnung können Laserdaten eines Halbleiterlasers, insbesondere die Schwelle und die Steilheit verbessert werden. Dies wird dadurch erreicht, dass eine In ^¬ jektionseffizienz der Ladungsträger in die Halbleiterstruktur, d. h. die aktive Zone optimiert wird. Auf diese Weise wird vermieden, dass die mobilen Elektronen positiv dotierte Bereiche erreichen und dort nicht strahlend rekombinieren.

Mit Hilfe der beschriebenen Blockierschicht wird ein zu gro ^¬ ßer Sprung im Aluminiumgehalt vermieden, so dass die Ausbil- dung eines zweidimensionalen Lochgases an der Grenzfläche zwischen einer Wellenleiterschicht und der BlockierSchicht reduziert wird. Die hohe Querleitfähigkeit der Löcher im zweidimensionalen Lochgas führt zu dem Nachteil, dass eine Stromaufweitung in seitliche Randbereiche die Folge ist. Die- se Vorteile werden sowohl für polare als auch für nicht pola ^¬ re Schichten erreicht. Mit Hilfe der verbesserten Schichtabfolge und der darauf an- gepassten Anordnung der Abstufung wird eine Verbesserung der Löcherin ektionseffizienz erreicht, wobei eine gute Elektro ^¬ nen-In ektionseffizienz erhalten bleibt.

In einer weiteren Ausführungsform wird durch das Einbringen mehrerer Schichten mit unterschiedlichem Aluminiumgehalt anstelle einer einzelnen Schicht mit einem sehr hohen Aluminiumgehalt die Blockierschicht in der Weise gestaltet, dass der Löchertransport in der aktiven Zone verbessert wird und das Auftreten von ausgeprägten zweidimensionalen Lochgasen reduziert oder verhindert wird. Beispielsweise kann die Blockier ^¬ schicht AlGaN, AlInGaN oder AlInN aufweisen, insbesondere kann die Blockierschicht als AlGaN- und/oder als AlInGaN- und/oder als AlInN-Schicht ausgebildet sein.

Durch die Zunahme des Aluminiumgehalts von der p-dotierten Seite kommend in Richtung der aktiven Zone ergeben sich für die Löcher mehrere kleine Barrieren oder eine ansteigende Barriere. Dadurch wird der Transport der Löcher durch den ge ^¬ stuften oder ansteigenden Anstieg des Aluminiumgehalts er ^¬ leichtert. Des Weiteren nimmt dadurch die Höhe der Bandkantensprünge und somit die Ausprägung des zweidimensionalen Lochgases ab.

In einer Ausführungsform wird die Blockierschicht in Form einer ersten und einer zweiten Blockierschicht ausgebildet, wo ^¬ bei in den zwei Blockierschichten der Aluminiumgehalt unterschiedlich ist, wobei in der Blockierschicht, die der zweiten Wellenleiterschicht zugewandt ist, der Aluminiumgehalt we ^¬ nigstens um 1% größer ist als in der zweiten Blockierschicht. Durch die Ausbildung von Blockierschichten mit unterschiedlichen Aluminiumgehalten wird eine definierte Abschwächung des zweidimensionalen Ladungsträgergases in der Blockierschicht erreicht.

Abhängig von der gewählten Ausführungsform kann der Aluminiumgehalt in der Blockierschicht einen maximalen Wert von 30% aufweisen. Dadurch wird eine starke Abschwächung des zweidimensionalen Lochgases erreicht.

Abhängig von der gewählten Ausführungsform ist die zweiseiti- ge Abstufung näher an der ersten Wellenleiterschicht oder näher an der zweiten Wellenleiterschicht, aber angrenzend bzw. innerhalb der Blockierschicht angeordnet. Je näher die Abstu ^¬ fung an der zweiten Wellenleiterschicht, d. h. näher an der aktiven Zone, desto stärker ist die Stromeinschnürung und da- mit ist die Stromdichte in der aktiven Zone umso höher.

