DE2622267A1 - Injection laser matrix with closely packed two dimensional units - has bent ray path resonators with reflecting faces cutting pn junctions - Google Patents

Injection laser matrix with closely packed two dimensional units - has bent ray path resonators with reflecting faces cutting pn junctions

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DE2622267A1
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Joseph Martin Blum
Eric Gung Hwa Lean
James Cleary Mcgroddy
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Abstract

2-Dimensional injection laser matrix with a number of resonators having bent ray paths has reflecting faces cutting the individual pn-junctions at angles different from 90 degrees, which further guide the radiation coming from the individual emitting pn-junctions over other reflecting faces defining the resonator ray paths or grating like structures to the emitting junction. The prodn. of the matrix and the appts. used are also claimed. The injection laser consists of closely-packed 2-dimensional units and emits light parallel to the direction of the stimulating source.

Description

Zweidimensionale Injektionslaser-Matrix Die Erfindung betrifft eine zweidimensionale Injektionslaser-Matrix mit gekniekte Strahlengänge aufweiserden Resonatoren sowie ein Verfahren zur Herstellung einer derartigen Matrix Bei den herkömmlichen Injektionslasern fließt ein Strom durch einen pn-Ubergang zwischen zwei Halbleitersschichten von unter schiedlichem Leitungstyp und erzeugt ein Ungleichgewicht er Konzentration von Löchern und Elektronen in einem gemeinsamen Rekombinationsbereich. Bei der Rekombination dieser so erzeugten Locher und Elektronen wird im Bereich des pn-Ubergangs Licht, emittiert. Werden diese Vorrichtungen in einem Fabry-Perot-Resonator betrieben, so wird Licht in Richtunq des on-Übergangs in einer Ebene erzeugt , die senkrecht zur Richtunq des Stromflusses durch den Übergang ist.Two-dimensional injection laser matrix The invention relates to a ground two-dimensional injection laser matrix with kneeled beam paths Resonators and a method for producing such a matrix in the conventional injection lasers, a current flows through a pn junction between two semiconductor layers of different conductivity types and creates an imbalance he concentration of holes and electrons in a common recombination area. During the recombination of these holes and electrons generated in this way is in the area of the pn junction light is emitted. Are these devices in a Fabry-Perot resonator operated, light is generated in the direction of the on-transition in a plane which perpendicular to the direction of current flow through the junction.

Wegen der relativ kleinen Leistung der bekannten Injektionslaser ist es in vielen Fällen erforderlich, mehrere Injcktionslaser zu einer matrixförmigen Einheit zusammenzufassen, die die erforderliche Leistung erzeugt. Da bei den bisher bekannten Injektionsiasern die Lichtemission stets parallel zum pn-Übergang und daher senkrecht zur Stromrichtung erfolgte war es schwierig, ohne zusätzlichen Aufwand größere Anzahlen von Injektionslasern zu gemeinsam wirksam werdenden Einheiten zusammenzufassen. Insbesondere war es bisher nur möglich, die zu einer Einheit zusammengefaften Injektionslaser in einer einzigen Dimension anzuordnen, während eng gepackte zwei-dimensionale matrixförmige Laseranordnungen nicht hergestellt werden konnten.Because of the relatively low power of the known injection laser In many cases it is necessary to combine several injection lasers to form a matrix To summarize the unit that generates the required power. Since with the so far known injection lasers, the light emission always parallel to the pn junction and therefore done perpendicular to the direction of flow it was difficult without additional effort to combine larger numbers of injection lasers into units that become effective together. In particular it was previously only possible to merge them into one unit Injection lasers can be arranged in a single dimension while tightly packed two-dimensional Matrix-shaped laser arrangements could not be produced.

Die Erfindung geht von der Aufgabe aus, Injektionslaser anzugeben, die dicht nebeneinander angeordnet zu zwei-dimensionalen Einheiten zusammengefaßt werden können. Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 beschriebene Erfindung dadurch gelöst, daß Laser mit einem geknickten Strahlengang aufweisenden Resonatoren verwendet werden, bei denen das emittierte Licht parallel zur Richtung des die Emission anregenden Stromes verläuft.The invention is based on the task of specifying injection lasers, which are arranged close together to form two-dimensional units can be. This object is achieved by the invention described in claim 1 solved in that laser with a kinked beam path having resonators used where the emitted light is parallel to the direction of the emission stimulating current runs.

Vorrichtungen der oben genannten Art werden beispielsweise in der US-Patentschrift 3 290 539 beschrieben, bei der eine Folie aus reflektierendem Material, beispielsweise eine Aluminiumfolie, verwendet wird , in des durch Stanzen eine vielzahl von narabelförmigen Reflektoren erzeugt wird. Diese eine Vielzahl von Reflek toren enthaltencte Folie wird über eine Anordnung von pn-Übergangslasern so angeordnet, daß das von jedem Übergang ausgehende Licht senkrecht zur Ebene dieses Überganges abgelenkt wird Es hat sich jedoch gezeigt, das die rierstellunq und vor allem die Ausrichtung derartiger Reflektoranordnungen auf die einzelnen pn-Übergänge außerordentlich schwierig ist und in der flegel nicht mit der erforderlichen Genauigkeit durchgeführt werden kann. Andere komplizierte Laservorrichtungen mit Beugungsgittern zur Rückführung und Auskoppelung des Lichtes in einer zur Stromrichtung parallelen Richtung werden beispielsweive in der Veröffentlichung "Selectively Etched Diffraction Gratings in GaAs" von Comerford und Zory, Applied Physics Letters, Vol. 25, Seite 208, 1974 beschrieben.Devices of the type mentioned above are for example in the US Pat. No. 3,290,539, in which a sheet of reflective material, for example an aluminum foil, is used, in which a variety is stamped generated by narabel-shaped reflectors. These a large number of reflectors contained film is arranged via an arrangement of pn junction lasers in such a way that that the light emanating from each transition is perpendicular to the plane of this transition It has been shown, however, that the rierstellunq and above all the Alignment of such reflector arrangements on the individual pn junctions is extraordinary difficult and not carried out in the flail with the required accuracy can be. Other complicated laser devices with diffraction gratings for return and decoupling of the light in a direction parallel to the direction of the current for example in the publication "Selectively Etched Diffraction Gratings in GaAs "by Comerford and Zory, Applied Physics Letters, Vol. 25, p. 208, 1974 described.

