(57)【要約】      （修正有）【課題】改善された長時間安定性において優れるレーザダイオードチップを提案することにある。【解決手段】レーザダイオードチップは、２つの向き合ったレーザファセット９によって共振器ミラーが形成されている端面放射型レーザダイオードチップであって、少なくとも１つのレーザファセット９が被覆１０を有するレーザダイオードチップ１に関する。被覆１０は少なくとも１つの無機被覆１４、１５、１６及び少なくとも１つの有機被覆２０を有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被覆（１０）を有する少なくとも１つのレーザファセット（９）を有するレーザダイオードチップ（１）であって、ここで被覆（１０）が少なくとも１つの無機層（１４、１５、１６、１７、１８）及び少なくとも１つの有機層（２０、２１、２２）を有する前記レーザダイオードチップ（１）。
【請求項２】
請求項１に記載のレーザダイオードチップであって、ここで少なくとも１つの有機層が拡散障壁層（２１）を含む前記レーザダイオードチップ。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のレーザダイオードチップであって、ここで少なくとも１つの有機層（２１）がアルカン、アルケン、アルキン、シクロアルカン、シクロアルケン、ポリアミド、又はアルミニウムアルコラートを有する前記レーザダイオードチップ。
【請求項４】
請求項１から３までのいずれか一項に記載のレーザダイオードチップであって、ここで少なくとも１つの有機層が有機カバー層（２０、２２）を含む前記レーザダイオードチップ。
【請求項５】
請求項４に記載のレーザダイオードチップであって、ここで有機カバー層（２０、２２）が疎水性層（２０）及び／又は付着防止層（２２）である前記レーザダイオードチップ。
【請求項６】
請求項５に記載のレーザダイオードチップであって、ここで有機カバー層（２０、２２）が水について９０°超の接触角を有する前記レーザダイオードチップ。
【請求項７】
請求項４から６までのいずれか一項に記載のレーザダイオードチップであって、ここで有機カバー層（２０、２２）がカーボンナノチューブ、有機フッ素化合物若しくは有機硫黄化合物、チオール、シラン、クロロシラン、アミン、アルコール、カルボン酸、シロキサン又はジメチルアミノシランを含有する前記レーザダイオードチップ。
【請求項８】
請求項１から７までのいずれか一項に記載のレーザダイオードチップであって、ここで少なくとも１つの無機層が熱伝導層（１７）を含む前記レーザダイオードチップ。
【請求項９】
請求項８に記載のレーザダイオードチップであって、ここで熱伝導層（１７）が第一有機拡散障壁層（２１ａ）と第二有機拡散障壁層（２１ｂ）の間に配置されている前記レーザダイオードチップ。
【請求項１０】
請求項８又は９に記載のレーザダイオードチップであって、ここで熱伝導層（１７）が透明な伝導性酸化物、ＩＴＯ、ＺｎＯ、ＧａＮ、ＡｌＮ、ダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）、ＳｉＣ、又はグラフェンを有する前記レーザダイオードチップ。
【請求項１１】
請求項１から１０までのいずれか一項に記載のレーザダイオードチップであって、ここで少なくとも１つの無機層が、レーザファセット（９）に直接隣接する絶縁性保護層（１８）を含む前記レーザダイオードチップ。
【請求項１２】
請求項１１に記載のレーザダイオードチップであって、ここで絶縁性保護層（１８）が原子層堆積層である前記レーザダイオードチップ。
【請求項１３】
請求項１から１２までのいずれか一項に記載のレーザダイオードチップであって、ここで少なくとも１つの無機層が、反射を増加又は減少させる層を含む前記レーザダイオードチップ。
【請求項１４】
請求項１から１３までのいずれか一項に記載のレーザダイオードチップであって、ここで被覆（１０）が、反射を増加又は減少させる一連の層（１１、１２）中で少なくとも部分的に配置されている複数の無機層（１４、１５、１６）を有する前記レーザダイオードチップ。
【請求項１５】
請求項１４に記載のレーザダイオードチップであって、ここで反射を増加又は減少させる一連の層（１２）が無機層（１４）と同様に有機層（１３）も含む前記レーザダイオードチップ。
