OPTOELEKTRONISCHES HALBLE I TERLASERBAUELEMENT

Es wird ein optoelektronisches Halbleiterlaserbauelement angegeben . Das optoelektronische Halbleiterlaserbauelement ist insbesondere zur Erzeugung von kohärenter elektromagnetischer Strahlung, beispielsweise von für das menschliche Auge wahrnehmbarem Licht , eingerichtet .

Eine zu lösende Aufgabe besteht darin, ein optoelektronisches Halbleiterlaserbauelement anzugeben, das besonders unempfindlich gegenüber äußeren Störungen ist .

Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung gemäß dem unabhängigen Patentanspruch gelöst . Vorteilhafte Aus führungs formen und Weiterbildungen der Vorrichtung sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche und gehen weiterhin aus der nachfolgenden Beschreibung und den Figuren hervor .

Gemäß zumindest einer Aus führungs form umfasst das optoelektronische Halbleiterlaserbauelement einen Halbleiterkörper mit einem zur Emission von elektromagnetischer Strahlung eingerichteten aktiven Bereich, einer Auskoppel facette und einer der Auskoppel facette gegenüberliegende Rückfacette . Der aktive Bereich weist insbesondere einen pn-Übergang, eine Doppelheterostruktur, eine Einfachquantentopfstruktur ( SQW, single quantum well ) oder eine Mehrfachquantentopfstruktur (MQW, multi quantum well ) zur Strahlungserzeugung auf .

Bei den Halbleiterlaserbauelementen handelt es sich beispielsweise um Lumines zenzdioden, insbesondere Leucht- oder Laserdioden . Bevorzugt ist der Halbleiterkörper zur Emission einer elektromagnetischen Strahlung mit einer Hauptwellenlänge im sichtbaren Bereich eingerichtet . Eine Hauptwellenlänge ist eine Wellenlänge , bei der ein Emissionsspektrum ein globales Intensitätsmaximum aufweist .

Als sichtbarer Spektralbereich gilt hier und im Folgenden eine elektromagnetische Strahlung mit einer Wellenlänge von mindestens 380 nm und höchstens 780 nm . Alternativ kann der Halbleiterkörper auch zur Emission von elektromagnetischer Strahlung im Infraroten Spektralbereich eingerichtet sein . Als infraroter Spektralbereich gilt hier und im Folgenden eine elektromagnetische Strahlung mit einer Wellenlänge von mindestens 780 nm und höchstens 3 pm . Insbesondere umfasst der Halbleiterkörper eine Mehrzahl von Emitterbereichen .

Jeder Emitterbereich ist zur Emission von elektromagnetischer Strahlung eingerichtet . Bevorzugt sind die Emitterbereiche unabhängig voneinander ansteuerbar .

Die Auskoppel facette ist beispielsweise eine Seitenfläche des Halbleiterkörpers und weist eine hohe optische Ref lektivität für die in dem aktiven Bereich im Betrieb erzeugte elektromagnetische Strahlung auf . Die Rückfacette ist bevorzugt eine Seitenfläche des Halbleiterkörpers und weist eine relativ zu der Auskoppel facette höhere optische Ref lektivität für die in dem aktiven Bereich im Betrieb erzeugte elektromagnetische Strahlung auf .

Gemäß zumindest einer Aus führungs form umfasst das optoelektronische Halbleiterlaserbauelement ein Detektorelement . Das Detektorelement ist insbesondere zur Detektion von einer in dem Halbleiterkörper im Betrieb emittierter elektromagnetischer Strahlung eingerichtet . Das

Detektorelement ist beispielsweise mit Sili zium gebildet .

Gemäß zumindest einer Aus führungs form umfasst das optoelektronische Halbleiterlaserbauelement ein formfestes , strahlungsdurchlässiges Verkapselungselement . Das Verkapselungselement weist insbesondere einen Brechungsindex von mindestens 1 , 1 auf . Das Verkapselungselement ist bevorzugt durchlässig für die in dem Halbleiterkörper im Betrieb emittierte elektromagnetische Strahlung . Beispielsweise schützt das Verkapselungselement die Rückfacette und die Photodiode vor äußeren Umwelteinflüssen .

Gemäß zumindest einer Aus führungs form umfasst das optoelektronische Halbleiterlaserbauelement ein Abschirmelement . Das Abschirmelement dient insbesondere einer Abschirmung des Detektorelements vor unerwünschter elektromagnetischer Strahlung .

Gemäß zumindest einer Aus führungs form des optoelektronischen Halbleiterlaserbauelements ist zwischen der Auskoppel facette und der Rückfacette ein Resonatorbereich mit einer optischen Achse ausgebildet . In dem Resonatorbereich findet insbesondere eine stimulierte Emission von elektromagnetischer Strahlung parallel zur optischen Achse statt .