Die gemäß der Erfindung in einem den pn-Übergang enthaltenden Halbleiterkörper geätzten V-förmigen Ausnehmungen werden durch Flächen begrenzt, die mit der Ebene des pn-ÜbergangswWinkel von genau 45° bilden und an denen die parallel zur Ebene des übergangs entstehende Strahlung senkrecht abgelenkt wird. Gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung wird der Ätzvorgang so durchgeführt, daß die die Ebene des Übergangs schneidenden Flächen mehr als 450, beispielsweise Winkel von 54,70 einschließen, wobei weitere, als Rückreflektoren ausgebildete Flächen vorgesehen sind, durch die sichergestellt wird, daß das reflek tierte Licht wieder den pn-Übergängen zugeführt wird Die den pn-Übergang schneidenden reflektierenden Flächen werden in den Laserkörper selbst eingearbeitet, so daß die Abmessungen der durch sie definierten Resonatoren außerordenlich klein gemacht werden können. Da die Winkellagen dieser Flächen durch den Ätzvorgang und durch die Kristallstruktur der verwendeten Halbei ter mit größter Genauigkeit definiert werden, sind die erfindungsgemäßen Laservorrichtungen von höchster Präzision. Darüberhinaus sind keinerlei Justagen durchzuführen. Bei Verwendung von als Rückstrahler ausgebildeten reflektierenden Flächen werden die Anforderungen an die Genauigkeit bei der Ausrichtung der einzelnen, den Strahlenweg irn Resonator definierenden reflektiererden Flächen stark herabgesetzt.According to the invention in a semiconductor body containing the pn junction Etched V-shaped recesses are delimited by surfaces that line up with the plane of the pn transition angle of exactly 45 ° and where the parallel to the plane of the transition resulting radiation is deflected perpendicularly. According to a Another embodiment of the invention, the etching process is carried out so that the the plane of the transition intersecting surfaces more than 450, for example angles of 54.70, with additional surfaces designed as rear reflectors are provided by which it is ensured that the reflected light based again is fed to the pn junctions The reflective ones that intersect the pn junction Areas are worked into the laser body itself, so that the dimensions of the resonators defined by them can be made extremely small. There the angular positions of these surfaces due to the etching process and the crystal structure the Halbei used ter are defined with the greatest possible accuracy, are those according to the invention Laser devices of the highest precision. In addition, there are no adjustments whatsoever perform. When using designed as a reflector reflective Surfaces are the requirements for the accuracy in the alignment of the individual, The reflective surfaces defining the beam path in the resonator are greatly reduced.

Die Erfindung wird anschließend anhand der Figuren näher erläutert.The invention will then be explained in more detail with reference to the figures.

Es zeigen: Fig. 1 eine zum Stande der Technilt gehörende Mehrfach-Injektionslaseranordnung, Fign. 2 u. 3 Ausführungsbeispiele der Erfindung, Fiqn. 4 u. 5 schematische Darstellungen zur Veranschaulichung der Herstellung der in den Fign. 2 und 3 dargestellten Ausführungsbeispiele, Fig. 6 eine Draufsicht der in Fiq. 2 dargestellten hnordnung, Fig. 7 die schematische Darstellung der Draufsicht eines von dem in Fig. 6 dargestellten Ausführungsbeispiel abweichenden Ausführungsbeispiels, Fign. 8, 9 u. 12 weitere Ausführungsbeispiele der Erfindung, Fign. 10 u. 11 schematische Kurven zur Veranschaulichung der Funktion der in den Fign. 8 und 9 dargestellten Ausführungsbeispiele.1 shows a multiple injection laser arrangement belonging to the state of the art; Figs. 2 and 3 exemplary embodiments of the invention, FIGS. 4 and 5 schematic representations to illustrate the production of the in FIGS. 2 and 3 illustrated embodiments, FIG. 6 is a top view of the FIG. 2 arrangement shown, Fig. FIG. 7 shows the schematic representation of the top view of one of the one shown in FIG. 6 Exemplary embodiment different exemplary embodiment, FIGS. 8, 9 and 12 more Embodiments of the invention, FIGS. 10 and 11 are schematic curves for illustration the function of the in FIGS. 8 and 9 illustrated embodiments.

In Fig. 1 wird ein zum Stande der Technik gehörender Doppel-Injektionslaser mit materialverschiedenen Übergängen (beterojunction) dargestellt. Auf einem Substrat 2 aus n-leitendem GaAs wird nacheinander eine n-leitende GaAlAs Schicht 4, eine p-leitende GaAs Schicht 6, eine p-leitende GaAlAs Schicht 8 und eine p-leitende GaAs Schicht 9 aufgebracht. Streifenförmige Metallelektroden 10 werden durch bekannte Verfahren auf die Oberfläche der Schicht 9 aufgebracht. Die gegenüberliegende Seite der Schicht 2 wird mit einer Metallelektrode 12 versehen. Die ehenen Spiegelflächen P und P' werden durch Spaltung des Kristallkörpers entlang der (110) Ebenen erzeugt. Wird ein einen Schwellenwert übersteigender Strom mit ililfe einer Batterie 14 über eine der Elektroden 10 geleitet.1 shows a prior art double injection laser shown with material-different transitions (beterojunction). On a substrate 2 of n-conducting GaAs is successively an n-conducting GaAlAs layer 4, a p-type GaAs layer 6, a p-type GaAlAs layer 8 and a p-type GaAs layer 9 applied. Strip-shaped metal electrodes 10 are known by Method applied to the surface of the layer 9. The opposite side the layer 2 is provided with a metal electrode 12. The married mirror surfaces P and P 'are generated by cleavage of the crystal body along the (110) planes. If a current exceeding a threshold value is passed with the aid of a battery 14 one of the electrodes 10 passed.

so tritt im bereich des senkrecht zwischen den Elektroden 10 und 12 verlaufenden Stromes liegenden pn-Überganges 16 eine Strahlung L auf. . er Resonator der Laseranordnung ist, wie oben beschrieben, durch die beiden Spaltflächen P und P' begrenzt und das Licht wird von den Spiegelflächen in einer Richtung reflektiert, die angenähert senkrecht zur Flußrichtung des Stromes liegt. Die erforderliche Reflektivität er den Resonator begrenzenden Flächen wird durch die Unterschiede der Reflexionsindices des Halbleitermaterials und der angrenzenden Luft verursacht.so occurs in the area of the perpendicular between the electrodes 10 and 12 running current lying pn junction 16 a radiation L on. . he resonator of the laser arrangement is, as described above, through the two cleavage surfaces P and P 'is limited and the light is reflected by the mirror surfaces in a direction which is approximately perpendicular to the direction of flow of the current. The reflectivity required he surfaces delimiting the resonator is determined by the differences in the reflection indices of the semiconductor material and the surrounding air.

Wie schon gesagt, ist es eine Aufgabe der Erfindung, die in Fig. 1 dargestellte, zum Stande der Technik gehörende Vorrichtung so abzuändern, daß der Aufbau von zwei-dimensionnalen matrixförmigen Anordnungen möglich wird, durch die eine Leistung ermöglicht wird die dem Quadrate der mit den bisher bekannten Vorrichtungen erzielbaren Leistung gleich ist. Diese Aufgabe wird dadurch erreicht, daß der Strahlenweg der in Fig. 1 dargestellten Resonatoren durch Herstellung von in den Flächen P und P' eingearbeitete Flächen die mit dem pn-Übergang Winkel von 45° einschließen, geknickt wird.As already said, it is an object of the invention, which is shown in Fig. 1 Modify shown, belonging to the prior art device so that the Construction of two-dimensional matrix-like arrangements is possible through the a performance that is made possible by the squares of the previously known devices achievable performance is the same. This task is achieved in that the beam path of the resonators shown in Fig. 1 by producing in the areas P and P 'incorporated surfaces that enclose angles of 45 ° with the pn junction, kinked will.