【請求項１６】
請求項２、８及び１４に記載のレーザダイオードチップであって、ここで熱伝導層（１７）が、反射を増加又は減少させる一連の層（１１、１２）と有機拡散障壁層（２１）の間に配置されている前記レーザダイオードチップ。
【請求項１７】
請求項１から１６までのいずれか一項に記載のレーザダイオードチップであって、ここで少なくとも１つの無機層（１４、１５、１６、１７、１８）が原料ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＴｉＯ２、Ｔａ２Ｏ５、Ｓｉ３Ｎ４、ＺｒＯ２、ＨｆＯ２、Ｎｂ２Ｏ５、Ｙ２Ｏ３、Ｈｏ２Ｏ３、ＣｅＯ３、Ｌｕ２Ｏ３、Ｖ２Ｏ５、ＨｆＺｒＯ、ＭｇＯ、ＴａＣ、ＺｎＯ、ＣｕＯ、Ｉｎ２Ｏ３、Ｙｂ２Ｏ３、Ｓｍ２Ｏ３、Ｎｄ２Ｏ３、Ｓｃ２Ｏ３、Ｂ２Ｏ３、Ｅｒ２Ｏ３、Ｄｙ２Ｏ３、Ｔｍ２Ｏ３、ＳｒＴｉＯ３、ＢａＴｉＯ３、ＰｂＴｉＯ３、ＰｂＺｒＯ３、Ｇａ２Ｏ３、ＨｆＡｌＯ、又はＨｆＴａＯのうち少なくとも１種を有する前記レーザダイオードチップ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被覆を有する少なくとも１つのレーザファセットを有するレーザダイオードチップに関する。
【０００２】
本特許出願は、独国特許出願１０２０１４１０２３６０．９の優先権を主張しており、その開示内容を参照することによって組み込む。
【０００３】
例えばＵＶスペクトルの領域、可視スペクトルの領域、又は赤外線スペクトルの領域において発光可能なレーザダイオードチップは、例えば照明工学における投影装置などの多くの適用において、又は例えばジェスチャ認識のための光学センサにおいて使用される。
【０００４】
レーザダイオードチップが適用される多くの場合、実現可能な高い光学的出力密度が十分に利用される。しかしながら、レーザダイオードチップにおいて到達された高い光学的出力密度によって、殊に発光レーザファセットが非常に高い電気的、光学的、及び熱的な負荷にさらされるという結果がもたらされる。殊に、湿分の影響下でレーザダイオードを稼働させる際に、レーザダイオードチップを劣化させる酸化が生じ得ることが判明した。さらに、レーザダイオードチップの稼働の際に、静電相互作用の結果、レーザファセット上に粒子が堆積するという危険が存在し、これによって、遠視野におけるシャドーイング効果、レーザ特性曲線の傾き減少、又はミラーが破壊されるまでの過熱（光学損傷：ＣＯＤ、ｃａｔａｓｔｒｏｐｈｉｃ  ｏｐｔｉｃａｌ  ｄａｍａｇｅ）がもたらされる。
【０００５】
レーザファセットの高い敏感性によって、レーザダイオードチップを組み立てる際に、さらに非常に高いコストが必要となる。
【０００６】
解決すべき課題は、改善された長時間安定性において優れるレーザダイオードチップを記載することにある。
【０００７】
この課題は独立請求項によるレーザダイオードチップによって解決される。本発明の有利な実施形態及びさらなる形態は従属請求項の対象である。
【０００８】
少なくとも１つの実施形態によると、レーザダイオードチップは被覆を有する少なくとも１つのレーザファセットを有する。レーザファセットは、殊にレーザダイオードチップの共振器ミラーの一つを形成する。レーザダイオードチップは、殊に２つの向き合ったレーザファセットによって共振器ミラーが形成されている端面放射型レーザダイオードチップであってよい。この場合、好適には両方のレーザファセットが被覆をそれぞれ１つずつ有しており、ここで被覆は少なくともその光学的特性において、殊に反射率において互いに異なってよい。好適には、少なくとも光出射面として機能するレーザダイオードチップのレーザファセットが、ここで記載した被覆を有する。
【０００９】
レーザダイオードチップにおいて、少なくとも１つのレーザファセットの被覆は、有利には少なくとも１つの無機層、好ましくは複数の無機層、及び少なくとも１つの有機層を有する。すなわち、被覆は無機・有機ハイブリッド構造である。
【００１０】
被覆中に含まれる少なくとも１つの無機層は、例えば反射を増加又は減少させる層であってよい。殊に、前記被覆は、少なくとも部分的に反射を増加又は減少させる一連の層に含まれている複数の無機層を含んでよい。反射を増加又は減少させる層、又は反射を増加又は減少させる一連の層によって、レーザファセットの反射力を意図的に調整することができる。
