| 主权项 |
1.一种光学泵送式发出辐射之半导体装置,其半导 体本体具有至少一泵辐射源(20)和一表面发射式量 子井结构(11),该泵辐射源(20)和该量子井结构(11)以 单石方式积体化而成,该泵辐射源(20)产生泵辐射(2 )以便对该量子井结构(11)进行光学泵送,其特征为: 在该半导体本体中在该量子井结构(11)和泵辐射源 (20)之间形成一凹口(10),以使该泵辐射(2)射入该量 子井结构(11)中。 2.如申请专利范围第1项之半导体装置,其中该凹口 (10)以沟渠形式而形成且倾斜于或垂直于该泵辐射 (2)之传送方向而延伸。 3.如申请专利范围第1或2项之半导体装置,其中该 凹口(10)具有一与该泵辐射源(20)相面对之第一侧 面(26)和一种面向该量子井结构(11)之与第一侧面 相面对之第二侧面(27),其中该泵辐射(2)经由第一 侧面(26)而射入该凹口(10)中且随后经由第二侧面( 27)而射入该量子井结构(11)中。 4.如申请专利范围第3项之半导体装置,其中第二侧 面(27)平行于第一侧面(26)。 5.如申请专利范围第3项之半导体装置,其中第一及 /或第二侧面(26,27)是与该泵辐射(2)之传送方向,特 别是与该泵辐射源(20)之主发射方向,形成一种等 于布氏(Brewster)角之角度。 6.如申请专利范围第1或2项之半导体装置,其中该 凹口(10)中以介电质或半导体材料填入。 7.如申请专利范围第6项之半导体装置,其中该凹口 (10)中以一种材料填入,该材料之折射率等于该泵 辐射源(2)之折射率或该量子井结构(11)之折射率或 等于上述二种折射率之几何平均値。 8.如申请专利范围第1项之半导体装置,其中该半导 体装置包含一种具有辐射产生区之垂直发射器,该 辐射产生区由量子井结构(11)所形成。 9.如申请专利范围第8项之半导体装置,其中该垂直 发射器是垂直发射之雷射,特别是VCSEL或晶圆雷射 。 10.如申请专利范围第1项之半导体装置,其中该泵 辐射源(20)是泵雷射。 11.如申请专利范围第10项之半导体装置,其中该泵 雷射是一种边缘发射式雷射。 12.如申请专利范围第10或11项之半导体装置,其中 该泵雷射是环形雷射。 13.如申请专利范围第10项之半导体装置,其中该泵 雷射具有一种共振器,且该量子井结构(11)配置在 该共振器内部。 14.如申请专利范围第1项之半导体装置,其中该泵 辐射(2)在横向中射入该量子井结构(11)中。 15.如申请专利范围第1,2,10或14项之半导体装置,其 中该泵辐射源(20)和该表面发射式量子井结构(11) 由不同之半导体层序列所形成。 16.如申请专利范围第1,2,10或14项之半导体装置,其 中该泵辐射源(20)和该表面发射式量子井结构(11) 由磊晶方式依序形成。 17.如申请专利范围第1项之半导体装置,其中该凹 口(10)配置在该泵辐射源(20)和表面发射式量子井 结构(11)之间之生长区中。 18.如申请专利范围第16项之半导体装置,其中该凹 口(10)配置在该泵辐射源(20)和表面发射式量子井 结构(l1)之间之生长区中 19.如申请专利范围第1,2,10或14项之半导体装置,其 中该泵辐射源(20)具有至少一波导层(23,24)。 20.一种光学泵送式半导体装置之制造方法,其半导 体本体具有至少一泵辐射源(20)和一表面发射式量 子井结构(11),该泵辐射源(20)和该量子井结构(11)以 单石方式积体化而成,该泵辐射源(20)产生泵辐射(2 )以便对该量子井结构(11)进行光学泵送,其具有以 下步骤: a)制备一基板(1), b)在该基板(1)上以磊晶方式生长多个半导体层,其 含有量子井结构(11), c)使半导体层之一部份被剥除, d)在步骤c)中藉由在剥除所露出之区域中以磊晶方 式生长该泵辐射源(20),使该泵辐射源(20)邻接于该 量子井结构(11),其特征为: 在该泵辐射源(20)和该量子井结构(11)之间形成一 凹口(10)使该泵辐射(2)射入该量子井结构(11)中。 21.如申请专利范围第20项之制造方法,其中在步骤d )中生长半导体层以形成该泵辐射源(20),其在横向 中在生长区(19)中至少一部份是与该量子井结构(11 )一起生长,且该凹口(10)藉由去除该生长区(19)之至 少一部份而形成。 22.如申请专利范围第20或21项之制造方法,其中该 凹口(10)藉由蚀刻,特别是湿式化学或乾式化学蚀 刻而形成。 23.如申请专利范围第20或21项之制造方法,其中该 凹口(10)形成沟渠形式,特别是形成一蚀刻沟渠。 24.如申请专利范围第20或21项之制造方法,其中该 凹口(10)中以泵辐射可透过之材料填入。 25.如申请专利范围第24项之制造方法,其中该凹口( 10)中以矽或半导体材料填入。 26.一种光学泵送式半导体装置之制造方法,其半导 体本体具有至少一泵辐射源(20)和一表面发射式量 子井结构(11),该泵辐射源(20)和该量子井结构(11)以 单石方式积体化而成,该泵辐射源(20)产生泵辐射(2 )以便对该量子井结构(11)进行光学泵送,其具有以 下步骤: a)制备一基板(1), b)在该基板(1)上以磊晶方式生长多个半导体层,其 形成量子井结构(11)且含有泵辐射源(20), c)在该量子井结构(11)用之多个半导体层中形成开 窗, d)在该开窗中以磊晶方式生长该量子井结构(11),使 该泵辐射源(20)邻接于该量子井结构(11),其特征为: 在该泵辐射源(20)和该量子井结构(11)之间形成一 凹口(10)使该泵辐射(2)射入该量子井结构(11)中。 27.如申请专利范围第26项之制造方法,其中在步骤d )中生长半导体层以形成该量子井结构(11),其在横 向中在生长区中至少一部份是与该泵辐射源(20)之 层序列一起生长,且该凹口(10)藉由去除该生长区( 19)之至少一部份而形成。 28.如申请专利范围第26或27项之制造方法,其中该 凹口(10)藉由蚀刻,特别是湿式化学或乾式化学蚀 刻而形成。 29.如申请专利范围第26或27项之制造方法,其中该 凹口(10)形成沟渠形式,特别是形成一蚀刻沟渠。 30.如申请专利范围第26或27项之制造方法,其中该 凹口(10)中以泵辐射可透过之材料填入。 31.如申请专利范围第30项之制造方法,其中该凹口( 10)中以矽或半导体材料填入。 图式简单说明: 第1A和1B图本发明半导体装置之第一实施例之切面 图和俯视图。 第2图本发明半导体装置之第二实施例之俯视图。 第3图本发明半导体装置之第二实施例之切面图。 第4A至4F图本发明具有6个中间步骤之制造方法之 图解。 第5图雷射配置之第一实施例,其具有本发明之半 导体装置。 第6图雷射配置之第二实施例,其具有本发明之半 导体装置。 |