Ein derartiges Ausführungsbeispiel wird in Fig. 2 dargestellt. Die Vorrichtung besteht aus einer etwa 100 µm dicken ersten Schicht 20 aus n-leitenden GaAs. Auf dieser Schicht wird eine etwa 4 bis 5 µm dicke Schicht auf n-leitenden Ga0,7Al0,3 As aufgebracht. Über der Schicht 22 wird eine 0,3 µm dicke Schicht 24 aus p-leitendem GaAs zur Bildung des pn-Überganges 25 aufgebracht. Schließlich wird auf der Schicht 2d ein: aus p-leitenden Ga0,7Al0 3As bo stehende und 1 µm sicke Schicht 26 unO auf dieser eine aus pleitendem GaAs bestehende, 1 µm dicke Schicht 28 aufgebracht.Such an embodiment is shown in FIG. the Device consists of an approximately 100 μm thick first layer 20 of n-type conductors GaAs. On top of this layer is an approximately 4 to 5 µm thick n-conductive layer Ga0.7Al0.3 As deposited. A 0.3 μm thick layer 24 is placed over the layer 22 made of p-conducting GaAs to form the pn junction 25. Finally will on layer 2d a: made of p-conducting Ga0.7Al0 3As bo standing and 1 µm bead Layer 26 unO on top of this a layer consisting of p-conducting GaAs, 1 μm thick 28 applied.

Diese Anordnung wird init einer aus SiO2 bestenn Schicht 30 (siehe Fig. 4) überzogen, die etwa 10 bis 12 zum breite Fenster oder Öffnungen 32 aufweist. Im Bereich dieser Öffnungen wird der Halbleiterkörper mit einer Lösung von H2SO4-H2O2-H2O bis auf eine Tiefe von 5 bis 6 µm chemisch geätzt, so daß V-förmige Ausnehmungen 34 entstehen. Genaue Angaben über ein Ätzmittel, mit dem mit der Schichtehene einen Winkel von 450 einschließende Flächen erzeugt werden können, sind der Literaturstelle "Selective Etching of Gallium Arsenide Crystals in H2SO4-H2O2-H2O System" von Shina Iida et al, The Journal of Electrochemical Society; Solid State Science, May 1971, Seiten 768 bis 771 beschrieben. Flächen, die mit der Kristallfläche Winkel von 45° einschleißen, können beispielsweise mit a) 1H2SO4-8H2O2-1H2O und b) 8H2SO4-1H2O2-H2O hergestellt werden.This arrangement is made with a layer 30 consisting of SiO2 (see Fig. 4), which has about 10 to 12 to the wide window or openings 32. In the area of these openings, the semiconductor body is coated with a solution of H2SO4-H2O2-H2O Chemically etched to a depth of 5 to 6 µm, so that V-shaped recesses 34 arise. Precise information about an etchant with which one with the layer hene Surfaces enclosing angles of 450 can be generated, are the reference "Selective Etching of Gallium Arsenide Crystals in the H2SO4-H2O2-H2O System" by Shina Iida et al, The Journal of Electrochemical Society; Solid State Science, May 1971, Pages 768 to 771 described. Faces that are at an angle of 45 ° with the crystal face include, for example with a) 1H2SO4-8H2O2-1H2O and b) 8H2SO4-1H2O2-H2O getting produced.

In den ausgewählten Beispielen beträgt die Konzentration des H2SO4 98 Gew.% und die Konzentration des H2O2 30 Gew.%, während die in der Formel angegebenen Konzentrationen auf das Volumen bezogen sind. Mit der unter a) aufgefübrten Lösung wurde bei 0°C in GaAs Schichten eine Ätzgeschwindigkeit von 3 bis 4 um pro Minute erzielt. Es hat sich herausgestellt, das beim Ätzvorgang Kanäle mit unter 45° gegen die Kristallfläche geneigten Wänden entstehen, wenn der Ätzvorgang auf einer, einer zu (001) Ebene parallelen Fläche durchgefürt wurde, wobei die gegenseitig senkrecht aufeinander liegen Ebenen die (110) und (110) - Ebenen waren. Die Ätzflüssigkeit wurde bei Erreichen der gewünschten Tiefe neutralisiert.In the selected examples the concentration of H2SO4 is 98 wt.% And the concentration of the H2O2 30 wt.%, While those specified in the formula Concentrations based on volume are. With the under a) applied solution, an etching speed of 0 ° C in GaAs layers 3 to 4 µm per minute. It has been found that the channels during the etching process with walls inclined below 45 ° to the crystal surface arise when the etching process was carried out on a surface parallel to (001) plane, the mutual Planes that were (110) and (110) planes are perpendicular to one another. The etching liquid was neutralized when the desired depth was reached.

Es ist offensichtlich, daß die Ätzgeschwindigkeit von der Temperatur des Ätzmittels und von der kristallinen Orientierung des Materials abhängig ist. Wie in der oben genannten Veröffentlichung von Iida angegeben, entstehen beim Ätzvorgang spiegelähnliche Flächen, die mit der Kristallfläche Winkel von 45° einschließen. Dadurch ist es möglich, daß die Kanten oder Flächen 36 der Ausnehmungen 34 als Spiegel für die aus dem pn-Übergang 25 austretende Strahlung wirken. Der Ätzvorgang wird bei Erreichen der Linie 37 in der Schicht 22 unterbrochen. Das Laserlicht wird an den Kanten 36 totalreflektiert, so daR es nach der Reflexion senkrecht zu den Schichten verläuft.It is obvious that the etching rate depends on the temperature of the etchant and the crystalline orientation of the material. As stated in the Iida publication cited above, the etching process produces mirror-like surfaces that enclose angles of 45 ° with the crystal surface. This makes it possible for the edges or surfaces 36 of the recesses 34 to act as mirrors act for the radiation emerging from the pn junction 25. The etching process will interrupted when the line 37 is reached in the layer 22. The laser light is on the edges 36 are totally reflected, so that after reflection it is perpendicular to the layers runs.

Wie aus Fig. 5 ersichtlich ist das Ätzprofil so ausgebildet, daß bei einer Breite des Fensters 32 von 10 bis 12 µm die Ätztiefe 4 bis 5 µm und die Länge der Kanalkante 36 7 bis 8 µm beträgt.As can be seen from Fig. 5, the etching profile is designed so that at a width of the window 32 of 10 to 12 μm, the etching depth 4 to 5 μm and the length the channel edge 36 is 7 to 8 µm.

Die Kante 36 bildet mit der Ebene des pn-Übergangs 25 einen Winkel von 45°. und ist für in Richtung des pn-Übergangs verlaufende Strahlung 100 % reflektierend.The edge 36 forms an angle with the plane of the pn junction 25 of 45 °. and is 100% reflective for radiation running in the direction of the pn junction.

