BAUTEIL MIT STRUKTURIERTER ANSCHLUSS FLÄCHE UND VERFAHREN ZUM BETREIBEN EINES BAUTEILS

Es wird ein Bauteil , insbesondere ein Bauteil mit einer strukturierten Anschluss fläche und einer Kontaktstruktur mit individuell ansteuerbaren Segmenten, angegeben . Des Weiteren wird ein Verfahren zum Betreiben eines Bauteils angegeben .

Das Design eines zu produzierenden Bauteils hängt in der Regel davon ab, welche Eigenschaften das Bauteil in der Anwendung haben soll . Das ausgewählte Design und die vordefinierten Eigenschaften des Bauteils sind somit fixiert und stellen oft eine Kompromisslösung über den gesamten Betriebsbereich des Bauteils dar . In der Praxis gibt es häufig Wünsche , die gegensätzliche Anforderungen an das Bauteil stellen, wie zum Beispiel niedrige Schwellströme und hohe Ausgangsleistungen . Die gegensätzlichen Anforderungen würden üblicherweise unterschiedliche Designs erfordern, etwa schmale Strei fen für niedrige Schwellströme und breite Strei fen für hohe Ausgangsleistungen . Hinsichtlich der Produktion in großer Anzahl wird das Bauteil-Design oft als Kompromisslösung für mehrere Anforderungen gewählt .

Eine Aufgabe ist es , ein ef fi zientes und vielseitig einsetzbares Bauteil anzugeben . Eine weitere Aufgabe besteht darin, ein vereinfachtes und ef fektives Verfahren zum Betreiben eines Bauteils anzugeben .

Diese Aufgaben werden durch das Bauteil und durch das Verfahren zum Betreiben eines Bauteils gemäß den unabhängigen Ansprüchen gelöst . Weitere Ausgestaltungen und Weiterbildungen des Verfahrens oder des Bauteils sind Gegenstand der weiteren Ansprüche .

Gemäß zumindest einer Aus führungs form eines Bauteils weist dieses einen Hauptkörper, eine Passivierungsstruktur und eine Kontaktstruktur auf . Der Hauptkörper weist eine aktive Zone auf , die im Betrieb des Bauteils zumindest bereichsweise zur Erzeugung elektromagnetischer Strahlung eingerichtet ist . Es ist möglich, dass die aktive Zone bereichsweise zur Detektion elektromagnetischer Strahlung eingerichtet ist . Die aktive Zone kann zusammenhängend ausgeführt oder derart strukturiert ausgeführt sein, dass diese eine Mehrzahl von einzelnen ansteuerbaren Teilbereichen aufweist . Die Kontaktstruktur weist eine Mehrzahl von Segmenten auf , die insbesondere durch die Passivierungsstruktur voneinander elektrisch isoliert sind, sodass die Segmente der Kontaktstruktur individuell elektrisch aktivierbar oder einzeln ansteuerbar sind . Die Passivierungsstruktur kann eine Teilschicht aufweisen, die sich insbesondere in vertikaler Richtung und/oder in lateraler Richtung zwischen benachbarten Segmenten der Kontaktstruktur befindet . Die Passivierungsstruktur kann eine Mehrzahl solcher Teilschichten aufweisen .

Unter einer vertikalen Richtung wird eine Richtung verstanden, die insbesondere senkrecht zu einer Haupterstreckungs fläche des Hauptkörpers oder der aktiven Zone ist . Unter einer lateralen Richtung wird eine Richtung verstanden, die insbesondere parallel zu der Haupterstreckungs fläche des Hauptkörpers oder der aktive Zone verläuft . Die vertikale Richtung und die laterale Richtung sind etwa orthogonal zueinander . Gemäß zumindest einer Aus führungs form des Bauteils weist dieses eine Strahlungsdurchtritts fläche auf , die als Strahlungseintritts fläche oder als Strahlungsaustritts fläche des Bauteils ausgeführt ist . Die Strahlungsdurchtritts fläche kann eine Seitenfläche des Bauteils , insbesondere des Hauptkörpers sein . Die Seitenfläche des Bauteils ist insbesondere eine sich entlang der vertikalen Richtung erstreckende Fläche , die insbesondere quer oder senkrecht zu der Haupterstreckungs fläche der aktiven Zone verläuft . Die Strahlungsdurchtritts fläche kann durch eine einzige Seitenfläche oder durch mehrere Seitenflächen des Bauteils gebildet sein .

Gemäß zumindest einer Aus führungs form des Bauteils weist dieses eine Anschluss fläche auf , die quer, insbesondere senkrecht zu der Strahlungsdurchtritts fläche des Bauteils verläuft . Die Anschluss fläche umfasst etwa die dem Hauptkörper zugewandten Oberflächen der Segmente der Kontaktstruktur . Zusätzlich kann die Anschluss fläche durch eine dem Hauptkörper zugewandte Oberfläche der Passivierungsstruktur definiert sein . Insbesondere ist die Anschluss fläche durch eine gemeinsame Grenz fläche zwischen dem Hauptkörper und der Kontaktstruktur bzw . zwischen dem Hauptkörper und der Passivierungsstruktur definiert .

Das Segment der Kontaktstruktur , insbesondere j edes Segment der Kontaktstruktur , weist eine dem Hauptkörper zugewandte Kontakt fläche auf , die einen Teilbereich der Anschluss fläche bildet . In Draufsicht auf die Anschluss fläche sind die Kontakt flächen der Segmente durch die Passivierungsstruktur voneinander elektrisch isoliert . Die Kontakt flächen der Segmente können unabhängig voneinander elektrisch aktivierbar sein . In lateralen Richtungen sind die Kontakt flächen j eweils von der Passivierungsstruktur umgeben, insbesondere vollumfänglich umgeben . Die Anschluss fläche enthält insbesondere die Kontakt flächen der Segmente und die dem Hauptkörper zugewandte Oberfläche der Passivierungsstruktur, wobei die Kontakt flächen in lateralen Richtungen durch die Passivierungsstruktur voneinander räumlich getrennt sind . In diesem Sinne ist die Anschluss fläche strukturiert oder pixeliert ausgeführt .

Wird ein Segment der Kontaktstruktur elektrisch aktiviert , d . h . insbesondere elektrisch angeschlossen, kann ein an dieses Segment angrenzender Teilbereich des Hauptkörpers elektrisch aktiviert werden . Abhängig davon, ob dieser Teilbereich in Flussrichtung oder in Sperrrichtung elektrisch angeschlossen ist , kann der Teilbereich elektromagnetische Strahlung emittieren, detektieren oder strahlungsinaktiv oder strahlungsabsorbierend sein . Der Hauptkörper, insbesondere ein Halbleiterkörper des Hauptkörpers , kann eine Mehrzahl von Teilbereichen aufweisen, die zumindest bereichsweise in lateralen Richtungen voneinander räumlich beabstandet sind, sodass die Teilbereiche individuell , also unabhängig voneinander, elektrisch kontaktierbar sind .

Es ist möglich, dass der Hauptkörper, insbesondere der Halbleiterkörper oder die aktive Zone des Hauptkörpers , zusammenhängend ausgebildet ist . Die lokale Kontaktierung des Hauptkörpers bzw . des Halbleiterkörpers durch elektrische Aktivierung einzelner Segmente kann j edoch dazu führen, dass insbesondere aufgrund der relativ geringen elektrischen Querleitfähigkeit des Hauptkörpers oder des Halbleiterkörpers im Wesentlichen nur diej enigen Teilbereiche des Hauptkörpers elektrisch aktiviert werden, die in Draufsicht Überlappungen mit den elektrisch aktivierten Segmenten aufweisen . Insbesondere erfolgt die Einprägung der elektrischen Ladungsträger in den Hauptkörper oder in die aktive Zone des Hauptkörpers im Wesentlichen nur in den Überlappungsbereichen mit den elektrisch aktivierten Segmenten der Kontaktstruktur .

Gemäß zumindest einer Aus führungs form des Bauteils weist der Hauptkörper einen Halbleiterkörper auf , der eine erste Halbleiterschicht und eine zweite Halbleiterschicht aufweist , wobei die aktive Zone in vertikaler Richtung zwischen der ersten Halbleiterschicht und der zweiten Halbleiterschicht angeordnet ist . Insbesondere bildet die aktive Zone eine p-n- Übergangs zone . Die erste Halbleiterschicht und die zweite Halbleiterschicht sind insbesondere j eweils Teil einer n- Seite beziehungsweise einer p-Seite des Halbleiterkörpers , oder umgekehrt . Wie die aktive Zone können/ kann die erste Halbleiterschicht und/oder die zweite Halbleiterschicht zusammenhängend ausgeführt sein, oder strukturiert ausgeführt sein und eine Mehrzahl von räumlich getrennten Teilbereichen aufweisen . Es ist möglich, dass nur eine der Halbleiterschichten, etwa die zweite Halbleiterschicht , strukturiert ausgeführt ist , und die andere Halbleiterschicht , etwa die erste Halbleiterschicht , zusammenhängend ausgebildet ist . Die erste Halbleiterschicht und die zweite Halbleiterschicht können j eweils als einzelne Schicht oder als Schichtenfolge ausgeführt sein .

Neben dem Halbleiterkörper mit den hier beschriebenen Halbleiterschichten und der aktiven Zone kann der Hauptkörper weitere Schichten wie zum Beispiel Mantelschichten, Wellenleiterschichten, etwa der Kontaktstruktur gegenüberliegende vorderseitige Kontaktschichten oder ein Substrat aufweisen, auf dem der Halbleiterkörper angeordnet oder epitaktisch auf gewachsen ist . In mindestens einer Aus führungs form eines Bauteils weist dieses einen Hauptkörper und eine Kontaktstruktur auf . Der Hauptkörper weist eine aktive Zone auf , die im Betrieb des Bauteils zumindest bereichsweise zur Erzeugung elektromagnetischer Strahlung eingerichtet ist . Die Kontaktstruktur weist eine Mehrzahl von individuell ansteuerbaren Segmenten auf . Das Bauteil weist eine Anschluss fläche und eine quer zu der Anschluss fläche verlaufende Seitenfläche auf , wobei die Seitenfläche als Strahlungsdurchtritts fläche des Bauteils ausgeführt ist . Die Anschluss fläche ist strukturiert ausgeführt , wobei die Anschluss fläche durch innere gemeinsame Grenz flächen zwischen dem Hauptkörper und der Kontaktstruktur definiert ist , und wobei die Segmente j eweils eine lokale gemeinsame Grenz fläche mit dem Hauptkörper aufweisen und zur pixelierten Stromeinprägung in den Hauptkörper eingerichtet sind .

Gemäß zumindest einer Aus führungs form des Bauteils sind die Segmente in lateralen Richtungen durch Zwischenbereiche voneinander räumlich beabstandet und somit in zwei lateralen Richtungen pixeliert ausgeführt . Insbesondere sind die Zwischenbereiche mit einem gas förmigen Medium, etwa mit Luft gefüllt , wobei die Segmente aufgrund der Zwischenbereiche voneinander elektrisch isoliert sind . Die Zwischenbereiche können durch Wegätzen einer Kontaktschicht oder durch strukturiertes Aufbringen der Segmente gebildet werden . Alternativ oder ergänzend ist es möglich, dass das Bauteil eine Passivierungsstruktur aufweist , die zur elektrischen I solierung der Segmente voneinander eingerichtet ist . Die Anschluss fläche ist strukturiert ausgeführt und kann bereichsweise Oberfläche der Passivierungsstruktur und bereichsweise Oberflächen der individuell ansteuerbaren Segmente aufweisen . Des Weiteren ist es möglich, dass das Bauteil bereichsweise Zwischenbereiche und bereichsweise eine Passivierungsstruktur zur elektrischen I solierung der Segmente bzw . zur Erzielung einer pixelierten Stromeinprägung in den Hauptkörper aufweist .

