DE60014797T2 - Oberflächenemittierender Laser mit vertikalem Resonator und lateraler Ladungsträgerinjektion - Google Patents

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Description

  • GEBIET DER ERFINDUNG
  • Diese Erfindung betrifft allgemein oberflächenemittierende Laser mit vertikalem Resonator (VCSELs) und lateraler Ladungsträgerinjektion und insbesondere Laser mit einer verbesserten Stromverteilung und einer verringerten parasitären Kapazität.
  • ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
  • Ein herkömmlicher VCSEL mit lateraler Ladungsträgerinjektion, wie in 1 dargestellt, umfasst eine aktive Region 60, die in einem Resonator angeordnet ist, der durch ein Paar mehrschichtiger Spiegel 52 und 50 gebildet wird. Eine Stromeingrenzungsstruktur 58 zwingt den Strom, in einem relativ schmalen Kanal durch die aktive Region zu fließen. Die Struktur 58 enthält eine Schicht 57 mit einem hohen spezifischen Widerstand und mit einer Öffnung 59, durch die Strom von einem ringförmigen oberen Kontakt 54 zu einem ringförmigen unteren Kontakt 56 fließt. Genauer gesagt, fließt Strom – wie durch die gestrichelten Linien 40 und 42 angedeutet – vom oberen Kontakt 54 in die hoch-leitfähige Schicht 46, von dort im Wesentlichen horizontal weiter entlang der Schicht 46 und dann vertikal durch die Öffnung 59 zu der hoch-leitfähigen Stromrücklaufschicht 62, und von dort im Wesentlichen horizontal weiter entlang der Schicht 62 zum Kontakt 56. Bei dieser symmetrischen Elektrodenkonfiguration sind die Stromlaufpfade 40 (d. h. diejenigen, die näher am Rand der Öffnung 59 liegen) kürzer als die Pfade 42 (d. h. diejenigen, die näher zur Mitte der Öffnung 59 liegen). Folglich ist die Stromdichte nahe den Rändern der Öffnung höher als im mittleren Abschnitt der Öffnung. Diese Art der ungleichmäßigen Stromverteilung be günstigt transversal-optische Moden einer höheren Ordnung, die nahe den Rändern der Öffnung eine höhere Intensität aufweisen, gegenüber dem transversalen Grundmodus, der seine Spitzenintensität in der Mitte der Öffnung erreicht. Es ist jedoch allgemein bevorzugt, einen VCSEL im Grundmodus zu betreiben, da dieser Modus effizienter in andere Bauelemente, insbesondere faseroptische Bauelemente, hineingekoppelt werden kann.
  • Auf dieses Problem wird im Stand der Technik von M. P. Creusen und Mitarbeitern im niederländischen Patent Nr. 1005570 (im weiteren ‶Creusen‶) eingegangen, das am 22. September 1998 zur öffentlichen Prüfung offengelegt wurde. Um die Stromdichteverteilung in der Öffnung mehr in den fast-gleichmäßigen Zustand zu bringen, wird bei Creusen eine asymmetrische Kontaktstruktur, wie in 1 des Patents gezeigt, vorgeschlagen. Der obere Kontakt (die obere Elektrode) 13 ist auf der oberen Kontaktschicht 6 auf einer Seite des Spiegels 1 ausgebildet, und der untere Kontakt (die untere Elektrode) 14 ist auf der Kontaktschicht 7 auf der seitlich gegenüberliegenden Seite des Spiegels 1 ausgebildet. Creusen. schlussfolgert, dass, weil die Wahrscheinlichkeit aller Strompfade durch die aktive Schicht 5 nun die gleiche ist, die Homogenität der Ladungsträgerinjektion in der Tat zunimmt. Infolge dessen wird (sic) die transversalen Moden höherer Ordnung unterdrückt . Diese Schlussfolgerung ist fehlerhaft, weil sie sich nur auf die Gleichstrompfade durch die Öffnung konzentriert und parallele Pfade, durch die der Strom fließt, vernachlässigt. Diese parallelen Pfade, wo sich der Strompfad in einer längeren, bogenförmigen Bahn ausbreiten kann, haben nicht alle die gleiche Länge, was zu einer Ungleichmäßigkeit bei der Stromdichteverteilung in der Öffnung führen kann. Diese parallelen Pfade sind vorhanden, weil die obere Kontaktschicht 6 und die untere Kontaktschicht 7 keine völlig gleichen Potenziale sind, selbst wenn sie mit einer Vielzahl stark und gering dotierter Schichten versehen sind, um den Spannungsab fall am Bauelement vom oberen Kontakt 13 zum unteren Kontakt 14 zu minimieren. Dass Creusen diese Vielzahl stark und gering dotierter Schichten verwendet, um die Kontaktschichten zu bilden, ergibt sich aus dem dort enthaltenen Querverweis auf Jewell und Mitarbeiter, US-Patent Nr. 5,245,622.