Zur Vervollständigung der Vorrichtung wird das aus As bestehende Substrat 20 durch eine Öffnung in einer Photolacmaske von unten nach oben mit einer 1H2SO4-8H2O2-1H2O Lösung bei 0°C in einem Zeitraum von 4 bis 5 Minuten geätzt. Nach diesem Zeitraum wird das Ätzmittel neutralisiert. Durch diesen Ätzvorgang wird die gesamte, unter der Öffnung der besagten Photolackmaske liegende GaAs Schicht 20 entfernt und die untere Flache der aus GaAlAs bestehenden Schicht 22 freigelegt, so daß ein Fenster 38 (Fig. 2) entsteht.To complete the device, the substrate made of As 20 through an opening in a photolac mask from bottom to top with a 1H2SO4-8H2O2-1H2O Solution etched at 0 ° C over a period of 4 to 5 minutes. After this period the etchant is neutralized. Through this etching process, the entire, under the opening of said photoresist mask removed GaAs layer 20 and the lower surface of the one made of GaAlAs Layer 22 exposed, so that a window 38 (Fig. 2) is created.

Anschließend wird eine 2000 bis 3000 Å dicke Schicht 40 aus Gold oder einem anderen reflektierendem Material auf der Schicht 22 abgelagert, wodurch eine totalreflecktierende Schicht entsteht. In den anschließendem Fenstern 38' wird kein Metall unterhalb der Ätzkanten 36 abgelagert, so daß diese Zwischerenene er als teilreflektierender Spiegel wirkt. Wie schon gesagt, werden die Spiegel nur in den Fenstern 38, nicht aber in den Fenstern XR ' angeordnet. so daß jeweils ein totalreflektierendes Fenster und daneben ein nichtreflektierendes oder ein teilreflektierendes Fenster vorliegt. Weiterhin wird eine dünne Metallschicht 44 an der unteren Fläche der n-leitenden GaAs Schicht 20 angebracht und matrixförmig angeordnete Leiter 46 mit Hilfe nicht dargestellter Masken in den betreffendem Bereichen angebracht, die als Elektroden für die einzelnen Injektionslaser dienen und über geeignete Leiter 48 mit Stromquellen 50 verbunden sind.Then a 2000 to 3000 Å thick layer 40 of gold or another reflective material is deposited on layer 22, thereby creating a totally reflective layer is created. In the subsequent windows 38 'there is no Metal deposited below the etched edges 36, so that this intermediate he as partially reflecting mirror works. As I said, the mirrors are only in the Windows 38, but not arranged in the windows XR '. so that each has a totally reflective Window and next to it a non-reflective or partially reflective window is present. Furthermore, a thin metal layer 44 is applied to the lower surface of the n-type GaAs layer 20 attached and conductors 46 arranged in the form of a matrix using not shown masks attached in the areas concerned, as electrodes serve for the individual injection lasers and via suitable conductors 48 with power sources 50 are connected.

Fließt ein Schwellenwertstrom über eine bestimmte Elektrode 46, so wird das normalerweise in dem aus den Schichten 22, 24 und 26 bestehenden Heteroübergang entstehende Licht auf ctie durch die Flchcn 36 gebildeten Spiegel auftreffen, so daß das emittierte Licht nach unten reflektiert wird. Der Spiegel 40 und die geätzte Fläche S stellen die den Resonator einschließenden Reflektoren dar. Jeder Spiegel 40 dient als totalreflektierender Spiegel fiir zwei benachbarte Kanten von zwei verschiedenen Lasern (die rechte Kante des ersten. Lasers und die linke Rante eines zweiten, dem ersten Laser benachbarten Lasers). Die geätzte Flache 5 dient als halbdurchlässiger Spiegel für zwei benachbarte Laser (die rechte Kante des zweiten Lasers und die linke kante eines dritten, dem zweiten Laser benachbarten Lasers). In dieser Weise dient ein ebener Spiegel 40 oder eine Fläche S als Teile der Resonatoren von zwei unabhängigen benachbarten Lasern. In manchen Fällen kann es wünschenswert sein, die rasterartige Vorrichtung mit besonderen Spiegeln für jeden Resonator herzustellen , so daß kein einzelner Spiegel zwei verschiedenen Resonatoren zugeordnet ist.If a threshold value current flows through a specific electrode 46, so normally this will be in the heterojunction consisting of layers 22, 24 and 26 resulting light impinge on the mirror formed by the surfaces 36, so that the emitted light is reflected downwards. The mirror 40 and the etched Area S represent the reflectors enclosing the resonator. Each mirror 40 serves as a totally reflecting mirror for two adjacent edges of two different lasers (the right edge of the first. laser and the left edge of one second laser adjacent to the first laser). The etched surface 5 serves as a semi-permeable Mirror for two neighboring lasers (the right edge of the second laser and the left edge of a third laser adjacent to the second laser). That way a plane mirror 40 or surface S serves as parts of the resonators of two independent neighboring lasers. In some cases it may be desirable to manufacture the grid-like device with special mirrors for each resonator so that no single mirror is assigned to two different resonators.

rig. 6 6 ist eine Draufsicht auf die in Fig. 2 dargestellte Vorrich tung. Jeder der Kanäle 34 hat zwei Kanten oder Flächen 36. Zwischen den einander gegenüberliegende Flächen 36, die zu einem paar benachbarter Kanäle 34 gehören, sind aus leitenden Streifen 46 bestehende Elektroden angeordnet. Ist ein totalreflektierender Spiegel 40 (Fig. 2) unter einer mit I bezeichneten Zeile (siehe Fig. 6) angeordnet, so wird kein Licht aus den Fenstern dieser Zeile austreten. Die unterhalb einer benachbarten, mit II hezeichneten Zeile angeordneten spiegelähnlichen geätzten Flächen S sind fUr das durch den Laser emittierte Licht teildurchlässig, so daß durch ein Fläche S das in den einzelren Lasern dieser Zelle emittierte Licht austreten kann. nei der in Fig. 6 dargestellten Vorrichtung erfolgt somit eine Lichtemission in den Zeilen II und IV, nicht dagegen in den Zeilen 1 und TII. Das aus einen unter den Zeilen I und II angeordnete Fenster austretende. Licht kann, je nachdem, welche der Elektroden 46 erreqt wurde, von jedem der beiden benachbarten Lasern stammen.rig. 6 is a top plan view of the device shown in FIG tion. Each of the channels 34 has two edges or surfaces 36 between each other opposing surfaces 36 belonging to a pair of adjacent channels 34 electrodes consisting of conductive strips 46 are arranged. Is a totally reflective one Mirror 40 (Fig. 2) arranged under a line labeled I (see Fig. 6), so no light will leak out of the windows of this row. The one below adjacent mirror-like etched surfaces arranged with line II S are partially transparent to the light emitted by the laser, so that through a Area S the light emitted in the individual lasers of this cell can exit. In the device shown in FIG. 6, light is thus emitted in lines II and IV, but not in lines 1 and TII. That from one under the windows arranged in rows I and II exiting. Light can, depending on which of the electrodes 46, originate from each of the two adjacent lasers.