Die Passivierungsstruktur kann aus dielektrischen bzw . elektrisch isolierenden Materialien gebildet sein . Es ist möglich, dass die Passivierungsstruktur durch gezielte Deaktivierung der elektrischen Leitfähigkeit einer Schicht , etwa durch Implantation, Di f fusion, etc . , elektrisch nichtleitend gebildet ist . Es ist auch möglich, dass die Passivierungsstruktur aus dem gleichen Material wie die Segmente gebildet ist , dessen elektrische Leitfähigkeit j edoch deaktiviert ist . Zum Beispiel weist die Passivierungsstruktur Implantations- , Di f fusions- , oder Deaktivierungsbereiche der Kontaktstruktur oder der Segmente auf . Im Allgemein verhindert die Passivierungsstruktur eine lokale Stromeinprägung in den Hauptkörper und/oder ermöglicht eine elektrische I solierung zwischen benachbarten Segmenten der Kontaktstruktur .

Die strukturierte Anschluss fläche ist insbesondere eine innere Anschluss fläche , die zum Beispiel durch eine Grenz fläche zwischen dem Hauptkörper und der Passivierungsstruktur und/oder der Kontaktstruktur definiert ist . Die Oberflächen der individuell ansteuerbaren Segmente sind insbesondere als elektrische Kontakt flächen anzusehen, an denen elektrische Ladungsträger von der Kontaktstruktur in den Hauptkörper inj i ziert werden . Die Kontakt fläche eines Segments kann in diesem Sinne als gemeinsame Grenz fläche zwischen diesem Segment und dem Hauptkörper verstanden werden . Durch die Passivierungsstruktur oder durch die Zwischenbereiche sind die elektrischen Kontakt flächen in lateralen Richtungen voneinander elektrisch isoliert . Somit ist die Anschluss fläche etwa als Mehrzahl von Kontakt flächen ausgeführt und ist insbesondere keine geschlossene einzige Kontakt fläche . In Draufsicht auf die Anschluss fläche sind die Kontakt flächen der Segmente in zwei Dimensionen verteilt angeordnet . Die Kontakt flächen oder die individuell ansteuerbaren Segmente können damit eine pixelierte Stromeinprägung in den Grundkörper des Bauteils darstellen .

Aufgrund der individuell ansteuerbaren Segmente , die durch die Passivierungsstruktur oder durch die Zwischenbereiche voneinander elektrisch getrennt sind, können einzelne Teilbereiche des Hauptkörpers unabhängig voneinander elektrisch aktiviert werden, sodass das Bauteil flexibel an verschiedene Anwendungen angepasst werden kann . Da die Segmente getrennt voneinander angesteuert werden können, lassen sich verschiedene Betriebsmodi des Bauteils einstellen, die auch im laufenden Betrieb des Bauteils geändert werden können . Mit einem einzigen Design des Bauteils , das an verschiedene Anforderungen angepasst ist , können mehrere Applikationen abgedeckt werden . Dies führt zu geringerer Fertigungskomplexität und damit zu geringeren Kosten und hoher Ausbeute .

Da das Bauteil in mehreren Betriebsmodi betreibbar ist , kann der Design-Prozess insgesamt beschleunigt werden, wodurch passende Prototypen mit flexiblem Design möglichst schnell geliefert werden können . Aufgrund des flexiblen Designs kann das Bauteil im Betrieb an unterschiedliche Anforderungen angepasst werden . Damit sind auch kundenspezi fische Proj ekte oder Produkte mit kleinerem oder mittlerem Umsatz bedienbar, welche sonst aufgrund des hohen Aufwands und des ungewissen Erfolgs in der Chip-Entwicklung in der Regel kaum zu chiptechnologischen Sonderentwicklungen führen würden .

Gemäß zumindest einer Aus führungs form des Bauteils weist der Hauptkörper eine transparente elektrisch leitfähige Kontaktschicht auf , die insbesondere unmittelbar an die Segmente angrenzt und mit diesen elektrisch leitend verbunden ist . Die transparente elektrisch leitfähige Kontaktschicht kann zusammenhängend ausgeführt sein . Alternativ ist es möglich, dass die transparente elektrisch leitfähige Kontaktschicht eine Mehrzahl von nebeneinander angeordneten Teilkontaktschichten aufweist , die j eweils einem der Segmente eineindeutig zugeordnet sind . Die transparente elektrisch leitfähige Kontaktschicht ist zum Beispiel aus einem elektrisch leitfähigen Oxid gebildet .

Gemäß zumindest einer Aus führungs form des Bauteils ist die Anschluss fläche durch innere gemeinsame Grenz flächen zwischen dem Hauptkörper und der Kontaktstruktur definiert , wobei die Segmente j eweils eine lokale gemeinsame Grenz fläche mit dem Hauptkörper aufweisen und zur pixelierten Stromeinprägung in den Hauptkörper eingerichtet sind .

Die Kontaktstruktur mit den Segmenten kann auf einer p-Seite oder auf einer n-Seite des Bauteils , insbesondere des Hauptkörpers , angeordnet und zur elektrischen Kontaktierung der p-Seite oder der n-Seite eingerichtet sein . Das Bauteil kann eine weitere Kontaktstruktur aufweisen, die zur elektrischen Kontaktierung einer n- oder p-Seite eingerichtet ist , die nicht bereits durch die Kontaktstruktur mit den getrennten Segmenten elektrisch kontaktiert ist . Es ist j edoch auch möglich, dass das Bauteil sowohl auf der p-Seite als auch auf der n-Seite j eweils eine Kontaktstruktur mit den individuell ansteuerbaren Segmenten aufweist , wobei die auf der p-Seite angeordneten Kontaktstruktur zur elektrischen Kontaktierung der p-Seite eingerichtet ist , und die auf der n-Seite angeordneten Kontaktstruktur zur elektrischen Kontaktierung der n-Seite eingerichtet ist .

Gemäß zumindest einer Aus führungs form des Bauteils ist dieses zur Erzeugung kohärenter oder inkohärenter elektromagnetischer Strahlung im ultravioletten, sichtbaren oder im infraroten Spektralbereich eingerichtet . Das Bauteil kann eine LED, insbesondere eine Superlumines zenzdiode ( SLED) , oder ein Laser sein . Insbesondere ist das Bauteil ein kantenemittierter Emitter, etwa ein kantenemittierter Laser . Insbesondere ist das Bauteil ein pixelierter Laserchip, etwa ein bezüglich seiner Anschluss fläche pixelierter Laserchip . Alternativ oder zusätzlich ist es möglich, dass das Bauteil , insbesondere der Hauptkörper des Bauteils einen Teilbereich oder mehrere Teilbereiche zur Detektion elektromagnetischer Strahlung aufweist .

Gemäß zumindest einer Aus führungs form des Bauteils weist dieses unterschiedliche einstellbare Betriebsmodi auf , wobei die unterschiedlichen Betriebsmodi durch elektrische Aktivierung unterschiedlicher Segmente der Kontaktstruktur einstellbar sind . I st ein Segment elektrisch aktiviert , kann elektrische Ladungsträger von diesem Segment aus etwa über die entsprechende Kontakt fläche in den Hauptkörper lokal inj i ziert werden . Zur Einstellung eines Betriebsmodus des Bauteils können mehrere Segmente oder mehrere Gruppen von Segmenten elektrisch aktiviert werden, die unmittelbar nebeneinander angeordnet oder getrennt voneinander angeordnet sind . Zum Umschalten zu einem anderen Betriebsmodus des Bauteils können zusätzlich oder alternativ zu den bereits aktivierten Segmenten weitere Segmente der Kontaktstruktur elektrisch aktiviert werden oder die bereits aktivierten Segmenten elektrisch deaktiviert werden .

Gemäß zumindest einer Aus führungs form des Bauteils umfasst dieses gleichzeitig zumindest zwei , drei oder vier der folgenden Betriebsmodi : Bauteil als Rigde-Laser mit einer Rigde-Breite kleiner als 50 gm, 40 gm, 30 gm, 20 gm, insbesondere kleiner als 10 gm; Bauteil als Rigde-Laser mit einer Rigde-Breite größer als 10 gm, 20 gm, 30 gm, 40 gm insbesondere als 50 gm; Bauteil als Trapezlaser ; Bauteil als Laser-Array; Bauteil als Flared-Waveguide Laser ; Bauteil als Master-Os zillator-Power-Ampli f ier-Struktur ; und Bauteil als Superlumines zenzdiode .

Gemäß zumindest einer Aus führungs form des Bauteils ist durch Aktivierung unterschiedlicher elektrischer Anschlüsse an den Segmenten der Kontaktstruktur zumindest eine der folgenden Eigenschaften des Bauteils im Betrieb einstellbar, nämlich : optische Ausgangsleistung, Schwellstrom, Modenverhalten und/oder Fernfeldcharakteristik .

Gemäß zumindest einer Aus führungs form des Bauteils weist die Passivierungsstruktur zumindest eine Teilschicht auf , wobei sich die Teilschicht sowohl in vertikaler Richtung als auch in lateraler Richtung zwischen zwei benachbarten Segmenten der Kontaktstruktur befindet .

In lateralen Richtungen ist ein Segment insbesondere von einer solchen Teilschicht vollumfänglich umschlossen, wodurch das Segment in lateralen Richtungen von benachbarten Segmenten elektrisch isoliert ist . In vertikaler Richtung weist das Segment eine dem Hauptkörper zugewandte Kontakt fläche auf , die insbesondere nicht durch die Teilschicht der Passivierungsstruktur bedeckt ist . In Draufsicht auf die Anschluss fläche ist die Kontakt fläche des Segments insbesondere frei von einer Bedeckung durch die Passivierungsstruktur . Das Segment weist eine dem Hauptkörper abgewandte Oberfläche auf , die von der Teilschicht nicht bedeckt oder lediglich teilweise bedeckt ist . Die von der Teilschicht oder von der Passivierungsstruktur nicht bedeckten Regionen der Oberfläche des Segments können frei zugänglich sein . Das Bauteil kann eine Mehrzahl von solchen Teilschichten der Passivierungsstruktur aufweisen .

Gemäß zumindest einer Aus führungs form des Bauteils weist die Kontaktstruktur zumindest zwei benachbarte L- förmige Segmente auf , wobei die benachbarten Segmente in Draufsicht auf den Hauptkörper bereichsweise übereinander angeordnet sind und somit in Draufsicht Überlappungen aufweisen . Insbesondere befindet sich eine Teilschicht der Passivierungsstruktur zwischen den zwei benachbarten L- förmigen Segmenten . Das eine Segment , das in vertikaler Richtung zwischen dem Hauptkörper und einem weiteren Segment angeordnet ist , kann seitlich über das weitere Segment hinausragen und bereichsweise frei von einer Bedeckung durch die Teilschicht der Passivierungsstruktur sein . In Draufsicht auf die Kontaktstruktur können die benachbarten L- förmigen Segmente somit j eweils eine freiliegende Oberfläche insbesondere zur Aufnahme einer elektrischen Verbindung aufweisen .

Aufgrund der L- förmigen Struktur kann das Segment eine dem Hauptkörper zugewandte Kontakt fläche und eine dem Hauptkörper abgewandte Oberfläche aufweisen, wobei die dem Hauptkörper abgewandte , insbesondere teilweise oder vollständig freiliegende Oberfläche größer ist als die Kontakt fläche . Die dem Hauptkörper abgewandte Oberfläche des Segments kann somit eine ausreichend große Fläche zur Aufnahme einer elektrischen Verbindung, etwa eines Bonddrahtes , aufweisen . Insbesondere weist die Kontaktstruktur eine Mehrzahl von solchen Paaren aus übereinander angeordneten L- förmigen Segmenten auf .

