Beschreibung

LASERDIODE UND VERFAHREN ZUM HERSTELLEN EINER LASERDIODE Es wird eine Laserdiode angegeben. Darüber hinaus wird ein Verfahren zur Herstellung einer Laserdiode angegeben.

Eine zu lösende Aufgabe besteht unter anderem darin, eine Laserdiode anzugeben, die eine verbesserte

Abstrahlcharakteristik aufweist. Eine weitere zu lösende

Aufgabe besteht darin, eine Laserdiode anzugeben, die eine besonders kompakte Bauweise aufweist. Eine weitere zu lösende Aufgabe besteht darin, eine Laserdiode anzugeben, die

besonders augensicher ist. Eine weitere zu lösende Aufgabe besteht darin, ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Laserdiode anzugeben.

Bei der Laserdiode handelt es sich beispielsweise um eine Halbleiterlaserdiode, welche dazu eingerichtet ist im

bestimmungsgemäßen Betrieb elektromagnetische Strahlung zu emittieren. Insbesondere ist die Laserdiode dazu

eingerichtet, kohärente elektromagnetische Strahlung eines Wellenlängenbereichs zu emittieren. Beispielsweise weist die Leistungsdichteverteilung der emittierten elektromagnetischen Strahlung, quer zur Ausbreitungsrichtung der emittierten elektromagnetischen Strahlung, ein Gaußprofil auf. Bei der elektromagnetischen Strahlung handelt es sich zum Beispiel um elektromagnetische Strahlung im Spektralbereich von Infrarot- Strahlung bis UV-Strahlung.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst die Laserdiode einen oberflächenemittierenden Halbleiterlaser, welcher dazu eingerichtet ist elektromagnetische Strahlung zu emittieren. Der Halbleiterlaser ist beispielsweise mit einem Halbleiterschichtenstapel gebildet. Insbesondere umfasst der Halbleiterlaser zumindest einen aktiven Bereich, welcher dazu eingerichtet ist im bestimmungsgemäßen Betrieb

elektromagnetische Strahlung zu erzeugen. Weiter kann der Halbleiterlaser Grenzflächen aufweisen, an denen im aktiven Bereich erzeugte elektromagnetische Strahlung zumindest teilweise reflektiert wird. Beispielsweise ist der

oberflächenemittierende Halbleiterlaser dazu eingerichtet im bestimmungsgemäßen Betrieb elektromagnetische Strahlung in Stapelrichtung der Halbleiterschichten zu emittieren.

Insbesondere handelt es sich bei dem oberflächenemittierenden Halbleiterlaser um einen VCSEL. Ein VCSEL (von englisch vertical-cavity surface-emitting laser, oft auch

„Oberflächenemitter") ist ein Halbleiterlaser, bei dem die elektromagnetische Strahlung quer oder senkrecht zur

Haupterstreckungsebene des Halbleiterchips abgestrahlt wird.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform der Laserdiode umfasst die Laserdiode ein optisches Element, welches dem

Halbleiterlaser in einer Abstrahlrichtung nachgeordnet ist. Im bestimmungsgemäßen Betrieb trifft ein Großteil, wenigstens 50 %, insbesondere wenigstens 90 %, oder die Gesamte der von dem Halbleiterlaser emittierten elektromagnetischen Strahlung auf das optische Element. Das optische Element ist dazu eingerichtet, die vom Halbleiterlaser emittierte

elektromagnetische Strahlung zu beeinflussen. Beispielsweise ist das optische Element dazu eingerichtet die von dem

Halbleiterlaser emittierte elektromagnetische Strahlung zu fokussieren, umzulenken oder das Abstrahlprofil anzupassen. Insbesondere kann das optische Element dazu eingerichtet sein, die von dem Halbleiterlaser emittierte elektromagnetische Strahlung in mehrere Teilstrahlen

aufzuteilen .

Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst das optische Element eine diffraktive Struktur. Die diffraktive Struktur ist dazu eingerichtet von dem Halbleiterlaser emittierte elektromagnetische Strahlung zu beeinflussen. Insbesondere ist die diffraktive Struktur dazu eingerichtet

elektromagnetische Strahlung mittels Beugung zu beeinflussen. Beispielsweise umfasst die diffraktive Struktur periodisch angeordnete Elemente, an denen die von dem Halbleiterlaser emittierte elektromagnetische Strahlung gebeugt wird. Die diffraktive Struktur kann eine Mehrzahl von nano- oder mikroskaligen Elementen umfassen, welche entlang der

Haupterstreckungsebene des optischen Elements periodisch angeordnet sind. Insbesondere liegen die Periodizität und die räumliche Ausdehnung der Elemente in der Größenordnung der Wellenlänge der von dem Halbleiterlaser emittierten

elektromagnetischen Strahlung.

Die Elemente können beispielsweise an einer Außenfläche des optischen Elements angeordnet sein oder allseitig vollständig von einem Material des optischen Elements umgeben sein. Die Elemente können beispielsweise Bereiche sein, welche von denen die Bereiche umgebenden Materialien unterschiedliche

Brechungsindizes aufweisen, eine unterschiedliche Absorption und/oder eine unterschiedliche Reflektivität aufweisen.

Beispielsweise können die Elemente der diffraktiven Struktur jeweils mittels einer Aussparung gebildet sein. Insbesondere können die Aussparungen mit einem nicht-gasförmigen Material befüllt sein. Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst das optische Element eine Linsenstruktur. Die Linsenstruktur ist dazu eingerichtet von dem Halbleiterlaser emittierte

elektromagnetische Strahlung, insbesondere mittels Biegung, Beugung oder Brechung, zu beeinflussen. Die Linsenstruktur kann eine Linse oder eine Reihe oder mehrere Reihen von

Linsen umfassen. Zum Beispiel bildet die Linsenstruktur ein Diffusor-Element . Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst das optische

Element eine Meta-Optik-Struktur. Die Meta-Optik-Struktur ist dazu eingerichtet von dem Halbleiterlaser emittierte

elektromagnetische Strahlung, insbesondere mittels Biegung, Beugung oder Brechung, zu beeinflussen. Die Meta-Optik- Struktur kann Substrukturen aufweisen, die magnetische und/oder elektromagnetische Felder ablenken können. Die

Substrukturen können Subwellenlängenstrukturen sein. Zum Beispiel weisen die Substrukturen eine vertikale Ausdehnung und/oder eine laterale Ausdehnung auf, die im

Nanometerbereich sind/ist. Insbesondere sind/ist die mittlere vertikale Ausdehnung und/oder die mittlere laterale

Ausdehnung der Substrukturen zwischen einschließlich 100 nm und 1 ym, zwischen einschließlich 100 nm und 0,7 ym, zwischen einschließlich 100 nm und 0,5 ym oder, zwischen

einschließlich 100 nm und 0,3 ym.

Insbesondere kann die Meta-Optik-Struktur als Linse

fungieren. Solche Linse weist insbesondere keine klassische gekrümmte Linsenform auf. Die Meta-Optik-Struktur ist etwa flach, insbesondere planar ausgebildet. Zum Beispiel weist die Meta-Optik-Struktur eine maximale Rauigkeit auf, die durch die vertikalen Ausdehnungen der Substrukturen angegeben ist. Die Substrukturen können dicht an dicht stehen. Zum Beispiel können die Substrukturen säulenförmig ausgebildet sein. Die Substrukturen können derart aneinander angeordnet sein, dass die Meta-Optik-Struktur insgesamt die Funktion einer Linse nachahmt. Die Meta-Optik-Struktur kann, im

Gegensatz zu einer klassischen Linse, frei von Wölbungen und somit ultraflach ausgeführt sein.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist die Meta-Optik- Struktur oder die Linsenstruktur oder die diffraktive

Struktur global als planare optische Struktur ausgebildet. Dabei kann die optische Struktur, insbesondere die

Linsenstruktur lokale Krümmungen, zum Beispiel lokale konvexe oder konkave Krümmungen, aufweisen. Insbesondere weist die Linsenstruktur eine optische Substruktur oder mehrere

optische Substrukturen auf, die etwa lokale Krümmungen aufweist/aufweisen, wobei die optische Substruktur oder die optischen Substrukturen bevorzugt in einer

Planarisierungsschicht ausgebildet oder eingebettet ist/sind. Die optische Substruktur kann eine Linse oder eine Reihe oder mehrere Reihen von Linsen aufweisen. Die optische Substruktur und die Planarisierungsschicht können aus Materialien

unterschiedlicher Brechungsindizes gebildet sein. Die

Planarisierungsschicht kann als Teil der Linsenstruktur oder als Teil des optischen Elements gebildet sein. Auch die

Substrukturen der Meta-Optik-Struktur können in einer

Planarisierungsschicht eingebettet sein.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform der Laserdiode ist die Meta-Optik-Struktur oder die Linsenstruktur oder die

diffraktive Struktur in dem optischen Element vergraben. Zum Beispiel ist die Meta-Optik-Struktur oder die Linsenstruktur oder die diffraktive Struktur von einem Material, etwa von einem strahlungsdurchlässigen Material des optischen Elements umgeben, insbesondere vollständig umgeben. Dieses Material kann eine Verkapselungsschicht bilden, die die Meta-Optik- Struktur oder die Linsenstruktur oder die diffraktive

Struktur teilweise oder vollständig umschließt. Das Material der Verkapselungsschicht ist bevorzugt strahlungsdurchlässig, insbesondere strahlungsdurchlässig in dem Wellenlängenbereich oder bezüglich des Hauptanteils des Wellenlängenbereichs der von dem Halbleiterlaser oder von der Laserdiode emittierten Strahlung. Dabei kann das Material eine geringe Absorption im Wellenlängenbereich der von dem Halbleiterlaser oder der

Laserdiode emittierten Strahlung aufweisen, etwa kleiner als 15 %, 10 % oder kleiner als 5 %.

Die Verkapselungsschicht kann eine Planarisierungsschicht des optischen Elements sein. Die Meta-Optik-Struktur oder die

Linsenstruktur oder die diffraktive Struktur kann vollständig in der Verkapselungsschicht eingebettet sein. Insbesondere weist die Meta-Optik-Struktur oder die Linsenstruktur oder die diffraktive Struktur keine äußere Oberfläche auf, die nicht durch das Material der Verkapselungsschicht bedeckt ist. Zum Beispiel sind das Material und eine Schichtdicke der Verkapselungsschicht derart gewählt, dass höchstens 30 %, 20

10 oder höchstens 3 % der Strahlungsleistung der von dem Halbleiterlaser emittierten Strahlung durch die

Verkapselungsschicht absorbiert werden.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform der Laserdiode sind das optische Element und der Halbleiterlaser stoffschlüssig miteinander verbunden. Beispielsweise stehen das optische Element und der Halbleiterlaser in direktem mechanischem

Kontakt zueinander. Weiter ist es möglich, dass das optische Element und der Halbleiterlaser mittels eines

Verbindungsmittels oder zwischenmolekulare Kräfte, wie beispielsweise Van-der-Waals-Bindungen - etwa durch „direct bonding", stoffschlüssig miteinander verbunden sind.