Bei der in Fig. 7 dargestellten Ausführungsform der in Fig. 2 dargestellten Vorrichtung werden benachbarte Laser dadurch vollständig voneinander getrennt, daß die reflektierende Bereiche 40 oder 5 nicht gemeinsam jeweils zwei benachbarten Lasern, sondern jeweils nur einem einzigen Laser zugeordnet sind. Durch Verlängerung des Atzvorganges kann erreicht werden, daß alle Kanten 36 bis in die Schicht 20 hineinreichen und voneinander getrennt sind. Fig. 2). Danach werden unter jeder Kante 36 besondere Spiegel 40 angeordnet, so daß es möglich wird, jeden Laser unabhängig von den benachbarten Lasern zu betreiben.In the embodiment shown in FIG. 7, that shown in FIG Device are thereby completely separated from each other adjacent lasers that the reflective areas 40 or 5 do not share any two adjacent ones Lasers, but only assigned to a single laser. By extension of the etching process can be achieved that all edges 36 up to the layer 20 reach in and are separated from each other. Fig. 2). After that, be under everyone Edge 36 special mirrors 40 arranged so that it becomes possible to use each laser independently operated by the neighboring lasers.

Wird. die unterste Schicht 20 durch eine kreisförmige Maske hindurch geätzt, so entsteht ein zur Aufnahme eines Lichtleiters, beispielsweise eines optischen Faserbündels, geeigneter Kanal, wie er beispielsweise durchgh gestrichelte Linien in Fig. 2 dargestellt ist. Auf diese Weise kann das ereugte Licht von jedem einzelnen Laser abgeleitet werden.Will. the lowermost layer 20 through a circular mask etched, a light guide, for example an optical one, is created Fiber bundle, suitable channel, as shown, for example, by dashed lines is shown in FIG. In this way, the generated light of each individual can be Laser derived.

Durch die Möglichkeit, in GaAs Schichten durch Ätzen spiegelnde Fischen zu erzeugen, die it der Schichtebene Winkel von 4O einschließen, können Injektionslaser erzeugt werden, deren im pn-Übergang entstehende Strahlunq parallel zur Richtunq des den Ubergang durchsetzenden Stromes austritt. Durch diese Eigenschaft ist es möglich, aus zweidimensional matrixförmig angeordneten pn-Übergängen bestehende Laservorrichtungen herzustellen, ohne daß besondere Anordnungen und Maßnahmen zur Ausrichtung und Justage erforderlich sind. Die geätzten Xanten oder Flächen 36 weisen automatisch die richtige Winkellage und eine hohe ReElektivltat auf, so daß durch die Art der Herstellung die Genauigkeit der Anordnuna und Ausrichtung der einzelnen Laserelemente gegeben ist.With the possibility of etching reflective fish in GaAs layers Injection lasers can produce an angle of 4O with the layer plane are generated, the radiation of which in the pn junction is parallel to the direction of the current passing through the transition emerges. By this quality it is possible, consisting of pn junctions arranged in a two-dimensional matrix form Produce laser devices without special arrangements and measures for Alignment and adjustment are required. The etched Xanten or surfaces 36 have automatically the correct angular position and a high ReElektivltat, so that through the type of manufacture the accuracy of the arrangement and alignment of each Laser elements is given.

Ist die Absorption der n-leitenden GaAs Schicht 20 für das er zeugte Laserlicht nicht so groß, daB die Funktion der Anordnung in Frage gestellt wird, so sind die Fenster 38 und 38' nicht nötig und die gemeinsame Elektrode 44 kann sich über die ge samte untere Fläche der Schicht 20 erstrecken.Is the absorption of the n-type GaAs layer 20 for which he testified Laser light not so great that the function of the arrangement is called into question, so the windows 38 and 38 'are not necessary and the common electrode 44 can extend over the entire lower surface of the layer 20.

nie in den Fign. 8 und 9 dargestellten Ausführungsbeispiele der Erfindung bestehen aus einer n-leitenden GaAs Schicht 20, auf der in bekannter Weise nacheinander eine n-leitende GaAlAs Schicht 22, eine p-leitende GaAs Schicht 24, eine p-leitende GaAlAs-Schicht 26 und eine p-leitende GaAs Schicht 28 aufgebracht sind. Durch die Schichten 22-28 werden kanalartige Ausnehmungen 64 geätzt, deren Wände durch (111) Xristallebenen gebildet werden. Ein geeignetes ätzmittel besteht aus einer Lösung aus H2SO4-H2O2-H2O, mit deren Hilfe unter Verwendung von nicht dargestellten Schutzmasken die kanalartigen Ausnehmungen 64 geätzt werden. Genauere Angaben über Ätzmittel zur Erzeugung von Ausnehmungen zwischen den (111) und (100) Kristallebenen eines Doppelheteroübergangs werden in der oben genannten Literaturstelle von Shina Iida et al beschrieben. Eine als Xtzmittel besonders geeignete Lösung besteht aus 1H2504-8H202-lH20, während eine andere geeignete Lösung aus 8H2SO4-1H2O2-H2O besteht.never in the Figs. 8 and 9 illustrated embodiments of the invention consist of an n-conducting GaAs layer 20, on which in a known manner one after the other an n-type GaAlAs layer 22, a p-type GaAs layer 24, a p-type GaAlAs layer 26 and a p-conducting GaAs layer 28 are applied. Through the Layers 22-28 are etched channel-like recesses 64, the walls of which are through (111) Xristal planes are formed. A suitable etchant consists of a solution from H2SO4-H2O2-H2O, with their help using protective masks, not shown the channel-like recesses 64 are etched. More detailed information about the etchant to create recesses between the (111) and (100) crystal planes of a Double heterojunctions are mentioned in the above-mentioned reference by Shina Iida et al. A solution particularly suitable as an etchant consists of 1H2504-8H202-lH20, while another suitable solution consists of 8H2SO4-1H2O2-H2O.

Im gewählten Beispiel werden H2SO2-Konzentrationen von 98 Gew.% und H2O4-Konzentrationen von 30 Gw. % verwendet, während die Formelangaben Volumenangaben sind.In the example chosen, H2SO2 concentrations of 98% by weight and H2O4 concentrations of 30% by weight are used, while the formula details give volume are.

Im Gegensatz zu den in den Fign. 2, 3, 4, 5, 6 und 7 dargestellten Ausführungsbeispielen, ei denen die Wunde oder Flachen der geätzten Ausnehmungen Winkel von 450 mit den pn-Übergängen ein schließen, schlieren die Wände der Ausnehmungen bei den in den Fign. 8 und 9 dargestellten Ausführungsbeispielen Winkel von 54r70 mit den pn-Ubergängen ein. Es hat sich nämlich gezeigt, daß Ätzungen in Richtung der Kristallflächen (001) bei III-V Substanzen zwar die gewünschten Winkel von 450 erzeugen, daß aber ein Ätzvorgang in dieser Richtung nur sehr schwer mit der erforderlichen Ebenheit durchgeführt werden kann. Dagegen ist es einfacher, Ausnehmungen oder Kanäle durch chemisches Ätzen in Richtung der (111) Kristallebenen durchzuführen, bei denen jedoch von 45° verschiedene Winkel auftreten. Es ist ohne weiteres einzusehen, daß bei reflektierenden Flächen, die von 45° verschiedene Winkel mit den pn-Übergängen einschließen, eine Zurückführung der emittierten Strahlung zu den Übergängen mit den gezeigten Vorrichtungen nicht möglich ist.In contrast to the in FIGS. 2, 3, 4, 5, 6 and 7 shown Embodiments where the wound or areas of the etched recesses Include angles of 450 with the pn junctions, streak the walls of the recesses in the case of the FIGS. 8 and 9 illustrated embodiments angle of 54r70 with the pn junctions. It has been shown that etchings in the direction of the crystal faces (001) with III-V substances the desired angles of 450 produce, but that an etching process in this direction is very difficult with the required Flatness can be done. In contrast, it is easier to create recesses or channels to be carried out by chemical etching in the direction of the (111) crystal planes in which however, angles other than 45 ° occur. It is easy to see that in the case of reflective surfaces, the angles different from 45 ° with the pn junctions include a return of the emitted radiation to the junctions the devices shown is not possible.