Gemäß zumindest einer Aus führungs form des Bauteils weisen die Segmente der Kontaktstruktur Kontakt flächen auf , die dem Hauptkörper zugewandt sind und unmittelbar an diesen angrenzen . Insbesondere sind die Kontakt flächen durch die inneren gemeinsamen Grenz flächen zwischen dem Hauptkörper und der Kontaktstruktur , etwa zwischen dem Hauptkörper und den Segmenten definiert . Bezüglich der Kontakt flächen sind die Segmente insbesondere in mindestens zwei , drei oder in mindestens vier verschiedene Gruppen eingeteilt , wobei die Kontakt flächen der Segmente verschiedener Gruppen unterschiedliche geometrische Formen und/oder unterschiedliche geometrische Größen aufweisen . Die Kontakt fläche des einen Segments ist insbesondere durch eine lokale gemeinsame Grenz fläche zwischen dem Hauptkörper und diesem Segment definiert . Die Kontakt flächen der Segmente können runde , quadratische , rechteckige , dreieckige , viereckige , trapez förmige , strei fenförmige Formen oder andere geometrische Formen aufweisen . Unter einer geometrischen Größe ist im Zwei fel die Fläche der Kontakt fläche des Segments zu verstehen . Es ist möglich, dass eine Gruppe nur ein einziges Segment oder mehrere gleichartige Segmente aufweist .

Gemäß zumindest einer Aus führungs form des Bauteils sind die Segmente bezüglich ihrer Kontakt flächen in mindestens zwei , drei oder in mindestens vier verschiedene Gruppen eingeteilt , wobei die Kontakt flächen der Segmente verschiedener Gruppen gleiche geometrische Form j edoch unterschiedliche geometrische Größen aufweisen . In diesem Fall weisen die Kontakt flächen der Segmente derselben Gruppe im Rahmen der Herstellungstoleranzen insbesondere die gleiche geometrische Form und die gleiche geometrische Größe auf . Die Kontakt flächen der Segmente unterschiedlicher Gruppen können unterschiedlich sein . Zum Beispiel sind die Kontakt flächen der Segmente einer ersten Gruppe mindestens zweimal , dreimal , fünfmal oder mindestens zehnmal so groß wie die Kontakt flächen der Segmente einer von der ersten Gruppen verschiedenen zweiten Gruppe .

Gemäß zumindest einer Aus führungs form des Bauteils weisen die Segmente der Kontaktstruktur Kontakt flächen auf , die dem Hauptkörper zugewandt sind und unmittelbar an diesen angrenzen, wobei die Kontakt flächen der Segmente auf dem Hauptkörper gleichmäßig verteilt sind . Insbesondere weisen die Kontakt flächen der Segmente gleiche geometrische Form auf . Zum Beispiel können sich die Kontakt flächen bezüglich ihrer geometrischen Größen höchstens 15 % , 10 % , 8 % , 5 % oder höchstens 3 % voneinander unterscheiden .

Gemäß zumindest einer Aus führungs form des Bauteils ist eines der Segmente bezüglich der Kontakt flächen als Hauptsegment ausgeführt ist , das im Vergleich zu den anderen Segmenten die größte als Hauptkontakt fläche ausgebildete Kontakt fläche aufweist . Die kleineren Kontakt flächen der Nebensegmente sind insbesondere als zuschaltbare Nebenkontaktflächen ausgeführt . Zum Beispiel ist die Hauptkontakt fläche mindestens zweimal , dreimal , fünfmal , zehnmal oder mindestens zwanzigmal so groß wie eine Nebenkontakt fläche oder wie die größte Nebenkontakt fläche . Insbesondere ist die Hauptkontakt fläche größer als die Summe aller Nebenkontaktflächen . Im Betrieb des Bauteils kann das Hauptsegment während der gesamten Betriebs zeit elektrisch aktiviert sein, während die Nebensegmente j e nach Anwendung zeitweise elektrisch aktiviert und zeitweise elektrisch deaktiviert sein können .

Gemäß zumindest einer Aus führungs form des Bauteils weist die als Hauptkontakt fläche ausgebildete Kontakt fläche eine rechteckige Form auf , etwa die Form eines rechteckigen Strei fens . Die als zuschaltbare Nebenkontaktflächen ausgeführten Kontakt flächen sind zumindest bereichsweise gekrümmt ausgeführt . Solche Kontakt flächen können strei fenförmig und bereichsweise gekrümmt ausgeführt sein .

Gemäß zumindest einer Aus führungs form des Bauteils weist der Hauptkörper eine erste Halbleiterschicht und eine zweite Halbleiterschicht auf , wobei die aktive Zone zwischen der ersten Halbleiterschicht und der zweiten Halbleiterschicht angeordnet ist . Insbesondere ist die aktive Zone zusammenhängend ausgeführt . Die erste und/oder die zweite Halbleiterschicht können/ kann analog zu der aktive Zone zusammenhängend ausgeführt sein . Die Kontaktstruktur ist insbesondere zur elektrischen Kontaktierung der ersten oder der zweiten Halbleiterschicht eingerichtet .

Gemäß zumindest einer Aus führungs form eines Bauelements weist dieses eine Mehrzahl von Bauteilen, insbesondere von oben beschriebenen Bauteilen auf . Die Bauteile sind derart ausgeführt , dass sie im Betrieb des Bauelements schaltbar zwischen mindestens zwei unterschiedlichen Betriebsmodi sind . Insbesondere sind die als zuschaltbare Nebenkontaktflächen ausgeführten Kontakt flächen unterschiedlicher Bauteile unterschiedlich gekrümmt . Alternativ oder ergänzend ist es möglich, dass die Bauteile im Betrieb des Bauelements insbesondere bezüglich der Betriebsmodi unterschiedlich aktivierbar sind . Die Bauteile können auch gleichartig ausgeführt sein .

Gemäß zumindest einer Aus führungs form des Bauteils ist die Kontaktstruktur zur elektrischen Kontaktierung der zweiten Halbleiterschicht eingerichtet , wobei die zweite Halbleiterschicht und/oder die aktive Zone zumindest bereichsweise nicht zusammenhängend sind/ ist . Die zweite Halbleiterschicht und/oder die aktive Zone können/ kann somit pixeliert ausgeführt sein . Es ist möglich, dass der Hauptkörper derart strukturiert ausgeführt ist , dass dieser eine Mehrzahl von Teilbereichen aufweist , die individuell und somit voneinander unabhängig ansteuerbar sind . Zum Beispiel kann der Hauptkörper Trenngräben aufweisen, durch die die individuell ansteuerbaren Teilbereiche des Hauptkörpers räumlich beabstandet sind . Die Trenngräben können mit einem Material der Passivierungsstruktur aufgefüllt sein .

In mindestens einer Aus führungs form eines Bauelements weist dieses ein Bauteil , insbesondere ein hier beschriebenes Bauteil auf . Das Bauelement kann einen Träger zur mechanischen Stabilisierung und/oder zur elektrischen Kontaktierung des Bauteils , einen Konverter zur Umwandlung elektromagnetischer Strahlung und/oder ein optisches Element zur Umlenkung beziehungsweise zur Fokussierung elektromagnetischer Strahlung aufweisen . Das optische Element kann ein Prisma, eine Linse oder ein System aus Linsen und/oder Prismen sein .

Der Träger ist insbesondere ein externer Träger, der verschieden von einem Aufwachssubstrat ist . Insbesondere weist der Träger elektrische Anschlussstellen auf , die j eweils mit einem der Segmente der Kontaktstruktur elektrisch leitend verbunden sind . Der Träger kann Transistoren aufweisen, die zur Ansteuerung der Segmente eingerichtet sind . Zum Beispiel weist der Träger eine IC-Struktur ( Integrated Circuit ) zur Ansteuerung der Segmente auf .

Der Konverter kann Leuchtstof fe aufweisen, die Strahlung erster Peakwellenlänge in Strahlung zweiter Peakwellenlänge umwandeln können, wobei die zweite Peakwellenlänge insbesondere größer ist als die erste Peakwellenlänge . Der Konverter kann verschiedene Bereiche mit verschiedenen Leuchtstof fen aufweisen .

Gemäß zumindest einer Aus führungs form des Bauelements ist das Bauteil auf dem Träger angeordnet und mit diesem an einer dem Bauteil zugewandten Kontaktschicht des Trägers elektrisch leitend verbunden . Die Kontaktschicht des Trägers kann eine vorstrukturierte geometrische Form aufweisen, wobei die Kontaktschicht in Draufsicht nicht alle Segmente bedeckt . Aufgrund der vorstrukturierten geometrischen Form kann die Kontaktschicht des Trägers nur mit vordefinierten Segmenten elektrisch leitend verbunden sein . Die vorstrukturierte geometrische Form der Kontaktschicht des Trägers legt somit einen vordefinierten Betriebsmodus des Bauteils fest .

Gemäß zumindest einer Aus führungs form des Bauelements weist dieses mehrere nebeneinander angeordnete Bauteile auf , wobei die Bauteile j eweils unterschiedliche einstellbare Betriebsmodi aufweisen . Die unterschiedlichen Betriebsmodi des einzelnen Bauteils sind insbesondere durch elektrische Aktivierung unterschiedlicher Segmente der Kontaktstruktur des zugehörigen Bauteils einstellbar . In mindestens einer Aus führungs form eines Verfahrens zum Betreiben eines Bauteils , das unterschiedliche einstellbare Betriebsmodi aufweist , werden die unterschiedlichen Betriebsmodi durch elektrische Aktivierung unterschiedlicher Segmente der Kontaktstruktur eingestellt .

Das Bauteil ist insbesondere ein hier beschriebenes Bauteil , welches einen Hauptkörper und eine Kontaktstruktur aufweist . Der Hauptkörper weist eine aktive Zone auf , die im Betrieb des Bauteils zumindest bereichsweise zur Erzeugung elektromagnetischer Strahlung eingerichtet ist . Die Kontaktstruktur weist eine Mehrzahl von individuell ansteuerbaren Segmenten auf . Das Bauteil weist eine Anschluss fläche und eine quer zu der Anschluss fläche verlaufende Seitenfläche auf , wobei die Seitenfläche als Strahlungsdurchtritts fläche des Bauteils ausgeführt ist . Die Anschluss fläche ist strukturiert ausgeführt , wobei die Anschluss fläche durch innere gemeinsame Grenz flächen zwischen dem Hauptkörper und der Kontaktstruktur definiert ist . Die Segmente weisen j eweils eine lokale gemeinsame Grenz fläche mit dem Hauptkörper auf und sind zur pixelierten Stromeinprägung in den Hauptkörper eingerichtet .

Zum Beispiel wird zunächst einer der Mehrzahl der Betriebsmodi des Bauteils ausgewählt , wobei die Aktivierung des ausgewählten Betriebsmodus durch elektrische Aktivierung einer Gruppe oder einer Mehrzahl von Gruppen der Segmente erfolgt , und wobei die Gruppe oder die Mehrzahl von Gruppen der aktivierten Segmente zur Festlegung des ausgewählten Betriebsmodus des Bauteils eingerichtet ist . Es ist möglich, dass das Bauteil während einer Betriebs zeit in mehreren unterschiedlichen Betriebsmodi betrieben wird . Gemäß zumindest einer Aus führungs form eines Verfahrens wird eine erste Gruppe der Segmente elektrisch aktiviert , wodurch zur Erzeugung elektromagnetischer Strahlung Ladungsträger in Flussrichtung in den Hauptkörper inj i ziert werden, während eine zweite Gruppe der Segmente nicht elektrisch aktiviert ist oder derart elektrisch aktiviert ist , dass die unter den Segmenten der zweiten oder weiteren Gruppe liegenden Teilbereiche des Hauptkörpers nicht zur Erzeugung elektromagnetischer Strahlung eingerichtet sind .