  • Somit besteht auf diesem technischen Gebiet weiterhin Bedarf an einem VCSEL-Design mit lateraler Ladungsträgerinjektion, das für eine verbesserte Stromverteilung in der Öffnung sorgt, die den transversalen Grundmodus gegenüber Moden höherer Ordnung begünstigt.
  • Des Weiteren ist die Arbeitsgeschwindigkeit der den Stand der Technik verkörpernden VCSELs mit lateraler Ladungsträgerinjektion, einschließlich denen von Creusen, durch parasitäre Kapazität begrenzt. Der obere Metallkontakt und die hoch-leitfähige obere Halbleiterkontaktschicht bilden eine Platte des parasitären Kondensators, und der untere Metallkontakt und die hoch-leitfähige untere Halbleiterkontaktschicht bilden die andere Platte. Das übrige Halbleitermaterial dazwischen (beispielsweise die mit einer Öffnung versehene Schicht mit hohem spezifischen Widerstand, die aktive Region) bildet das Dielektrikum des Kondensators. Bei VCSELs mit lateraler Ladungsträgerinjektion liegen die Platten normalerweise enger beisammen als bei herkömmlichen VCSELs (d. h. VCSELs mit durch den Spiegel erfolgender Ladungsträgerinjektion), wodurch die parasitäre Kapazität je Flächeneinheit vergrößert wird. Die höhere Kapazität erhöht die RC-Zeitkonstante dieser Laser und erhöht somit ihre Anstiegs- und Abfallzeit, wenn sie ein- und ausgeschaltet werden, was wiederum ihre Modulationsgeschwindigkeit begrenzt.
  • Somit besteht auf diesem technischen Gebiet weiterhin Bedarf an einem VCSEL-Design mit lateraler Ladungsträgerinjektion, das die parasitäre Kapazität verringert und dadurch seine Arbeitsgeschwindigkeit er höht.
  • KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
  • Gemäß einem Aspekt unserer Erfindung, wie in Anspruch 1 definiert, weist ein VCSEL mit lateraler Ladungsträgerinjektion folgendes auf: einen oberen und einen unteren Spiegel, die einen Resonator bilden; eine aktive Region, die innerhalb des Resonators angeordnet ist; eine hoch-leitfähige obere und untere Kontaktschicht, die sich auf gegenüberliegenden Seiten der aktiven Region befinden; eine obere und eine untere Elektrode, die auf der oberen bzw. unteren Kontaktschicht auf gegenüberliegenden Seiten des oberen Spiegels angeordnet sind; und eine Stromlenkstruktur, die eine mit einer Öffnung versehene Schicht mit hohem spezifischen Widerstand enthält, die den Strom zwingt, in einem relativ schmalen Kanal durch die aktive Region zu fließen; dadurch gekennzeichnet, dass ein Abschnitt der unteren Kontaktschicht, der unter der oberen Elektrode verläuft, einen relativ hohen spezifischen Widerstand. aufweist. Dieses Merkmal unserer Erfindung erfüllt zwei Aufgaben. Erstens unterdrückt es den Stromfluss in parallelen Pfaden und macht daher die Stromdichteverteilung in der Öffnung allgemein für den Grundmodus geeigneter. Zweitens verringert es die parasitäre Kapazität.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform ist die obere Elektrode U-förmig (in der Draufsicht), wobei die Mündung des U zur unteren Elektrode weist. Gleichermaßen ist auch der Abschnitt mit hohem spezifischen Widerstand der unteren Kontaktschicht U-förmig und ähnlich ausgerichtet. Beide umgeben einen größeren Abschnitt der Öffnung und stellen eine Öffnung bereit, die zur unteren Elektrode weist. Die U-förmige obere Elektrode und der U-förmige Abschnitt mit hohem spezifischen Widerstand der unteren Kontaktschicht definieren zusammen einen hoch-leitfähigen Gleichstrompfad von der oberen Elektrode durch die Öffnung hindurch zu der unteren Elektrode.