Damit die mit der vereinfachten ätzung verbundenen Vorteile ausgenutzt werden kennen, werden an der Unterseite oder der Oberseite des die Injektionslaseranordnung bildenden gristallkörpers gevellte oder gitterartige Strukturen mit räumlich sich ändernden Konstanten angeordnet, durch die die an den Winden der Ausnehmungen 64 reflektierte, nicht senkrecht zur pn-Übergangsebene verlaufende Strahluny unabhangig von ihrer Einfallsrichtung in sich selbst zu den pn-übergängen zurückreflektiert wird.So that the advantages associated with the simplified etching are exploited will know to be at the bottom or the top of the injection laser assembly forming granular body corrugated or lattice-like structures with spatial themselves arranged changing constants, through which the on the winds of the recesses 64 reflected radiation that is not perpendicular to the pn transition plane independently reflected back from their direction of incidence in itself to the pn junctions will.

Wird aus einem Bereich des pn-Überganges zwischen den Schichten 22 und 24 Strahlung emittiert, so fällt diese auf eine Fläche 68, die mit der Ebene des pn-Überganges einen Winkel einschließt der gr5ßer als 450 ist. Demzufolge wird ein an dieser Fläche reflektierter Strahl, beispielsweise ein Strahl 9, auf die Fläche 65 des Substrates 20 unter einem von 900 verschiedenen Winkel auftreffen. Handelt es sich bei der Fläche 65 um eine ebene Fläche, so wird der Strahl an dieser so reflektiert, daß er zu den durch die Flächen 22 und 24 gebildeten pn-t5bergang nicht mehr zurückgelangt. Da unter diesen. Umständen ein Senden nicht stattfinden kann, sind besondere Maßnahmen erforderlich, um eine Rückführung des Strahls 69 zum pn-Übergang zu gewährleisten.Is made from a region of the pn junction between the layers 22 and 24 emits radiation, it falls on a surface 68 which corresponds to the plane of the pn junction encloses an angle which is greater than 450. As a result, will one reflected on this surface Beam, for example a Beam 9, onto surface 65 of substrate 20 among one of 900 different ones Hitting angles. If the surface 65 is a flat surface, then becomes the beam is reflected at this in such a way that it leads to the areas formed by the surfaces 22 and 24 pn-t5 transition no longer returned. As under these. Not sending under certain circumstances can take place, special measures are required to return the Ensure beam 69 to the pn junction.

Zu diesem Zweck wird die Fläche 65 in besonderer Weise ausvebildet. Die Einzelheiten sind aus Fig. 10 zu entnehmen. In dieser Figur ist 2 der senkrechte Abstand, den der Strahl 69 vom Dn-Übergang zur Fläche 65 zurücklegt, Z ist die Verschiebung dieses Strahls im Bereich der Fläche 65, wenn er an der in einer (111) Kristallebene liegenden Fläche 68 reflektiert wird, die mit der Kristallebene (100) einen Winkel von angenähert 54,7° einschließt. t3m die oben angegebene Reflexion zu erhalten, muB # die Gitterkonstante d (Z) = #Z²+l² sein, wobei l die Dicke 2Z des Lasern vom pn-Übergang zur unteren Seite des Substrats 20 (ngefähr 100 µm), z der Abstand zwischen einem senkrecht unter dem Schnittpunkt den pn-Überganges mit der geäzten Fläche 68 liegenden Punktes auf der Fläche 65 und den tatsächlichen Auftreffpunkt des Strahles auf diese Fläche, und 1 in Wellenlänge des emittierten Lichtes ist. 9 ist der Winkel, den der an der Fläche 68 nach unten abgelenkte Strahl mit der Senkrechten bildet.For this purpose, the surface 65 is formed in a special way. The details can be found in FIG. In this figure, 2 is the vertical one Distance that the ray 69 travels from the Dn junction to surface 65, Z is the displacement of this ray in the area of the surface 65 when it is in a (111) crystal plane lying surface 68 is reflected, which forms an angle with the crystal plane (100) of approximately 54.7 °. t3m to get the reflection given above, # must be the lattice constant d (Z) = # Z² + l², where l is the thickness 2Z of the laser from pn junction to the lower side of the substrate 20 (approximately 100 µm), z the distance between one vertically below the intersection of the pn junction with the etched surface 68 lying point on the surface 65 and the actual point of impact of the beam on this area, and 1 in wavelength of the emitted light. 9 is the angle which the beam deflected downward at the surface 68 forms with the vertical.

Bei einem GaAs-Laser beträgt die Wellenlänge des emittierten Lichtes angenähert 0,23 µm. Für normale Laserdicken und unter der Annahme eines Winkels e = 19,4° hat d einen Wert von ungefähr 0,39 p. Bei Verwendung bekannter Photolacke und bekannter Ätzverfahren bekommt die Fläche 65 eine gewellte oder gitterartige Struktur, wobei der Abstand d zwischen zwei Gitterlinien mit wachsendem Abstand von in Fig. 8 eingezeichnetem Auftreffpunkt des Strahles 69 auf der Fläche 65 kleiner wird. In die Fläche 65 werden etwa 100 periodisch wiederkehrende Struktuxelemente eingeätzt, wenn eine derartige Struktur unter den linken und den rechten Bereichen as Resonators liegt. Die gitterähnliche Fläche 65 ist fitr das emittierte Licht teildurchlässig, so daß durch sie nicht nur die Schwingunqen des Lasers aufrechterhalten werden, sondern auch ein Ausgang für die Laserstrahlung gebildet wird. Die Rillen der gitterförmig strukturierten Fläche 65 kennen mit Metall oder mit anderen reflektierenden Substanzen ausgefüllt werden, um ihre Eigenschaften in gewünschter Weise zu verändern.In the case of a GaAs laser, the wavelength of the emitted light is approximately 0.23 µm. For normal laser thicknesses and assuming an angle e = 19.4 °, d has a value of approximately 0.39 p. When using known photoresists and known etching processes, the surface 65 is given a corrugated or lattice-like appearance Structure, where the distance d between two grid lines with increasing distance from the point of incidence of the beam 69 on the surface 65 shown in FIG. 8 is smaller will. About 100 periodically recurring structural elements are placed in the area 65 etched in, if such a structure among the left and right areas as the resonator lies. The grid-like surface 65 is partially transparent for the emitted light, so that they not only maintain the vibrations of the laser, but also an output for the laser radiation is formed. The grooves of the latticed structured surface 65 know with metal or with other reflective substances can be filled in to change their properties as desired.