Gemäß zumindest einer Aus führungs form eines Verfahrens wird eine erste Gruppe der Segmente elektrisch aktiviert , wodurch zur Erzeugung elektromagnetischer Strahlung Ladungsträger in Flussrichtung in den Hauptkörper inj i ziert werden, wobei eine dritte Gruppe der Segmente elektrisch aktiviert wird, wodurch zur Erzeugung absorbierender Bereiche Ladungsträger bereichsweise in Sperrrichtung in den Hauptkörper inj i ziert werden .

Gemäß zumindest einer Aus führungs form eines Verfahrens wird eine erste Gruppe der Segmente elektrisch aktiviert , wodurch Ladungsträger in Flussrichtung in den Hauptkörper zur Erzeugung elektromagnetischer Strahlung inj i ziert werden, wobei eine vierte Gruppe der Segmente elektrisch aktiviert wird, wodurch zumindest ein Teilbereich des Hauptkörpers als Detektorsegment zur Messung eines Photostroms eingerichtet ist .

Gemäß zumindest einer Aus führungs form eines Verfahrens wird eine erste Gruppe der Segmente elektrisch aktiviert , wodurch Ladungsträger in Flussrichtung in den Hauptkörper zur Erzeugung elektromagnetischer Strahlung inj i ziert werden . Zudem wird eine dritte Gruppe der Segmente elektrisch aktiviert , wodurch zur Erzeugung absorbierender Bereiche Ladungsträger bereichsweise in Sperrrichtung in den Hauptkörper inj i ziert werden . Des Weiteren wird eine vierte Gruppe der Segmente elektrisch aktiviert , wodurch zumindest ein Teilbereich des Hauptkörpers als Detektorsegment zur Messung eines Photostroms eingerichtet ist .

Die erste , zweite , dritte und vierte Gruppe der Segmente können unabhängig voneinander elektrisch aktiviert oder deaktiviert werden . Es ist daher möglich, dass im Betrieb des Bauteils , j e nach Anwendung des Bauteils , eine beliebige Anzahl dieser Gruppen elektrisch aktiviert wird . Insbesondere ist möglich, dass alle Segmente zeitweise der ersten, zweiten, dritten oder vierten Gruppe zugeordnet sind . Das Bauteil kann eine Mehrzahl von solchen ersten, zweiten, dritten und/oder vierten Gruppen der Segmente aufweisen .

Gemäß zumindest einer Aus führungs form eines Verfahrens werden unterschiedliche Gruppen von Segmenten zur Fernfeldsteuerung, zur Wellenlängenstabilisierung, zur Einstellung von Facettenbestromung, zum Einstellen von Farbspektrum oder Austrittsort der erzeugten elektromagnetischen Strahlung, und/oder zum Einstellen von Resonatorlänge , optischer Ausgangsleistung, Betriebsstrom, Schwellstrom, Modenverhalten oder Fernfeldcharakteristik des Bauteils elektrisch aktiviert . Es ist möglich, dass zu unterschiedlichen Betriebs zeiten unterschiedliche Gruppen von Segmenten elektrisch aktiviert werden .

Weitere bevorzugte Aus führungs formen und Weiterbildungen des Bauteils sowie des Verfahrens zum Betreiben des Bauteils ergeben sich aus den im Folgenden in Verbindung mit den Figuren 1A bis 14E erläuterten Aus führungsbeispielen . Es zeigen :

Figuren 1A, 1B und IC schematische Darstellungen eines Aus führungsbeispiels eines Bauteils in verschiedenen Schnitt ans ich ten,

Figuren 2A, 2B, 2C, 2D, 2E , 2 F und 2G schematische Darstellungen weiterer Aus führungsbeispiele eines Bauteils in Draufsicht auf die Anschluss fläche ,

Figuren 3A und 3B schematische Darstellungen weiterer Aus führungsbeispiele eines Bauteils j eweils in

Schnitt ansicht ,

Figuren 4A, 4B, 4C, 4D, 4E , 5A, 5B und 5C einige Aus führungsbeispiele eines Bauelements mit einem hier beschriebenen Bauteil ,

Figuren 6A, 6B, 7A, 7B, 7C, 8A, 8B, 8C, 9A, 9B, 9C, 9D, 10A, 10B, 11A, 11B, 11C, HD, HE und H F schematische Darstellungen einiger Betriebsmodi des Bauteils anhand elektrischer Kontaktierungen auf der Anschluss fläche ,

Figur 12 schematische Darstellung eines weiteren Aus führungsbeispiels eines Bauteils in Draufsicht auf die Anschluss fläche , und

Figuren 13A, 13B, 14A, 14B, 14C, 14D und 14E schematische Darstellungen einiger Betriebsmodi eines Bauteils oder eines Bauelements mit einem Bauteil anhand unterschiedlicher elektrischer Kontaktierungen auf der Anschluss fläche . Gleiche , gleichartige oder gleich wirkende Elemente sind in den Figuren mit gleichen Bezugs zeichen versehen . Die Figuren sind j eweils schematische Darstellungen und daher nicht unbedingt maßstabsgetreu . Vielmehr können vergleichsweise kleine Elemente und insbesondere Schichtdicken zur Verdeutlichung übertrieben groß dargestellt werden .

In Figur 1A ist ein Bauteil 10 schematisch in Schnittansicht dargestellt , das einen Hauptkörper 2 und eine auf dem Hauptkörper 2 angeordnete Kontaktstruktur 4 mit einer Mehrzahl von Segmenten 40 aufweist . Das Bauteil 10 weist zudem eine Passivierungsstruktur 3 auf , die zur gegenseitigen I solierung der Segmente 40 auf dem Hauptkörper 2 angeordnet ist . Die Passivierungsstruktur 3 weist eine Mehrzahl von Teilschichten 30 auf , die j eweils zur elektrischen I solierung benachbarter Segmente 40 voneinander oder zur elektrischen I solierung eines Teilbereichs eines Segments 40 von dem Hauptkörper 2 eingerichtet sind . I st eine Teilschicht 30 ausschließlich zur elektrischen I solierung benachbarter Segmente 40 eingerichtet , kann diese Teilschicht 30 bereichsweise sowohl in lateraler Richtung als auch in vertikaler Richtung zwischen den benachbarten Segmenten 40 angeordnet sein . Die Teilschicht 30 kann L- förmig ausgeführt sein .

Der Hauptkörper 2 weist eine erste Halbleiterschicht 21 , eine zweite Halbleiterschicht 22 und eine zwischen den Halbleiterschichten 21 und 22 angeordnete aktive Zone 23 auf . Die erste Halbleiterschicht 21 ist beispielsweise n-leitend und die zweite Halbleiterschicht 22 p-leitend ausgeführt , oder umgekehrt . Zum Beispiel ist der Hauptkörper 2 ein Halbleiterkörper oder weist einen Halbleiterkörper auf . Im Betrieb des Bauteils 10 ist die aktive Zone 23 zur Erzeugung oder zur Detektion elektromagnetischer Strahlung etwa im ultravioletten, infraroten oder im sichtbaren Spektralbereich eingerichtet . Zum Beispiel ist die aktive Zone 23 eine p-n-Übergangs zone . Der Hauptkörper 2 oder der Halbleiterkörper des Hauptkörpers 2 kann auf einem I I I-V- oder auf einem I I-VI-Halbleiterverbindungsmaterial basieren . Ein Körper basiert auf einem I I I-V-Verbindungshalbleiter- material , wenn dieser insbesondere zumindest ein Element aus der Hauptgruppe I I I , wie etwa Al , Ga, In, und ein Element aus der Hauptgruppe V, wie etwa N, P, As , aufweist . Insbesondere umfasst der Begri f f „I I I-V- Halbleiterverbindungsmaterial" die Gruppe der binären, tertiären und quaternären Verbindungen, die zumindest ein Element aus Hauptgruppe I I I und zumindest ein Element aus Hauptgruppe V enthalten, beispielsweise Nitrid- und Phosphid-Verbindungshalbleiter . Sinngemäß analog gilt es für einen auf dem Gruppe- I I-VI- Verbindungshalbleitermaterial basierenden Hauptkörper 2 .

Das Bauteil 10 weist eine Unterseite 12V auf , die insbesondere durch eine freiliegende Oberfläche des Hauptkörpers 2 gebildet ist . Es ist möglich, dass das Bauteil 10 auf der Unterseite 12V zumindest eine Kontaktschicht aufweist , die zur elektrischen Kontaktierung der ersten Halbleiterschicht 21 eingerichtet ist . Die Kontaktstruktur 4 mit den Segmenten 40 ist zur elektrischen Kontaktierung, insbesondere zur pixelierten Kontaktierung der zweiten Halbleiterschicht 22 eingerichtet . Die Segmente 40 sind etwa über getrennte elektrische Verbindungen 5 , die zum Beispiel in Form von Bonddrähten oder Lötverbindungen vorliegen, individuell elektrisch ansteuerbar bzw . aktivierbar . Durch gezielte elektrische Aktivierung der Segmente 40 können lokale Bereiche des Hauptkörpers 2 insbesondere unabhängig voneinander zum Emittieren oder zum Detektieren elektromagnetischer Strahlung angeregt werden . Die erste Halbleiterschicht 21 , die zweite Halbleiterschicht 22 und/oder die aktive Zone 23 können/ kann zusammenhängend ausgeführt sein, oder getrennte Teilbereiche aufweisen und somit strukturiert oder pixeliert ausgeführt sein .

Das Bauteil 10 weist eine Oberseite 12R auf , die bereichsweise durch Oberflächen der Passivierungsstruktur 3 und der Kontaktstruktur 4 gebildet ist . In Draufsicht auf die Oberseite 12R weist das Bauteil 10 nebeneinander angeordnete Oberflächen der Segmente 40 auf , die durch die Passivierungsstruktur 3 in lateralen Richtungen voneinander beabstandet sind . Die Oberflächen der Segmente 40 sind zur Aufnahme der elektrischen Verbindungen 5 eingerichtet . Das Bauteil 10 weist zumindest eine Seitenfläche 13 auf , die entlang der vertikalen Richtung die Unterseite 12V mit der Oberseite 12R verbindet . Die Seitenfläche 13 ist insbesondere als Strahlungsdurchtritts fläche , etwa als Strahlungseintritts- oder als Strahlungsaustritts fläche , des Bauteils 10 ausgeführt . Es ist möglich, dass lediglich eine Seitenfläche 13 oder alle Seitenflächen 13 als Strahlungsdurchtritts f läche/n des Bauteils 10 ausgeführt ist/ sind . Insbesondere ist das Bauteil 10 ein Kantenemitter .

Das Bauteil 10 weist eine Anschluss fläche 11 auf . Die Anschluss fläche 11 ist insbesondere eine innere Anschluss fläche 11 des Bauteils 10 , die in vertikaler Richtung zwischen der Unterseite 12V und der Oberseite 12R angeordnet ist . Zum Beispiel ist die Anschluss fläche 11 durch eine gemeinsame Grenz fläche zwischen dem Hauptkörper 2 und der Kontaktstruktur 4 definiert . An der Anschluss fläche 11 grenzen die Segmente 40 insbesondere unmittelbar an den Hauptkörper 2 , insbesondere an die zweite Halbleiterschicht 22 des Hauptkörpers 2 an . An der Anschluss fläche 11 weisen die Segmente 40 j eweils eine Kontakt fläche 42 auf . Die Kontakt fläche 42 eines Segments 40 ist insbesondere durch eine gemeinsame Grenz fläche zwischen dem Hauptkörper 2 und dem der Kontakt fläche 42 zugehörigen Segment 40 gebildet . In lateralen Richtungen sind die Kontakt flächen 42 durch die Passivierungsstruktur 3 räumlich und elektrisch voneinander getrennt .