  • In einer anderen bevorzugten Ausführungsform erstreckt sich der Abschnitt mit hohem spezifischen Widerstand nicht bis zu den Innenkanten des U-förmigen oberen Kontakts. Das heißt, der spezifische Widerstand ist in einem solchen Muster konfiguriert, dass ein Band oder ein Korridor mit hoher Leitfähigkeit entlang den Innenkanten der U-förmigen Elektrode beibehalten wird. Dieses VCSEL-Design verringert die parasitäre Kapazität um etwa eine Größenordnung und verhindert einen signifikanten Anstieg des Serienwiderstandes.
  • In einer weiteren Ausführungsform unserer Erfindung ist die Struktur, in der die obere und die untere Kontaktschicht ausgebildet sind, relativ zur Resonatorachse asymmetrisch, wobei sie auf der Seite des oberen Spiegels, wo sich die obere Elektrode befindet, breiter ist und auf der gegenüberliegenden Seite des oberen Spiegels schmaler ist. Dieses Merkmal verringert die parasitäre Kapazität noch weiter.
  • KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Unsere Erfindung kann zusammen mit ihren verschiedenen Merkmalen und Vorteilen leicht anhand der folgenden eingehenderen Beschreibung in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen verstanden werden.
  • 1 ist eine schematische Querschnittsansicht eines VCSEL mit lateraler Ladungsträgerinjektion nach dem Stand der Technik.
  • 2 ist eine schematische Querschnittsansicht eines VCSEL mit lateraler Ladungsträgerinjektion gemäß einer Ausführungsform unserer Erfindung.
  • 3 ist eine schematische Draufsicht der Elektrode, der Öffnung und der unteren Kontaktschicht gemäß einer weiteren Ausführungsform unserer Erfindung. Die p-Mesa wurde aus Gründen der Einfachheit weggelassen.
  • 4 ist eine schematische Draufsicht der Elektroden von 3 und außerdem einer Bondinsel, die mit der U-förmigen Elektrode verbunden ist.
  • Überdies steht, sofern zutreffend, bei der Beschreibung physischer oder optischer Dimensionen das Symbol A für Ångström, während es bei der Beschreibung des elektrischen Stroms für Ampere steht.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG ALLGEMEINER AUFBAU EINES VCSEL
  • Wenden wir uns nun 2 zu. Hier weist ein VCSEL 10 mit lateraler Ladungsträgerinjektion einen oberen und einen unteren mehrschichtigen Spiegel 12 bzw. 14 auf, die einen optischen Resonator bilden, dessen Achse senkrecht zu diesen Schichten verläuft. Eine aktive Region 16 und eine Linsenstruktur 20 sind in dem Resonator angeordnet und sind senkrecht zu seiner Achse ausgerichtet. Wenn die aktive Region in geeigneter Form gepumpt wird, so erzeugt sie eine stimulierte Emission von Strahlung (mit einer Schwerpunktwellenlänge λ), die sich entlang der Resonatorachse ausbreitet und von dem Resonator durch einen der Spiegel (beispielsweise den oberen Spiegel 14) als ein Ausgabesignal 40 ausgeht. Die Linsenstruktur 20 dient in Form einer Mesa mit relativ hohem Brechungsindex zum Begrenzen der transversalen Moden der Laserstrahlung. Oder anders ausgedrückt: Sie definiert die Strahltaille der Strahlung. Die aktive Region wird mittels einer Stromlenkstruktur 18 gepumpt, die eine Stromeingrenzungsöffnung 18.6 enthält. Die Kombination aus aktiver Region 16 und Stromlenkstruktur 18 wird als die p-Mesa bezeichnet, auch wenn es nicht von wesentlicher Bedeutung ist, dass die Struktur 18 vom p-Typ ist und die aktive Region 16 normalerweise nicht dotiert ist.