Bei der Darstellung in Fig. 10, bei der von der Annahme ausgegangen wird, daß l = 100 µm und # = 0,26 µm, ergeben sich verschiedene Wert von d (in µm) als Funktion des in Richtung der Fläche 65 gemessenen Abstandes Z.In the illustration in FIG. 10, which is based on the assumption if l = 100 µm and # = 0.26 µm, different values of d (in µm) result as a function of the distance Z measured in the direction of the surface 65.

Bei dem in Fig. 9 dargestellten Ausführungsbeispiel sind die gitterartig strukturierten Flächen 65 nicht an der Unterseite sondern an der Oberseite des Lasers angeordnet. Der Abstand l ist der kürzeste Abstand zwischen dem pn-Übergang und der Schicht 28.In the embodiment shown in FIG. 9, they are grid-like structured surfaces 65 not on the bottom but on the top of the laser arranged. The distance l is the shortest distance between the pn junction and of layer 28.

Durch die Verwendung von gitterartig strukturierten oder welligen Flächen bei Injektionslasern, beispielsweise bei GaAs-Lasern, ist es möglich, die leicht zu ätzende (111) Fläche als Spiegel für die Knickung des Resonatorstrahlenganges zu benützen. Durch die Verwendung derart strukturierter Flächen ist es möglich, Resonatoren mit geknicktem Strahlengang zu erzeugen, ohne auf reflektierende Flächen mit einer Neigung von 450 in bezug auf den GaAs-Kristall beschränkt zu sein.Through the use of a grid-like structure or wavy In the case of injection lasers, for example in the case of GaAs lasers, it is possible to use the easy to etch (111) surface as a mirror for the kink of the resonator beam path to use. By using surfaces structured in this way, it is possible to Generate resonators with a bent beam path without hitting reflective surfaces with a tendency of 450 to be limited with respect to the GaAs crystal.

Bei der in Fiq. 12 dargestellten Vorrichtung weisen die mit W bezeichneten Bereiche einen ht5heren Brechungsindex n auf, der beispielsweise um #n höher als der Brechungsindex der nicht punktierten Bereiche des Resonators ist. Derartige änderungen des Brechungsindex können entweder durch Ionenbeschuß oder durch änderung der Aluminiumkonzentration des Bereiches erzeugt werden.In the case of the in Fiq. 12 have the device designated by W Areas have a higher refractive index n, which is, for example, #n higher than is the index of refraction of the non-punctured areas of the resonator. Such Changes in the refractive index can either be caused by ion bombardment or by change the aluminum concentration of the area.

Durch die lokale Erhöhung des Brechungsind.xes n entsteht ein Wellenleiter, der die Strahlung zur oberen ebenen Fläche des Laserkristalls leitet. Ist der Winkel # größer als 45°, so muß, um eine ausreichende Wellenleitunq zu gewährleisten, er Wert An von α # #n sein, wobei α - 0-45°, n der Biechungsindes der 2n GaAs-Bereiche und #n die Änderung des Breichungsindexes in den durch Protenen beschossenen Bereichen des Materials ist. Für α = 9° und n = 3,4 kann das Licht durch Änderung des Brechungs indexes um 0,1678 innerhalb des Wellenleiters geführt werden.The local increase in the refractive index xes n results in a Waveguide, which directs the radiation to the upper flat surface of the laser crystal. Is the angle # greater than 45 °, in order to ensure adequate waveguiding, he Be the value An of α # #n, where α - 0-45 °, n is the curvature of the 2n GaAs regions and #n the change in the refraction index in those bombarded by protens Areas of the material is. For α = 9 ° and n = 3.4 the light can change of the refractive index are guided by 0.1678 within the waveguide.

Das zuletzt beschriebene Ausführungsbeispiel stellt eine weitere Möglichkeit zur Verminderung der Anforderungen an die Genauigkeit der winkellagen der reflektierenden Flächen 68 dar.The last-described embodiment represents a further possibility to reduce the requirements for the accuracy of the angular positions of the reflective Faces 68.

Selbstverständlich kann es auch zweckmäßig sein, eindimensionale Injektionslaservorrichtungen oder selbst einzelne Injektionslaser nach der Erfindung herzustellen, da auch in den zuletztgenannten Fällen bei einfachster Herstellung sehr kompakte und keinerlei Jstagen erfordernde Vorrichtungen erhalten werden.It can of course also be expedient to use one-dimensional injection laser devices or even to produce individual injection lasers according to the invention, as also in in the last-mentioned cases very compact and none at all with the simplest production J days requiring devices can be obtained.

Claims (16)