An den Kontakt flächen 42 werden elektrische Ladungsträger bei der elektrischen Aktivierung der entsprechenden Segmente 40 lokal in den Hauptkörper 2 eingeprägt . Durch gezielte elektrische Aktivierung vorgegebener Segmente 40 kann der Hauptkörper 2 in seinen vorgegebenen Teilbereichen zum Emittieren oder zum Detektieren elektromagnetischer Strahlung angeregt werden . Je nach Anwendungen können die Kontakt flächen 42 j eweils eine maximale laterale Ausdehnung zwischen einschließlich 1 pm und 5000 pm, 2 pm und 1000 pm und 5 pm und 200 pm und 5 pm und 50 pm oder zwischen einschließlich 1 pm und 10 pm aufweisen . Die Kontakt flächen 42 sind im Allgemein j edoch nicht darauf beschränkt .

Zur Vereinfachung der Aufnahme der elektrischen Verbindungen 5 auf der Oberseite 12R können die Segmente 40 derart ausgebildet sein, dass die Segmente 40 j eweils im Vergleich mit ihrer freiliegenden Oberfläche auf der Oberseite 12R eine kleinere Kontakt fläche 42 an der Anschluss fläche 11 aufweisen . Die elektrischen Verbindungen 5 können Bonddrähte , Lotkugeln oder Kontakte eines IC-Chips oder eines Trägers sein . Die Ansteuerung der Segmente 40 erfolgt somit beispielsweise über Bonddrähte , Lotkugeln oder direkte Verbindung über einen IC-Chip . Zum Beispiel ist die freiliegende Oberfläche des Segments 40 auf der Oberseite 12R im Vergleich zu der korrespondierenden Kontakt fläche 42 an der Anschluss fläche 11 mindestens 30 % , 50 % , 100 % , 200 % oder 300 % größer . Insbesondere ist ein solches Segment 40 zumindest in Schnittansicht entlang der vertikalen Richtung L- förmig ausgeführt . Die L- förmig ausgebildeten Segmente 40 sind zum Beispiel in der Figur 1A schematisch dargestellt .

Figur 1B zeigt das Bauteil 10 , das etwa im Zusammenhang mit Figur 1A beschrieben ist , in Draufsicht auf seine Oberseite 12R . Das Bauteil 10 weist eine Mehrzahl von Segmenten 40 auf , die in Vierergruppen nebeneinander angeordnet sind . Eine solche Vierergruppe der Segmente 40 ist zum Beispiel in der Figur 1A schematisch dargestellt . Die Vierergruppe weist zwei Paare aus den Segmenten 40 auf , wobei die Segmente 40 desselben Paars entlang der lateralen Richtung bereichsweise versetzt und entlang der vertikalen Richtung bereichsweise übereinander angeordnet sind . Zur elektrischen I solierung der Segmente 40 desselben Paars befindet sich eine Teilschicht 30 der Passivierungsstruktur 3 sowohl entlang der vertikalen Richtung als auch entlang der lateralen Richtung zwischen den Segmenten 40 , insbesondere zwischen den L- förmigen Segmenten 40 desselben Paars .

Figur IC zeigt das Bauteil 10 , das etwa im Zusammenhang mit Figuren 1A und 1B beschrieben ist , in Draufsicht auf die Anschluss fläche 11 . Die Kontakt flächen 42 bedecken den Hauptkörper 2 in Draufsicht nur teilweise , zum Beispiel höchstens 80 % , 70 % , 60 % , 50 % , 40 % , 30 % oder höchstens 20 % einer Oberfläche des Hauptkörpers 2 oder der zweiten Halbleiterschicht 22 des Hauptkörpers 2 . Insbesondere sind die Kontakt flächen 42 insgesamt mittig und symmetrisch auf dem Hauptkörper 2 angeordnet . Zum Beispiel sind die Kontakt flächen 42 derart angeordnet , dass die Anschluss fläche 11 eine Spiegelsymmetrie , insbesondere zumindest eine zwei fache oder vierfache Achsensymmetrie aufweist .

Gemäß den Figuren 1B und IC weist die Kontaktstruktur 4 24 Segmente 40 auf . Abweichend davon ist es möglich, dass die Kontaktstruktur 4 eine größere oder kleinere Anzahl von Segmenten 40 aufweist . In den Figuren 1B und IC ist die Passivierungsstruktur 3 lediglich schematisch dargestellt . Abweichend von diesen Figuren ist es möglich, dass die Passivierungsstruktur 3 derart ausgebildet ist , dass diese alle Zwischenbereiche zwischen den Segmenten 40 vollständig aus füllt . Zum Beispiel ist es möglich, dass in Draufsicht die Passivierungsstruktur 3 und die Kontaktstruktur 4 zusammen den Hauptkörper 2 , insbesondere die erste Halbleiterschicht 21 , die zweite Halbleiterschicht 22 und/oder die aktive Zone 23 vollständig bedecken .

Das in der Figur 2A dargestellte Aus führungsbeispiel eines Bauteils 10 entspricht im Wesentlichen dem in der Figur IC dargestellten Bauteil 10 . Im Unterschied hierzu ist die Passivierungsstruktur 3 etwas detaillierter dargestellt . Zudem weist die Kontaktstruktur 4 72 statt 24 Kontakt flächen auf . Analog zu der Figur IC sind die in der Figur 2A dargestellten Kontakt flächen 42 bezüglich ihrer geometrischen Form und Größe gleichartig ausgeführt . Die individuell ansteuerbaren Segmente 40 bzw . die Kontakt flächen 42 sind in Spalten und Reihen und somit matrixartig auf einer zweidimensionalen Oberfläche angeordnet .

Durch gezielte Ansteuerung und Regelung der einzelnen Segmente 40 kann gesteuert werden, welche Funktion das Bauteil 10 insbesondere bezüglich seiner Leistung und optischen Eigenschaften aufweisen soll . In diesem Sinne ist das Bauteil 10 ein multi funktioneller Emitter, dessen Eigenschaften durch gezielte elektrische Aktivierung der individuell ansteuerbaren Segmente 40 eingestellt werden können . Das Bauteil 10 lässt sich zum Beispiel als lateral monomodiger Laser mit einer kleinen Ridge-Breite zum Beispiel um 2 pm, als Powerlaser mit einer großen Ridge-Breite zum Beispiel um 50 pm sowie alle Abstufungen dazwischen, als Trapezlaser für hohe Leistungen insbesondere auch mit einem grundmodigem Fernfeldoder als SLED betrieben werden .

Das in der Figur 2B dargestellte Aus führungsbeispiel eines Bauteils 10 entspricht im Wesentlichen dem in der Figur 2A dargestellten Bauteil 10 . Im Unterschied hierzu weist die Kontaktstruktur 4 zwei unterschiedliche Gruppen von Segmenten 40 auf , wobei sich die Kontakt flächen 42 der Segmente 40 verschiedener Gruppen bezüglich ihrer geometrischen Größen voneinander unterscheiden . Die Segmente 40 der ersten Gruppe mit größeren Kontakt flächen 42 sind zentral angeordnet und grenzen links und rechts an die Segmente 40 der zweiten Gruppe mit kleineren Kontakt flächen 42 an .

Das in der Figur 2C dargestellte Aus führungsbeispiel eines Bauteils 10 entspricht im Wesentlichen dem in der Figur 2A dargestellten Bauteil 10 . Im Unterschied hierzu weist die Kontaktstruktur 4 eine Mehrzahl , hier fünf , von unterschiedlichen Gruppen von Segmenten 40 auf , wobei sich die Kontakt flächen 42 der Segmente 40 verschiedener Gruppen bezüglich ihrer geometrischen Größen voneinander unterscheiden . Die Kontakt flächen 42 der Segmente 40 unterschiedlicher Gruppen sind verteilt auf der Anschluss fläche 11 angeordnet . Das in der Figur 2D dargestellte Aus führungsbeispiel eines Bauteils 10 entspricht im Wesentlichen dem in der Figur 2B oder 2C dargestellten Bauteil 10 . Im Unterschied hierzu sind die Kontakt flächen 42 , insbesondere alle Kontakt flächen 42 , nicht rechteckig sondern trapez förmig ausgeführt . Die Anschluss fläche 11 ist im Vergleich zu den Figuren 2B und 2C insgesamt nicht rechteckig sondern trapez förmig ausgeführt .

Das in der Figur 2E dargestellte Aus führungsbeispiel eines Bauteils 10 entspricht im Wesentlichen dem in der Figur 2D dargestellten Bauteil 10 . Im Unterschied hierzu sind die Kontakt flächen 42 der Segmente 40 verschiedener Gruppen rechteckig, strei fenförmig oder dreieckig ausgeführt .

Das in der Figur 2 F dargestellte Aus führungsbeispiel eines Bauteils 10 entspricht im Wesentlichen dem in der Figur 2E dargestellten Bauteil 10 . Im Unterschied hierzu weist die Kontaktstruktur 4 ein Hauptsegment 40H mit der größten Kontakt fläche 42 und eine Mehrzahl von zuschaltbaren Nebensegmenten 40 mit kleineren Kontakt flächen 42 auf . Die Kontakt fläche 42 des Hauptsegments 40H ist rechteckig ausgeführt und zentral auf der Anschluss fläche 11 angeordnet . Die Kontakt flächen 42 der Nebensegmente 40 sind gekrümmt und strei fenförmig ausgeführt und sind insbesondere symmetrisch zu der Kontakt fläche 42 des Hauptsegments 40H angeordnet . Der Übersichtlichkeit halber sind in der Figur 2 F die Teilschichten der Passivierungsstruktur 3 zwischen den Segmenten 40 nicht dargestellt . Gemäß den Figuren 2C, 2D, 2E und 2 F weist die Anschluss fläche 11 eine Spiegelsymmetrie , insbesondere eine einfache Spiegelsymmetrie auf .

Im Betrieb des Bauteils 10 kann das Hauptsegment 40H insbesondere immer elektrisch aktiviert sein . Zur Einstellung der Lichteigenschaften oder der Lichtführung können die Nebensegmente 40 bei Bedarf zugeschaltet werden . Das in der Figur 2 F dargestellte Bauteil 10 ist insbesondere ein Trapezlaser mit zuschaltbarer Breite , insbesondere ein schmaler lateral monomodiger Laser mit Trapezlaser-Option durch nicht-eckige Kontakt flächen 42 , nämlich durch nichteckige Nebensegmente 40 . Dieses Bauteil 10 kann auch ein Powerlaser sein, bei dem z . B . für höhere Leistungen bzw . für die Erzielung verringerter Facettenbelastung Trapez- Nebensegmente zugeschaltet werden können . Gegeben ist gemäß Figur 2 F die Option, dem lateral monomodigen Laser ein perfektes Trapez in Richtung der Facette zuzuschalten . Dies wird durch die nicht-rechteckigen Nebensegmente 40 realisiert . Je nachdem, welche der Nebensegmente 40 elektrisch aktiviert sind, kann die Form des Trapezes und somit die Lichtführung angepasst werden .