In einer weiteren Ausführungsform ist die Blockierschicht als einteilige Schicht ausgebildet, wobei der Aluminiumgehalt ausgehend von der ersten Wellenleiterschicht in Richtung auf die zweite Wellenleiterschicht zunimmt. Die Zunahme kann bei ^¬ spielsweise linear ausgebildet sein. Zudem kann eine stärkere als die lineare Zunahme des Aluminiumgehalts in Richtung auf die zweite Wellenleiterschicht vorgesehen sein. Durch die Art der Zunahme des Aluminiumgehalts und des Wertes des Alumini- umgehaltes kann die Stromeinschnürung individuell eingestellt werden. Zudem kann auch durch die Position der Abstufung im Bereich der Blockierschicht eine angepasste Einschnürung der Stromdichte in der aktiven Zone erreicht werden. In einer weiteren Ausführungsform sind die erste und die zweite Blockierschicht und der erste und der zweite Wellen ^¬ leiter positiv dotiert, wobei ein mittlerer Dotierungsgehalt in der Weise gewählt ist, dass der mittlere Dotierungsgehalt der ersten Blockierschicht größer ist als der mittlere Dotie- rungsgehalt der zweiten Blockierschicht, wobei der mittlere Dotierungsgehalt der ersten Wellenleiterschicht größer oder gleich dem Dotierungsgehalt der zweiten Blockierschicht ge ^¬ wählt ist. Zudem ist der Dotierungsgehalt der zweiten Wellen ^¬ leiterschicht kleiner als der Dotierungsgehalt der ersten Wellenleiterschicht. Beispielsweise kann die zweite Wellen ^¬ leiterschicht auch undotiert sein. In einer weiteren Ausführungsform ist der mittlere Dotierungsgehalt der ersten Blo ^¬ ckierschicht größer als der mittlere Dotierungsgehalt der zweiten Blockierschicht. Zudem ist der mittlere Dotierungsge ^¬ halt der zweiten Blockierschicht größer als der mittlere Do ^¬ tierungsgehalt der ersten Wellenleiterschicht. Weiterhin ist der mittlere Dotierungsgehalt der ersten Wellenleiterschicht größer als der mittlere Dotierungsgehalt der zweiten Wellen ^¬ leiterschicht. Als Dotierstoff kann z.B. Magnesium verwendet werden .

In einer weiteren Ausführungsform ist der Dotierungsgehalt der p-Mantelschicht größer als der Dotierungsgehalt der ers ^¬ ten Wellenleiterschicht. Weiterhin sind abhängig von der ge ^¬ wählten Ausführungsform innerhalb der einzelnen Schichten Stufen des Dotierungsgehaltes oder Gradienten des Dotierungs ^¬ gehalts möglich. Durch das Absenken des Dotierungsgehalts wird die Absorption der optischen Mode des von der aktiven Zone erzeugten Lichts kleiner.

Abhängig von der gewählten Ausführungsform kann zwischen der ersten und der zweiten Wellenleiterschicht wenigstens eine Zusatzschicht vorgesehen sein. Die Zusatzschicht kann bei ^¬ spielsweise zwischen der ersten und der zweiten Blockierschicht vorgesehen sein. Die Zusatzschicht kann beispielswei ^¬ se aus Galliumnitrid bestehen und die Funktion des Halblei ^¬ terlasers unterstützen oder wenigstens nicht beeinträchtigen.

Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich im Zusammenhang mit der folgenden Beschreibung der Ausführungsbei- spiele, die im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläutert werden, wobei

Figur 1 eine schematische perspektivische Darstellung des Halbleiterlasers,

Figur 2 eine schematische Querschnittsdarstellung einer Ausführungsform des Halbleiterlasers, Figur 3 eine schematische Darstellung der Stromführung des Halbleiterlasers der Figur 2,

Figuren 4 und 5 weitere Ausführungsformen eines Halbleiterla- sers mit zwei Blockierschichten und unterschiedlichen Höhenpositionen der beidseitigen Abstufung,

Figuren 6 und 7 weitere Ausführungsformen des Halbleiterla ^¬ sers mit mehreren Blockierschichten,

Figur 8 eine Ausführungsform des Halbleiterlasers mit einer Blockierschicht mit einem Aluminiumgradienten,

Figur 9 eine schematische Darstellung des Aluminiumgradien- ten,

Figur 10 eine schematische Darstellung eines Halbleiterlasers mit Angabe der Magnesiumdotierung der einzelnen Schichten, Figur 11 eine weitere Ausführungsform eines Halbleiterlasers mit einer Zwischenschicht zwischen der ersten und der zweiten Wellenleiterschicht, und

Figuren 12 bis 15 weitere Ausführungsformen des Halbleiterla- sers darstellen.

In Figur 1 ist das Koordinatensystem der X-, Y-, Z-Achsen dargestellt, wobei die Achsen jeweils senkrecht aufeinander stehen. Figur 1 zeigt in einer schematischen, perspektivi- sehen Darstellung einen Halbleiterlaser 1, der einen Grundkörper 2 und einen abgestuften Aufsatz 3 aufweist. Der Halbleiterlaser 1 ist in Form von Schichten aufgebaut, die in Z- X-Ebenen angeordnet sind, wobei die Schichten übereinander entlang einer Y-Achse angeordnet sind. Der Absatz 3 schließt mit einer p-KontaktSchicht 4 ab, wobei gegenüberliegend der Grundkörper 2 mit einer n-KontaktSchicht 5 abschließt. Zwi ^¬ schen der p-KontaktSchicht 4 und der n-KontaktSchicht 5 ist im Grundkörper 2 eine aktive Zone 6 angeordnet, die ausgebil- det ist, um Licht zu erzeugen. Die aktive Zone 6 erstreckt sich in lateraler Richtung entlang der Z-Achse. An gegenüberliegenden Seitenflächen 7, 8 sind ein erster und ein zweiter Resonatorspiegel angeordnet. Der Aufsatz 3 geht über eine beidseitige Abstufung 9 in der X-Achse in den in der X-Achse breiter ausgebildeten Grundkörper 2 über. Die Auskopplung des Laserlichts erfolgt über einen der zwei Resonatorspiegel.

Figur 2 zeigt einen schematischen Querschnitt durch den Halbleiterlaser 1 in der Y-X-Ebene . An die n-KontaktSchicht 5 schließt sich eine n-dotierte Mantelschicht 10 an. Auf der n- dotierten Mantelschicht 10 ist eine dritte Wellenleiter ^¬ schicht 11 angeordnet. Auf der dritten WellenleiterSchicht 11 ist die aktive Zone 6 aufgebracht. Auf der aktiven Zone 6 ist eine zweite Wellenleiterschicht 13 angeordnet. Auf der zwei ^¬ ten Wellenleiterschicht 13 ist eine Blockierschicht 14 aufge ^¬ bracht. Auf der Blockierschicht 14 ist eine erste Wellenlei ^¬ terschicht 15 angeordnet. Auf der ersten Wellenleiterschicht 15 ist eine P-Mantelschicht 16 angeordnet. Auf der P-

Mantelschicht 16 ist die p-KontaktSchicht 4 aufgebracht. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Blockierschicht

14 in Form einer ersten Blockierschicht 17 und einer zweiten Blockierschicht 18 ausgebildet. Die erste und die zweite Blo- ckierschicht 17, 18 unterscheiden sich wenigstens in der

Bandlücke, die beispielsweise durch den Aluminiumgehalt be- einflusst wird. Die erste Blockierschicht 17 ist der zweiten Wellenleiterschicht 13 zugewandt und insbesondere auf der zweiten Wellenleiterschicht aufgebracht. Die zweite Blockier- schicht 18 ist der ersten Wellenleiterschicht 15 zugewandt und beispielsweise direkt an der ersten Wellenleiterschicht

15 und an der ersten Blockierschicht 17 angrenzend ausgebil ^¬ det. Die n- und die p-dotierten Mantelschichten weisen Gallium und Stickstoff, AlInGaN, AlGaN auf oder AlInN und sind beispielsweise als AlInGaN-Schichten aufgebaut.