Gemäß zumindest einer Aus führungs form des optoelektronischen Halbleiterlaserbauelements tri f ft elektromagnetische Strahlung aus der Rückfacette auf das Detektorelement auf . Die Rückfacette weist eine optische Ref lektivität von weniger als 100% auf . Folglich tritt ein Teil der in dem Halbleiterkörper im Betrieb erzeugten elektromagnetischen Strahlung aus der Rückfacette aus .

Gemäß zumindest einer Aus führungs form des optoelektronischen Halbleiterlaserbauelements ist das Verkapselungselement zwischen der Rückfacette und dem Detektorelement angeordnet . Bevorzugt durchläuft die elektromagnetische Strahlung zwischen der Rückfacette und dem Detektorelement das Verkapselungselement .

Gemäß zumindest einer Aus führungs form des optoelektronischen Halbleiterlaserbauelements umgibt das Abschirmelement das Verkapselungselement derart , dass elektromagnetische Strahlung, die nicht von dem Halbleiterkörper im Betrieb emittiert wird, von dem Detektorelement abgeschirmt ist . Beispielsweise ist das Verkapselungselement zumindest teilweise in dem Abschirmelement eingebettet . Bevorzugt umgibt das Abschirmelement das Verkapselungselement zumindest bereichsweise . Das Abschirmelement steht beispielsweise zumindest stellenweise in direktem Kontakt zu dem Verkapselungselement .

Gemäß zumindest einer Aus führungs form basiert das optoelektronische Halbleiterlaserbauelement auf einem Arsenid-Verbindungs-Halbleitermaterial . „Auf Arsenid- Verbindungs-Halbleitermaterial basierend" bedeutet in diesem Zusammenhang, dass der Halbleiterkörper oder zumindest ein Teil davon, besonders bevorzugt zumindest der aktive Bereich und/oder ein Aufwachssubstratwafer, vorzugsweise AlnGamlnx-n- _m As umfasst , wobei 0 < n < 1 , 0 < m < 1 und n+m < 1 ist . Dabei muss dieses Material nicht zwingend eine mathematisch exakte Zusammensetzung nach obiger Formel aufweisen . Vielmehr kann es ein oder mehrere Dotierstof fe sowie zusätzliche Bestandteile aufweisen . Der Einfachheit halber beinhaltet obige Formel j edoch nur die wesentlichen Bestandteile des Kristallgitters (Al bzw . As , Ga, In) , auch wenn diese teilweise durch geringe Mengen weiterer Stof fe ersetzt sein können . Beispielsweise ist das Halbleiterlaserbauelement mit GaAs gebildet .

Gemäß zumindest einer Aus führungs form basiert das optoelektronische Halbleiterlaserbauelement auf einem Nitrid- Verbindungs-Halbleitermaterial . "Auf Nitrid-Verbindungs- Halbleitermaterial basierend" bedeutet im vorliegenden Zusammenhang, dass der Halbleiterkörper oder zumindest ein Teil davon, besonders bevorzugt zumindest der aktive Bereich und/oder ein Aufwachssubstratwafer, ein Nitrid- Verbindungshalbleitermaterial , vorzugsweise AlnGamlnx-n-mN aufweist oder aus diesem besteht , wobei 0 < n < 1 , 0 < m < 1 und n+m < 1 . Dabei muss dieses Material nicht zwingend eine mathematisch exakte Zusammensetzung nach obiger Formel aufweisen . Vielmehr kann es beispielsweise ein oder mehrere Dotierstof fe sowie zusätzliche Bestandteile aufweisen . Der Einfachheit halber beinhaltet obige Formel j edoch nur die wesentlichen Bestandteile des Kristallgitters (Al , Ga, In, N) , auch wenn diese teilweise durch geringe Mengen weiterer Stof fe ersetzt und/oder ergänzt sein können . Beispielsweise ist das Halbleiterlaserbauelement mit InGaN gebildet .

Gemäß zumindest einer Aus führungs form umfasst das optoelektronische Halbleiterlaserbauelement :

- einen Halbleiterkörper mit einem zur Emission von elektromagnetischer Strahlung eingerichteten aktiven Bereich, einer Auskoppel facette und einer der Auskoppel facette gegenüberliegende Rückfacette , ein Detektorelement , ein formfestes , strahlungsdurchlässiges

Verkapselungselement , und

- ein Abschirmelement , wobei

- zwischen der Auskoppel facette und der Rückfacette ein Resonatorbereich mit einer optischen Achse ausgebildet ist ,

- elektromagnetische Strahlung aus der Rückfacette auf das Detektorelement auftri f ft ,

- das Verkapselungselement zwischen der Rückfacette und dem Detektorelement angeordnet ist , und

- das Abschirmelement das Verkapselungselement derart umgibt , dass elektromagnetische Strahlung, die nicht von dem Halbleiterkörper im Betrieb emittiert wird, von dem Detektorelement abgeschirmt ist .