Stoffschlüssige Verbindungen werden alle Verbindungen genannt, bei denen die Verbindungspartner durch atomare oder molekulare Kräfte zusammengehalten werden. Sie sind

gleichzeitig nicht lösbare Verbindungen, die sich nur durch Zerstörung der Verbindungsmittel und/oder der

Verbindungspartner trennen lassen. Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst die Laserdiode einen oberflächenemittierenden Halbleiterlaser, welcher dazu eingerichtet ist elektromagnetische Strahlung zu emittieren, und ein optisches Element, welches dem Halbleiterlaser in einer Abstrahlrichtung nachgeordnet ist, wobei das optische Element eine diffraktive Struktur umfasst und das optische Element und der Halbleiterlaser stoffschlüssig miteinander verbunden sind. Es ist möglich, dass das optische Element etwa anstelle der diffraktiven Struktur eine Meta-Optik- Struktur oder eine Linsenstruktur umfasst.

Einer hier beschriebenen Laserdiode liegen dabei unter anderem die folgenden Überlegungen zugrunde. Um die

Strahlcharakteristik einer Laserdiode anzupassen, kann beispielsweise einem Halbleiterlaser ein optisches Element mit einer diffraktiven optischen Struktur einer Meta-Optik- Struktur oder mit einer Linsenstruktur nachgeordnet sein. Dazu kann beispielsweise das optische Element auf einem Rahmen oder einem Gehäuse angeordnet sein, welches den

Halbleiterlaser in lateralen Richtungen umgibt, sodass das optische Element und der Halbleiterlaser beabstandet

zueinander angeordnet sind. Insbesondere kann das optische Element dazu eingerichtet sein, die von dem Halbleiterlaser emittierte elektromagnetische Strahlung zu beeinflussen, nachdem die elektromagnetische Strahlung einen Bereich zwischen dem Halbleiterlaser und dem optischen Element, welcher beispielsweise mit Gas gefüllt ist, durchlaufen hat.

Die hier beschriebene Laserdiode macht unter anderem von der Idee Gebrauch das optische Element und den Halbleiterlaser Stoffschlüssig miteinander zu verbinden. Ein besonders geringer Abstand zwischen dem optischen Element und dem

Halbleiterlaser ermöglicht eine besonders kompakte Bauweise der Laserdiode. Weiter vereinfacht die Stoffschlüssige

Verbindung des optischen Elements und des Halbleiterlasers das Ausrichten des optischen Elements relativ zum

Halbleiterlaser. Vorteilhafterweise ermöglicht dies eine besonders kompakte Bauweise der Laserdiode. Darüber hinaus ist die Laserdiode besonders sicher, da das Risiko eines Verkippens oder eines Ablösens des optischen Elements

reduziert wird. Somit ist die Laserdiode besonders

augensicher .

Gemäß zumindest einer Ausführungsform steht das optische Element in direktem Kontakt mit einer dem optischen Element zugewandten Fläche des oberflächenemittierenden

Halbleiterlasers. Beispielsweise steht die gesamte Fläche des optischen Elements, welche dem oberflächenemittierenden

Halbleiterlaser zugewandt ist, in direktem physischen Kontakt mit einer Fläche des Halbleiterlasers. Beispielsweise sind das optische Element und der Halbleiterlaser mittels eines Bondverfahrens wie „direct bonding" mechanisch miteinander verbunden. Insbesondere überdeckt der Halbleiterlaser die dem Halbleiterlaser zugewandte Fläche des optischen Elements vollständig. Vorteilhafterweise ermöglicht die direkte

Anordnung des optischen Elements auf dem Halbleiterlaser eine besonders kompakte Bauweise der Laserdiode. Gemäß zumindest einer Ausführungsform der Laserdiode sind das optische Element und der Halbleiterlaser mittels eines

Verbindungsmittels miteinander stoffschlüssig verbunden. Bei dem Verbindungsmittel handelt es sich beispielsweise um einen Klebstoff. Insbesondere handelt es sich bei dem

Verbindungsmittel um ein Epoxidharz oder ein Silikon.

Beispielsweise ist das Verbindungsmittel transparent für die in dem Halbleiterlaser erzeugte elektromagnetische Strahlung. Beispielsweise ist das Verbindungsmittel vollflächig auf der dem Halbleiterlaser zugewandten Fläche des optischen Elements angeordnet. Vorteilhafterweise ermöglicht die Verwendung eines Verbindungsmittels zum Verbinden des optischen Elements und des Halbleiterlasers eine besonders zuverlässige

mechanische Verbindung. Somit wird das Risiko des Ablösens des optischen Elements von dem Halbleiterlaser reduziert.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform umgibt das

Verbindungsmittel den Halbleiterlaser und das optische

Element in lateralen Richtungen. Beispielsweise bildet das Verbindungsmittel einen Umhüllungskörper, in welchen das optische Element und der Halbleiterlaser zumindest teilweise eingegossen, eingespritzt oder dergleichen sind.

Beispielsweise sind das optische Element und der

Halbleiterlaser in lateralen Richtungen vollständig von dem Verbindungsmittel umgeben. Laterale Richtungen sind dabei Richtungen, die quer oder senkrecht zur Abstrahlrichtung des Halbleiterlasers verlaufen. Insbesondere ist der

Halbleiterlaser ausschließlich an einer dem optischen Element abgewandten Seite frei von dem Verbindungsmittel. Alternativ können der Halbleiterlaser und das optische Element direkt stoffschlüssig miteinander verbunden sein. In diesem Fall kann das optische Element ausschließlich an einer dem Halbleiterlaser abgewandten Seite frei von dem

Verbindungsmittel sein. Insbesondere ist das optische Element allseitig vollständig von dem Verbindungsmittel umgeben.

Vorteilhafterweise ermöglicht das Umgeben des

Halbleiterlasers und des optischen Elements mittels des Verbindungsmittels eine besonders robuste Ausführung der Laserdiode .

Gemäß zumindest einer Ausführungsform der Laserdiode ist das optische Element mit einem Material gebildet, welches - im Rahmen der Herstellungstoleranz - denselben Brechungsindex wie das Verbindungsmittel aufweist. „Im Rahmen der

Herstellungstoleranz" heißt dabei, dass die Brechungsindizes um höchstens 10 %, bevorzugt um höchstens 5 %, insbesondere um höchstens 1 % voneinander abweichen. Insbesondere findet an einer Grenzfläche zwischen dem Verbindungsmittel und dem optischen Element dann keine oder kaum Brechung der von dem Halbleiterlaser emittierten elektromagnetischen Strahlung statt. Beispielsweise weist das Verbindungsmittel einen

Brechungsindex von ungefähr 1,5 auf und das optische Element ist zumindest an der Grenzfläche zum Verbindungsmittel mit einem Material gebildet welches einen Brechungsindex von ungefähr 1,5 aufweist. Vorteilhafterweise wird somit ein Effizienzverlust aufgrund von Reflektionen an der Grenzfläche zwischen Verbindungsmittel und optischem Element reduziert.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform der Laserdiode sind/ist der Halbleiterlaser und/oder das optische Element von einer Umhüllung lateral umschlossen. In Draufsicht können der

Halbleiterlaser und das optische Element von der Umhüllung unbedeckt bleiben. Insbesondere ist die Umhüllung zur

Reflexion oder zur Absorption der im Betrieb des

Halbleiterlasers emittierten elektromagnetischen Strahlung eingerichtet. Entlang der vertikalen Richtung weist die

Umhüllung eine vertikale Höhe auf, die insbesondere kleiner ist als eine Summe aus einer vertikalen Höhe des

Halbleiterlasers und einer vertikalen Höhe des optischen Elements. Insbesondere ist die vertikale Höhe der Umhüllung kleiner als die Summe aus den vertikalen Höhen des

Halbleiterlasers, des optischen Elements und des Teilbereichs des zwischen dem optischen Element und dem Halbleiterlaser angeordneten Verbindungsmittels.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform der Laserdiode ist die Umhüllung aus einem Material gebildet, das zumindest für sichtbares Licht und/oder für Licht im infraroten

Spektralbereich Strahlungsabsorbierend oder

strahlungsreflektierend ist oder wirkt. Die Umhüllung kann den Halbleiterlaser und das optische Element lateral

vollumfänglich umschließen. Insbesondere bedeckt die

Umhüllung Seitenflächen des optischen Elements derart

teilweise, dass die Seitenflächen des optischen Elements im Wesentlichen zumindest ab einer vertikalen Höhe oder

zumindest ab einer Oberkante der diffraktiven Struktur oder der Meta-Optik-Struktur oder der Linsenstruktur von der

Umhüllung unbedeckt bleiben. Unterhalb der vertikalen Höhe oder der Oberkante bis zu dem Halbleiterlaser hin können die Seitenflächen des optischen Elements, des Verbindungsmittels und/oder des Halbleiterlasers durch das Material der

Umhüllung vollständig bedeckt sein. Zum Beispiel bedeckt die Umhüllung die Seitenflächen des Halbleiterlasers vollständig. Die Laserdiode ist insbesondere ein Bauteil mit einem

integrierten Halbleiterlaser und einem integrierten optischen Element . Unter einer vertikalen Höhe der diffraktiven Struktur oder der Meta-Optik-Struktur oder der Linsenstruktur ist im

Zweifel die vertikale Position der Substrukturen der

diffraktiven Struktur, der Meta-Optik-Struktur oder der

Linsenstruktur zu verstehen. Die Oberkante der diffraktiven Struktur, der Meta-Optik-Struktur oder der Linsenstruktur ist insbesondere eine dem Halbleiterlaser abgewandte Oberfläche der diffraktiven Struktur, der Meta-Optik-Struktur oder der Linsenstruktur oder deren Substrukturen. Die Oberkante kann durch dem Halbleiterlaser abgewandte Oberflächen der

optischen Substruktur oder der optischen Substrukturen der diffraktiven Struktur, der Meta-Optik-Struktur oder der

Linsenstruktur gebildet sein. Die Oberkante ist nicht

notwendigerweise durch eine äußere Oberfläche des optischen Elements gebildet. Alternativ ist es möglich, dass die

Oberkante durch eine äußere, dem Halbleiterlaser abgewandte Oberfläche des optischen Elements gebildet ist.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform der Laserdiode sind der Halbleiterlaser und das optische Element in Draufsicht von einer strahlungsdurchlässigen Deckschicht bedeckt. Zum

Beispiel grenzt die Deckschicht an die Umhüllung,

insbesondere unmittelbar an die Umhüllung an. Insbesondere bedeckt die Umhüllung die Seitenflächen des Halbleiterlasers vollständig. Die Seitenflächen des optischen Elements können von der Umhüllung zumindest teilweise oder vollständig bedeckt sein.