Das in der Figur 2G dargestellte Aus führungsbeispiel eines Bauteils 10 entspricht im Wesentlichen dem in der Figur 2 F dargestellten Bauteil 10 . Im Unterschied zu der Figur 2 F ist die in der Figur 2G dargestellte Kontakt fläche 42 des Hauptsegments 40H ungefähr nur halb so groß . Die Nebensegmente 40 sind bezüglich ihrer Kontakt flächen 42 nicht symmetrisch zu der Kontakt fläche 42 des Hauptsegments 40H angeordnet . Die Summe aus den Kontakt flächen 42 der in der Figur 2G dargestellten Segmente 40H, 40a, 40b und 40m entspricht im Wesentlichen genau der Kontakt fläche 42 des in der Figur 2 F dargestellten Hauptsegments 40H .

Ein in der Figur 2G dargestelltes Bauteil 10 kann schaltbar zwischen einer Superlumines zenzdiode , SLED, und einem lateral monomodigen Laser betrieben werden . Zum Beispiel ist ein solches Bauteil schaltbar zwischen einem lateral monomodigen Ridge-Laser und einer SLED mit verschiedenen Krümmungswinkeln . Bei geringen Krümmungen, i . e . bei hohen Krümmungsradien, kann mit einem solchen Bauteil 10 durchaus noch Laserbetrieb erreicht werden . Vorteilhaft an einer derartigen Struktur ist es , dass damit über eine Verbreiterung der Wellenlängen-Verteilung Interferenzerscheinungen minimiert werden können . Solche Bauteile 10 können in Proj ektions-Anwendungen beispielsweise für erweiterte Realität/ virtuelle Realität (Augmented reality/ virtual Reality) eingesetzt werden .

Das in der Figur 2G dargestellte Hauptsegment 40H sowie das weitere mittig angeordnete Segment 40m können immer angeschaltet sein . Für den Betrieb eines lateral monomodigen Lasers sind die Nebensegmente 40a und 40b zusätzlich an . Für SLED-Betrieb können zusätzlich die Nebensegmente 40b, 40c und/oder 40d sowie weitere Nebensegmente mit unterschiedlichen Krümmungsradien, die in Figur 2G nicht dargestellt sind, zugeschaltet werden .

Gemäß zumindest einer Aus führungs form eines Bauelements weist dieses mehrere Bauteile auf , etwa mindestens drei , vier, sechs oder mindestens zehn Bauteile . Die Bauteile 10 können nebeneinander etwa auf einem gemeinsamen Träger angeordnet sein . Die Bauteile 10 können schaltbar zwischen einer Superlumines zenzdiode , SLED, und einem Laser, etwa einem lateral monomodigen Laser betrieben werden . Ein derartiges Bauelement könnte für Anwendungen in erweiterter Realität (Augmented reality) besonders vorteilhaft sein, da über die leicht unterschiedliche Krümmung der Laserstege ein Detuning der Wellenlänge der von einzelnen Bauteile emittierten Strahlungen erreicht werden kann . Dies kann von entscheidender Bedeutung zur Vermeidung von Interferenz- Ef fekten sein . Das hier beschriebene Bauelement 100 kann mehrere Bauteile aufweisen, die im Betrieb des Bauelements 100 als Mehrfachemitter, zum Beispiel als 4- f ach-Emitter, betreibbar sind . Insbesondere aufgrund der Geometrie und der Aktivierung der Nebensegmente 40 können bei den einzelnen Emittern leicht unterschiedliche Krümmungsradien auftreten .

Das in der Figur 3A dargestellte Aus führungsbeispiel eines Bauteils 10 entspricht im Wesentlichen dem in der Figur 1A dargestellten Bauteil 10 . Im Unterschied zur Figur 1A, bei der der Hauptkörper 2 , insbesondere die zweite Halbleiterschicht 22 eine der Kontaktstruktur 4 zugewandte ebene Oberfläche aufweist , weist der Hauptkörper 2 , insbesondere die zweite Halbleiterschicht 22 des in der Figur 3A dargestellten Bauteils 10 einen stufenartigen, insbesondere zusammenhängenden Kontaktbereich 24 auf . Der Kontaktbereich 24 ist in lateralen Richtung von der Passivierungsstruktur 3 umschlossen, insbesondere vollumfänglich umschlossen . Dieser vertikal erhöhte Kontaktbereich 24 bildet einen sogenannten Ridge-Bereich des Bauteils 10 . In Draufsicht befinden sich insbesondere alle Kontakt flächen 42 auf dem Kontaktbereich 24 . Das in der Figur 1A dargestellte Bauteil 10 kann als Breitstrei fen-Laser ausgeführt sein . Das in der Figur 3A dargestellte Bauteil ist insbesondere als Ridge-Laser ausgeführt .

Als weiterer Unterschied zur Figur 1A weist ist in der Figur 3A eine Kontaktschicht 20 des Hauptkörpers 2 schematisch dargestellt . Insbesondere grenzen die Segmente 40 unmittelbar an die Kontaktschicht 20 an . Die Kontaktschicht 20 ist insbesondere aus einem strahlungsdurchlässigen, elektrisch leitfähigen Oxid ( TCO) gebildet , etwa aus Indiumzinnoxid ( ITO) . Die Kontaktschicht 20 kann durchgängig ausgeführt sein . Aufgrund der vergleichsweise geringen Querleitfähigkeit kann die Kontaktschicht 20 auch nur lokal elektrisch aktiviert werden, wodurch eine pixelierte Stromeinprägung in den Hauptkörper 2 weiterhin möglich ist . Alternativ kann die Kontaktschicht 20 strukturiert ausgeführt sein und eine Mehrzahl von lateral beabstandeten Teilschichten aufweisen . In Anwesenheit der Kontaktschicht 20 können die Grenzen zwischen zwei Segmenten 40 etwas aufweichen, sodass möglichst keine Lücken zwischen den Segmenten 40 gebildet werden .

Das in der Figur 3B dargestellte Aus führungsbeispiel eines Bauteils 10 entspricht im Wesentlichen dem in der Figur 3A dargestellten Bauteil 10 . Im Unterschied hierzu weist der Kontaktbereich 24 eine Mehrzahl von nebeneinander angeordneten Teilbereichen auf , die insbesondere durch Trenngräben voneinander räumlich getrennt sind . Die Trenngräben können mit elektrisch isolierendem Material , etwa mit einem Material der Passivierungsstruktur 3 aufgefüllt , insbesondere vollständig aufgefüllt sein . Jeder Teilbereich des Kontaktbereichs 24 kann einen sogenannten Ridge-Bereich des Bauteils 10 bilden . Entlang der vertikalen Richtung erstrecken sich die Trenngräben insbesondere lediglich in die zweite Halbleiterschicht 22 hinein . Es ist j edoch möglich, dass sich die Trenngräben durch die zweite Halbleiterschicht 22 und/oder durch die aktive Zone 23 hindurch in die erste Halbleiterschicht 21 hinein erstrecken .

In Figur 4A ist ein Bauelement 100 aus einem Bauteil 10 und einem Träger 9 schematisch dargestellt . Der Träger 9 ist insbesondere ein externer Träger, etwa eine Trägerplatte , mit einer Montagefläche , die elektrische Anschlussstellen aufweist . Die elektrischen Anschlussstellen sind insbesondere Oberflächen von Anschlusspads , die auf einem Grundkörper 90 des Trägers 9 angeordnet sind, oder Oberflächen von Durchkontakten 91 , die sich entlang der vertikalen Richtung von einer Oberseite des Grundkörpers 90 bis zu einer Unterseite des Grundkörpers 90 erstrecken . Das Bauteil 10 ist insbesondere ein hier beschriebenes Bauteil , das etwa in der Figur 1A schematisch dargestellt ist . Uber elektrische Verbindungen, die hier in Form von Lotkugeln ausgeführt sind, können die Segmente 40 j eweils mit einer der Anschlussstellen des Trägers 9 elektrisch leitend verbunden sein .

Das in der Figur 4B dargestellte Aus führungsbeispiel eines Bauelements 100 entspricht im Wesentlichen dem in der Figur 4A dargestellten Bauelement 100 . Im Unterschied hierzu weist der Träger 9 ausschließlich Durchkontakte 91 auf . Die Segmente 40 der Kontaktstruktur 4 können j eweils säulenartig ausgeführt sein . Entlang der vertikalen Richtung können diese Segmente 40 einen gleichbleibenden Querschnitt oder einen gleichbleibenden Durchmesser aufweisen . Abweichend von der Figur 4B ist es möglich, dass die Passivierungsstruktur 3 mit den Teilschichten 30 nicht vorhanden ist . Anstelle der Passivierungsstruktur 3 können sich Zwischenbereiche befinden, die zur elektrischen I solierung benachbarter Segmente eingerichtet sind . Diese Zwischenbereiche können mit einem gas förmigen Medium gefüllt sein . Alternativ ist es möglich, dass das Bauteil 10 bereichsweise die Passivierungsstruktur 3 und bereichsweise die oben genannten Zwischenbereiche aufweist .

Das in der Figur 4G dargestellte Aus führungsbeispiel eines Bauelements 100 entspricht im Wesentlichen dem in der Figur 4B dargestellten Bauelement 100 . Im Unterschied hierzu können die Segmente 40 direkt mit den Durchkontakten 91 des Trägers 9 elektrisch leitend verbunden sein . Anstelle eines Lotverfahrens kann ein Direkt-Bonding-Verf ahren zur Herstellung einer mechanischen und elektrischen Verbindung zwischen dem Träger 9 und dem Bauteil 10 angewandt werden .

Es ist auch möglich, dass der Träger 90 eine Montagefläche mit einer Mehrzahl von Anschlussstellen aufweist , wobei die Anschlussstellen entsprechend der Segmente 40 des Bauteils 10 auf der Montagefläche angeordnet sind . Die Herstellung einer elektrischen und mechanischen Verbindung zwischen dem Träger 90 und dem Bauteil 10 kann dadurch vereinfacht durchgeführt werden . Ein Träger 90 mit einer Kontaktschicht 93 bzw . einer Kontakt fläche 93 auf der Montagefläche ist in Figur 4D schematisch dargestellt . Die Kontaktschicht 93 kann als eine zusammenhängende Schicht oder als Ansammlung mehrerer Anschlussstellen gebildet sein . Die Kontaktschicht 93 oder die Kontakt fläche 93 weist eine vordefinierte Geometrie auf . Zum Beispiel wird das Bauteil 10 mit der Oberseite 12R auf der Montagefläche des Trägers 9 verbunden, etwa gelötet , zusammengefügt , geklemmt oder verschmol zen (Englisch : fused) .

Die vordefinierte Geometrie der Kontaktschicht 93 oder der Kontakt fläche 93 legt fest , welche der Segmente 40 mit der Kontaktschicht 93 des Trägers 90 elektrisch leitend verbunden oder nicht elektrisch leitend verbunden sind . Dies ist zum Beispiel in Figur 4E insbesondere für ein Trapez-Laserbetrieb des Bauteils 10 oder des Bauelements 100 schematisch dargestellt . In allen Aus führungsbeispielen es ist möglich, dass der Träger 9 elektronische Schaltungen und/oder Transistoren zur Ansteuerung der einzelnen Segmente 40 enthält . Insbesondere ist der Träger 90 ein Steuerungselement zur Ansteuerung der Segmente 40 . Figuren 5A, 5B und 5C zeigen j eweils ein Bauelement 100 mit einem optischen Element 72 und einem Bauteil 10 auf einem Träger 9 . Das optische Element 72 kann eine Linse , ein Linsensystem, ein Prisma oder ein System aus Prismen sein . Insbesondere ist das optische System 72 zur Umlenkung der vom Bauteil 10 emittierten Strahlung eingerichtet . Das Bauteil 10 kann mit einem optischen Element 72 kombiniert werden, das insbesondere dazu geeignet ist , das emittierte Licht unter verschiedenen Winkeln zu reflektieren . Abhängig davon, welche Segmente 40 elektrisch aktiviert bzw . elektrisch angesteuert sind, kann ein vordefinierter Winkelbereich ausgeleuchtet werden . Neben Prismen können auch runde oder viereckige optische Elemente verwendet werden, die j e nach Auftref fwinkel unterschiedliche Ref lektionswinkel zeigen . Zum Beispiel können Linsen insbesondere mit unterschiedlichen Brennweiten zur Strahl fokussierung verwendet werden . Auch können die Linsen in unterschiedlichen Abständen zum Bauteil 10 angeordnet sein . Ein Fokuspunkt des Laserstrahls kann durch Ansteuern der passenden Segmente 40 variiert und bei beweglichen Teilen nachgeführt werden . Das emittierte Licht kann so nach unten, oben, vorne , hinten und/ zur Seite reflektiert , umgelenkt oder fokussiert werden . Damit können Winkelbereiche , etwa beim Scheinwerfer, gezielt ausgeleuchtet oder, etwa bei Lidar-Systemen, gezielt abgetastet werden .