Einem hier beschriebenen optoelektronischen Halbleiterlaserbauelement liegen unter anderem die folgenden Überlegungen zugrunde : Zur Überwachung einer Intensität von einer in einem Halbleiterlaserbauelement im Betrieb erzeugten elektromagnetischen Strahlung kann ein Detektorelement an einer Rückfacette eines Halbleiterkörpers angeordnet sein . Das Detektorelement kann dabei auch von externer elektromagnetischer Strahlung getrof fen werden, die nicht von dem Halbleiterkörper emittiert ist . So kann ein Detektorsignal nachteilig verfälscht werden und eine Überwachung der von dem Halbleiterkörper emittierten elektromagnetischen Strahlung ist anfällig für äußere Störungen .

Das hier beschriebene optoelektronische Halbleiterlaserbauelement macht unter anderem von der Idee Gebrauch, ein Verkapselungselement in dem Strahlengang einer von der Rückfacette eines Halbleiterkörpers emittierten Strahlung anzuordnen . So kann die elektromagnetische Strahlung besser zu einem Detektorelement hingeführt werden . Ferner ist ein Abschirmelement derart um das Verkapselungselement angeordnet , dass elektromagnetische Strahlung, die nicht von dem Halbleiterkörper im Betrieb emittiert wird, von dem Detektorelement abgeschirmt ist . So kann eine von außen eingestrahlte elektromagnetische Strahlung das Detektorsignal nicht beeinflussen .

Gemäß zumindest einer Aus führungs form des optoelektronischen Halbleiterlaserbauelements ist eine Haupterstreckungsebene des Detektorelements quer zur optischen Achse ausgerichtet . Mit anderen Worten, die Haupterstreckungsebene des Detektorelements ist parallel zur Rückfacette ausgerichtet . Eine aus der Rückfacette austretende elektromagnetische Strahlung tri f ft bevorzugt senkrecht auf der Haupterstreckungsebene des Detektorelements auf .

Gemäß zumindest einer Aus führungs form des optoelektronischen Halbleiterlaserbauelements ist ein Optikelement zwischen der Rückfacette und dem Detektorelement angeordnet . Das Optikelement weist insbesondere einen höheren Brechungsindex als das Verkapselungselement auf . Vorteilhaft kann so ein Wellenleiteref fekt zwischen dem Optikelement und dem ihm umgebenden Verkapselungselement mit einem niedrigeren Brechungsindex entstehen . Eine aus der Rückfacette austretende elektromagnetische Strahlung kann so besonders verlustarm in dem Optikelement geführt werden . Beispielsweise ist das Optikelement mit Glas gebildet . Vorteilhaft weist das Optikelement eine besonders hohe Alterungsstabilität auf . Insbesondere weist das Optikelement eine von einem Quader oder einem Zylinder abweichende Form auf , um eine gezielte Strahl formung zu erreichen . Gemäß zumindest einer Aus führungs form des optoelektronischen Halbleiterlaserbauelements stehen die Rückfacette und das Detektorelement j eweils in direktem Kontakt mit dem Optikelement . Vorteilhaft entstehen so besonders wenige Brechungsindexsprünge in dem optischen Pfad von der Rückfacette zum Detektorelement .

Gemäß zumindest einer Aus führungs form des optoelektronischen Halbleiterlaserbauelements ist der Strahlengang der von dem Halbleiterkörper im Betrieb durch die Rückfacette emittierten Strahlung in das Verkapselungselement und/oder das Optikelement eingebettet ist . Mit anderen Worten, die elektromagnetische Strahlung durchläuft auf ihrem Weg von der Rückfacette zum Detektorelement ausschließlich das Verkapselungselement und/oder das Optikelement .

Gemäß zumindest einer Aus führungs form des optoelektronischen Halbleiterlaserbauelements ist eine Haupterstreckungsebene des Detektorelements parallel zur optischen Achse ausgerichtet . Mit anderen Worten, die Haupterstreckungsebene des Detektorelements ist quer zur Rückfacette ausgerichtet . Beispielsweise vereinfacht eine solche Anordnung eine Montage des Detektorelements . Vorteilhaft benötigt ein so angeordnetes Detektorelement ferner nur einen besonders kleinen Bauraum .

Gemäß zumindest einer Aus führungs form des optoelektronischen Halbleiterlaserbauelements weist das Verkapselungselement eine gekrümmte Grenz fläche auf , die die elektromagnetische Strahlung von der Rückfacette zum Detektorelement leitet . Insbesondere ist die gekrümmte Grenz fläche von außerhalb des Halbleiterlaserbauelements betrachtet konvex gekrümmt . Die Grenz fläche des Verkapselungselements befindet sich bevorzugt zwischen dem Verkapselungselement und dem Abschirmelement .

Vorteilhaft ist ein Brechungsindexsprung an der Grenz fläche vorhanden .