【００１１】
被覆中に含まれる少なくとも１つの有機層によって、有利には被覆の少なくとも１つのさらなる機能を実現できる。殊に少なくとも１つの有機層は、殊にレーザダイオードチップの長時間安定性を改善する保護層の機能を有することができる。少なくとも１つの有機層によって、殊に湿分の拡散又は粒子の堆積を低減することができる。よって、この無機・有機ハイブリッド構造は、純粋な無機被覆に比べて、劣化に対するレーザダイオードチップの改善された保護力において優れる。
【００１２】
被覆の少なくとも１つの無機層は、有利には原子層堆積法（ＡＬＤ、ａｔｏｍｉｃ  ｌａｙｅｒ  ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）、化学気相蒸着法（ＣＶＤ）、プラズマ化学気相蒸着法（ＰＥＣＶＤ）、イオンビーム蒸着法（ＩＢＤ）、又はイオンプレーティング（ＩＰ）によって製造する。
【００１３】
少なくとも１つの有機層は、好適には分子気相蒸着法（ＭＶＤ）又は分子層堆積法（ＭＬＤ）によって製造される。これらの堆積方法は、拡散障壁として作用する有機層を製造することに特に適している。さらに、例えば物理蒸着法（ＰＶＤ）、ゾルゲル法、又は浸漬被覆によって少なくとも１つの有機層を製造することができる。
【００１４】
一実施形態によると、少なくとも１つの有機層は拡散障壁層を含む。この有機拡散障壁層によって、殊に湿分及び/又は酸素に対する障壁が形成される。このようにして、特に酸化によるレーザファセットの劣化を低減する。
【００１５】
少なくとも１つの有機層は、無機絶縁層に比べてより可撓性であるので、稼働条件による温度変化の際に柔軟に変形させることができるという利点をさらに有する。このようにして、被覆中での熱に起因する応力を要因とする亀裂形成の危険を低減する。
【００１６】
少なくとも１つの有機層、殊に拡散障壁層は、好適にはアルカン、アルケン、アルキン、シクロアルカン、シクロアルケン、ポリアミド、又はアルミニウムアルコラートを含有する。
【００１７】
有利な実施形態によると、少なくとも１つの有機層は有機カバー層を含む。この実施形態において、有機カバー層とは周囲の媒体に隣接する、被覆の最外層である。
【００１８】
有機カバー層とは、有利には疎水性層及び/又は付着防止層である。この場合、レーザファセットとは反対にある被覆表面が、有利には撥水性及び/又は粘着防止性である。湿分の進入及び/又は粒子の堆積は、疎水性層及び/又は付着防止層によって有利に低減される。有機カバー層は、有利には水について９０°超の接触角を有する。接触角とは水による表面の湿潤性についての尺度である。
【００１９】
有機カバー層は、殊にカーボンナノチューブ、有機フッ素化合物若しくは有機硫黄化合物、チオール、又はシランを有してよい。これらの原料は、殊に疎水性層を形成することに適している。有機カバー層は、好ましくは単分子層であり、殊に自己組織化単分子層（ＳＡＭ、ｓｅｌｆ  ａｓｓｅｍｂｌｅｄ  ｍｏｎｏｌａｙｅｒ）である。
【００２０】
さらなる好ましい実施形態において、有機カバー層はクロロシラン、アミン、アルコール、カルボン酸、シロキサン、又はジメチルアミノシランを含有する。これらの原料は、殊に付着防止層を形成することに適している。付着防止層は、好ましくは分子気相蒸着法によって施与される。
【００２１】
有機カバー層の撥水特性又は粘着防止特性は、カバー層の原料（殊に表面の化学的特性）及び/又は原料の構造によって条件付けられていてよい。殊に有機カバー層は、撥水効果（いわゆるロータス効果）を獲得させる表面構造を有することができる。
【００２２】
好ましい一実施形態によると、少なくとも１つの無機層は熱伝導層を含む。熱伝導層によって、有利にはレーザダイオードチップの稼働の際にレーザファセットで生じる熱を排出できる。熱伝導層のための好ましい原料は、例えばＩＴＯ又はＺｎＯなどの透明な伝導性酸化物である。さらなる好ましい原料は、ＧａＮ、ＡｌＮ、ダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）、ＳｉＣ、又はグラフェンである。熱伝導層は殊に電気伝導性でもあり得る。この理由から、熱伝導層をレーザファセットには直接施与しないことが有利である。というのも、直接施与した場合、レーザダイオードチップの半導体層が短絡してしまう危険が存在するからである。