Figur 6A zeigt das Bauteil 10 im Betrieb, wobei eine Gruppe A von Segmenten 40 elektrisch aktiviert ist und eine weitere Gruppe D von Segmenten 40 elektrisch nicht aktiviert ist . Durch Ansteuerung von Segmenten 40 der Gruppe A in Trapez form kann eine besonders gute Abstrahlcharakteristik eines schmalen Emitters ( rechts ) mit einer vergleichsweise großen Fläche eines breiten Emitters ( links ) kombiniert werden . Durch den trapez förmigen Übergang zur Facette , d . h . zur Strahlungsaustritts fläche , hin kann eine grundmodige Abstrahlcharakteristik bei hoher Leistung erhalten bleiben .

Durch die sogenannte 2D-Pixelierung der Anschluss fläche 11 kann eine Resonatorlänge des Bauteils 10 auf einfache Art und Weise variiert werden . In Figur 6B ist sind mögliche Spaltungen eines Bauteils 10 schematisch dargestellt . Mit einer Spaltung zwischen der Linie M5 und der Linie Ml , M2 , M3 oder M4 kann zum Beispiel ein lateral monomodiger Laser mit voller Trapez-Sektion, ein lateral monomodiger Laser mit kurzer Trapez-Sektion, ein langer Ridge-Laser oder ein kurzer Ridge-Laser hergestellt werden . Ein wie in der Figur 6A oder 6B dargestelltes Bauteil 10 kann j edoch auch in verschiedenen Betriebsmodi Ml bis M4 betrieben werden .

Um eine geeignete Resonatorlänge zu erhalten, kann das Bauteil 10 somit an entsprechender Stelle gespalten werden, wodurch eine gewünschte Facette des Bauteils 10 definiert wird . Das bedeutet , dass nach der Chip-Produktion nicht nur die Form und die Art eines Bauteils , insbesondere eines Laser-Bauteils , sondern auch die Wahl der Resonatorlänge variiert werden können . Die Wahl der Form, der Art und insbesondere der Resonatorlänge kann positiv die Chipmenge auf dem Wafer, mögliche Ausgangsleistungen, spektrale Modenabstände , Schwellstromdichten, Emissionswellenlängen usw . beeinflussen .

Figuren 7A, 7B und 7C zeigen verschiedene Betriebsmodi eines Bauteils 10 , das insbesondere als steuerbarer Power-Laser zum Beispiel in Form eines Laser-Arrays oder in Form eines Breitstrei fenlasers ausgeführt ist . Im Betrieb eines solchen Bauteils 10 kann eine Gruppe A oder D sowie eine Mehrzahl von Gruppen A oder D elektrisch aktiviert bzw . deaktiviert werden . Insbesondere kann dadurch eine Breite eines Breitstrei fenlesers oder ein Strei fenabstand eines Laser- Arrays über die pixelierte Kontaktstruktur 4 eingestellt werden . Auf diese Weise können sowohl die optische Ausgangsleistung als auch das optische Fernfeld an die j eweilige Applikation zum Beispiel mit Kollimatorlinsen, Linsen-Arrays , Faserdurchmesser usw . auf einfache Art und Weise angepasst werden .

Figuren 8A, 8B und 8C zeigen weitere Betriebsmodi eines Bauteils 10 , das etwa als einstellbare Superlumines zenzdiode ausgeführt ist . Dieses Bauteil 10 wird insbesondere als individuell einstellbare kantenemittierende LED oder SLED betrieben . Der Betriebsstrom und die Ausgangsleistung sind über die Anzahl der elektrisch aktivierten Segmente 40 steuerbar . Die Rückkopplung, nämlich der Laseranteil zum LED- Anteil , und die Linienbreite sind insbesondere über die Positionen der elektrisch aktivierten Segmente 40 steuerbar . Gemäß den Figuren 8A bis 8C ist ein solches Bauteil 10 insbesondere schaltbar zwischen einem lateral monomodigen Ridge-Bauteil und einem SLED-Bauteil insbesondere mit verschiedenen Krümmungswinkeln .

Figuren 9A und 9B zeigen weitere Betriebsmodi eines Bauteils 10 , bei denen manche Segmente 40 der Gruppe AS in Sperrrichtung betrieben werden, um absorbierende Bereiche zu bilden . In unmittelbarer Umgebung der in Flussrichtung betriebenen Segmente 40 der Gruppe A wird Strahlung erzeugt . Um die Strahlqualität zu verbessern, können weitere Segmente 40 der Gruppe AS in Sperrrichtung betrieben werden, wodurch absorbierende Bereiche insbesondere nahe der Facette gebildet werden ( Figur 9A) , um Streulicht im Fernfeld zu minimieren . Gemäß Figur 9B können Absorberstrei fen erzeugt werden, die randseitig auf der Anschluss fläche 11 angeordnet sind . Solche Absorberstrei fen können eine Aufweitung des Laserstrahls oder die Ringmoden im Resonator unterdrücken .

Figuren 9C und 9D zeigen weitere Positionen der Segmente 40 der Gruppe AS , die in Sperrrichtung betrieben sind . Weitere Segmente 40 der Gruppe AP können als Detektor betrieben werden . Dadurch kann ein Fotostrom an diesen Segmenten 40 gemessen werden, sodass ein Rückschluss auf die im Resonator stehende Leistung möglich ist . Basierend auf diesen Messwerten können zum Beispiel weitere Segmente 40 zu- oder abgeschaltet werden, um die Leistung, Resonatorlänge und/oder die Abstrahlcharakteristik zu steuern .

Es ist möglich, dass ein Bauelement 100 mehrere Bauteile 10 aufweist , etwa mindestens drei , vier, sechs oder mindestens acht Bauteile 10 . Solche Bauteile 10 sind zum Beispiel in den Figuren 2A bis 2G und 6A bis 9D schematisch dargestellt . Im Betrieb des Bauelements 100 können die Bauteile 10 im selben Betriebsmodus oder in unterschiedlichen Betriebsmodi betrieben werden .

Figur 10A zeigt eine Kennlinie K4 in einem Leistung P Stromstärke I Diagramm . Während des Betriebs kann das Bauteil 10 in mehreren Betriebsmodi betrieben werden, um eine optimale Kennlinie K4 zu erhalten . Um an den Arbeitspunkt angepasste optimale Bedingungen im Bauteil 10 einzustellen, können unterschiedliche Segmente 40 während der Betriebs zeit zugeschaltet werden . Für geringe Leistung und niedrige Schwelle werden nur wenige Segmente 40 eingeschaltet (Betriebsmodus Ml ) . Um eine erhöhte Ef fi zienz im Vergleich zum Beispiel mit einem Breitstrei fenlaser zu erzielen, werden für höhere Leistungen weitere Segmente 40 dazu geschaltet (Betriebsmodus M2 ) . Für sehr hohe Leistungen werden nochmals weitere Segmente elektrisch aktiviert (Betriebsmodus M3 ) . Insgesamt ergibt sich dadurch die optimierte Kennlinie K4 , die in j edem Arbeitspunkt möglichst auf die optimale Ef fi zienz eingestellt werden kann .

Analog zur Figur 10A zeigt Figur 10B eine weitere optimierte Kennlinie K4 für ein Bauteil 10 , das im Betrieb insbesondere als Breitstrei fenlaser fungiert . Bei Breitstrei fenlasern kann sich die Abstrahlcharakteristik durch thermische Ef fekte , Ladungsträgeref fekte abhängig vom Arbeitspunkt ändern . Dies macht es schwierig, zum Beispiel die Einkopplung des emittierten Laserstrahls in eine Faser mit konstanter Ef fi zienz zu erzielen . Daher können j e nach Arbeitspunkt unterschiedliche Segmente zu- oder abgeschaltet werden, um während des Betriebs des Bauteils 10 auf unterschiedliche thermische Gegebenheiten Einfluss nehmen zu können . Insbesondere gemäß dem Betriebsmodus M3 können unerwünschte thermische Linsen oder Hotspots unterdrückt werden . Mit den schematisch dargestellten Betriebsmodi Ml bis M3 kann das Fernfeld eines Bauteils 10 gesteuert werden .

Das in Figur 11A dargestellte Aus führungsbeispiel entspricht im Wesentlichen dem in der Figur 2A dargestellten Bauteil 10 . Im Unterschied hierzu weist das Bauteil 10 eine Mehrzahl von Elementen 6 zur Wellenlängenstabilisierung auf . Die Elemente 6 können an beiden gegenüberliegenden Rändern ( Figur 11A) oder an lediglich einem Rand ( Figur HD) der Anschluss fläche 11 , des Kontaktbereichs 24 oder des Ridge-Bereichs angeordnet sein . Insbesondere bilden die Elemente 6 ein sogenanntes DFB- Gitter . Wenn lediglich die Segmente 40 in der Mitte der Anschluss fläche 11 elektrisch aktiviert sind ( Figur HA) , ist die Kopplung an die Elemente 6 gering und es ist möglich, dass die Wellenlänge nicht ausreichend stabilisiert wird . Werden die seitlichen Segmente 40 dazu geschaltet , erhöht sich die Kopplung, und die Wellenlänge kann ausreichend stabilisiert werden ( Figur 11B ) . Auch ein Umschalten zwischen longitudinal monomodiger Strahlung und multimodiger Strahlung lässt sich mit den Elementen 6 und geeigneter Aktivierung der Segmente 40 realisieren ( Figuren 11A bis 11C ) .

Auch ein einseitiges DFB-Gitter und ein Verschieben der Welle innerhalb des Resonators zum Gitter ( starke Kopplung an das Gitter ) oder vom Gitter weg ( schwache bzw . keine Kopplung ans Gitter ) ist möglich . Auch ist es möglich, die Elemente 6 direkt auf Basis der strukturierten Anschluss fläche 11 herzustellen .

Das in Figur 11E dargestellte Aus führungsbeispiel entspricht im Wesentlichen dem in der Figur 11A dargestellten Bauteil 10 . Im Unterschied hierzu ist das Bauteil 10 insbesondere als ein Array aus einzeln ansteuerbaren, etwa lateral einmodigen Ridge-Lasern ausgeführt . Ein solches Bauteil 10 kann Trenngräben 60 aufweisen, die etwa in der Figur 3B oder 12 schematisch dargestellt sind . Bei einer solchen

Aus führungs form können einzelne Ridge-Bereiche mit den Elementen 6 oder ohne die Elemente 6 zu- und abgeschaltet werden .

Das in Figur 11 F dargestellte Aus führungsbeispiel entspricht im Wesentlichen dem in der Figur 11E dargestellten Bauteil 10 . Im Unterschied hierzu sind die Elemente 6 nur an einem Rand der Anschluss fläche 11 angeordnet . Das Bauelement 6 weist somit insbesondere eine einseitige DFB-Gitterstruktur auf . Es ist möglich, dass j eder Ridge-Bereich ein DFB-Gitter mit anderer Periode aufweist . So können unterschiedliche longitudinale Moden gemischt werden . Dies gilt auch für Bauteil 10 mit beidseitig angeordneten DFB-Gitterstrukturen .