Gemäß zumindest einer Aus führungs form des optoelektronischen Halbleiterlaserbauelements ist ein strahlungsdurchlässiger Reflexionsbereich zwischen dem Verkapselungselement und dem Abschirmelement angeordnet . Der Reflexionsbereich weist bevorzugt einen niedrigeren Brechungsindex als das Verkapselungselement auf . Insbesondere ermöglicht der Reflexionsbereich eine Totalreflexion, die an der Grenz fläche zwischen dem Verkapselungselement und dem Reflexionsbereich auf tritt . Bevorzugt ist der Reflexionsbereich mit einem strahlungsdurchlässigen Material gebildet . Eine von der Rückfacette austretende Strahlung kann so besonders verlustarm durch das Verkapselungselement auf das Detektorelement umgelenkt werden .

Gemäß zumindest einer Aus führungs form des optoelektronischen Halbleiterlaserbauelements ist ein Optikelement mit zumindest einer Umlenkfläche zwischen der Rückfacette und dem Detektorelement angeordnet . Mittels der Umlenkfläche ermöglicht das Optikelement eine besonders verlustarme Leitung der elektromagnetischen Strahlung . Insbesondere ist das Optikelement als ein dreieckiges Prisma auf dem Detektorelement ausgeführt .

Gemäß zumindest einer Aus führungs form des optoelektronischen Halbleiterlaserbauelements ist der Halbleiterkörper auf einem Halbleitermontagekörper angeordnet und der Detektor auf einem Detektormontagekörper angeordnet , wobei der Halbleitermontagekörper eine vertikale Erstreckung aufweist , die einer gesamten vertikalen Erstreckung des Detektorelements und des Detektormontagekörpers entspricht . Insbesondere sind die gesamte vertikale Erstreckung des Detektorelements und die vertikale Erstreckung des Halbleitermontagekörpers im Rahmen einer Herstellungstoleranz identisch . Beispielsweise ist der Halbleitermontagekörper mit Aluminiumnitrid oder Sili ziumcarbid gebildet . Der Detektormontagekörper ist insbesondere mit Aluminiumnitrid oder Aluminiumoxid gebildet . Der Halbleitermontagekörper ermöglicht eine besonders gute Wärmeableitung aus dem Halbleiterkörper . Bevorzugt ist der Halbleitermontagekörper elektrisch isolierend ausgebildet .

Gemäß zumindest einer Aus führungs form des optoelektronischen Halbleiterlaserbauelements ist das Detektorelement neben der optischen Achse des Halbleiterkörpers angeordnet . Mit anderen Worten, das Detektorelement ist quer zur Rückfacette und neben der optischen Achse angeordnet . Vorteilhaft kann so ein besonders kompaktes Halbleiterlaserbauelement bereitgestellt werden .

Gemäß zumindest einer Aus führungs form des optoelektronischen Halbleiterlaserbauelements umgibt das Abschirmelement das Verkapselungselement derart , dass nur elektromagnetische Strahlung, die von dem Halbleiterkörper im Betrieb emittiert wird, auf das Detektorelement auftri f ft . Von außen auf das Detektorelement ist folglich vollständig abgeschirmt . Dies ermöglicht eine störungssichere Messung der aus der Rückfacette austretenden elektromagnetischen Strahlung .

Gemäß zumindest einer Aus führungs form des optoelektronischen Halbleiterlaserbauelements ist das Abschirmelement undurchlässig für elektromagnetische Strahlung im sichtbaren Wellenlängenbereich . Bevorzugt ist das Abschirmelement auch undurchlässig für elektromagnetische Strahlung im infraroten Spektralbereich von 780 nm bis 3 pm .

Gemäß zumindest einer Aus führungs form des optoelektronischen Halbleiterlaserbauelements ist das Verkapselungselement mit einem Polymer, insbesondere einem Polysiloxan gebildet . Alternativ kann das Verkapselungselement mit einem Epoxyd gebildet sein . Polymere weisen insbesondere eine hohe Elasti zität auf , und eignen sich daher auch zum Ausgleich von mechanischen Spannungen in Bauteilen mit unterschiedlichen Wärmeausdehnungskoef fi zienten .

Gemäß zumindest einer Aus führungs form des optoelektronischen Halbleiterlaserbauelements ist das Abschirmelement mit einem Polymer, insbesondere einem Polysiloxan gebildet . Alternativ kann das Abschirmelement mit einem Epoxyd gebildet sein . Beispielsweise sind intransparente Füllstof fe in das Polysiloxan eingebettet . Beispielsweise umfasst das Abschirmelement Kohlenstof f .