【００２３】
熱伝導層が僅かな電気伝導性しか示さず、短絡の危険が存在しない場合、熱伝導層をレーザファセットに直接施与することができる。この場合、特に良好にレーザダイオードチップから熱を排出できる。
【００２４】
好ましい一実施形態において、熱伝導層は第一有機拡散障壁層と第二有機拡散障壁層の間に配置されている。これは、有機拡散障壁層が比較的可撓性であり、熱伝導層の温度条件による膨張を好適には可撓性伸張範囲において補償することができるので有利である。
【００２５】
好ましい一実施形態において、少なくとも１つの無機層は、レーザファセットに直接隣接する絶縁性保護層を含む。絶縁性保護層とは、好適には原子層堆積法を用いて製造した層である。原子層堆積法を用いることで、殊に湿分に対する拡散遮断体を形成する特に厚い層が製造される。絶縁性保護層は、好適には酸化物、窒化物、又は酸窒化物を有する。
【００２６】
被覆は殊に複数の無機層を有してよい。有利な一実施形態によると、無機層は、反射を増加又は減少させる一連の層中に少なくとも部分的に配置されている。反射を増加又は減少させる一連の層は、殊に比較的高い屈折率及び比較的低い屈折率をかわるがわる有する交互層を有することができる。
【００２７】
被覆の無機層、殊に反射を増加又は減少させる一連の層の無機層は、好ましくは絶縁性原料、殊に酸化物、窒化物、又は酸窒化物を含有する。無機層は、殊に原料ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＴｉＯ２、Ｔａ２Ｏ５、Ｓｉ３Ｎ４、ＺｒＯ２、ＨｆＯ２、Ｎｂ２Ｏ５、Ｙ２Ｏ３、Ｈｏ２Ｏ３、ＣｅＯ３、Ｌｕ２Ｏ３、Ｖ２Ｏ５、ＨｆＺｒＯ、ＭｇＯ、ＴａＣ、ＺｎＯ、ＣｕＯ、Ｉｎ２Ｏ３、Ｙｂ２Ｏ３、Ｓｍ２Ｏ３、Ｎｄ２Ｏ３、Ｓｃ２Ｏ３、Ｂ２Ｏ３、Ｅｒ２Ｏ３、Ｄｙ２Ｏ３、Ｔｍ２Ｏ３、ＳｒＴｉＯ３、ＢａＴｉＯ３、ＰｂＴｉＯ３、ＰｂＺｒＯ３、Ｇａ２Ｏ３、ＨｆＡｌＯ、又はＨｆＴａＯのうち少なくとも１種を有し得る。
【００２８】
反射を増加又は減少させる一連の層が無機層だけから構成されることは可能である。
【００２９】
好ましい一実施形態において、被覆は、反射を増加又は減少させる絶縁性の一連の層と有機拡散障壁層の間に配置されている熱伝導層を有する。この場合、熱伝導層は、有利には反射を増加又は減少させる絶縁性の一連の層によって、レーザファセットから絶縁されるので、前記熱伝導層は電気伝導性原料も有することができる。
【００３０】
好ましい一実施形態において、反射を増加又は減少させる一連の層は、無機層と同様に有機層も含んでおり、殊に交互の無機層及び有機層を含む。反射を増加又は減少させる一連の層は、殊に高い屈折率を有する無機層及び低い屈折率を有する有機層をかわるがわる有することができる、又は代替的に、低い屈折率を有する無機層及び高い屈折率を有する有機層をかわるがわる有することができる。この実施形態において、無機層及び/又は有機層は、有利にはそれぞれ１ｎｍ〜３５０ｎｍ、好ましくは５ｎｍ〜２００ｎｍ、及び特に好ましくは１０ｎｍ〜１００ｎｍの厚さを有する。
【００３１】
反射を増加させる一連の層において、層数は有利には２〜５０、特に好ましくは４〜２０である。
【００３２】
本発明を下記で図１〜８と関係する実施例を用いてより詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】実施例１によるレーザダイオードチップ部分領域の断面概略図。
【図２】実施例２によるレーザダイオードチップ部分領域の断面概略図。
【図３】実施例３によるレーザダイオードチップ部分領域の断面概略図。
【図４】実施例４によるレーザダイオードチップ部分領域の断面概略図。
【図５】実施例５によるレーザダイオードチップ部分領域の断面概略図。
【図６】実施例６によるレーザダイオードチップ部分領域の断面概略図。
【図７】実施例７によるレーザダイオードチップ部分領域の断面概略図。
【図８】実施例８によるレーザダイオードチップ部分領域の断面概略図。