Die erste, zweite und dritte Wellenleiterschicht 15, 13, 11 können sich in der Zusammensetzung unterscheiden. Die erste und/oder die zweite und/oder die dritte Wellenleiterschicht weisen Al _x In _y Ga (i_ _x _ _y) N auf, wobei x Werte zwischen 0 und 1 an ^¬ nehmen kann, wobei y Werte zwischen 0 und 1 annehmen kann, und wobei die Summe (x+y) Werte zwischen 0 und 1 annehmen kann.

Zudem weisen die Wellenleiterschichten 15, 13, 11 im Mittel einen größeren Brechungsindex als die p-Mantelschicht 16 bzw. die n-Mantelschicht 10 auf. Gute Eigenschaften werden mit ei- ner ersten Wellenleiterschicht 15 erreicht, deren Dicke zwi ^¬ schen Onm und 300nm liegt. Bessere Eigenschaften werden mit einer ersten Wellenleiterschicht 15 erreicht, deren Dicke zwischen 20nm und 200nm liegt. Noch bessere Eigenschaften werden mit einer ersten Wellenleiterschicht 15 erreicht, de- ren Dicke zwischen 40nm und lOOnm liegt. Die erste Wellenlei ^¬ terschicht 15 ist aus Al _x In _y Gai_ _x _ _y N aufgebaut, wobei x zwi ^¬ schen 0% und 20% liegen kann. In einer weiteren Ausführungsform kann x zwischen 0% und 6% liegen. In einer weiteren Ausführungsform kann x zwischen 0% und 3% liegen. Y kann Werte zwischen 0% und 10% annehmen.

Die zweite Wellenleiterschicht 13 ist aus Al _x In _y Gai_ _x _ _y N aufge ^¬ baut ausgebildet und weist beispielsweise eine Dicke zwischen 3 nm und 300 nm auf. x kann die Werte zwischen 0% und 5% und y kann die Werte zwischen 0% und 12% annehmen. Beispielsweise kann x die Werte zwischen 0% und 2% und y die Werte zwischen 0% und 7% annehmen.

Die Blockierschicht 14 stellt eine aluminiumhaltige Schicht dar. Die Blockierschicht 14 kann mehrschichtig mit unter ^¬ schiedlichen Aluminiumgehalten in Einzelschichten oder einschichtig mit einem Gradienten an Aluminiumgehalt oder in ei ^¬ ner Kombination mit mehreren Schichten mit unterschiedlichem Aluminiumgehalt und wenigstens einer Schicht mit einem Alumi- niumgradienten ausgebildet sein. Der Aluminiumgehalt der Blo ^¬ ckierschicht 14 ist größer als der Aluminiumgehalt der ersten Wellenleiterschicht 15. Beispielsweise ist der Aluminiumge ^¬ halt der Blockierschicht im Bereich angrenzend an die erste Wellenleiterschicht 15 mindestens um 2% größer als der Alumi ^¬ niumgehalt der ersten Wellenleiterschicht 15. Abhängig von der gewählten Ausführungsform kann der Aluminiumgehalt der Blockierschicht 14 angrenzend an die erste Wellenleiter- schicht 15 mindestens 4% größer sein als der Aluminiumgehalt der ersten Wellenleiterschicht 15. Die Blockierschicht 14 kann eine Aluminium-Gallium-Nitrid-Schicht, eine Aluminium- Indium-Gallium-Nitrid-Schicht und/oder eine Aluminium-Indium- Nitrid-Schicht aufweisen. Zudem kann die Blockierschicht 14 als AlGaN-Schicht oder als AlInGaN-Schicht oder als AlInN- Schicht ausgebildet sein. Der Anteil an Indium kann kleiner als 20%, vorzugsweise kleiner als 5% sein, wobei die Dicke der Blockierschicht 14 beispielsweise zwischen 10 nm und 100 nm betragen kann. Abhängig von der gewählten Ausführungsform kann die Blockierschicht 14 eine Dicke zwischen 20nm und 60nm aufweisen .