  • Die Stromlenkstruktur 18 umfasst eine relativ hochleitfähige obere Kontaktschicht 18.1, eine obere Elektrode 18.4, die auf der Schicht 18.1 auf einer Seite des oberen Spiegels 14 ausgebildet ist, eine Schicht 18.2 von geringerer Leitfähigkeit unterhalb der Kontaktschicht 18.1 und eine ionenimplantierte Region oder Zone 18.3 mit hohem spezifischen Widerstand, die in der Schicht 18.2 ausgebildet ist. Die Region 18.3 ist in der Regel ringförmig ausgebildet, und ihre mittige Öffnung bildet die Stromeingrenzungsöffnung 18.6. Ein allgemeiner Effekt der Lenkstruktur 18 ist, dass Strom von der oberen Elektrode 18.4 zunächst im Wesentlichen horizontal (d. h. senkrecht zur Resonatorachse) entlang eines ersten Pfadsegments durch die Schicht 18.1 fließt. Die ionenimplantierte Region bewirkt dann, dass der Strom die Richtung ändert und im Wesentlichen senkrecht (d. h. parallel zur Resonatorachse) entlang eines zweiten Pfadsegments durch den oberen Abschnitt der Schicht 18.2 zu der Öffnung 18.6 fließt. An diesem Punkt fließt der Strom im Wesentlichen senkrecht weiter durch die aktive Region 16 und vollendet seinen Weg zu der unteren Elektrode 26 über eine hoch-leitfähige Stromrücklaufschicht oder Kontaktschicht 22, die zwischen der aktiven Region 16 und dem unteren Spiegel 12 angeordnet ist. Im Gegensatz zur oberen Elektrode 18.4 befindet sich die untere Elektrode 26 auf der seitlich gegenüberliegenden Seite des oberen Spiegels 14. Zusammen bilden die zwei eine sogenannte asymmetrische Elektrodenkonfiguration.
  • Um die Implantationstiefe exakt zu steuern, werden in die Region 18.3 vorzugsweise relativ schwere Ionen (beispielsweise Sauerstoff, Fluor) in eine relativ flache Tiefe (beispielsweise 0,1 bis 0,3 μm) unter der Oberfläche der oberen Kontaktschicht 18.1 implantiert.
  • Nach der Ionenimplantation wird die Struktur in geeigneter Form thermisch ausgeheilt, um flache Haftstellen in den Schichten 18.1 und 18.2 zu beseitigen und dennoch tiefe Haftstellen beizubehalten, die in der Region 18.3 einen hohen spezifischen Widerstand erzeugen. (Siehe S. J. Pearton u.a., Materials Research Society Symposium Proceedings, Vol. 216, Seiten 451–457 (1991)).
  • Um die Bildung der oberen Elektrode 18.4 auf der oberen Kontaktschicht 18.1 zu unterstützen, die normalerweise relativ dünn ist (beispielsweise nur wenige 100 A), kann außerdem die Schicht 18.1 durch einen Verbund aus drei Teilschichten (nicht gezeigt) ersetzt werden, und zwar eine Schicht mit relativ geringer Leitfähigkeit, die zwischen einem Paar Schichten mit höherer Leitfähigkeit angeordnet ist, wobei die untere Teilschicht relativ weit (beispielsweise 1.500 A) unter der Oberfläche der oberen Teilschicht angeordnet ist, wo die Elektrode ausgebildet werden würde. Die Schicht 18.3 wäre dann 2.000–3.000 A unter der Oberfläche der Schicht 18.1. Dicke und Positionierung der drei Schichten werden durch das Stehwellenmuster des Resonators bestimmt, d. h. jede hoch-leitfähige Schicht, in der Regel ein paar 100 A dick, überspannt einen Knoten (um die Absorption freier Ladungsträger zu minimieren), und die Dicke der Schicht mit geringer Leitfähigkeit wird so gewählt, dass die Knoten um den Abstand Nλ/2n auseinander liegen, wobei N eine positive ganze Zahl ist und n der effektive Brechungsindex der aktiven Region ist.