【００３４】
同一の構成要素又は同一作用を及ぼす構成要素には、図においてそれぞれ同じ符号が付けられている。図示した構成要素、並びに構成要素の原寸比は、互いに正しい縮尺として見なされるべきではない。
【００３５】
図１において断面で概略的に示したレーザダイオードチップ１は、基材６に施与した一連の半導体層を有する。
【００３６】
この一連の半導体層は、例えば、基材６に施与したバッファ層２、第一クラッド層３ａ、第一導波層４ａ、活性層５、第二導波層４ｂ、及び第二クラッド層３ｂを含む。一連の半導体層は、簡略化のために示されていないさらなる層を有し得る。さらに、一連の半導体層の少なくとも部分領域が、例えばリッジ型導波構造に構築されていてよい。レーザダイオードチップに適切な導波構造はそれ自体が公知であり、よって簡略化のために詳細は示してはいない。
【００３７】
端面放射型半導体レーザの活性層５は、例えばｐｎ接合として、ダブルヘテロ構造として、単一量子井戸構造として、又は多重量子井戸構造として形成されていてよい。本願の範囲において、量子井戸構造という名称は、帯電体が閉じ込め（「Ｃｏｎｆｉｎｅｍｅｎｔ」）られることで、そのエネルギー状態が量子化する全ての構造を含む。殊に量子井戸構造という表現は量子化の次元性についての記載を含まない。したがって、前記の表現は、とりわけ量子井戸、量子細線、及び量子ドット、及びこれら構造のあらゆる組み合わせを含む。
【００３８】
レーザダイオードチップ１の一連の半導体層は、好適にはＩＩＩ〜Ｖ族化合物半導体原料、殊にヒ化物化合物の半導体原料、窒化物化合物の半導体原料、又はリン化物化合物の半導体原料を基礎とする。例えば、一連の半導体層は、ＩｎｘＡｌｙＧａ１−ｘ−ｙＡＳ、ＩｎｘＡｌｙＧａ１−ｘ−ｙＮ、又はＩｎｘＡｌｙＧａ１−ｘ−ｙＰ（ただし、それぞれ０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１、及びｘ＋ｙ≦１）を有することができる。その際、ＩＩＩ〜Ｖ族化合物半導体原料は必ずしも上記の式のうちの１つに従った数学的に厳密な組成を有する必要はない。むしろＩＩＩ〜Ｖ族化合物半導体原料は、原料の物理的性質を実質的に変えることのない、一種以上のドーパント物質、並びにさらなる構成要素を有することができる。しかしながら、この構成要素は、部分的に、僅かな量のさらなる物質によって置き換えられていてよいものの、簡潔性の点から上記式は結晶格子の実質的な構成要素しか含まない。
【００３９】
その際、レーザダイオードチップ１の所望の発光波長に従って原料の選定を行う。基材６は、好適にはエピタキシャル成長をさせた一連の半導体層を用いて選定され、殊にＧａＡｓ、サファイヤ、ＳｉＣ、ＧａＮ、又はケイ素を含有することができる。
【００４０】
レーザダイオードチップの電気的接触のために、一連の半導体層とは反対の基材６の裏側に第一コンタクト層７が配置されており、基材６とは反対の一連の半導体層側に第二コンタクト層８が配置されている。
【００４１】
レーザダイオードチップ１は、被覆１０が備えられたレーザファセット９を有する。レーザファセット９は殊にレーザダイオードチップ１の共振器ミラーのうちの１つを形成することができる。この断面図には示されていないが、レーザファセット９の向かいに位置するさらなるレーザファセットは、レーザダイオードチップの第二の共振器ミラーを形成することができ、かつさらなる被覆を備えることができ、この被覆は下記のレーザファセット９の被覆１０と同一の有利な実施形態を有し得る。この場合、さらなる被覆は被覆１０と同一である必要はなく、例えば被覆１０とは異なった光学的特性、殊にその他反射性を有してよい。
【００４２】
被覆１０を備えるレーザファセット９は、殊にレーザダイオードチップ１の光出射面として備えられていてよい。
【００４３】