Bei einer Ausbildung der Blockierschicht 14 in Form einer ersten Blockierschicht 17 und in Form einer zweiten Blockierschicht 18 weist die erste Blockierschicht 17 einen größeren mittleren Aluminiumgehalt als die zweite Blockierschicht 18 auf. Die Aluminiumgehalte der ersten und der zweiten Blo ^¬ ckierschicht unterscheiden sich beispielsweise um 1% oder um mehr, z.B. um 6% oder um 15 %. Zudem kann die zweite Blockierschicht 18 in dieser Ausführungsform die oben genannten Werte für die Blockierschicht 14 annehmen. Die Höhenposition der zweiseitigen Abstufung 9 ist wenigstens angrenzend an die Blockierschicht 14 und insbesondere innerhalb der Blockier ^¬ schicht 14 angeordnet. In dem Ausführungsbeispiel der Figur 2 ist die Abstufung 9 im Bereich der zweiten Blockierschicht 18 angeordnet .

Figur 3 zeigt in einer schematischen Darstellung in Form von Pfeilen eine Stromführung 19 vom p-Kontakt 4 in Richtung zum n-Kontakt 5. Durch die Anordnung der Blockierschicht 14 mit gegenüber der ersten Wellenleiterschicht 15 erhöhtem Aluminiumgehalt und zusätzlich einer abgestuften Anhebung des Aluminiumgehalts oder einem zunehmenden Gradienten des Aluminium- gehalts wird eine in Richtung auf die aktive Zone 6 wirkende Einschnürung des Stromflusses 19, der in Form von Pfeilen dargestellt ist, erreicht. Durch die Anordnung der Abstufung 9 und die vorteilhaft ausgebildete Blockierschicht 14 wird innerhalb der Blockierschicht 14 ein abgeschwächtes zweidi ^¬ mensionales Lochgas 12 erzeugt. Das Lochgas 12 ist in Form von punktierten Linien schematisch in Figur 3 eingezeichnet.

Figur 4 zeigt in einer schematischen Darstellung einen Quer- schnitt der X-Y-Ebene durch eine weitere Ausführungsform des Halbleiterlasers 1, der im Wesentlichen gemäß der Ausbildung der Figur 2 ausgebildet ist, wobei jedoch die Abstufung 9 im Vergleich zur Figur 2 tiefer angeordnet ist und im Bereich der ersten Blockierschicht 17 ausgebildet ist.

Figur 5 zeigt eine weitere Ausführungsform des Halbleiterla ^¬ sers, der im Wesentlichen gemäß der Ausführungsform der Figur 2 ausgebildet ist, wobei jedoch die Abstufung 9 an einer Oberkante der zweiten Blockierschicht 18 im Grenzbereich zwi- sehen der ersten Wellenleiterschicht 15 und der zweiten Blo ^¬ ckierschicht 18 angeordnet ist.