Bevorzugt ist die Deckschicht aus einem Material gebildet, das für einen Hauptanteil des von dem Halbleiterlaser

emittierten Lichts strahlungsdurchlässig ist. Der Hauptanteil des von dem Halbleiterlaser emittierten Lichts ist

insbesondere der Strahlungsanteil mit einer einfachen Standardabweichung um der Peak-Wellenlänge des von dem

Halbleiterlaser emittierten Lichts.

Zum Beispiel ist die Deckschicht aus einem Material gebildet, das für sichtbares Licht und/oder für elektromagnetische

Wellen im infraroten Spektralbereich durchlässig ausgeführt ist. Zum Beispiel ist die Deckschicht aus einem

Epoxidmaterial oder aus Silikon gebildet, bevorzugt aus einem klarsichtigen Material. Es ist jedoch möglich, dass das

Material derart gewählt ist, dass die Deckschicht für

sichtbares Licht strahlungsundurchlässig und für

elektromagnetische Wellen im infraroten Spektralbereich strahlungsdurchlässig, insbesondere transparent ausgebildet ist. Zum Beispiel ist der Halbleiterlaser derart

eingerichtet, dass dieser im Betrieb elektromagnetische

Strahlung mit einer Peak-Wellenlänge im infraroten

Spektralbereich emittiert.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform der Laserdiode ist die Umhüllung aus einem Material gebildet, das für einen

Hauptanteil des von dem Halbleiterlaser emittierten Lichts strahlungsundurchlässig, bevorzugt Strahlungsabsorbierend ist oder wirkt. Insbesondere in diesem Sinne ist die Umhüllung aus einem schwarzen, insbesondere absorbierenden Material gebildet. Ist das Material der Umhüllung für sichtbares Licht undurchlässig ausgebildet, kann die Umhüllung etwa bei normaler Lichtbeleuchtung für das menschliche Auge einen schwarzen Farbeindruck hervorrufen. Die Umhüllung ist

bevorzugt strahlungsundurchlässig eingerichtet. Dies kann durch entsprechende Materialauswahl und Einstellung der

Schichtdicke der Umhüllung erzielt werden. Mit der strahlungsundurchlässigen Umhüllung kann erzielt werden, dass vor dem Auftreffen auf die diffraktive Struktur, die Meta-Optik-Struktur oder auf die Linsenstruktur die von dem Halbleiterlaser emittierte elektromagnetische Strahlung nicht seitlich aus der Laserdiode austritt. Die Laserdiode kann somit besonders augensicher gestaltet werden. Die Gefahr bezüglich des sogenannten Übersprechens (Englisch: Crosstalk) kann reduziert oder minimiert werden. An der

Strahlungsaustrittsseite der Laserdiode wird zudem ein erhöhter Kontrast erzielt. Die Peak-Wellenlänge der von dem Halbleiterlaser emittierten Strahlung ist bevorzugt eine Wellenlänge im infraroten oder im sichtbaren Spektralbereich.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform der Laserdiode ist die Umhüllung aus einem strahlungsundurchlässigen Material gebildet. Bevorzugt ist die Umhüllung insbesondere bezüglich der Materialauswahl und bezüglich ihrer Schichtdicke derart ausgeführt, dass die Umhüllung für Licht im infraroten

Spektralbereich strahlungsundurchlässig ist. Ein Material und eine Schichtdicke der Deckschicht können derart gewählt sein, dass die Deckschicht für Licht im sichtbaren Spektralbereich strahlungsundurchlässig und für Licht im infraroten

Spektralbereich strahlungsdurchlässig ausgeführt ist. Zum Beispiel ist die Umhüllung aus einem Material gebildet, das für Licht im infraroten Spektralbereich

strahlungsundurchlässig, bevorzugt strahlungsabsorbierend ausgebildet ist oder wirkt. Insbesondere ist die Deckschicht aus einem Material gebildet, das für Licht im sichtbaren Spektralbereich strahlungsabsorbierend und für Licht im infraroten Spektralbereich bevorzugt strahlungsdurchlässig ausgebildet ist oder wirkt. Gemäß zumindest einer Ausführungsform der Laserdiode weist diese eine Maske auf. Die Maske ist in vertikaler Richtung insbesondere zwischen dem optischen Element und dem

Halbleiterlaser ausgebildet. Bevorzugt ist die Maske zur Erzeugung eines Piktogramms eingerichtet. Zum Beispiel ist die Maske eine Abschattungsmaske, die strahlungsdurchlässige Bereiche und strahlungsundurchlässige Bereiche aufweist. Die strahlungsdurchlässigen und/oder strahlungsundurchlässigen Bereiche bilden insbesondere ein vorgegebenes Muster, das zum Beispiel ein vordefiniertes Piktogramm abbildet. Im Betrieb der Laserdiode kann das Piktogramm auf eine Zielfläche projiziert werden. Durch das optische Element kann das Muster der Maske als Piktogramm auf der Zielfläche vergrößert werden. Das Piktogramm kann durch beleuchtete oder nicht beleuchtete Teilflächen der Zielfläche wiedergegeben werden.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform der Laserdiode weist diese einen Abstandshalter auf. Der Abstandshalter ist in vertikaler Richtung etwa zwischen dem optischen Element und dem Halbleiterlaser angeordnet. Der Abstandshalter ist bevorzugt zur Einstellung eines vorgegebenen Abstands zwischen der Maske und dem Halbleiterlaser eingerichtet.

Außerdem kann der Abstandshalter dazu eingerichtet sein, einen vorgegebenen Abstand zwischen dem optischen Element und dem Halbleiterlaser oder zwischen dem optischen Element und der Maske einzustellen. Bevorzugt ist der Abstandshalter für die von dem Halbleiterlaser emittierte Strahlung durchlässig ausgebildet. Zum Beispiel weist der Abstandshalter eine vertikale Schichtdicke auf, die insbesondere zwischen

einschließlich 50 ym und 1 mm ist, etwa zwischen

einschließlich 50 ym und 500 ym oder zwischen einschließlich 100 ym und 500 ym. Die Maske kann auf dem optischen Element oder auf dem

Abstandshalter gebildet sein, insbesondere direkt gebildet sein. Es ist möglich, dass die Maske als Bestandteil des optischen Elements oder als Bestandteil des Abstandshalters ausgeführt ist. Insbesondere sind der Halbleiterlaser, der Abstandshalter, das optische Element und/oder die Maske miteinander stoffschlüssig verbunden.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform der Laserdiode ist ein Bereich zwischen dem optischen Element und dem

Halbleiterlaser mit nicht-gasförmigem Material gefüllt.

Insbesondere ist zwischen dem Halbleiterlaser und dem

optischen Element keinerlei gasförmiges Material angeordnet. Beispielsweise ist kein Luftspalt, keine Pore und/oder keine andere Struktur zwischen dem optischen Element und dem

Halbleiterlaser angeordnet, welche mit einem gasförmigen Material gefüllt ist. Insbesondere ist kein Stickstoff, keine Umgebungsluft, kein Argon und/oder kein sonstiges Edelgas zwischen dem Halbleiterlaser und dem optischen Element angeordnet. Insbesondere ist zwischen dem optischen Element und dem Halbleiterlaser ausschließlich Material angeordnet, welches einen Brechungsindex aufweist, der zumindest 1,1, bevorzugt zumindest 1,3, beträgt. Vorteilhafterweise weist ein Laserstrahl, welcher von dem Halbleiterlaser emittiert wird, eine geringere Strahlaufweitung auf, wenn dieser ausschließlich Materialien mit einem Brechungsindex

durchläuft, welcher größer als 1 ist. Somit kann

vorteilhafterweise das optische Element besonders kompakt sein, da nur eine geringe Strahlaufweitung zwischen der dem optischen Element zugewandten Fläche des Halbleiterlasers und dem optischen Element stattfindet. Gemäß zumindest einer Ausführungsform überdeckt das optische Element die dem optischen Element zugewandte Fläche des

Halbleiterlasers nicht vollständig. Beispielsweise überdeckt das optische Element ausschließlich den Teil der dem

optischen Element zugewandten Fläche, durch welchen der

Halbleiterlaser im bestimmungsgemäßen Betrieb kohärente

Strahlung emittiert. Insbesondere überdeckt das optische Element maximal 90 %, bevorzugt maximal 60 %, der dem

optischen Element zugewandten Fläche des Halbleiterlasers. In Draufsicht auf die Laserdiode weist das optische Element insbesondere einen kleineren Querschnitt auf als der

Halbleiterlaser. Insbesondere überragt das optische Element in lateralen Richtungen, parallel zur Haupterstreckung des optischen Elements, die dem optischen Element zugewandte Fläche des Halbleiterlasers nicht. Vorteilhafterweise kann das optische Element besonders platzsparend realisiert werden, sodass bei der Herstellung des optischen Elements eine besonders geringe Menge des Materials des optischen Elements benötigt wird.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform der Laserdiode schließt das optische Element in lateralen Richtungen bündig mit dem Halbleiterlaser ab. Laterale Richtungen verlaufen parallel zu der Haupterstreckungsebenen des optischen Elements.