実施例において、被覆１０は、第一層１３及び第二層１４を交互に複数有する、反射を増加又は減少させる第一の一連の層１１を有する。反射を増加又は減少させる一連の層１１は、この実施例において、第一層１３及び第二層１４から３組の層、つまり合計で６層を有する。一般的に、層１３、１４の数は２〜５０であり、好ましくは４〜２０である。交互層１３、１４は、例えば、それぞれが高い屈折率及び低い屈折率をかわるがわる有する無機絶縁層である。反射を増加又は減少させる一連の層１１は、例えば、Ａｌ２Ｏ３からの第一層１３、及び原料ＴｉＯ２、ＺｒＯ２又はＴａ２Ｏ５のうち一種からの第二層１４をかわるがわる有することができる。この実施形態において、第一層はそれぞれ低い屈折率を有し、第二層は高い屈折率を有する。代替的には、第一層が高い屈折率を有し、第二層が低い屈折率を有することも可能である。さらに、反射を増加又は減少させる一連の層１１は奇数の層を有してもよい、つまり、一連の層１１において、対である層に加えて、低い屈折率又は高い屈折率を有するさらなる層がもう１つ含まれているということである。
【００４４】
この実施例において、被覆１０はさらに、交互の第三層１５及び第四層１６から構成されている、反射を増加又は減少させる第二の一連の層１２を有しており、この一連の層１２は、反射を増加又は減少させる第一の一連の層１１の場合のように、有利には低い屈折率及び高い屈折率をかわるがわる有する。その熱膨張率に関して、例えば反射を増加又は減少させる第一の一連の層１１の原料を、隣接するレーザダイオードチップの半導体原料に適合させるために、２つの重なり連続する、反射を増加又は減少させる一連の層１１、１２を使用することは有利であり得る。反射を増加又は減少させる第二の一連の層１２の原料は、例えばその屈折率の可能な限り大きい差を獲得するために選定できる。
【００４５】
しかしながら、被覆１０が反射を増加又は減少させる一連の層１１のみ含むことも代替的に可能である。さらに、反射を増加又は減少させる第一及び/又は第二の一連の層１１、１２の代わりに反射を増加又は減少させる単一層を使用することも可能である。
【００４６】
反射を増加又は減少させる第一の一連の層１１、及び反射を増加又は減少させる第二の一連の層１２は、必ずしも無機層のみから構成される必要はない。反対に、反射を増加又は減少させる一連の層１１、１２のうち少なくとも１つが無機層及び有機層をかわるがわる有することも代替的に可能である。一実施形態において、例えば、反射を増加又は減少させる第一の一連の層１１は、交互の有機第一層１３及び無機第二層１４を有する。この実施形態において、反射を増加又は減少させる一連の層１１に組み込まれた有機層１３は、無機絶縁層に比べて、比較的可撓性であるという利点を有する。これは、レーザダイオード１の稼働の際に熱条件による応力が生じる場合、殊に有利である。
【００４７】
さらに、被覆１０は、有利には図１の実施例において疎水性有機層であるカバー層２０を含む。疎水性有機カバー層２０は、水について９０°超の接触角を有する。疎水性有機カバー層２０は、殊にレーザファセット９を湿分から保護するために役立つ。疎水性有機カバー層２０は、例えばカーボンナノチューブ、又は特にチオール基若しくはシラン基を有する有機フッ素化合物、若しくは特にチオール基若しくはシラン基を有する有機硫黄化合物を含有することができる。疎水性有機カバー層２０は、好適には単分子層であり、殊に自己組織化単分子層である。
【００４８】
図２では、レーザダイオードチップ１の実施例２を示している。これは、殊に酸素又は湿分の拡散を低減するための拡散障壁層２１である有機層が、反射を増加又は減少させる第二の一連の層１２に、被覆１０の成長方向で後続する点で実施例１とは異なる。これによって、酸化に対してレーザファセット９がより良好に保護される。
【００４９】
有機拡散障壁層２１は、好適にはアルカン、アルケン、アルキン、シクロアルカン、シクロアルケン、ポリアミド、又はアルミニウムアルコラートを含有する。
【００５０】
それ以外の点については、実施例２は先に記載した実施例１に対応する。
【００５１】
図３に示す実施例３において、レーザファセット９から出発して、絶縁性保護層１８、反射を増加又は減少させる一連の層１１、及び有機拡散障壁層２１を有する被覆１０がレーザファセット９に施与されている。絶縁性保護層１８は、有利にはレーザファセット９に直接隣接しており、好適には原子層堆積法を用いて製造した層である。原子層堆積法を用いることで、湿分の進入に対して特に良好な保護力を示す特に厚い絶縁層を析出することができる。絶縁性保護層は、好適には酸化物、窒化物、又は酸窒化物を有する。絶縁性保護層１８は、例えば、ＳｉＯ２、Ｓｉ（ＯｘＮ１−ｘ）２、Ａｌ２Ｏ３、又はＡｌ２（ＯｘＮ１−ｘ）３、又はそれらからの組み合わせを有することができる。