Gemäß zumindest einer Aus führungs form des optoelektronischen Halbleiterlaserbauelements umfasst das Detektorelement ein optisches Filterelement . Das Filterelement ist bevorzugt auf der der Rückfacette zugewandten Seite des Detektorelements angeordnet . Insbesondere ist das Filterelement undurchlässig für Strahlung im infraroten Spektralbereich von 780 nm bis 3 pm . Beispielsweise können so Reste von infraroter Strahlung, die durch das Abschirmelement durchdringen gefiltert werden .

Gemäß zumindest einer Aus führungs form des optoelektronischen

Halbleiterlaserbauelements ist das Detektorelement eine Photodiode . Photodioden zeichnen sich insbesondere durch eine hohe Empfindlichkeit und eine kurze Reaktions zeit aus .

Gemäß zumindest einer Aus führungs form des optoelektronischen Halbleiterlaserbauelements sind der Halbleiterkörper und das Detektorelement auf einem gemeinsamen Trägerkörper angeordnet , wobei der Trägerkörper mit dem gleichen Material gebildet ist , wie der Halbleitermontagekörper . Durch die Wahl des gleichen Materials ergibt sich vorteilhaft kein Unterscheid im thermischen Ausdehnungskoef fi zienten des Trägerkörpers und des Halbleitermontagekörpers . Die Gefahr einer Ablösung des Halbleitermontagekörpers von dem Trägerkörper ist daher vorteilhaft vermindert . Beispielsweise ist der Trägerkörper mit einem metallisierten Aluminiumnitrid-Träger gebildet .

Ein hier beschriebenes optoelektronisches Halbleiterlaserbauelement eignet sich insbesondere zum Einsatz als Lichtquelle in kompakten tragbaren Geräten, beispielsweise für Augmented-Reality Anwendungen und Proj ektionsanwendungen oder in einer light detection and ranging-Anwendung ( kurz : LIDAR) oder einem Head-Up-Display .

Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen des optoelektronischen Halbleiterlaserbauelements ergeben sich aus den folgenden, im Zusammenhang mit den in den Figuren dargestellten, Aus führungsbeispielen .

Es zeigen :

Figur 1 eine schematische Schnittansicht eines hier beschriebenen optoelektronischen Halbleiterlaserbauelements gemäß einem ersten Aus führungsbeispiel ,

Figur 2 eine schematische Schnittansicht eines hier beschriebenen optoelektronischen Halbleiterlaserbauelements gemäß einem zweiten Aus führungsbeispiel ,

Figur 3 eine schematische Schnittansicht eines hier beschriebenen optoelektronischen Halbleiterlaserbauelements gemäß einem dritten Aus führungsbeispiel ,

Figuren 4A bis 4C schematische Schnittansichten und eine Draufsicht eines hier beschriebenen optoelektronischen Halbleiterlaserbauelements gemäß einem vierten Aus führungsbeispiel ,

Figur 5 eine schematische Schnittansicht eines hier beschriebenen optoelektronischen Halbleiterlaserbauelements gemäß einem fünften Aus führungsbeispiel ,

Figuren 6A und 6B eine schematische Draufsicht und eine Detailansicht eines hier beschriebenen optoelektronischen Halbleiterlaserbauelements gemäß einem sechsten Aus führungsbeispiel , und

Figuren 7A und 7B eine schematische Draufsicht und eine perspektivische Detailansicht eines hier beschriebenen optoelektronischen Halbleiterlaserbauelements gemäß einem siebten Aus führungsbeispiel . Gleiche , gleichartige oder gleich wirkende Elemente sind in den Figuren mit den gleichen Bezugs zeichen 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 .

Figur 1 zeigt eine schematische Schnittansicht eines hier beschriebenen optoelektronischen Halbleiterlaserbauelements 1 gemäß einem ersten Aus führungsbeispiel . Das optoelektronische Halbleiterlaserbauelement 1 umfasst einen Halbleiterkörper 10 mit einem zur Emission von elektromagnetischer Strahlung eingerichteten aktiven Bereich 101 . Ferner umfasst der Halbleiterkörper 10 eine Auskoppel facette 10A und eine der Auskoppel facette 10A gegenüberliegende Rückfacette 10B . Die Auskoppel facette 10A und die Rückfacette 10B sind j eweils an einer Seitenfläche des Halbleiterkörpers angeordnet . Zwischen der Auskoppel facette 10A und der Rückfacette 10B ist ein Resonatorbereich 10R mit einer optischen Achse 10X ausgebildet .

Der Halbleiterkörper 10 ist auf einem Halbleitermontagekörper 11 angeordnet . Der Halbleitermontagekörper 11 ermöglicht eine besonders gute Wärmeableitung aus dem Halbleiterkörper 10 . Bevorzugt ist der Halbleitermontagekörper 11 elektrisch isolierend ausgebildet .