  • Die Spiegel sind als mehrschichtige DBR-Spiegel veranschaulicht, die abwechselnde Gruppen aus Schichten mit unterschiedlichem Brechungsindex aufweisen. Wie gezeigt, umfasst der Spiegel 12 abwechselnde epitaxiale Schichten aus Verbundhalbleitermaterial der Gruppen III-V, wobei jede Schicht etwa λ/4ns dick ist, wobei ns der Brechungsindex der entsprechenden Schicht des Halbleiterspiegels 12 ist. In der Regel umfasst eine Gruppe AlxGa1-xAs-Schichten, und die andere Gruppe umfasst AlyGa1-ys-Schichten, wobei x und y voneinander verschieden sind. Im Gegensatz dazu umfasst der Spiegel 14 abwechselnde Schichten aus dielektrischem (d. h. nicht-epitaxialem) Material, wobei jede Schicht etwa λ/4nD dick ist, wobei nD der Brechungsindex der entsprechenden Schicht des dielektrischen Spiegels 14 ist. Zum Zweck der Veranschaulichung umfasst eine Schichtengruppe TiO2, und die andere Gruppe umfasst SiO2. Alternativ umfasst eine Gruppe Schichten aus einem MgF2-CaF2-Verbund, während die andere Gruppe Schichten aus ZnS umfasst. Verbünde mit einem Molanteil von etwa 95 % MgF2 und 5 % CaF2 in der Schicht erhält man durch Elektronenstrahlabscheidung von einer eutektischen Schmelze mit etwa 47 Gewichts-% MgF2 und 53 Gewichts-% CaF2 oder – was dieser Zusammensetzung äquivalent ist – einem Molanteil von etwa 53 % MgF2 und 47 % CaF2. Siehe die ebenfalls anhängige Anmeldung mit der Seriennummer 08/997,710, eingereicht am 23. Dezember 1997 (Chirovsky 13-27-8-7-4-5-4-43).
  • Wenn das Substrat 24 entfernt werden würde, nachdem die anderen Sektionen des Lasers hergestellt wurden, so könnte der Spiegel 12 alternativ auch dielektrische Schichten des Typs umfassen, wie sie in Verbindung mit dem Spiegel 14 beschrieben wurden. In diesem Fall könnte ein Ausgangssignal von beiden Spiegeln ausgehen. Oder ein oder mehrere Paare eines der dielektrischen Spiegel könnte durch eine hoch-reflektierende Metallbeschichtung (beispielsweise Au oder Ag) ersetzt werden, so dass das Ausgangssignal gezwungen wäre, nur von dem anderen Spiegel auszugehen. Die Metallbeschichtung kann auch dazu dienen, das topologische Profil des Bauelements zu verringern. Der Begriff "Substrat" meint im Sinne der vorliegenden Beschreibung jedes tragende Element, auf dem andere Schichten des Lasers ausgebildet werden. Beispielsweise kann es sich dabei um einen einzelnen Kristallkörper handeln, auf dem man epitaxiale Schichten aufwachsen lässt, oder es könnte sich um eine Kombination eines solchen Substrats und einer epitaxialen Pufferschicht handeln.
  • Die Linsenstruktur 20 ist wenigstens teilweise in den oberen Spiegel 14 eingebettet, d. h. der Spiegel 14 überlagert die Gruppe 20 und berührt sie unmittelbar. Somit ist der Durchmesser des Spiegels 14 größer als der Durchmesser der Gruppe 20, wodurch wenigstens teilweise ein Anteil jeglicher Strahlung reflektiert wird, die sich außerhalb der durch die Gruppe 20 definierten Strahltaille befindet. Zum Zweck der Veranschaulichung umfasst die Gruppe 20 eine Mesa, die durch eine Schicht 20.1 mit einem relativ hohen Brechungsindex gebildet wird (beispielsweise AlzGa1-zAs), und kann des Weiteren eine darunter befindliche Ätzstoppschicht 20.2 (beispielsweise eine InGaP-Schicht) und eine darüber befindliche Schutzschicht 20.3 (beispielsweise eine Glasschicht) enthalten. Der Molanteil z von A1 in der Schicht 20.1 ist eine Funktion der Arbeitsschwerpunktwellenlänge des Lasers (beispielsweise z = 0 für den Betrieb bei etwa 980 nm und z = 0,12 für etwa 850 nm). Die Querschnittsform der Mesa kann rechteckig sein (wie gezeigt), oder sie kann gekrümmt sein (beispielsweise konvex, wobei die Mesa in der Mitte dicker ist und sich zu den Rändern hin verjüngt und dünner wird). Vorzugsweise befindet sich eine der Schichten mit geringerem Brechungsindex des Spiegels 14 unmittelbar neben der Schicht 20.1 mit hohem Brechungsindex (oder der Schutzschicht 20.3, sofern sie verwendet wird) der Mesa, und der Brechungsindex der Schicht 20.1 sollte größer sein als der Brechungsindex der unmittelbar benachbarten Schicht des Spiegels.