【００５２】
絶縁性保護層１８に後続する、反射を増加又は減少させる一連の層１１は、その有利な実施形態に関して実施例１に対応する。
【００５３】
有機層２１は、実施例２の場合のように、殊に拡散障壁として機能することができる。この実施例においては、有機層２１は、同時に被覆１０のカバー層を形成する。有機拡散障壁層２１は、無機層に比べて比較的可撓性であるので、殊に、特に耐裂性であるという利点を有する。これによって、例えばレーザダイオードチップ１の稼働の際に生じる、温度条件による応力によって有機拡散障壁層２１に亀裂が生じるというリスクが低減される。
【００５４】
図４に示す実施例４において、レーザファセット９から出発して、反射を増加又は減少させる一連の層１１、熱伝導層１７、有機拡散障壁層２１、及び疎水性有機層２０をカバー層として有する被覆１０がレーザファセット９に施与されている。
【００５５】
この実施例は、反射を増加又は減少させる一連の層１１と有機拡散障壁層２１の間に、有利には熱伝導層１７が配置されており、これによってレーザダイオードチップ１の稼働の際に生じる熱の少なくとも一部を逃がすことができる点で先に記載した実施例２とは異なる。熱伝導層１７は殊に電気伝導性原料を有することができる。というのも、熱伝導層１７は、反射を増加又は減少させる絶縁性の一連の層１１によって、レーザダイオード１の一連の半導体層とは絶縁されているからである。熱伝導層１７は、例えば、ＩＴＯ、ＺｎＯ、ＧａＮ、ＡｌＮ、ダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）、ＳｉＣ、又はグラフェンを含有できる。
【００５６】
図５に示す実施例５は、被覆１０において、疎水性有機カバー層の代わりに有機付着防止層２２がカバー層として含まれている点で実施例４とは異なる。付着防止層２２によって、有利にはレーザファセット上での粒子の堆積が低減される。そうでなければ、レーザダイオードチップ１の稼働の際に、静電相互作用によって前記粒子の堆積が生じる恐れがある。
【００５７】
付着防止層２２は、好ましくは分子気相蒸着法又は分子層堆積法によって施与され、好ましくはクロロシラン、アミン、アルコール、カルボン酸、シロキサン、又はジメチルアミノシランを含有する。
【００５８】
図６に示す実施例６において、被覆１０は、レーザファセット９から出発して、絶縁性保護層１８、熱伝導層１７、反射を増加又は減少させる一連の層１１、及び疎水性有機層２０をカバー層として有する。個々の層の機能及び有利な実施形態は、先に記載した実施形態に対応しているので、より詳細には説明しないこととする。
【００５９】
図７に示す実施例７において、被覆１０は、レーザファセット９から出発して、反射を増加又は減少させる一連の層１１、第一有機拡散障壁層２１ａ、熱伝導層１７、第二有機拡散障壁層２１ｂ、及び疎水性有機カバー層２０を有する。この実施形態において、熱伝導層１７は、二つの有機拡散障壁層２１ａ、２１ｂの間に配置されており、前記有機拡散障壁層は有利には可撓性であるので、好適には熱伝導層１７の温度条件による膨張を可撓性伸張範囲において補償することができる。個々の層の機能及び有利な実施形態は先に記載した実施形態に対応しているので、より詳細には説明しないこととする。
【００６０】
図８に示すさらなる実施例において、被覆は、レーザファセット９から出発して、無機絶縁性保護層１８、反射を増加又は減少させる一連の層１１、熱伝導層１７、有機拡散障壁層２１、及び疎水性有機層２０をカバー層として有する。疎水性有機カバー層２０の代わりに有機付着防止層もカバー層として機能できる。個々の層の機能の仕方は前述までの実施形態に対応しているので、より詳細には説明しないこととする。
【００６１】
本発明は、実施例を用いた本明細書によって制限されてはいない。むしろ、たとえ特徴又は組み合わせそのものが特許請求の範囲又は実施例に明確に記載されていないとしても、本発明はあらゆる新規的特徴、並びに特徴のあらゆる組み合わせ（これらは殊に特許請求の範囲における特徴のあらゆる組み合わせに含まれている）を含む。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【手続補正書】