Neben dem Halbleiterkörper 10 umfasst das optoelektronische Halbleiterlaserbauelement 1 ein Detektorelement 20 . Das Detektorelement 20 umfasst einen Detektormontagekörper 21 und ist in der optischen Achse 10X des Halbleiterkörpers 10 angeordnet . Auf der der Rückfacette 10B zugewandten Seite des Detektorelements 20 ist ferner ein Filterelement 22 angeordnet . Insbesondere ist das Filterelement 22 undurchlässig für Strahlung im infraroten Spektralbereich von 780 nm bis 3 pm . Das Filterelement 22 bedeckt die der Rückfacette 10B zugewandte Seite des Detektorelements 20 vollständig . Das Detektorelement 20 ist zur Detektion von einer in dem Halbleiterkörper 10 im Betrieb durch die Rückfacette 10B emittierter elektromagnetischer Strahlung eingerichtet . Das Detektorelement 20 ist beispielsweise mit Sili zium gebildet .

Zwischen der Rückfacette 10B und dem Detektorelement 20 ist ein formfestes , strahlungsdurchlässiges Verkapselungselement 30 angeordnet . Um das Verkapselungselement 30 ist ein Abschirmelement 40 derart angeordnet , dass elektromagnetische Strahlung, die nicht von dem Halbleiterkörper 10 im Betrieb emittiert wird, von dem Detektorelement 20 abgeschirmt ist . Das Verkapselungselement 30 ist zumindest teilweise in dem Abschirmelement 40 eingebettet . Das Abschirmelement 40 umgibt das Verkapselungselement 30 zumindest bereichsweise . Das Abschirmelement 40 steht zumindest stellenweise in direktem Kontakt zu dem Verkapselungselement 30 .

Der Halbleitermontagekörper 11 und der Detektormontagekörper 21 sind auf einem gemeinsamen Trägerkörper 60 montiert . Der Trägerkörper 60 ist mit dem gleichen Material gebildet , wie der Halbleitermontagekörper 11 . Durch die Wahl des gleichen Materials ergibt sich vorteilhaft kein Unterscheid im thermischen Ausdehnungskoef fi zienten des Trägerkörpers 60 und des Halbleitermontagekörpers 11 . Die Gefahr einer Ablösung des Halbleitermontagekörpers 11 von dem Trägerkörper 60 ist daher vorteilhaft vermindert . Beispielsweise ist der Trägerkörper 60 mit einem metallisierten Aluminiumnitrid- Träger gebildet .

Figur 2 zeigt eine schematische Schnittansicht eines hier beschriebenen optoelektronischen Halbleiterlaserbauelements 1 gemäß einem zweiten Aus führungsbeispiel . Das zweite Aus führungsbeispiel entspricht im Wesentlichen dem in der Figur 1 gezeigten ersten Aus führungsbeispiel . Zusätzlich umfasst das zweite Aus führungsbeispiel ein Optikelement 50 . Das Optikelement 50 ist zwischen der Rückfacette 10B und dem Detektorelement 20 angeordnet . Das Optikelement 50 weist einen höheren Brechungsindex als das Verkapselungselement 30 auf . Vorteilhaft kann so ein Wellenleiteref fekt zwischen dem Optikelement 50 und dem ihm umgebenden Verkapselungselement 30 mit einem niedrigeren Brechungsindex entstehen . Das Optikelement 50 ist mit Glas gebildet .

Die Rückfacette 10B und das Detektorelement 20 stehen j eweils in direktem Kontakt zu dem Optikelement 50 . Vorteilhaft entstehen so besonders wenig Brechungsindexsprünge in dem optischen Pfad von der Rückfacette 10B zum Detektorelement 20 . Alternativ kann ein kleiner Spalt zwischen den Grenz flächen des Optikelements 50 mit der Rückfacette 10B und dem Detektorelement 20 j eweils mit dem Material des Verkapselungselements 30 gefüllt sein .

Figur 3 zeigt eine schematische Schnittansicht eines hier beschriebenen optoelektronischen Halbleiterlaserbauelements 1 gemäß einem dritten Aus führungsbeispiel . Das dritte Aus führungsbeispiel entspricht im Wesentlichen dem in der Figur 1 gezeigten ersten Aus führungsbeispiel . Im Unterscheid zu dem ersten Aus führungsbeispiel ist eine Haupterstreckungsebene des Detektorelements 20 parallel zur optischen Achse 10X ausgerichtet . Mit anderen Worten, die Haupterstreckungsebene des Detektorelements 20 ist quer zur Rückfacette 10B ausgerichtet . Beispielsweise vereinfacht eine solche Anordnung eine Montage des Detektorelements 20 an dem Trägerköper 60 . Vorteilhaft benötigt ein so angeordnetes Detektorelement 20 ferner auch nur einen besonders kleinen Bauraum .

Das Verkapselungselement 30 weist eine gekrümmte Grenz fläche auf , die die elektromagnetische Strahlung von der Rückfacette 10B zum Detektorelement 20 leitet . Insbesondere ist die gekrümmte Grenz fläche von außerhalb des Halbleiterlaserbauelements 1 betrachtet konvex gekrümmt . Das Verkapselungselement bedeckt eine dem Trägerkörper 60 abgewandte Seite des Detektorelements 20 vollständig .