Insbesondere verlaufen die Seitenflächen des

Halbleiterlasers, welche die dem optischen Element zugewandte Seite und die dem optischen Element abgewandte Seite

miteinander verbinden parallel zu den Seitenflächen des optischen Elements, welche die dem Halbleiterlaser zugewandte Fläche mit der dem Halbleiterlaser abgewandten Fläche

verbinden. Beispielsweise sind die Seitenflächen des

optischen Elements und die Seitenflächen des Halbleiterlasers in einem gemeinsamen Verfahrensschritt erzeugt. Vorteilhafterweise ermöglicht ein bündiges Abschließen des Halbleiterlasers und des optischen Elements in lateralen Richtungen eine besonders stabile Verbindung zwischen dem Halbleiterlaser und dem optischen Element, da beispielsweise die gesamte dem optischen Element zugwandte Fläche des

Halbleiterlasers zur Erzeugung der mechanisch festen

Verbindung genutzt wird. Zusätzlich ermöglicht ein bündiges Abschließen in lateraler Richtung des optischen Elements und des Halbleiterlasers eine besonders kompakte Bauweise der Laserdiode.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform der Laserdiode ist die diffraktive Struktur oder die Meta-Optik-Struktur oder die Linsenstruktur beabstandet zu der dem optischen Element zugewandten Fläche des Halbleiterlasers angeordnet.

Beispielsweise kann eine dem Halbleiterlaser zugewandte Seite des optischen Elements mit der ersten Schicht und eine dem Halbleiterchip abgewandte Seite des optischen Elements mit der zweiten Schicht gebildet sein. Beispielsweise weist eine Grenzfläche zwischen der ersten und der zweiten Schicht des optischen Elements eine Strukturierung auf, mit welcher die Elemente der diffraktiven Struktur gebildet sind. Die erste und die zweite Schicht können jeweils eine

Haupterstreckungsebene aufweisen, welche parallel zur

Haupterstreckungsebene des optischen Elements und/oder des Halbleiterlasers verläuft. Die erste und die zweite Schicht können jeweils mit Materialien mit unterschiedlichen

optischen Eigenschaften gebildet sein. Die optischen

Eigenschaften können beispielsweise unterschiedliche

Brechungsindizes, unterschiedliche Absorptionskoeffizienten und/oder unterschiedliche Reflektivitäten sein.

Beispielsweise kann die erste Schicht Aussparungen aufweisen, die mit dem Material der zweiten Schicht befüllt sind. Insbesondere ist die zweite Schicht mit mehreren nicht zusammenhängenden Bereichen gebildet, die in lateralen

Richtungen, insbesondere in allen Richtungen, vollständig von dem Material der ersten Schicht umgeben sind.

Die diffraktive Struktur oder die Meta-Optik-Struktur oder die Linsenstruktur kann auf einer dem Halbleiterlaser

abgewandten Seite der ersten Schicht angeordnet sein.

Beispielsweise weist die erste Schicht eine vorgegebene Dicke auf, welche größer 0 ist. Insbesondere beträgt die Dicke der ersten Schicht zumindest 200 ym. Weiter kann zwischen der diffraktiven Struktur und dem Halbleiterlaser oder zwischen der Linsenstruktur und dem Halbleiterlaser oder zwischen der Meta-Optik-Struktur und dem Halbleiterlaser ein

Verbindungsmittel angeordnet sein, welches beispielsweise eine Dicke von zumindest 100 ym, insbesondere zumindest 200 ym, aufweist. Das Verbindungsmittel bildet insbesondere eine Verbindungsschicht. Beispielsweise beträgt der Abstand zwischen der diffraktiven Struktur oder der Meta-Optik- Struktur oder der Linsenstruktur und der dem optischen

Element zugewandten Seite des Halbleiterlasers zumindest 25 ym, insbesondere zumindest 250 ym. Beispielsweise ist die diffraktive Struktur oder die Meta-Optik-Struktur oder die Linsenstruktur zumindest um die Dicke der ersten Schicht und/oder des Verbindungsmittels von der dem optischen Element zugewandten Fläche des Halbleiterlasers beabstandet

angeordnet. Zum Beispiel ist die erste Schicht aus Glas oder aus einem glasartigen Material gebildet. Weiter kann die diffraktive Struktur oder die Meta-Optik- Struktur oder die Linsenstruktur an einer dem Halbleiterlaser zugewandten Seite des optischen Elements angeordnet sein. Beispielsweise ist die diffraktive Struktur oder die Meta- Optik-Struktur oder die Linsenstruktur um die Dicke des zwischen dem Halbleiterlaser und dem optischen Element angeordneten Verbindungsmittels beabstandet von der dem optischen Element zugewandten Fläche des Halbleiterlasers angeordnet. Insbesondere ist die diffraktive Struktur oder die Meta-Optik-Struktur oder die Linsenstruktur an der

Grenzfläche zwischen dem optischen Element und dem

Verbindungsmittel angeordnet. Beispielsweise ist die

diffraktive Struktur durch eine Strukturierung der dem

Verbindungsmittel zugewandten Oberfläche des optischen

Elements gebildet.

Vorteilhafterweise kann mittels der Anpassung einzelner

Schichten des Verbindungsmittels und/oder des optischen

Elements der Abstand der diffraktiven Struktur oder der Meta- Optik-Struktur oder der Linsenstruktur zu der dem optischen Element zugewandten Strahlungsaustrittfläche des

Halbleiterlasers besonders exakt eingestellt werden. Gemäß zumindest einer Ausführungsform der Laserdiode ist der vertikale Abstand zwischen der diffraktiven Struktur oder der Meta-Optik-Struktur oder der Linsenstruktur und dem

Verbindungsmittel oder der dem optischen Element zugewandten Seite des Halbleiterlasers durch die Umhüllung bedeckt, insbesondere vollständig bedeckt. Der Abstand kann größer als 50 ym, 100 ym, 200 ym oder größer als 300 ym sein, zum

Beispiel zwischen einschließlich 50 ym und 950 ym, etwa zwischen einschließlich 100 ym und 500 ym. Zum Beispiel ist der Abstand durch einen vertikalen Teilbereich eines

Grundkörpers des optischen Elements gegeben, wobei der

Teilbereich frei von Substrukturen der diffraktiven Struktur oder der Meta-Optik-Struktur oder der Linsenstruktur ist. Oberhalb des vertikalen Teilbereichs, also weiter entfernt von dem Halbleiterlaser, können die Substrukturen der

diffraktiven Struktur oder der Meta-Optik-Struktur oder der Linsenstruktur in dem Grundkörper ausgebildet oder

eingebettet sein. Zum Beispiel ist der Teilbereich oder der Grundkörper des optischen Elements ein Glaskörper. Es ist möglich, dass die gesamten Seitenflächen des Grundkörpers oder des optischen Elements von dem Material der Umhüllung bedeckt sind.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist ausschließlich auf einer nach außen freiliegenden Fläche des optischen Elements eine Antireflektionsschicht angeordnet. Beispielsweise ist das optische Element in direktem Kontakt zu einer dem

optischen Element zugewandten Fläche des Halbleiterlasers angeordnet oder das optische Element ist mittels eines

Verbindungsmittels auf dem Halbleiterlaser angeordnet, wobei der Brechungsindex des Verbindungsmittels um maximal 0,2, bevorzugt um maximal 0,1, von dem Brechungsindex des Material der dem Halbleiterlaser zugewandten Seite des optischen

Elements abweicht. Vorteilhafterweise ist keine zusätzliche Antireflektionsbeschichtung auf der dem Halbleiterchip zugewandten Seite des optischen Elements notwendig, da an dieser Grenzfläche des optischen Elements aufgrund der geringen Differenz der Brechungsindices des optischen

Elements und des Verbindungsmittels Reflektionen vermieden werden.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist eine elektrische Kontaktfläche auf der dem optischen Element zugewandten

Fläche des Halbleiterlasers angeordnet und die Kontaktfläche ist nicht von dem optischen Element überdeckt. Beispielsweise überdeckt das optische Element die dem optischen Element zugewandte Fläche des Halbleiterlasers nicht vollständig. Somit kann das optische Element direkt auf dem Halbleiterlaser angeordnet werden und Strukturen des

Halbleiterlasers, welche auf einer dem optischen Element zugewandten Seite angeordnet sind, werden nicht von dem optischen Element überdeckt. Beispielsweise ist die

Kontaktfläche dazu eingerichtet den Halbleiterlaser

elektrisch leitend zu kontaktieren und zu bestromen. Die Kontaktfläche ist beispielsweise mit einer Metallschicht gebildet. Vorteilhafterweise kann auch dann das optische Element direkt auf der Strahlungsaustrittsseite des

Halbleiterlasers angeordnet werden, wenn der Halbleiterlaser auf einer dem optischen Element zugewandten Seite funktionale Strukturen aufweist.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform weist der

Halbleiterlaser ausschließlich auf einer dem optischen

Element abgewandten Seite elektrische Kontaktflächen auf. Beispielsweise sind alle Flächen des Halbleiterlasers, außer der Fläche an welcher die elektrischen Kontaktflächen

angeordnet sind, vollständig von einem Verbindungsmittel überdeckt. Vorteilhafterweise ermöglicht eine solche Bauart eine besonders robuste und kompakte Laserdiode.

Es wird des Weiteren ein Verfahren zur Herstellung einer Laserdiode angegeben. Mit dem Verfahren kann insbesondere eine hier beschriebene Laserdiode hergestellt werden. Das heißt, sämtliche für die Laserdiode offenbarten Merkmale sind auch für das Verfahren offenbart und umgekehrt.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst das Verfahren zur Herstellung einer Laserdiode einen Verfahrensschritt A, in welchem eine Vielzahl von oberflächenemittierenden

Halbleiterlasern in einem ersten Verbund bereitgestellt wird. Beispielsweise ist die Vielzahl von oberflächenemittierenden Halbleiterlasern in einem gemeinsamen Prozess hergestellt. Insbesondere ist der gesamte Verbund der Vielzahl von

oberflächenemittierenden Halbleiterlasern in einem

gemeinsamen Prozess hergestellt. Beispielsweise ist die

Vielzahl oberflächenemittierender Halbleiterlaser in dem ersten Verbund auf einem gemeinsamen Träger angeordnet.

Insbesondere ist die Vielzahl von Halbleiterlasern auf dem Träger hergestellt. Beispielsweise ist die Vielzahl von oberflächenemittierenden Halbleiterlasern ist in einer lateralen Ebene nebeneinander angeordnet. Insbesondere ist die Vielzahl oberflächenemittierender Halbleiterlaser an den Knotenpunkten eines regelmäßigen Rechteckgitters

nebeneinander angeordnet. Zum Beispiel handelt es sich bei dem ersten Verbund um einen Waferverbund, in dem die

Laserdioden gemeinsam hergestellt sind.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens zur Herstellung einer Laserdiode wird in einem Verfahrensschritt B eine Vielzahl von optischen Elementen in einem zweiten Verbund bereitgestellt. Beispielsweise ist die Vielzahl von optischen Elementen in einem gemeinsamen

Herstellungsverfahren hergestellt. Die Vielzahl von optischen Elementen ist beispielsweise in einer lateralen Ebene

nebeneinander angeordnet. Insbesondere ist die Vielzahl optischer Elemente an den Knotenpunkten eines regelmäßigen Rechteckgitters in einer lateralen Ebene nebeneinander angeordnet .