【提出日】平成30年4月4日(2018.4.4)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被覆（１０）を有する少なくとも１つのレーザファセット（９）を有するレーザダイオードチップ（１）であって、ここで、
・被覆（１０）が複数の無機層（１４、１５、１６、１７、１８）及び少なくとも１つの有機層（２０、２１、２２）を有し、
・無機層が、透明な伝導性酸化物、ＩＴＯ、ＺｎＯ、ＧａＮ、ＡｌＮ、ダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）、ＳｉＣ、又はグラフェンを有する熱伝導層（１７）を含み、
・無機層（１４、１５、１６）が、反射を増加又は減少させる一連の層（１１、１２）中に少なくとも部分的に配置されており、ここで反射を増加又は減少させる一連の層（１１、１２）中の層数が２〜５０であり、
・熱伝導層（１７）が、反射を増加又は減少させる一連の層（１１、１２）と少なくとも１つの有機層（２０、２１、２２）の間に配置されており、かつ
熱伝導層（１７）が第一有機拡散障壁層（２１ａ）と第二有機拡散障壁層（２１ｂ）の間に配置されている、
前記レーザダイオードチップ（１）。
【請求項２】
請求項１に記載のレーザダイオードチップであって、ここで少なくとも１つの有機層（２１）がアルカン、アルケン、アルキン、シクロアルカン、シクロアルケン、ポリアミド、又はアルミニウムアルコラートを有する前記レーザダイオードチップ。
【請求項３】
請求項１または２に記載のレーザダイオードチップであって、ここで少なくとも１つの有機層が有機カバー層（２０、２２）を含む前記レーザダイオードチップ。
【請求項４】
請求項３に記載のレーザダイオードチップであって、ここで有機カバー層（２０、２２）が疎水性層（２０）及び／又は付着防止層（２２）である前記レーザダイオードチップ。
【請求項５】
請求項４に記載のレーザダイオードチップであって、ここで有機カバー層（２０、２２）が水について９０°超の接触角を有する前記レーザダイオードチップ。
【請求項６】
請求項３から５までのいずれか一項に記載のレーザダイオードチップであって、ここで有機カバー層（２０、２２）がカーボンナノチューブ、有機フッ素化合物若しくは有機硫黄化合物、チオール、シラン、クロロシラン、アミン、アルコール、カルボン酸、シロキサン又はジメチルアミノシランを含有する前記レーザダイオードチップ。
【請求項７】
請求項１から６までのいずれか一項に記載のレーザダイオードチップであって、ここで無機層が、レーザファセット（９）に直接隣接する絶縁性保護層（１８）を含む前記レーザダイオードチップ。
【請求項８】
請求項７に記載のレーザダイオードチップであって、ここで絶縁性保護層（１８）が原子層堆積層である前記レーザダイオードチップ。
【請求項９】
請求項１から８までのいずれか一項に記載のレーザダイオードチップであって、ここで反射を増加又は減少させる一連の層（１２）が無機層（１４）と同様に有機層（１３）も含む前記レーザダイオードチップ。
【請求項１０】
請求項１から９までのいずれか一項に記載のレーザダイオードチップであって、ここで少なくとも１つの無機層（１４、１５、１６、１７、１８）が原料ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＴｉＯ２、Ｔａ２Ｏ５、Ｓｉ３Ｎ４、ＺｒＯ２、ＨｆＯ２、Ｎｂ２Ｏ５、Ｙ２Ｏ３、Ｈｏ２Ｏ３、ＣｅＯ３、Ｌｕ２Ｏ３、Ｖ２Ｏ５、ＨｆＺｒＯ、ＭｇＯ、ＴａＣ、ＺｎＯ、ＣｕＯ、Ｉｎ２Ｏ３、Ｙｂ２Ｏ３、Ｓｍ２Ｏ３、Ｎｄ２Ｏ３、Ｓｃ２Ｏ３、Ｂ２Ｏ３、Ｅｒ２Ｏ３、Ｄｙ２Ｏ３、Ｔｍ２Ｏ３、ＳｒＴｉＯ３、ＢａＴｉＯ３、ＰｂＴｉＯ３、ＰｂＺｒＯ３、Ｇａ２Ｏ３、ＨｆＡｌＯ、又はＨｆＴａＯのうち少なくとも１種を有する前記レーザダイオードチップ。
【請求項１１】
請求項１から１０までのいずれか一項に記載のレーザダイオードチップであって、ここで反射を増加又は減少させる一連の層（１１、１２）中の層数が４〜２０である前記レーザダイオードチップ。
【外国語明細書】
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