  • Die Ätzstoppschicht 20.2 ermöglicht ein kontrolliertes Ätzen, um die Abschnitte der oberen Kontaktschicht 18.1 freizulegen, auf denen die obere Elektrode 18.4 ausgebildet wird. Andererseits sorgt die Schutzschicht 20.3 dafür, dass die Oberseite der Schicht 20.1 mit hohem Index während der einzelnen Verarbeitungsschritte optisch glatt bleibt und dass die Dicke von Nλ/2n, die in diesem Text besprochen ist, beibehalten bleibt. Zu diesem Zweck -muss die Schutzschicht 20.3 gegen alle Chemikalien beständig sein, die in anschließenden Verarbeitungsschritten verwendet werden (beispielsweise ein Entwickler, der bei einem Abhebeprozess verwendet wird, oder eine Chemikalie, die während des Reinigungsschrittes verwendet wird). Des Weiteren muss die Schutzschicht 20.3 einen Brechungsindex haben, der ähnlich dem Brechungsindex der benachbarten Schicht mit geringem Brechungsindex des Spiegels 14 ist. Dünne Schichten aus Glas wie beispielsweise Aluminiumborsilicatglas (n = 1,47) mit einer Dicke von etwa 50-150 A sind für diesen Zweck besonders gut geeignet. Dieses letztgenannte Glas kann mit einem Elektronenstrahl von einem Ausgangsmaterial (beispielsweise etwa 1 Gewichts-% Al2O3, 3 Gewichts-% B2O3 und 96 Gewichts-% SiO2) abgeschieden werden, das auf dem freien Markt von der Corning Glassworks, Inc., Corning, N.Y., unter dem Markennamen VYCOR bezogen werden kann.
  • Die aktive Region 16 ist zwischen der Stromlenkstruktur 18 und der Stromrücklaufschicht 22 angeordnet. Die aktive Region kann eine einzelne Schicht sein, doch vorzugsweise ist sie eine allgemein bekannte Multiquantenmulden-Region (Multi-Quantum Well – MQW), die abwechselnde Schichten mit unterschiedlichem Bandabstand aufweist, beispielsweise GaAs-Quantenmuldenschichten, die mit AlGaAs-Sperrschichten verschachtelt sind, für den Betrieb bei einer Schwerpunktwellenlänge von etwa 850 nm. Andererseits umfasst die Schicht 22 normalerweise AlyGa1-yAs vom n-Typ, wobei y so gewählt ist, dass die optische Absorption bei der Schwerpunktwellenlänge des Lasers reduziert wird. Die Halbleiterschichten der Stromlenkstruktur 18 können gleichfalls AlyGa1-yAs umfassen, aber die Schicht 18.1 ist vom p–+-Typ, und die Schicht 18.2 ist vom p-Typ (auch als n-Typ bekannt). Die Gesamtdicke von Schicht 22, der aktiven Region 16, den Schichten 18.1 und 18.2 und der Linsenstruktur 20 beträgt zusammen vorzugsweise Nλ/2n, wie oben beschrieben, nur dass N > 1 ist. Um die Absorption der freien Ladungsträger zu verringern, befindet sich die hoch-leitfähige obere Kontaktschicht 18.1 vorzugsweise im Wesentlichen an einem Knoten der Stehwelle der Laserstrahlung in dem Resonator. Um die Wechselwirkung zwischen dem optischen Feld der Strahlung und den injizierten Minoritätsladungsträgern zu erhöhen, befindet sich andererseits die aktive Region vorzugsweise im Wesentlichen an einem Antiknoten der Stehwelle.
  • Für den Betrieb bei anderen Schwerpunktwellenlängen würde man die aktive MQW-Region aus anderen Halbleitermaterialien herstellen, wie beispielsweise InP und InGaAsP (beispielsweise für den Betrieb bei etwa 1,3 μm oder 1,5 μm), und die Spiegel würde man aus allgemein bekannten Materialien herstellen müssen, die ein geeignetes Reflexionsvermögen bei diesen Wellenlängen aufweisen. Für den Betrieb bei etwa 0,98 μm könnte man die aktive MQW-Region in ähnlicher Weise aus InGaAs und GaAs oder aus InGaAs und GaAsP herstellen.