P A T E N T A N S P R Ü C H EP A T E N T A N S P R Ü C H E 1. Zweidimensionale Injektionslaser-Matrix mit einer Vielzahl von geknickte Strahlengänge aufweisenden Resonatoren, gekennzeichnet durch die einzelnen pn-Übergänge unter von 900 verschiedenen Winkeln schneidende reflektierende Flächen (36, 68), die die von den einzelnen emittierenden pn-Übergängen ausgehende Strahlung über weitere, die Resonatorstrahlgänge definierende reflektierende fischen oder gitterähnliche Strukturen dem emittierenden Übergang wieder zuleiten. 1. Two-dimensional injection laser matrix with a variety of Resonators with bent beam paths, characterized by the individual pn junctions at reflective surfaces intersecting at 900 different angles (36, 68), the radiation emitted by the individual emitting pn junctions via further reflective fish that define the resonator beam paths or route grid-like structures to the emitting junction again. 2. Zweidimensionale Injektionslaser-Matrix nach Ansprpruch 1, gelcennzeichnet durch als Lichtleiter wirkende Bereiche (W) des die emittierenden Übergänge bildenden Halbleiterkörpers, durch die die, die emittierenden Übergänge schneidenden Flächen (68) mit weiteren, die Resonatorstrahlengänge definierenden reflektierenden Flächen verbunden werden.2. Two-dimensional injection laser matrix according to claim 1, marked with gel by areas (W) that act as light guides and form the emitting junctions Semiconductor body through which the surfaces intersecting the emitting junctions (68) with further reflective surfaces defining the resonator beam paths get connected. 3. Zweidimensionale Injektionslaser-Matrix nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die reflektierenden Flächen (36) mit den einzelnen Übergängen einen Winkel von 45° bilden und daß die die an diesen Flächen abgelenkte Strahl lung aufnehmenden reflektierenden Flächen im wesentlichen parallel zur Ebene des emittierenden pn-übergangs liegen.3. Two-dimensional injection laser matrix according to claim 1, characterized characterized in that the reflective surfaces (36) with the individual transitions form an angle of 45 ° and that the beam deflected on these surfaces treatment receiving reflective surfaces substantially parallel to the plane of the emitting pn junction. 4. Zweidimensionale Injektionslaser-Matrix nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die reflektierenden Flächen (36, 68) die einzelnen emittierenden pn-Übergänge unter von 450 verschiedenen Winkeln, vorsugsweiae unter Winkeln von 54,70 schneiden.4. Two-dimensional injection laser matrix according to claim 1, characterized characterized in that the reflective surfaces (36, 68) the individual emitting pn junctions at 450 different angles, preferably at angles of 54.70 cut. 5. Zweidimensionale Injektionslaser-Matrix nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil der die Resonatorstrahlengänge definierenden reflektierenden Flächen als rückstrahlende reflektierende oder teilreflektierende gitterähnliche Strukturen (65) ausgebildet sind.5. Two-dimensional injection laser matrix according to claim 4, characterized characterized in that a part of the reflective beam paths defining the resonator beam paths Surfaces as retroreflective reflective or partially reflective lattice-like Structures (65) are formed. 6. Zweidimensionale Injektionslaser-Matrix nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß unterhalb den durch die unter 45° angeordneten Flächen (36) gebildeten Ausnehmungen (34) fensterförmige Ausnehmungen (38) vorgesehen sind, und daß an der oberen Seite dieser aus nehmungen unter den Ausnehmungen (34) abwechselnd voll ständig reflektierende und teilreflektierende Flachen (40, S) liegen.6. Two-dimensional injection laser matrix according to one of the claims 1 to 5, characterized in that below the arranged by the below 45 ° Areas (36) formed recesses (34) window-shaped recesses (38) are provided are, and that on the upper side of this from recesses under the recesses (34) alternately fully reflective and partially reflective surfaces (40, S) lie. 7. Zweidimensionale Injektionslaser-Matrix nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die von den reflektierenen Flächen (36) gebildeten Ausnehmungen (34) aus V-förmigen, parallel zueinander verlaufenden Kanälen bestehen.7. Two-dimensional injection laser matrix according to one of the claims 1 to 6, characterized in that those formed by the reflecting surfaces (36) Recesses (34) consist of V-shaped channels running parallel to one another. 8. Zweidimensionale Injektionslaser-Matrix nach einom oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet daß die rückstrahlenden Flächen (65) an der den geRtzten Ausnehmungen (34, 64) gegenüberliegenden Fläche angeordnet sind.8. Two-dimensional injection laser matrix according to one or more of claims 1 to 7, characterized in that the reflective surfaces (65) are arranged on the surface opposite the etched recesses (34, 64). 9. Zweidinensionale Injektionslaser-Matrix nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die rückstrahlenden Flächen (65) an der die geätzten Ausnelwmngen (34, 64) enthaltenden Fläche angeordnet sind.9. Two-dimensional injection laser matrix according to one or more of claims 1 to 8, characterized in that the reflective surfaces (65) are arranged on the surface containing the etched Ausnelwngen (34, 64). 10. Zweidimensionale Injektionslaser-Matrix nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die rückstrahlenden Flachen (65) als Gitter ausgebildet sind, die die auftreffende Strahlung zum Teil in sich selbst zurückverreflektieren und zum Teil senkrecht zur Gitterebene durchlassen bzw. reflektieren.10. Two-dimensional injection laser matrix according to one or more of claims 1 to 9, characterized in that the reflective surfaces (65) are designed as a grid that partially absorbs the incident radiation into itself Reflect back and partially let through or reflect perpendicular to the grating plane. 11. Verfahren zur Herstellung der Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die zum Aufbau einer zweidimensionalen Inj ektions laser-Matrix erforderlichen Schichten in an sich bekannter Weise auf ein Substrat (20) aufgebracht und die Ausnehmungen (34, 64) durch Ätzen in einer Kristallrichtung erzeugt werden, bei der die pn-Übergänge unter den gewünschten definierten Winkeln schneidende Flächen entstehen und daß beiderseits jeder der Ausnehmungen an der substratseitigen Flache reflektierende und/oder teilreflektierende Schichten erzeugt werden.11. A method for producing the device according to the claims 1 to 10, characterized in that the construction of a two-dimensional Inj ektions laser matrix required layers in a known manner on a Substrate (20) applied and the recesses (34, 64) by etching in a crystal direction can be generated with the pn junctions at the desired defined angles intersecting surfaces arise and that on both sides of each of the recesses on the surface-side reflective and / or partially reflective layers produced will. 12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Laser als Heteroüberganglaser ausgebildet sind, die aus einer ersten n-leitenden GaAs Schicht (20), einer zweiten n-leitenden Ga0,7Al0,3As Schicht (22), einer dritten p-leitenden GaAs Schicht (24), einer vierten p-leitenden Ga0,7Al0,3As Schicht (26) und einer vierten p-leitenden als Schicht (28) aufgebaut werden, daß mit flachen Böden versehende V-förmige parallele Kanäle (34, 64) bis zur zweiten Schicht geätzt werden, wobei die Flächen dieser Kanäle die pn-Übergänge unter Winkeln von 45° schneiden.12. The method according to claim 11, characterized in that the individual Lasers are designed as heterojunction lasers, which consist of a first n-type GaAs layer (20), a second n-type Ga0.7 Al0.3As layer (22), a third p-type GaAs layer (24), a fourth p-type Ga0.7 Al0.3As layer (26) and a fourth p-conductive layer (28) can be built up that with flat V-shaped parallel channels (34, 64) providing bottoms are etched up to the second layer The surfaces of these channels intersect the pn junctions at angles of 45 °. 13. Vorrichtung nach den Ansprechen 11 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Ätzen mit einer Lösung von 1H2SO4-8H2O2-1H2O durchgeführt wird, wobei die Konzentration des H2SO4 98 Gew.% und die Konzentration des H2O2 30 Gew.% beträgt.13. Device according to response 11 to 12, characterized in that that the etching is carried out with a solution of 1H2SO4-8H2O2-1H2O, the The concentration of the H2SO4 is 98% by weight and the concentration of the H2O2 is 30% by weight. 14. Verfahren nach den Ansprüchen 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Xtzen in Richtung der (001) Iben. dil GaAs erfolgt, wobei die anderen gegenseitig ineinander senkrecht stehenden Flächen die (110) und (110)-Flächen sind.14. The method according to claims 11 to 13, characterized in that that the Xtzen in the direction of (001) Ib. dil GaAs takes place, the other being mutually exclusive surfaces perpendicular to one another are the (110) and (110) surfaces. 15. Verfahren nach den Ansprüchen 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Ätzlösung während des Ätzens bei einer Temperatur von 0°C gehalten wird.15. The method according to claims 11 to 14, characterized in that that the etching solution is kept at a temperature of 0 ° C during the etching. 16. Verfahren nach einen der Ansprüche Ii bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Schichten des Laserkürpers in Richtung einer (100) Kristallebene liegen und die den pn-Übergang schneidenden reflektierenden Flächen in Richtung einer (111) Kristallebene geätzt werden, so daß sie mit der (100) Ebene einen Winkel einschließen, der größer als 45, vorzugsweise gleich 54,7° ist.16. The method according to any one of claims Ii to 15, characterized in that that the individual layers of the laser body in the direction of a (100) crystal plane and the reflective surfaces intersecting the pn junction in the direction a (111) crystal plane to be etched so that it forms an angle with the (100) plane include, which is greater than 45, preferably equal to 54.7 °.
DE19762622267 1975-05-28 1976-05-19 Injection laser matrix with closely packed two dimensional units - has bent ray path resonators with reflecting faces cutting pn junctions Withdrawn DE2622267A1 (en)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE3739408A1 (en) * 1987-11-20 1989-06-01 Siemens Ag Laser chip construction
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