Figuren 4A bis 4G zeigen schematische Schnittansichten und eine Draufsicht eines hier beschriebenen optoelektronischen Halbleiterlaserbauelements 1 gemäß einem vierten Aus führungsbeispiel . Das vierte Aus führungsbeispiel entspricht im Wesentlichen dem in der Figur 3 gezeigten dritten Aus führungsbeispiel .

In der Figur 4A ist eine erste Schnittansicht des vierten Aus führungsbeispiels gezeigt . Im Unterscheid zu dem dritten Aus führungsbeispiel umfasst das vierte Aus führungsbeispiel ein Optikelement 50 mit einer Umlenkfläche 50A. Das Optikelement 50 weist einen höheren Brechungsindex als das Verkapselungselement 30 auf . Vorteilhaft kann so ein Wellenleiteref fekt zwischen dem Optikelement 50 und dem ihm umgebenden Verkapselungselement 30 mit einem niedrigeren Brechungsindex entstehen . Eine aus der Rückfacette 10B austretende elektromagnetische Strahlung kann so besonders verlustarm in dem Optikelement 50 geführt werden . Mittels der Umlenkfläche 50A ermöglicht das Optikelement 50 eine besonders verlustarme Leitung der elektromagnetischen Strahlung zu dem Detektorelement 20 .

Der Halbleitermontagekörper 11 weist eine vertikale Erstreckung 11Y auf . Das Detektorelement 20 weist in Kombination mit dem Detektormontagekörper 21 eine vertikale Erstreckung 20Y auf . Die vertikale Erstreckung des Halbleitermontagekörpers 11Y ist identisch zur vertikalen Erstreckung des Detektorelements 20Y . Dies erleichtert eine Montage des Optikelements 50 . Der Detektormontagekörper 21 ist insbesondere mit Aluminiumnitrid oder Aluminiumoxid gebildet . Beispielsweise ist der Halbleitermontagekörper 11 mit Aluminiumnitrid oder Sili ziumcarbid gebildet .

In der Figur 4B ist eine Draufsicht des vierten Aus führungsbeispiels gezeigt . In der Draufsicht ist der Verlauf des Resonatorbereichs 10R in dem Halbleiterkörper 10 entlang der optischen Achse 10X erkennbar . Das Optikelement 50 und das Detektorelement 20 sind der Rückfacette 10B entlang der optischen Achse 10X nachgeordnet . Das Verkapselungselement 30 umgibt das Optikelement 50 entlang der optischen Achse 10X zumindest teilweise .

In der Figur 40 ist eine Detailansicht des vierten Aus führungsbeispiels gezeigt . In der Detailansicht ist nur das Optikelement 50 dargestellt . Das Optikelement 50 umfasst eine Umlenkfläche 50A. Elektromagnetische Strahlung wird von dem Halbleiterkörper 10 in das Optikelement 50 eingekoppelt , an der Umlenkfläche 50A um 90 ° umgelenkt und anschließend auf das Detektorelement 20 ausgekoppelt . Figur 5 zeigt eine schematische Schnittansicht eines hier beschriebenen optoelektronischen Halbleiterlaserbauelements 1 gemäß einem fünften Aus führungsbeispiel . Das fünfte Aus führungsbeispiel entspricht im Wesentlichen dem in der Figur 3 gezeigten dritten Aus führungsbeispiel . Im Unterscheid zu dem dritten Aus führungsbeispiel ist ein zusätzlicher Reflexionsbereich 31 zwischen dem Verkapselungselement 30 und dem Abschirmelement 40 angeordnet . Der Reflexionsbereich 31 weist einen niedrigeren Brechungsindex als das Verkapselungselement 30 auf . Der Reflexionsbereich 31 ist strahlungsdurchlässig . Insbesondere ermöglicht der Reflexionsbereich 31 eine Totalreflexion, die an der Grenz fläche zwischen dem Verkapselungselement 30 und dem Reflexionsbereich 31 auftritt . Eine von der Rückfacette 10B austretende elektromagnetische Strahlung kann so besonders verlustarm durch das Verkapselungselement 30 auf das Detektorelement 20 umgelenkt werden .

Figuren 6A und 6B eine schematische Draufsicht und eine Detailansicht eines hier beschriebenen optoelektronischen Halbleiterlaserbauelements gemäß einem sechsten Aus führungsbeispiel . Das sechste Aus führungsbeispiel entspricht im Wesentlichen dem in den Figuren 4A bis 4C gezeigten vierten Aus führungsbeispiel .