Figur 12 zeigt ein Bauteil 10 , das insbesondere mehrere Reihen von Ridge-Bereiche aufweist . Ein solches Bauteil 10 ist etwa auch in der Figur 3B schematisch dargestellt . Der Hauptkörper 2 kann einen Halbleiterkörper aufweisen, der zumindest bereichsweise nicht zusammenhängend ausgeführt ist , sondern entlang lateraler Richtungen Trenngräben 60 aufweist . Solche Trenngräben 60 können Tiefengräben sein, die zum Beispiel durch Plasmaätzen gebildet werden können . Die Trenngräben 60 trennen die verschiedenen Ridge-Bereiche voneinander . Dies hat den Vorteil , dass ein elektrisches Übersprechen der einzelnen Segmente 40 oder der einzelnen Pixel vermindert oder verhindert wird . Befinden sich die Ridge-Bereiche nah genug aneinander, ist ein optisches Koppeln der Lichtfelder möglich . Dadurch kann ein Laser-Array gebildet werden . Es kann also eine optische , laterale Grundmodigkeit des Lichtfeldes auch für große Ridge-Breiten und hohe Ausgangsleistungen ermöglicht werden .

Figur I SA zeigt die einstellbare Facettenbestromung von einem hier beschriebenen Bauteil 10 , das im Betrieb als Laser betrieben wird . Figur I SA zeigt einen Betriebsmodus Ml , bei dem j eweils zwei Spalten der Segmente 40 an der j eweiligen Facette elektrisch nicht aktiviert sind, einen Betriebsmodus M2 , bei dem lediglich eine Spalte der Segmente 40 an der j eweiligen Facette elektrisch nicht aktiviert ist , und einen Betriebsmodus MS , bei dem alle Segmente 40 elektrisch aktiviert sind .

Durch ein Abschalten von Bereichen an der Facette , die insbesondere als Strahlungsdurchtritts fläche des Bauteils 10 ausgeführt ist , kann die Zuverlässigkeit des Bauteils 10 erhöht werden . So kann im Betrieb des Bauteils 10 insbesondere bei kleinen Leistungen alle Segmente 40 betrieben werden, um so eine minimale Schwelle und maximale Ef fi zienz zu erzielen . Bei höheren Leistungen können die Segmente 40 an der Facette teilweise betrieben oder nicht betrieben werden, um etwa die Temperatur an der Facette niedrig zu halten oder zu senken . Dies ist nicht nur bei unterschiedlichen Ausgangsleistungen, sondern auch bei unterschiedlichen Temperaturen sinnvoll , um die Zuverlässigkeit des Bauteils 10 im Betrieb zu erzielen .

Die Darstellung in der Figur 13B entspricht im Wesentlichen der Darstellung in der Figur 13A. Im Unterschied hierzu sind die Segmente 40 unterschiedlich ausgebildet . Insbesondere bei Hochleistungslasern befindet sich ein großes Segment 40 , das als Hauptsegment 40H bezeichnet werden kann, etwa im mittleren Teil der Anschluss fläche 11 oder des Ridge- Bereiches . An dem Facettenbereich befindet sich ein kleineres Segment 40 oder eine Mehrzahl von kleineren Segmente 40 , die j e nach Betriebsbedingungen etwa hinsichtlich der Leistungen oder Betriebstemperaturen elektrisch aktiviert oder nicht elektrisch aktiviert werden können . Dadurch kann ein Optimum zwischen Ef fi zienz und Zuverlässigkeit des Bauteils 10 erzielt werden .

Figur 14A zeigt ein Bauelement 100 mit einem Bauteil 10 und einem Konverter 71 . Der Konverter 71 kann bereichsweise verschiedene Leuchtstof fe aufweisen . Dieses Bauelement 100 stellt eine steuerbare Laser-Konverter-Einheit dar, wobei die verschiedenen Leuchtstof fe über die einzelnen ansteuerbaren Segmente 40 gezielt angeregt werden können . Zum Beispiel weist der Konverter 71 drei unterschiedliche Bereiche auf , die zur Umwandlung der von dem Bauteil 10 emittierten Strahlung in rotes Licht , grünes Licht und blaues Licht eingerichtet sind . Ein solches Bauelement 100 stellt somit eine individuell einstellbare 1-Chip-RGB-Lichtquelle dar . Alternativ zu einem blauen Konverter kann die blaue Emission des Bauteils 10 direkt genutzt werden . Alternativ oder ergänzend können weitere Leuchtstof fe , zum Beispiel Gelboder Cyan-Leuchtstof fe , verwendet werden .

Die Ausgangsleistung des Bauelements 100 kann wiederum über die Anzahl der elektrisch aktivierten Segmente 40 gesteuert werden . Zudem ist eine passive Montage des Konverters 71 bzw . der Mikroobj ekten möglich, da die Optimierung des Lichtweges durch die Ansteuerung der Segmente 40 erfolgt . Die Lichtquellen können einerseits Mikrolichtquellen sein . Andererseits können sie mit monomodigen Lasern, Hochleistung- Lasern, Powerlasern, Laser-Arrays oder Laserbarren kombiniert werden .

Figur 14B zeigt ein Bauelement 100 , das als steuerbare Laser- Konverter-Einheit , insbesondere als 1-Chip-Weißlichtquelle mit steuerbarem Farbort eingerichtet ist . Uber die individuell ansteuerbaren Segmente 40 können unterschiedliche Bereiche des Konverters 71 angeregt werden, die insbesondere unterschiedliche Weißkonverter-Leuchtstof fe , etwa von kaltweiß bis warmweiß , aufweisen . Die Leuchtstof fe können in einer wärmeleitfähigen Matrix etwa aus AIN eingebettet sein oder auf einem strahlungsdurchlässigen Körper, etwa auf einer Saphirlinse , angeordnet sein . Der Farbort oder die Ausgangsleistung des Bauelements 100 kann über die Anzahl und/oder über die Positionen der elektrisch aktivierten Segmente 40 und/oder über die Stromstärke in den aktiven Segmenten 40 angepasst werden . In allen Aus führungsbeispielen ist es möglich, dass die Stromstärke in den aktiven Segmenten 40 eingestellt werden kann . Insbesondere ist es möglich, dass j edes einzelne Segment 40 mit unterschiedlicher Stromstärke in Fluß- oder Sperrspannung betrieben werden kann . Dadurch kann das Modenprofil sehr viel feiner eingestellt werden .

Weitere Ausgestaltungen des Konverters 71 sind in den Figuren 14C, 14D und 14E schematisch dargestellt . Gemäß Figur 14C kann der Farbverlauf der umgewandelten Strahlung durch unterschiedliche hohe Konzentrationen der Leuchtstof fe in unterschiedlichen Bereichen des Konverters oder im Matrixmaterial des Konverters eingestellt werden . Gemäß Figur 14D ist ein gradueller Übergang der Leuchtstof fe bezüglich ihrer Konzentration im Konverter 71 möglich . Unterschiedliche Farborte der umgewandelten Strahlung kann ebenfalls durch den Konverter 71 erzielt werden, der gemäß Figur 14E als Konverterplättchen mit unterschiedlichen Schichtdicken in verschiedenen Bereichen des Konverters 71 ausgeführt ist . Auch ist es möglich, dass der Konverter 71 gestuft ist und somit bereichsweise stufenartige Strukturen aufweist .

Mit einem hier beschriebenen Bauteil kann für j eden Arbeitspunkt anstelle eines designbedingten Kompromisses beim Bauteil die Konfiguration des Bauteils , insbesondere des Lasers , optimal eingestellt werden . Zum Beispiel kann bei geringen Strömen nur ein schmaler Teil eines Laserstrei fens bei einer geringen Laserschwelle betrieben werden, während bei höheren Leistungen ein weiterer Teil des Laserstrei fens bestromt wird, wodurch eine erhöhte optische Ausgangsleistung und eine verringerte Facettenbelastung erzielt werden können .

Durch die flexible Einstellungsmöglichkeit des Bauteils kann ein breiter Anwendungsbereich abgedeckt werden . So können zum Beispiel mittlere und hohe Leistungsanforderungen mit demselben Bauteil aufgrund der unabhängigen elektrischen Aktivierung unterschiedlicher Segmente der Kontaktstruktur abgedeckt werden . Zudem kann das Bauteil durch Umschaltung in verschiedenen Betriebsmodi besonders ef fi zient betrieben werden . Zusätzliche Elemente wie zum Beispiel Absorber, Detektoren oder DFB-Gitter können in das Bauteil flexibel und zuschaltbar integriert werden, wodurch das Bauteil in verschiedene Betriebsmodi auf einfache Art und Weise umschaltbar ist . Außerdem lässt sich die Abstrahlcharakteristik des Bauteils auf den j eweiligen Arbeitsbereich zum Beispiel durch Zuschalten oder Abschalten absorbierender Bereiche des Hauptkörpers anpassen . Außerdem können thermische Ef fekte kompensiert werden, wodurch sich eine höhere Brillanz oder ein besseres Strahlparameterprodukt erreichen lässt . Durch gezielte Aktivierung der Segmente können zudem die Facettenbelastungsgrenze und die Bauteilstabilität erhöht werden .

Diese Patentanmeldung beansprucht die Priorität der deutschen Patentanmeldung 10 2020 125 719 . 8 , deren Of fenbarungsgehalt hiermit durch Rückbezug aufgenommen wird .

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

100 Bauelement

10 Bauteil

11 Anschluss fläche des Bauteils

12V Unterseite des Bauteils

12R Oberseite des Bauteils

13 Seitenfläche des Bauteils

2 Hauptkörper

20 Kontaktschicht des Hauptkörpers

21 erste Halbleiterschicht/ Schichtenfolge des Hauptkörpers

22 zweite Halbleiterschicht/ Schichtenfolge des

Hauptkörpers

23 aktive Zone des Hauptkörpers

24 Kontaktbereich/ Ridge-Bereich

3 Passivierungsstruktur

30 Teilschicht der Passivierungsstruktur

4 Kontaktstruktur

40 Segment der Kontaktstruktur

40H Hauptsegment der Kontaktstruktur

42 Kontakt fläche zwischen dem Segment und dem Hauptkörper

5 elektrische Verbindung/ Bonddraht

6 Element zur Wellenlängenstabilisierung

60 Trenngraben

71 Konverter 72 Optisches Element , Linse

8 Verbindungsschicht , Lotkugel

9 Träger, externer Träger, Trägerplatte

90 Grundkörper des Trägers

91 Anschlusspad, Durchkontakt des Träger

92 Anschlusspad, Kontaktschicht des Trägers

93 Kontaktschicht/ Kontakt fläche des Trägers

A aktivierter Bereich in Flussrichtung, aktiviertes Segment zur Strahlungserzeugung

AS aktivierter Bereich in Sperrrichtung, in Sperrrichtung aktiviertes Segment

AP aktivierter Bereich zur Bestimmung eines Photostroms , aktiviertes Segment zur Detektion von Strahlung

D nicht aktivierter Bereich, nicht aktiviertes Segment

K4 Kennlinie

Ml Betriebsmodus des Bauteils/ Spaltungslinie

M2 Betriebsmodus des Bauteils/ Spaltungslinie

M3 Betriebsmodus des Bauteils/ Spaltungslinie

M4 Betriebsmodus des Bauteils/ Spaltungslinie

M5 Betriebsmodus des Bauteils/ Spaltungslinie

I Stromstärke

P Leistung

R Strahlung