  • Ein VCSEL des oben beschriebenen Typs wird durch eine Abfolge von Prozessschritten hergestellt, die laterale strukturelle Merkmale hervorbringt, die reproduzierbar auf kleinere Größen skaliert werden können als die Größen von VCSELs nach dem Stand der Technik, und die es ermöglichen, die Linsenstruktur 20 herzustellen, bevor der Spiegel 14 hergestellt wird. Die allgemeine Prozessabfolge kann beispielsweise folgende Schritte enthalten: Bereitstellen eines einzelnen Kristallsubstrats 24, Herstellen des Spiegels 12 auf dem Substrat 24, Herstellen der Stromrücklaufschicht 22, Herstellen der aktiven MQW-Region 16, Herstellen der Stromlenkstruktur 18 auf der aktiven Region, Herstellen der Linsenstruktur 20 auf der Stromlenkstruktur 18, Ausbilden der Elektroden 26 und 18.4 zu dem Laser und Herstellen des Spiegels 14 auf der Linsenstruktur 20. Den Spiegel 12 kann man beispielsweise epitaxial aufwachsen lassen, und der Spiegel 14 kann beispielsweise mit einem Elektronenstrahl abgeschieden werden. Es können statt dessen auch beide Spiegel mit einem Elektronenstrahl abgeschieden werden.
  • Es kann zwar eine Reihe von Techniken für das epitaxiale Wachstum verwendet werden, um die verschiedenen Halbleiterschichten des VCSEL herzustellen, aber sowohl die Molekularstrahlepitaxie (Molecular Beam Epitaxy – MBE) als auch die metallorganische chemische Aufdampfung (Metal-Organic Chemical Vapor Deposition – MOCVD) eignen sich gut für die Dickensteuerung, die für viele der extrem dünnen Schichten erforderlich ist, beispielsweise die Schichten des Spiegels 12 und der aktiven MQW-Region 16. Andererseits werden die dielektrischen (nicht-epitaxialen) Schichten des Spiegels 14 in der Regel durch Elektronenstrahlabscheidung hergestellt. Siehe beispielsweise US-Patent Nr. 5,206,871 an D. G. Deppe und Mitarbeiter, zuerkannt am 27. April 1993. Andere Techniken wie beispielsweise Aufsputtern oder Plasmaabscheidung können ebenfalls geeignet sein.
  • Ein Maskierungsprozess kann dazu verwendet werden, die Stromöffnung 18.6 und die Struktur 20 als eine selbstausrichtende Struktur zu definieren. Das heißt, die gleiche Photoresist-Maske, die dem Abschirmen der Öffnung 18.6 vor Ionenimplantierung dient, kann auch dafür verwendet werden, die Form der Mesa zu ätzen, wobei die darunter befindliche Ätzstoppschicht 20.2 das Ätzen der darüber befindlichen Schicht 20.1 mit hohem Index erleichtert. In einigen Fällen kann es aber vorteilhaft sein, die Öffnung 18.6 und die Struktur 20 mit verschiedenen Durchmessern auszubilden (d. h. eine Struktur, die nicht selbst-ausrichtend ist).
  • Andererseits wird ein anderer Maskierungsprozess für die Musterung des dielektrischen Spiegels 14 verwendet. Genauer gesagt, wird eine Schicht aus Photoresist (PR) auf den Wafer aufgebracht, nachdem die Kontakte hergestellt wurden. Die Dicke des PR muss größer sein als die vorgesehene Höhe des Spiegels 14. In dem PR wird eine Wiedereintrittsöffnung ausgebildet. Die Wiedereintrittsöffnung kann beispielsweise einen trapezförmigen Querschnitt aufweisen, wobei die Oberseite des Trapezes der Oberseite der Öffnung entspricht. Der dielektrische Spiegel wird dann in der Öffnung und auf dem PR abgeschieden. Schließlich wird der PR mit einem geeigneten Lösemittel abgehoben, so dass der gewünschte dielektrische Spiegel auf dem VCSEL zurückbleibt.
  • BEVORZUGTE AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • Gemäß einem Aspekt unserer Erfindung wird der oben beschriebene allgemeine Aufbau eines VCSEL mit lateraler Ladungsträgerinjektion modifiziert, um eine Stromverteilung in der Öffnung herbeizuführen, die den Betrieb im transversalen Grundmodus begünstigt und die parasitäre Kapazität verringert.