In der Figur 6A ist eine schematische Draufsicht auf ein optoelektronisches Halbleiterlaserbauelement 1 gezeigt . Im Unterscheid zu dem vierten Aus führungsbeispiel ist das Optikelement 50 nur auf dem Detektorelement 20 angeordnet . Das Optikelement 20 erstreckt sich lateral nicht über einen Rand des Detektorelements 20 hinaus . Eine aus der Rückfacette 10B austretende elektromagnetische Strahlung verläuft zunächst entlang der optischen Achse 10X in dem Verkapselungselement und tritt anschließend in das Optikelement 50 ein . In dem Optikelement 50 erfährt die Strahlung eine Umlenkung und wird aus dem Optikelement in Richtung des Detektorelements 20 ausgekoppelt . Ein derart kleines Optikelement 50 ist vorteilhaft weniger anfällig für thermische Verspannungen . Ferner ist ein derartiger Aufbau unempfindlich gegenüber Unterschieden in der vertikalen Erstreckung 11Y des Halbleitermontagekörpers 11 und der vertikalen Erstreckung 20Y des Detektorelements 20 . Unterschiedliche Höhen der Elemente können durch das Optikelement 50 ausgeglichen werden . Beispielsweise wird ein größeres Optikelement 50 vorgesehen um mehr Licht einzufangen .

In der Figur 6B ist eine Detailansicht des Optikelements 50 gezeigt . Eine elektromagnetische Strahlung propagiert von dem Halbleiterkörper 10 entlang der optischen Achse 10X bevor sie in das Optikelement 50 eintritt . Dort wird die elektromagnetische Strahlung von der Umlenkfläche 50A um 90 ° umgelenkt und auf das Detektorelement 20 abgestrahlt . In einer weiteren Aus führungs form kann das Optikelement 50 als ein dreieckiges Prisma ausgebildet sein .

Figuren 7A und 7B zeigen eine schematische Draufsicht und eine perspektivische Detailansicht eines hier beschriebenen optoelektronischen Halbleiterlaserbauelements 1 gemäß einem siebten Aus führungsbeispiel . Das siebte Aus führungsbeispiel entspricht im Wesentlichen dem in den Figuren 4A bis 40 gezeigten vierten Aus führungsbeispiel .

In der Figur 7A ist eine schematische Draufsicht auf ein optoelektronisches Halbleiterlaserbauelement 1 gezeigt . Im Unterscheid zu dem vierten Aus führungsbeispiel ist das Detektorelement 20 außerhalb der optischen Achse 10X angeordnet . Mit anderen Worten, das Detektorelement 20 ist quer zur Rückfacette 10B und neben der optischen Achse 10X angeordnet . Vorteilhaft kann so ein besonders kompaktes Halbleiterlaserbauelement 1 bereitgestellt werden . Die Haupterstreckungsrichtung des Optikelements 50 verläuft quer zur optischen Achse 10X . Die Enden des Optikelements 50 sind j eweils in dem Verkapselungselement 30 eingebettet . Das Verkapselungselement 30 umfasst zwei voneinander getrennte Bereiche 30 . Stellenweise grenzt das Abschirmelement 50 direkt an das Optikelement 50 an .

Figur 7B zeigt eine Detailansicht des Optikelements 50 des optoelektronischen Halbleiterlaserbauelements 1 gemäß dem siebten Aus führungsbeispiel . Das Optikelement 50 umfasst zwei Umlenkflächen 50A, die j eweils eine Umlenkung um 90 ° bewirken . Elektromagnetische Strahlung tritt aus dem Halbleiterkörper 10 in das Optikelement 50 ein und wird nach passieren der beiden Umlenkflächen 50A aus dem Optikelement 50 auf das Detektorelement 20 ausgekoppelt .

Die Erfindung ist nicht durch die Beschreibung anhand der Aus führungsbeispiele beschränkt . Vielmehr umfasst die Erfindung j edes neue Merkmal sowie j ede Kombination von Merkmalen, was insbesondere j ede Kombination von Merkmalen in den Patentansprüchen beinhaltet , auch wenn dieses Merkmal oder diese Kombination selbst nicht expli zit in den Patentansprüchen oder Aus führungsbeispielen angegeben ist .

Diese Patentanmeldung beansprucht die Priorität der deutschen Patentanmeldung 102022106941 . 9 , deren Of fenbarungsgehalt hiermit durch Rückbezug aufgenommen wird . Bezugs zeichenliste

I optoelektronisches Halbleiterlaserbauelement

10 Halbleiterkörper

10A Auskoppel facette

10B Rückfacette

10X optische Achse

10R Resonatorbereich

I I Halbleitermontagekörper

11Y vertikale Erstreckung

101 aktiver Bereich

20 Detektorelement

21 Detektormontagekörper

22 Filterelement

20Y vertikale Erstreckung

30 Verkapselungselement

31 Reflexionsbereich

40 Abschirmelement

50 Optikelement

50A Umlenkfläche

60 Trägerkörper