Figur 6 zeigt in einer schematischen Darstellung einen Querschnitt in der X-Y-Ebene einer weiteren Ausführungsform eines Halbleiterlasers, der im Wesentlichen gemäß der Anordnung der Figur 2 ausgebildet ist, wobei jedoch im Gegensatz zur Anord ^¬ nung der Figur 2 nicht eine erste und eine zweite Blockier ^¬ schicht 17, 18, sondern eine erste, eine zweite und eine dritte Blockierschicht 17, 18, 20 vorgesehen sind. Die drei Blockierschichten weisen beispielsweise einen unterschiedli ^¬ chen Aluminiumgehalt auf, wobei der Aluminiumgehalt von der dritten Blockierschicht 20 kleiner ist als von der zweiten Blockierschicht 18 und der Aluminiumgehalt der zweiten Blo ^¬ ckierschicht 18 kleiner ist als der Aluminiumgehalt der ers- ten Blockierschicht 17. Die erste Blockierschicht 17 weist beispielsweise einen maximalen Aluminiumgehalt von 30% auf. Weiterhin ist der Aluminiumgehalt der dritten Blockierschicht 20 wenigstens um 2% höher als der Aluminiumgehalt der ersten Wellenleiterschicht 15. Vorzugsweise ist der Aluminiumgehalt der dritten Blockierschicht 20 wenigstens um 4% größer als der Aluminiumgehalt der ersten Wellenleiterschicht 15. Die Abstufung 9 ist in dem Ausführungsbeispiel der Figur 6 im Grenzbereich zwischen der ersten und der zweiten Blockierschicht 17, 18 angeordnet.

Figur 7 zeigt eine weitere Ausführungsform, die im Wesentli ^¬ chen gemäß einer Ausführungsform der Figur 6 ausgebildet ist, wobei jedoch die Abstufung 9 im Bereich der ersten Blockierschicht 17 insbesondere auf der Hälfte der Höhe der ersten Blockierschicht 17 angeordnet ist. Abhängig von der gewählten Ausführungsform können auch mehr als drei Blockierschichten mit unterschiedlichem und/oder gleichem Aluminiumgehalt vor- gesehen sein. Die erste Blockierschicht 17 kann beispielswei ^¬ se zwischen 40nm und 60 nm, insbesondere beispielsweise 50 nm dick sein. Die Abstufung 9 kann in einer Tiefe zwischen 0 und 30 nm der ersten Blockierschicht, beispielsweise bei ei ^¬ ner Tiefe von 20 nm angeordnet sein.

Figur 8 zeigt in einer schematischen Darstellung einen Querschnitt durch eine X-Y-Ebene einer weiteren Ausführungsform eines Halbleiterlasers, der im Wesentlichen gemäß der Anord ^¬ nung der Figur 2 ausgebildet ist, wobei jedoch die Blockier- schicht 14 als einteilige Blockierschicht ausgebildet ist, die ausgehend von der ersten Wellenleiterschicht 15 in Rich ^¬ tung auf die zweite Wellenleiterschicht 13 einen Aluminiumge ^¬ halt aufweist, der in Richtung auf die zweite Wellenleiterschicht 13 zunimmt. Figur 9 zeigt in einer schematischen Dar- Stellung die Zunahme des Aluminiumgehalts in Richtung auf die zweite Wellenleiterschicht 13 innerhalb der Blockierschicht 14. Weiterhin weist die Blockierschicht 14 im Grenzbereich zur ersten Wellenleiterschicht 15 wenigstens einen Aluminium ^¬ gehalt auf, der um 2% größer ist als der Aluminiumgehalt der ersten Wellenleiterschicht 15. Zudem kann in einer weiteren Ausführungsform die Blockierschicht 14 im Grenzbereich zur ersten Wellenleiterschicht 15 bereits einen Aluminiumgehalt aufweisen, der um wenigstens 4% größer ist als der Aluminium- gehalt der ersten Wellenleiterschicht 15. In dem dargestell ^¬ ten Ausführungsbeispiel nimmt der Aluminiumgehalt linear in Richtung auf die zweite Wellenleiterschicht 13 zu, wie in Fi ^¬ gur 9 dargestellt. Abhängig von der gewählten Ausführungsform kann der Aluminiumgehalt in Richtung auf die zweite Wellen ^¬ leiterschicht 13 auch diskontinuierlich oder exponentiell zu ^¬ nehmen. Die Abstufung 9 ist in dem dargestellten Beispiel in einem unteren Drittel der Blockierschicht 14 ausgebildet. Figur 10 zeigt in einer schematischen Darstellung einen Querschnitt durch die X-Y-Ebene des Halbleiterlasers 1 der Figur 2, wobei zudem ein Beispiel für die Magnesiumdotierung der P- Mantelschicht , der ersten Wellenleiterschicht 15, der ersten und der zweiten Blockierschicht 17, 18 und der zweiten Wel- lenleiterschicht 13 angegeben ist.