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens zur Herstellung einer Laserdiode werden in einem

Verfahrensschritt C die Vielzahl optischer Elemente und die Vielzahl von Halbleiterlasern stoffschlüssig miteinander verbunden. Beispielsweise werden die optischen Elemente und die Halbleiterlaser mittels eines Verbindungsmittels

Stoffschlüssig miteinander verbunden. Alternativ können die optischen Elemente und die Halbleiterlaser mittels Bondens miteinander verbunden werden. Insbesondere werden alle

Halbleiterlaser und alle optischen Elemente zeitgleich in einem gemeinsamen Verfahrensschritt miteinander verbunden.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens zur Herstellung einer Laserdiode werden in einem

Verfahrensschritt D die optischen Elemente und die

Halbleiterlaser vereinzelt, wobei nach dem Vereinzeln jedem Halbleiterlaser genau ein optisches Element zugeordnet ist. Beispielsweise werden die optischen Elemente und die

Halbleiterlaser in einem gemeinsamen Verfahrensschritt vereinzelt. Beispielsweise werden die optischen Elemente und die Halbleiterlaser mittels Sägens, mittels eines

Laserschneideprozesses oder mittels eines Ätzprozesses vereinzelt . Vorteilhafterweise ermöglicht ein solches Verfahren ein zeitgleiches Anordnen einer Vielzahl von optischen Elementen auf einer Vielzahl von Halbleiterlasern, wobei sowohl die optischen Elemente als auch die Halbleiterlaser in einem gemeinsamen Verfahren hergestellt sein können.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens zum Herstellen einer Laserdiode wird der Verfahrensschritt D nach dem Verfahrensschritt C ausgeführt. Insbesondere werden die optischen Elemente und die Halbleiterlaser erst nach dem stoffschlüssigen Verbinden der optischen Elemente mit den Halbleiterlasern vereinzelt. Insbesondere werden die

Verfahrensschritte A, B, C und D in der genannten Reihenfolge durchgeführt. Vorteilhafterweise ermöglicht ein derartiges Vorgehen eine vereinfachte Ausrichtung des optischen Elements 20 relativ zum Halbleiterlaser 10. Weiter ermöglicht dies eine besonders zeitsparende Herstellung einer Vielzahl von Leuchtdioden .

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens zum Herstellen einer Laserdiode wird eine hier beschriebene

Laserdiode hergestellt. Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen und

Weiterbildungen der Laserdiode und des Verfahrens zum

Herstellen einer Laserdiode ergeben sich aus den folgenden, in Zusammenhang mit den Figuren dargestellten

Ausführungsbeispielen .

Es zeigen die Figuren 1, 2, 3 und 5D verschiedene

Ausführungsformen einer hier beschriebenen Laserdiode.

Es zeigen die Figuren 4, 5A, 5B, 5C und 5D verschiedene

Verfahrensschritte des Verfahrens zur Herstellung einer

Laserdiode .

Es zeigen die Figuren 6, 7, 8 und 9 weitere Ausführungsformen einer Laserdiode oder eines Verfahrens zur Herstellung einer Laserdiode.

Es zeigen die Figuren 10A, 10B, 10C, IIA und IIB außerdem weitere Ausführungsformen einer Laserdiode oder eines

Verfahrens zur Herstellung einer Laserdiode.

Gleiche, gleichartige oder gleich wirkende Elemente sind in den Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Die Figuren und die Größenverhältnisse der in den Figuren dargestellten Elemente untereinander sind nicht als maßstäblich zu betrachten. Vielmehr können einzelne Elemente zur besseren Darstellbarkeit und/oder für eine bessere

Verständlichkeit übertrieben groß dargestellt sein.

Die Figur 1 zeigt eine schematische Schnittdarstellung einer hier beschriebenen Laserdiode 1 gemäß eines ersten

Ausführungsbeispiels. Die Laserdiode umfasst einen

oberflächenemittierenden Halbleiterlaser 10, welcher dazu eingerichtet ist, elektromagnetische Strahlung E zu

emittieren. Insbesondere ist der Halbleiterlaser 10 dazu eingerichtet, elektromagnetische Strahlung E senkrecht zu seiner Haupterstreckungsebene abzustrahlen. Insbesondere handelt es sich bei dem Halbleiterlaser 10 um einen VCSEL. Beispielsweise ist der Halbleiterlaser 10 mit einem

Schichtenstapel, welcher mehrere Halbleiterschichten umfasst, gebildet. Im bestimmungsgemäßen Betrieb emittiert der

Halbleiterlaser in einer Abstrahlrichtung L, die

beispielsweise parallel zur Stapelrichtung verläuft, der Halbleiterschichten elektromagnetische Strahlung E.

Weiter umfasst die Laserdiode 1 einen Träger 30, welcher auf einer Hauptfläche des Halbleiterlasers 10 angeordnet ist. Beispielsweise handelt es sich bei dem Träger 30 um ein

Substrat, auf welchem der Halbleiterlaser 10 hergestellt ist. Insbesondere ist der Halbleiterlaser 10 mittels eines

Epitaxieverfahrens auf dem Träger 30 hergestellt. An einer dem Träger 30 abgewandten Seite des Halbleiterlasers 10 ist ein optisches Element 20 angeordnet. Das optische Element 20 ist dem Halbleiterlaser 10 in der Abstrahlrichtung L

nachgeordnet. Das optische Element 20 umfasst eine

diffraktive Struktur 200 oder eine Meta-Optik-Struktur 200 oder eine Linsenstruktur 200, welche dazu eingerichtet ist, von dem Halbleiterlaser 10 emittierte elektromagnetische Strahlung E zu beeinflussen. Die diffraktiven Struktur 200 umfasst beispielsweise periodisch entlang der

Haupterstreckungsebene des optischen Elements 20 angeordnete Elemente 205, die in zumindest einer Raumrichtung quer zu der Abstrahlrichtung L eine Größe in der Größenordnung des

Wellenlängenbereichs der emittierten elektromagnetischen Strahlung E aufweisen. Die optischen Elemente 205 sind beispielsweise als Aussparungen in einer ersten Schicht 201 des optischen Elements 20 ausgebildet. Insbesondere können die Aussparungen, mit welchen die Elemente 205 gebildet sind mit einem gasförmigen Material befüllt sein. Die Elemente 205, die etwa in der Figur 2 schematisch dargestellt sind, bilden insbesondere Substrukturen der diffraktiven Struktur 200 oder der Meta-Optik-Struktur 200 oder der Linsenstruktur 200.

Der Halbleiterlaser 10 und das optische Element 20 sind mittels eines Verbindungsmittels 50 mechanisch fest

miteinander verbunden. Beispielsweise handelt es sich bei dem Verbindungsmittel 50 um einen Klebstoff, insbesondere um ein Epoxidharz oder ein Silikon. Das Verbindungsmittel 50 ist auf einer Strahlungsaustrittsseite 10a der Laserdiode 10

angeordnet. Das Verbindungsmittel 50 bildet insbesondere eine Verbindungsschicht 50. Die Verbindungsschicht 50 ist in der vertikalen Richtung etwa zwischen dem optischen Element 20 und dem Halbleiterlaser 10 angeordnet. Beispielweise ist ein Bereich zwischen dem optischen Element 20 und dem

Halbleiterlaser 10 mit nicht-gasförmigem Material gefüllt. Insbesondere bedeckt das Verbindungsmittel 50 die

Strahlungsaustrittsseite 10a vollständig. Das optische

Element 20, insbesondere die erste Schicht 201, ist beispielsweise mit einem Material gebildet, welches denselben Brechungsindex wie das Verbindungsmittel 50 aufweist.

An dem Träger 30 sind eine erste Kontaktfläche 41 und eine zweite Kontaktfläche 42 angeordnet. Mittels der ersten

Kontaktfläche 41 und der zweiten Kontaktfläche 42 kann die Laserdiode 1 elektrisch leitend kontaktiert und betrieben werden. Die erste Kontaktfläche 41 ist auf einer dem

Halbleiterlaser 10 abgewandten Seite des Trägers 30

angeordnet. Beispielsweise ist die dem Halbleiterlaser 10 abgewandte Seite des Trägers 30 vollständig von der ersten Kontaktfläche 41 überdeckt. Die Laserdiode 1 ist mit der ersten Kontaktfläche 41 auf eine elektrisch leitende

Oberfläche montierbar, die zusätzlich als Wärmesenke für die Laserdiode 1 dienen kann. Die zweite Kontaktfläche 42 ist auf einer der ersten Kontaktfläche 41 abgewandten Seite des

Trägers 30 lateral neben dem Halbleiterlaser 10 angeordnet. Beispielsweise kann die zweite Kontaktfläche 42 mittels eines Bonddrahts 43 elektrisch leitend kontaktiert werden.

Die Figur 2 zeigt eine schematische Schnittdarstellung einer hier beschriebenen Laserdiode 1 gemäß eines weiteren

Ausführungsbeispiels. Im Gegensatz zu dem in Figur 1

dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Halbleiterlaser 10 nicht auf einem Träger 30 angeordnet. Insbesondere weist der Halbleiterlaser 10 ausschließlich auf einer dem optischen Element 20 abgewandten Seite elektrische Kontaktflächen 4 auf. Der Halbleiterlaser 10 und das optische Element 20 sind Stoffschlüssig mittels eines Verbindungsmittels 50

miteinander verbunden. Beispielsweise ist das optische

Element 20 mit einem Material gebildet, welches denselben Brechungsindex wie das Verbindungsmittel 50 aufweist.

Insbesondere wird die von dem Halbleiterlaser 10 emittierte elektromagnetische Strahlung E an der Grenzfläche zwischen dem Verbindungsmittel 50 und dem optischen Element 20 nicht gebrochen . Das optische Element 20 schließt in lateralen Richtungen R, die senkrecht zur Abstrahlrichtung L des Halbleiterlasers 10 verlaufen, bündig mit dem Halbleiterlaser 10 ab. Insbesondere überragt das optische Element 20 den Halbleiterlaser 10 in lateralen Richtungen R nicht. Das optische Element 20 ist mit einer ersten Schicht 201 und einer zweiten Schicht 202 gebildet. Die zweite Schicht 202 ist nicht zusammenhängend ausgebildet und ist in Aussparungen der ersten Schicht 201 angeordnet. Die zweite Schicht 202 ist beispielsweise

allseitig vollständig von der ersten Schicht 201 umgeben. Die erste 201 und die zweite 202 Schicht bilden Elemente 205, die als diffraktive Struktur 200 für die von dem Halbleiterlaser 10 emittierte elektromagnetische Strahlung E wirken.

Es ist möglich, dass die Elemente 205 durch Substrukturen der Meta-Optik-Struktur 200 oder der Linsenstruktur 200 gebildet sind. Die Substrukturen der Meta-Optik-Struktur 200 oder der Linsenstruktur 200 können allseitig vollständig von der ersten Schicht 201 umgeben sein. Insbesondere in diesem Sinne ist die diffraktive Struktur 200 oder die Meta-Optik-Struktur 200 oder der Linsenstruktur 200 in dem optischen Element 20, insbesondere in der ersten Schicht 201 vergraben. Die erste Schicht 201 dient insbesondere als Planarisierungsschicht und/oder als Verkapselungsschicht des optischen Elements 20. Abweichend von der Figur 2 ist es möglich, dass mehrere oder alle Elemente 205, die insbesondere durch Substrukturen der Meta-Optik-Struktur 200 oder der Linsenstruktur 200 gebildet sind, zusammenhängend gebildet sind. Zum Beispiel bilden die Elemente 205 eine Linsenreihe, eine Linsenmatrix aus mehreren Linsenreihen der Linsenstruktur 200 oder eine Meta-Linse insbesondere aus Nanosubstrukturen der Meta-Optik-Struktur 200. Die diffraktive Struktur 200, die Meta-Optik-Struktur 200 oder die Linsenstruktur 200 ist beabstandet zu der dem optischen Element zugewandten Seite 10a des Halbleiterlasers 10 angeordnet. Insbesondere ist der Abstand D zwischen der diffraktiven Struktur 200, der Meta-Optik-Struktur 200 oder der Linsenstruktur 200 und der Strahlungsaustrittsseite 10a über die Dicke des Verbindungsmittels 50 und/oder die Dicke des optischen Elements 20, insbesondere der ersten Schicht 201, anpassbar. Weist das optische Element 20 eine Linsenstruktur 200 auf, kann das Element 205 als Linse ausgebildet sein. Das Element 205 bildet insbesondere eine optische Substruktur der

Linsenstruktur 200. Die Mehrzahl der Elemente 205 kann eine Reihe oder mehrere Reihen von Linsen bilden. Die Elemente 205 können in der ersten Schicht 201 eingebettet sein. Die

Elemente 205 können einen höheren oder einen kleineren

Brechungsindex aufweisen als ein Material der ersten Schicht 201. Zum Beispiel unterscheiden sich die Brechungsindizes der Elemente 205 und des Materials der ersten Schicht um

mindestens 0,1, 0,2, 0,5 oder um mindestens 0,5, etwa

zwischen einschließlich 0,1 und 1 oder zwischen

einschließlich 0,1 und 2. Die erste Schicht 201 kann als Planarisierungsschicht oder als Verkapselungsschicht der diffraktiven Struktur 200, der Meta-Optik-Struktur 200, der Linsenstruktur 200 oder des optischen Elements 20 gebildet sein . Weiter ist auf einer dem Halbleiterlaser 10 abgewandten

Fläche des optischen Elements 20 eine Antireflektionsschicht 8 angeordnet. Insbesondere ist ausschließlich auf einer nach außen freiliegenden Fläche la des optischen Elements 20 die Antireflexionsschicht 8 angeordnet.

Die Figur 3 zeigt eine schematische Schnittdarstellung einer hier beschriebenen Laserdiode 1 gemäß eines weiteren

Ausführungsbeispiels. In diesem Ausführungsbeispiel sind das optische Element 20 und der Halbleiterlaser 10 mittels des Verbindungsmittels 50 Stoffschlüssig miteinander verbunden. Weiter umgibt das Verbindungsmittel 50 den Halbleiterlaser 10 und das optische Element 20 in lateralen Richtungen R.

Insbesondere sind alle Flächen des optischen Elements 20 und des Halbleiterlasers 10, die quer zur Abstrahlrichtung L des Halbleiterlasers 10 verlaufen, vollständig von dem

Verbindungsmittel 50 überdeckt. Insbesondere überdeckt das Verbindungsmittel 50 auch die dem Halbleiterlaser 10

abgewandte Fläche des optischen Elements 20 vollständig.

Beispielsweise handelt es sich bei dem Verbindungsmittel 50 um ein Umhüllungsmittel, welches für die von dem

Halbleiterlaser 10 emittierte elektromagnetische Strahlung E transparent ausgebildet ist. Der Halbleiterlaser 10 ist mit seiner dem optischen Element 20 abgewandten zweiten Kontaktfläche 42 stoffschlüssig mit einem Gehäuse 60 verbunden. Beispielsweise ist das Gehäuse 60 zumindest teilweise elektrisch leitend ausgebildet und dient als Wärmesenke und zur elektrischen Kontaktierung des

Halbleiterlasers 10. Auf der Strahlungsaustrittsseite 10a des Halbleiterlasers 10 ist die erste Kontaktfläche 41

angeordnet. Die erste Kontaktfläche 41 ist elektrisch leitend mittels eines Bonddrahtes 43 mit dem Gehäuse 60 verbunden. Insbesondere sind der Bonddraht 43 und die zweite Kontaktfläche 42 über das Gehäuse 60 nicht elektrisch leitend miteinander verbunden. Die erste elektrische Kontaktfläche 41 ist auf der dem optischen Element 20 zugewandten

Strahlungsaustrittsseite 10a des Halbleiterlasers 10

angeordnet. Das optische Element 20 überdeckt die

Strahlungsaustrittsseite 10a des Halbleiterlasers 10 nicht vollständig. Insbesondere ist die erste Kontaktfläche 41 nicht von dem optischen Element 20 überdeckt.

Das optische Element 20 ist mit einer ersten Schicht 201 und einer zweiten Schicht 202 gebildet. Die erste Schicht 201 weist eine Vielzahl von Aussparungen auf, welche vollständig mit dem Material der zweiten Schicht 202 befüllt sind. Die erste 201 und die zweite Schicht 202 unterscheiden sich in zumindest einer optischen Eigenschaft, wie beispielsweise ihrem Brechungsindex, ihrer Reflektivität und/oder ihrer Absorption für von dem Halbleiterlaser 10 emittierte

elektromagnetische Strahlung E. Die erste 201 und die zweite 202 Schicht bilden eine diffraktive Struktur 200, welche eine Vielzahl von Elementen 205 umfasst, die dazu eingerichtet sind von dem Halbleiterlaser 10 emittierte elektromagnetische Strahlung E zu beeinflussen. Gemäß Figur 3 überragt der Halbleiterlaser 10 das optische Element 20 in einer lateralen Richtung. Der Halbleiterlaser 10 kann teilweise frei von einer Bedeckung durch das optische Element 20 sein, sodass dieser insbesondere an seiner dem optischen Element 20 zugewandten Seite elektrisch

kontaktierbar ist. In Draufsicht bedeckt das optische Element 20 den Halbleiterlaser 10 bevorzugt lediglich teilweise. Zum Beispiel weist der Halbleiterlaser 10 eine dem optischen Element 20 zugewandte Oberfläche mit einem Freibereich auf, der frei von eine Bedeckung durch das optische Element 20 ist. Auf dem Freibereich kann/können eine oder mehrere

Kontaktflächen 41 und/oder 42 gebildet sein. Abweichend von der Figur 3 ist es möglich, dass das in der

Figur 3 dargestellte optische Element 20 analog zu dem in der Figur 2 dargestellten optischen Element 20 aufgebaut ist. Abweichend von der Figur 3 ist es weiterhin möglich, dass sowohl die erste Kontaktfläche 41 als auch die zweite

Kontaktfläche 42 analog zu der in der Figur 2 dargestellten

Ausführungsform für eine Laserdiode 1 auf einer dem optischen Element 20 abgewandten Rückseite des Halbleiterlasers 10 angeordnet sind. Der Halbleiterlaser 10 ist insbesondere als oberflächenmontierbares Bauelement eingerichtet und kann ausschließlich über seine Rückseite extern elektrisch

kontaktiert werden. Die erste Kontaktfläche 41 und die zweite Kontaktfläche 42 sind insbesondere unterschiedlichen

elektrischen Polaritäten des Halbleiterlasers 10

beziehungsweise der Laserdiode 1 zugeordnet. Zum Beispiel weist der Halbleiterlaser 10 die Form eines Flip-Chips auf.

Die Figur 4 zeigt einen Teil eines Verfahrens zur Herstellung einer Vielzahl von Laserdioden 1. In diesem Verfahrensschritt sind die Halbleiterlaser 10 mit ihrer zweiten Kontaktfläche 42 stoffschlüssig mit einem Gehäuse 60 verbunden. Die

Halbleiterlaser 10 sind mittels eines Bonddrahtes 43 an ihrer ersten Kontaktfläche 41 elektrisch leitend mit dem Gehäuse 60 kontaktiert. In dem Gehäuse 60 ist das Verbindungsmittel 50 angeordnet, welches als Umhüllungsmittel dient.

Das Verbindungsmittel 50 ist zumindest auf den

Strahlungsaustrittsseiten 10a der Halbleiterlaser 10

angeordnet. Zusätzlich ist das Verbindungsmittel 50 derart in dem Gehäuse 60 angeordnet, dass Seitenflächen der Halbleiterlaser 10, welche die dem optischen Element 20 abgewandte Seite und die dem optischen Element zugewandte Seite 10a des Halbleiterlasers 10 miteinander verbinden, überdeckt sind. Das Verbindungsmittel 50 kann beispielsweise in einem Verfahrensschritt derart in dem Gehäuse 60

angeordnet sein, dass alle Strahlungsaustrittsseiten 10a der Halbleiterlaser 10 mit einer vorgegebenen Dicke des

Verbindungsmittels 50 überdeckt sind. In einem weiteren

Verfahrensschritt können auf den Halbleiterlasern 10 optische Elemente 20 angeordnet werden, sodass die optischen Elemente 20 den Halbleiterlasern 10 in Abstrahlrichtung L nachgeordnet sind. In einem darauffolgenden Verfahrensschritt wird

zusätzliches Verbindungsmittel 50 in dem Gehäuse 60

angeordnet, sodass die optischen Elemente 20 vollständig von dem Verbindungsmittel 50 überdeckt sind. In einem

darauffolgenden Verfahrensschritt werden die Laserdioden 1 entlang der Trennlinien 7 vereinzelt. Beispielsweise werden die Laserdioden 1 mittels eines Säge- oder

Laserschneideverfahrens entlang der Trennlinien 7 vereinzelt.