In einer weiteren Ausführungsform sind die erste und die zweite Blockierschicht und der erste und der zweite Wellen ^¬ leiter mit Magnesium p-dotiert, wobei ein mittlerer Magnesi- umgehalt in der Weise gewählt ist, dass der mittlere Magnesi ^¬ umgehalt der ersten Blockierschicht größer ist als der mitt ^¬ lere Magnesiumgehalt der zweiten Blockierschicht, wobei der mittlere Magnesiumgehalt der ersten Wellenleiterschicht grö ^¬ ßer oder gleich dem Magnesiumgehalt der zweiten Blockier- schicht gewählt ist. Zudem ist der Magnesiumgehalt der zwei ^¬ ten Wellenleiterschicht kleiner als der Magnesiumgehalt der ersten Wellenleiterschicht. Die zweite Wellenleiterschicht kann auch undotiert sein. In einer weiteren Ausführungsform ist der Magnesiumgehalt der p-Mantelschicht größer als der Magnesiumgehalt der ersten Wellenleiterschicht. Weiterhin sind abhängig von der gewählten Ausführungsform innerhalb der einzelnen Schichten Stufen des Magnesiumgehaltes oder Gradienten des Magnesiumgehaltes möglich. Durch die Absenkung des Mg-Gehalts wird die Absorption der optischen Mode kleiner. Die Dotierung mit Magnesium liegt im Bereich von 1*10 ¹⁷ -5*10 ²⁰ / [ 1/cm ³ ] , bevorzugt zwischen 1*10 ¹⁷ -5*10 ¹⁹ / [ 1/cm ³ ] . Anstelle von Magnesium kann z.B. auch Kohlenstoff, Beryllium, Zink, Cadmium oder Calcium als Dotierstoff verwendet werden.

Figur 11 zeigt in einer schematischen Darstellung einen Quer- schnitt in der X-Y-Ebene einer weiteren Ausführungsform eines Halbleiterlasers, der im Wesentlichen gemäß der Ausbildung der Figur 2 ausgebildet ist. Jedoch ist zusätzlich zur Ausbildung der Figur 2 eine Zwischenschicht 21 zwischen der ersten und der zweiten Blockierschicht 17, 18 ausgebildet. Die Zwischenschicht 21 kann beispielsweise Galliumnitrid aufwei ^¬ sen oder aus Galliumnitrid bestehen. Abhängig von der gewählten Ausführungsform kann die Zwischenschicht 21 eine Schicht ^¬ dicke von beispielsweise kleiner als 20 nm aufweisen. Zudem kann die Zwischenschicht 21 auch zwischen der ersten Wellenleiterschicht 15 und der zweiten Blockierschicht 18 und/oder zwischen der zweiten Wellenleiterschicht 13 und der ersten Blockierschicht 17 angeordnet sein. Abhängig von der gewählten Ausführungsform können auch mehrere Zwischenschich- ten 21 zwischen der ersten und der zweiten Wellenleiterschicht 15, 13 vorgesehen sein. Zudem können entsprechende Zwischenschichten auch innerhalb einer einteiligen Blockierschicht 14 mit einem Aluminiumgradienten angeordnet sein. Die Abstufung 9 wird in den Halbleiterlaser beispielsweise durch eine Abätzung der entsprechenden Randbereiche eingebracht. Die Höhe der Abstufung 9 wird dabei über die Zeiten oder auch über eine Signalerkennung der Zusammensetzung der geätzten Schicht erreicht. Die Ätzraten hängen dabei von der Zusammensetzung der Schicht und vom verwendeten Ätzprozess ab .

Zum Einbringen der Abstufung 9 können trockenchemische Abtrageverfahren wie z. B. reaktives Ionenätzen (RIE) oder chemisch assistiertes Ionenstrahlät zen (CAIBE) verwendet werden.

Die aktive Zone kann beispielsweise Quantengrabenstrukturen in Form von sich abwechselnden Indiumgalliumnitridschichten und Galliumnitridschichten aufweisen. Es können jedoch auch andere Arten von aktiven Zonen zur Erzeugung von Licht eingesetzt werden.

Obwohl die Erfindung im Detail durch das bevorzugte Ausfüh- rungsbeispiel näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele einge ^¬ schränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen .

Figur 12 zeigt eine weitere Ausführungsform eines Halbleiterlasers, wobei zusätzlich zu der Abstufung 9 seitlich des Aufsatzes 3 eine weitere Abstufung 23 auf der Oberseite des Grundkörpers 2 vorgesehen ist. Die Abstände zwischen dem Auf- satz 3 und der weiteren Abstufung 23 können auf beiden Seiten unterschiedlich groß sein. Die Abstände können im Bereich größer als 0,1 pm, beispielsweise größer als 2 pm, vorzugs ^¬ weise größer als 10 pm ausgebildet sein. Die Anordnung der Figur 12 stellt schematisch ein Beispiel dar, das einen Rid- ge-Laser mit Mesagraben darstellen kann.

Figur 13 zeigt ein Beispiel für einen Laserbarren mit mehreren nebeneinander angeordneten Halbleiterlasern, wobei ein Grundkörper mehrere Aufsätze 3 mit entsprechenden Abstufungen 9 und dazwischen liegenden weiteren Abstufungen 23 aufweisen kann. Die weiteren Abstufungen 23 stellen sogenannte Mesagraben dar. Ein Aufsatz 3 repräsentiert einen Halbleiterlaser.

Figur 14 zeigt eine weitere Ausführungsform eines Halbleiter- lasers, bei dem seitlich zum Aufsatz 3 weitere Aufsätze 3 vorgesehen sind, die jedoch beispielsweise nicht elektrisch kontaktiert sind. Die Abstände, d. h. die Breiten 24, 25 der Abstufungen 9 liegen im Bereich von > 0,1 pm, beispielsweise > 2 pm, vorzugsweise > 10 pm.

Figur 15 zeigt eine weitere Ausführungsform eines Halbleiterlasers, bei dem der Aufsatz 3 seitlich von einer Abstufung 9 des Halbleitermaterials begrenzt ist. Zudem ist seitlich des Aufsatzes 3 ein Füllmaterial 26 vorgesehen, das den Grundkör ^¬ per 2 bedeckt und in dem dargestellten Ausführungsbeispiel die gleiche Höhe wie der Aufsatz 3 aufweist. Somit ist die Abstufung 3 in einem Füllmaterial 28 eingebettet. Das Bei- spiel von Figur 15 kann einen Buried Heterostructure Laser darstellen .

Bezugs zeichen

1 HL-Laser

2 Grundkörper

3 Aufsatz

4 p-Kontakt

5 n-Kontakt

6 aktive Zone

7 1. Seitenfläche

8 2. Seitenfläche

9 Abstufung

10 n-MantelSchicht

11 3. Wellenleiterschicht

12 Lochgas

13 2. Wellenleiterschicht

14 Blockierschicht

15 1. Wellenleiterschicht

16 p-Mantelschicht

17 1. Blockierschicht

18 2. Blockierschicht

19 Stromfluss

20 3. Blockierschicht

21 Zwischenschicht

23 weitere Abstufung

24 1. Abstand

25 2. Abstand

26 Füllmaterial