Die Figur 5A zeigt ein hier beschriebenes Verfahren zur

Herstellung einer Laserdiode 1 nach den Verfahrensschritten A und B. Dabei wurde in dem Verfahrensschritt A eine Vielzahl von oberflächenemittierenden Halbleiterlasern 10 in einem ersten Verbund 110 bereitgestellt. Beispielsweise sind die Halbleiterlaser 10 auf einem gemeinsamen Träger 30

angeordnet. Insbesondere sind die Halbleiterlaser 10 auf dem gemeinsamen Träger 30 in einem gemeinsamen

Herstellungsverfahren hergestellt. Auf einer den

Halbleiterlasern 10 abgewandten Seite des Trägers 30 sind Kontaktflächen 4 angeordnet. Weiter wird in einem Verfahrensschritt B eine Vielzahl von optischen Elementen 20 mit diffraktiven Strukturen 200, MetaOptik-Strukturen 200 oder mit Linsenstrukturen 200 in einem zweiten Verbund 120 bereitgestellt. Die Vielzahl von

optischen Elementen 20 ist Stoffschlüssig mechanisch fest miteinander verbunden. Insbesondere sind die optischen

Elemente 20 in einem gemeinsamen Verfahren hergestellt. Die diffraktiven Strukturen 200, die Meta-Optik-Strukturen 200 oder die Linsenstrukturen 200 sind mit Elementen 205

gebildet, die beispielsweise an einer der Laserdiode 10 abgewandten Fläche einer ersten Schicht 201 des optischen Elements 20 angeordnet sind. Alternativ können die

diffraktiven Strukturen 200, die Meta-Optik-Strukturen 200 oder die Linsenstrukturen 200 vollständig von dem Material der ersten Schicht 201 des optischen Elementes 20 umgeben sein. Die diffraktiven Strukturen 200 oder die

Linsenstrukturen 200 können beispielsweise durch eine

Variation der Dicke des optischen Elements 20 gebildet sein. Die Figur 5B zeigt eine schematische Schnittdarstellung eines hier beschriebenen Verfahrens zur Herstellung einer

Laserdiode nach einem Verfahrensschritt C. In dem

Verfahrensschritt C wurden die Vielzahl optischer Elemente und die Vielzahl von Halbleiterlasern jeweils im Verbund stoffschlüssig miteinander verbunden. Beispielsweise wurden der erste Verbund 110 und der zweite Verbund 120 mittels Bondens stoffschlüssig miteinander verbunden. Alternativ können der erste Verbund 110 und der zweite Verbund 120 mittels eines Verbindungsmittels 50 stoffschlüssig

miteinander verbunden werden.

Die Figur 5C zeigt einen Verfahrensschritt D eines hier beschriebenen Verfahrens zur Herstellung einer Laserdiode 1. In einem Verfahrensschritt D werden der erste Verbund 110 und der zweite Verbund 120 vereinzelt. Dabei werden die optischen Elemente 20 und die Halbleiterlaser 10 senkrecht zu ihrer Haupterstreckungsebene entlang der Trennlinie 7 durchtrennt. Beispielsweise werden der erste 110 und der zweite 120

Verbund mittels eines Laserschneideverfahrens, eines

Sägeverfahrens oder eines Ätzverfahrens durchtrennt. Nach dem Vereinzeln ist jedem Halbleiterlaser 10 genau ein optisches Element 20 zugeordnet.

Die Figur 5D zeigt die Laserdioden 1 nach dem Durchführen der Verfahrensschritte A bis D gemäß dem hier beschriebenen

Verfahren zur Herstellung einer Laserdiode 1. Insbesondere weist die hier beschriebene Laserdiode 1 ausschließlich auf einer dem optischen Element 20 abgewandten Seite elektrische Kontaktflächen 4 auf. Die Halbleiterlaser 10, die

Kontaktflächen 4, die Träger 30 und die optischen Elemente 20 werden in einem gemeinsamen Verfahrensschritt durchtrennt. Die optischen Elemente 20, die Halbleiterlaser 10 und die Träger 30 schließen in lateralen Richtungen bündig

miteinander ab.

Das in der Figur 6 dargestellte Ausführungsbeispiel für eine Laserdiode 1 entspricht im Wesentlichen dem in der Figur 3 dargestellten Ausführungsbeispiel für eine Laserdiode 1. Im Unterschied hierzu ist das Verbindungsmittel 50 insbesondere ausschließlich zwischen dem Halbleiterlaser 10 und dem optischen Element 20 angeordnet. Der Halbleiterlaser 10 und das optische Element 20 sind in lateralen Richtung von einer Umhüllung 90 insbesondere vollumfänglich umschlossen. Zum Beispiel sind die Seitenflächen des Halbleiterlasers 10 und/oder des Verbindungsmittels 50 von einem Material der Umhüllung 90 vollständig bedeckt. Gemäß Figur 6 sind die Seitenflächen des optischen Elements 10 lediglich teilweise von dem Material der Umhüllung 90 bedeckt, insbesondere im Wesentlichen bis zu der vertikalen Höhe der Elemente 205. Es ist jedoch möglich, dass die Seitenflächen des optischen Elements 10 vollständig von dem Material der Umhüllung 90 bedeckt sind. In Draufsicht auf das optische Element ist der Halbleiterlaser 10 oder das optische Element 10 bevorzugt frei von einer Bedeckung durch die Umhüllung 90. Für die von dem Halbleiterlaser 10 emittierte

elektromagnetische Strahlung kann das Material der Umhüllung 90 strahlungsundurchlässig gewählt sein. Zum Beispiel wirkt das Material der Umhüllung strahlungsabsorbierend oder

Strahlungsreflektierend. Insbesondere ist die Umhüllung für elektromagnetische Welle mit einer Peak-Wellenlänge des von dem Halbleiterlaser 10 emittierten Lichts undurchlässig.

Durch die Bedeckung der Seitenflächen des Halbleiterchips 10 und/oder des optischen Elements 20 kann verhindert werden, dass die von dem Halbleiterlaser 10 emittierte

elektromagnetische Strahlung seitlich aus dem Halbleiterlaser 10 oder aus dem optischen Element 20 austritt, bevor diese auf die diffraktive Strukturen 200, die Meta-Optik-Strukturen 200 oder auf die Linsenstrukturen 200 auftrifft. Eine Schicht, etwa die Umhüllung oder die Deckschicht, ist strahlungsdurchlässig ausgebildet, wenn bevorzugt mindestens 50 %, 60 %, 70 %, 80 % oder mindestens 90 % der von dem

Halbleiterlaser emittierten Strahlung durch diese Schicht hindurch gelassen werden können. Dagegen ist eine Schicht strahlungsundurchlässig ausgebildet, wenn diese höchstens 50 %, 40 %, 30 %, 20 %, 10 % oder höchstens 5 % der von dem Halbleiterlaser emittierten Strahlung durchlässt. Gemäß Figur 6 weist die Laserdiode 1 eine Deckschicht 91 auf. Insbesondere grenzt die Deckschicht 91 unmittelbar an die Umhüllung 90 und/oder an eine dem Halbleiterlaser 10

abgewandte Oberfläche des optischen Elements 20 oder der Antireflexionsschicht 8 an. In Draufsicht kann die

Deckschicht 91 das optische Element 20, den Halbleiterlaser 10 und/oder die Umhüllung bedecken, insbesondere vollständig bedecken. Für die von dem Halbleiterlaser 10 emittierte elektromagnetische Strahlung kann das Material der

Deckschicht 91 strahlungsdurchlässig sein. Es ist möglich, dass die Deckschicht 91 für sichtbares Licht undurchlässig und für elektromagnetische Strahlung im infraroten Bereich durchlässig ausgeführt ist, oder umgekehrt. In der Figur 6 weist das Gehäuse 60 eine Kavität auf, in der die Deckschicht 91, die Umhüllung 90, das optische Element 20 und/oder der Halbleiterlaser 10 angeordnet sind/ist.

Abweichend von der Figur 6 ist es möglich, dass das Gehäuse 60 lediglich einen sich lateral erstreckenden Bereich und keine sich vertikal erstreckenden Bereiche aufweist. Das

Gehäuse 60 weist in diesem Fall keine Kavität mit Innenwänden aus den sich vertikal erstreckenden Bereichen auf, sondern lediglich einen sich lateral erstreckenden Bereich, auf dem der Halbleiterlaser 10 angeordnet ist. Insbesondere ist der sich lateral erstreckende Bereich in Form eines Trägers, insbesondere in Form einer Leiterplatte ausgebildet, mit der der Halbleiterlaser elektrisch leitend verbunden ist. Eine derart gestaltete Laserdiode 1 ist zum Beispiel in der Figur 7 dargestellt. Eine solche Laserdiode 1 weist äußere

Seitenflächen auf, die durch Oberflächen der Umhüllung 90 und/oder der Deckschicht 91 gebildet sind. Die Laserdiode 1 ist insbesondere als CSP-Bauteil (Englisch: Chip-scale package) gestaltet, dessen laterale und/oder vertikale Ausdehnung etwa in derselben Größenordnung wie die laterale und/oder vertikale Ausdehnung des Halbleiterlasers 10 sind/ist . Das in der Figur 7 dargestellte Ausführungsbeispiel für einen Teil eines Verfahrens zur Herstellung einer Vielzahl von Laserdioden 1 entspricht im Wesentlichen dem in der Figur 4 dargestellten Ausführungsbeispiel. Im Unterschied hierzu ist der Umhüllungskörper oder die Umhüllung 90 analog zu dem in der Figur 6 dargestellten Ausführungsbeispiel aus einem

Material gebildet, das verschieden von einem Material des Verbindungsmittels 5 ist. Zum Beispiel wird die Umhüllung vergossen (Englisch: molded) oder durch Auffüllen einer Kavität gebildet, in der der Halbleiterlaser 10 oder eine Mehrzahl von Halbleiterlasern 10 angeordnet ist. Die

Ausgestaltungen der Umhüllungen 90 und/oder der Deckschicht 91 in den Figuren 6 und 7 können identisch sein. Abweichend von den Figuren 6 und 7 kann das optische Element 10 andere hier beschriebene Ausführungsformen annehmen.

Das in der Figur 8 dargestellte Ausführungsbeispiel für eine Laserdiode 1 entspricht im Wesentlichen dem in der Figur 6 dargestellten Ausführungsbeispiel für eine Laserdiode 1. Im Unterschied hierzu weist der Halbleiterlaser 10 eine erste Kontaktfläche 41 und eine zweite Kontaktfläche 42 auf einer dem optischen Element 20 abgewandten Rückseite des

Halbleiterlasers 10 auf. Der Halbleiterlaser 10 ist somit ausschließlich über seine Rückseite extern elektrisch

kontaktierbar .

Das in der Figur 9 dargestellte Ausführungsbeispiel für einen Verfahrensschritt zur Herstellung einer Vielzahl von

Laserdioden 1 entspricht im Wesentlichen dem in der Figur 7 dargestellten Ausführungsbeispiel. Im Unterschied hierzu ist/sind der Halbleiterlaser 10 oder die Halbleiterlaser 10 analog zu der Figur 8 jeweils ausschließlich über seine/ihre Rückseite/n extern elektrisch kontaktierbar .

Das in der Figur 10A dargestellte Ausführungsbeispiel für eine Laserdiode 1 entspricht im Wesentlichen dem in der Figur 6 dargestellten Ausführungsbeispiel für eine Laserdiode 1. Im Unterschied hierzu weist die Laserdiode 1 eine Maske 25 auf. Die Maske 25 ist in der vertikalen Richtung zwischen dem optischen Element 20 und dem Halbleiterlaser 10 angeordnet. In der Figur 10A ist die Maske 25 zwischen dem optischen Element 20 und dem Verbindungsmittel 50 angeordnet. Die Maske 25 befindet sich insbesondere auf der Rückseite des optischen Elements 20, also auf einer dem Halbleiterlaser 10

zugewandten Oberfläche des optischen Elements 20. Es ist möglich, dass die Maske 25 direkt auf das optische Element 20 aufgebracht ist. Die Maske 25 kann mittels eines

Beschichtungs- oder eines Abscheideverfahrens auf das

optische Element aufgebracht werden, etwa aufgedampft oder aufgesputtert werden.

Insbesondere ist die Maske 25 eine Abschattungsmaske . Die Maske 25 kann Muster aufweisen, die insbesondere ein

vordefiniertes Piktogramm bilden. Bevorzugt ist die Maske 25 eine ein Piktogramm bildende Maske 25. Die Maske 25 kann strahlungsundurchlässige Bereiche aufweisen, die die Form des abzubildenden Piktogramms definieren. Die

strahlungsundurchlässigen Bereiche können durch ein

Strahlungsabsorbierendes und/oder ein

Strahlungsreflektierendes Material gebildet sein. Zum

Beispiel können die strahlungsundurchlässigen Bereiche der Maske 25 aus einem Metall oder aus einer Metalllegierung gebildet sein.

Die Maske 25 kann strahlungsdurchlässige Bereiche aufweisen, die die von dem Halbleiterlaser 10 emittierte Strahlung ungehindert oder im Wesentlichen ungehindert durchlassen. Die strahlungsdurchlässigen Bereiche können Öffnungen oder

Freibereiche der Maske 25 sein. Auch ist es möglich, dass die strahlungsdurchlässigen Bereiche der Maske durch ein

strahlungsdurchlässiges Material gebildet sind. Durch die strahlungsundurchlässigen und strahlungsdurchlässigen

Bereiche kann die Maske ein beliebiges Muster und somit ein beliebiges Piktogramm bilden. Im Betrieb kann die so

besonders kompakt gestaltete, insbesondere einstückig

ausgebildete Laserdiode 1 mit dem Halbleiterlaser 10, der Maske 25 und dem optischen Element 10 gegebenenfalls ohne zusätzliches Hilfsmittel ein Piktogramm auf eine Zielfläche proj izieren . Das in der Figur 10B dargestellte Ausführungsbeispiel für eine Laserdiode 1 entspricht im Wesentlichen dem in der Figur 8 dargestellten Ausführungsbeispiel für eine Laserdiode 1. Im Unterschied hierzu weist die Laserdiode 1 analog zu dem in der Figur 10A dargestellten Ausführungsbeispiel eine Maske 25 auf. Im Unterschied zu dem in der Figur 10A dargestellten Ausführungsbeispiel weist die Laserdiode 1 gemäß Figur 10B einen Abstandshalter 51 auf. Der Abstandshalter 51 ist entlang der vertikalen Richtung zwischen dem Halbleiterlaser 10 und der Maske 25 angeordnet. Der Abstandshalter 51 ist bevorzugt strahlungsdurchlässig ausgeführt. Zum Beispiel ist der Abstandshalter 51 aus Glas, Quarzglas oder aus einem glasartigen Material gebildet. Durch den Abstandshalter 25 kann ein idealer Abstand zwischen dem Halbleiterlaser 10 und der Maske 25 eingestellt werden, sodass die Maske 25 optimal, etwa homogen, beleuchtet wird. Gemäß Figur 10B ist der

Abstandshalter 25 zwischen zwei Verbindungsschichten 50 angeordnet und grenzt insbesondere direkt an diese

Verbindungsschichten 50 an. Der Halbleiterlaser 10 und die Maske 25 können jeweils direkt an eine der zwei

Verbindungsschichten 50 angrenzen.

Das in der Figur 10C dargestellte Ausführungsbeispiel für eine Laserdiode 1 entspricht im Wesentlichen dem in der Figur 10B dargestellten Ausführungsbeispiel für eine Laserdiode 1. Im Unterschied hierzu ist die Maske 25 nicht auf einer

Rückseite des optischen Elements 20 sondern auf einer

Oberfläche des Abstandshalters 25 ausgebildet. In diesem Sinne ist die Maske 25 nicht Bestandteil des optischen

Elements 20 sondern Bestandteil des Abstandshalters 51.

Während die Maske 25 gemäß Figur 10B auf dem optischen

Element 20 gebildet und erst über die Verbindungsschicht 50 mit dem Abstandshalter 51 mechanisch verbunden ist, ist die die Maske 25 gemäß Figur 10B auf dem Abstandshalter gebildet und erst über die Verbindungsschicht 50 mit dem

Abstandshalter 51 mechanisch verbunden.

Die Maske 25 befindet sich insbesondere auf einer dem

Halbleiterlaser 10 abgewandten Oberfläche des Abstandshalter 51. Es ist möglich, dass die Maske 25 direkt auf den

Abstandshalter 51 aufgebracht ist. Die Maske 25 kann mittels eines Beschichtungs- oder eines Abscheideverfahrens auf den Abstandshalter 51 aufgebracht werden, etwa aufgedampft oder aufgesputtert werden.

Die in den Figuren IIA und IIB dargestellten

Ausführungsbeispiele für einen Teil eines Verfahrens zur Herstellung einer Vielzahl von Laserdioden 1 entsprechen im Wesentlichen den in den Figuren 7 und 9 dargestellten

Ausführungsbeispielen . Im Unterschied hierzu weisen die Laserdioden 1 jeweils eine Maske 25, einen Abstandshalter 51 und insbesondere eine

Antireflexionsschicht 8 auf. Auch die im Zusammenhang mit den Figuren 1 bis 9 beschriebene Laserdiode 1 kann eine solche Maske 25 und/oder einen solchen Abstandshalter 51 aufweisen, wobei die Maske 25 und der Abstandshalter 51 insbesondere im Zusammenhang mit den Figuren 10A bis IOC näher beschrieben sind. Gemäß Figuren IIA und IIB bedeckt die Umhüllung 90 die Seitenflächen des Halbleiterlasers 10, der Maske 25 und/oder des Abstandshalter 51 sowie der Verbindungsschicht 50 oder der Verbindungsschichten 50 vollständig. Die

Antireflexionsschicht 8 ist frei von einer Bedeckung durch die Umhüllung 90. Bis auf eine dem optischen Element 20 zugewandte Seite ist die Antireflexionsschicht 8 insbesondere von der Deckschicht vollständig bedeckt.

Abweichend von den Figuren 8, 9, 10B, 10C und IIB ist es möglich, dass die fertiggestellte Laserdiode 1 frei von einem etwa in diesen Figuren dargestellten Gehäuse 60 ist. Zum Beispiel kann das Gehäuse 60 nachträglich vollständig von der Laserdiode 1 oder von den Laserdioden 1 entfernt werden. Eine solche Laserdiode 1 weist eine Rückseite auf, die

insbesondere durch die Rückseite des Halbleiterlasers 10 und/oder durch rückseitige Oberfläche der Umhüllung 90 gebildet ist. Insbesondere sind die Kontaktflächen 41 und 42 an der Rückseite der Laserdiode 1 freizugänglich. Eine solche Laserdiode 1 ist insbesondere als oberflächenmontierbares Bauteil eingerichtet. Eine vertikale Gesamtbauhöhe der

Laserdiode 1 ist insbesondere ausschließlich durch die Summe aus den vertikalen Höhen der Umhüllung 90 und der Deckschicht 91 gegeben. Ein mechanisch stabiles und flaches CSP-Bauteil (Englisch: Chip-scale package) mit einer besonders geringen Bauhöhe kann somit erzielt werden.

Diese Patentanmeldung beansprucht die Priorität der deutschen Patentanmeldung DE 10 2017 112 235.4, deren

Offenbarungsgehalt hiermit durch Rückbezug aufgenommen wird.

Die Erfindung ist nicht durch die Beschreibung anhand der Ausführungsbeispiele auf diese 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.

Bezugs zeichen

1 Laserdiode

la nach außen freiliegende Fläche des optischen

Elements

10 Halbleiterlaser

10a Strahlungsaustrittsseite

20 optisches Element

200 Diffraktive Struktur/ Linsenstruktur/ Meta-Optik- Struktur

201 erste Schicht

202 zweite Schicht

205 Element/ optische Substruktur des optischen

Elements

25 Maske

30 Träger 4 Kontaktfläche

41 erste Kontaktfläche

42 zweite Kontaktfläche

43 Bonddraht 50 Verbindungsmittel/ Verbindungsschicht

51 Abstandshalter

60 Gehäuse 7 Trennlinie

8 Antireflexionsschicht

90 Umhüllung 91 Deckschicht

110 erster Verbund

120 zweiter Verbund

D Abstand der diffraktiven Struktur oder der

Linsenstruktur oder der Meta-Optik-Struktur zu Strahlungsaustrittsseite

E Elektromagnetische Strahlung

R laterale Richtungen