  • Ein Merkmal unseres VCSEL ist die Modifizierung der Stromrücklaufschicht 22 dergestalt, dass ein Abschnitt 22.1 mit hohem spezifischen Widerstand bereitgestellt wird, der unter der oberen Elektrode 18.4 entlang verläuft, wie in 2 gezeigt. Wie die stromöffnungsdefinierende Schicht 18.2 kann auch der Abschnitt 22.1 mit einem hohen spezifischen Widerstand versehen werden, indem man entsprechende Ionen (beispielsweise Helium) in die Schicht 22 implantiert.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform, wie in 3 gezeigt, ist die obere Elektrode 18.4 U-förmig, wobei die Mündung des U zur unteren Elektrode 26 weist. Gleichermaßen ist auch der Abschnitt 22.1 mit hohem spezifischen Widerstand U-förmig und ähnlich ausgerichtet. Beide umgeben einen größeren Abschnitt der Öffnung 18.6 (beispielsweise in einem Bogen von 270°) und stellen eine Öffnung bereit, die zur unteren Elektrode 26 weist. Die Elektrode 18.4 und der Abschnitt 22.1 definieren zusammen einen hoch-leitfähigen Gleichstrompfad 22.1b von der oberen Elektrode 18.4 durch die Öffnung 18.6 hindurch zu der unteren Elektrode 26.
  • In einer anderen bevorzugten Ausführungsform erstreckt sich der Abschnitt 22.1 mit hohem spezifischen Widerstand nicht bis zu den Innenkanten des oberen Kontakts 18.4. Das heißt, die Ionenimplantation ist in einem solchen Muster konfiguriert, dass ein Band oder Korridor 22.1d mit hoher Leitfähigkeit entlang den Innenkanten 18.4a, 18.4b und 18.4c beibehalten wird. Dieser Korridor ist normalerweise etwa 2 μm breit. Dieses Design verringert die parasitäre Kapazität um etwa eine Größenordnung. Außerdem stellt der Korridor einen elektrischen Kontakt zwischen der oberen Elektrode 18.4 und der oberen Kontaktschicht 18.1 bereit und verhindert dadurch einen signifikanten Anstieg des Kontakt(serien)widerstandes zwischen diesen beiden.
  • Um die parasitäre Kapazität weiter zu verringern, kann man alternativ auch eine der verbleibenden Regionen der Stromrücklaufschicht 22 (d. h. diejenigen außerhalb des Gleichstrompfades 22.1b und der unteren Elektrode 26) mit einem hohen spezifischen Widerstand versehen. Die Regionen 22.1a veranschaulichen diese Alternative in 3. Des Weiteren veranschaulicht 4 eine weitere Anwendung dieser Alternative, wobei der Abschnitt der Stromrücklaufschicht (nicht gezeigt) unter der Bondinsel 18.4d ebenfalls implantiert ist, dergestalt, dass er einen hohen spezifischen Widerstand aufweist. Überdies – wie in 2 gezeigt – wird auch die parasitäre Kapazität verringert, indem die p-Mesa (d. h. die Stromlenkstruktur 18 und die aktive Region 16) asymmetrisch konfiguriert wird, wobei sie (von der Resonatorachse aus gemessen) auf der Seite des oberen Spiegels 14, wo sich die obere Elektrode 18.4 befindet, breiter ist und auf der seitlich gegenüberliegenden Seite des oberen Spiegels schmaler ist.
  • Abschließend merken wir an, dass der Implantierungsschritt, der dazu dient, Abschnitten der Stromrücklaufschicht einen hohen spezifischen Widerstand zu verleihen, auch dazu verwendet werden könnte, Isolierungsregionen zwischen einzelnen VCSELs in einer Gruppierung zu bilden.
  • Beispiel:
  • Das folgende Beispiel beschreibt die Herstellung eines VCSEL mit lateraler Ladungsträgerinjektion des Typs, der in den 2-3 dargestellt ist. Es wird zwar die Herstellung eines einzelnen Bauelements beschrieben, doch es versteht sich natürlich, dass normalerweise eine Gruppierung von Bauelementen auf einem einzelnen Wafer ausgebildet wird. Die verschiedenen Materialien, Abmessungen und sonstigen Parameter sind nur veranschaulichend angeführt und sollen – sofern nicht ausdrücklich anders angegeben – den Geltungsbereich der Erfindung nicht einschränken. Alle Halbleiterschichten ließ man mittels MOCVD aufwachsen. Schichten vom p-Typ wurden mit C dotiert, während Schichten vom n-Typ mit Si dotiert wurden. Im Sinne der vorliegenden Beschreibung meint der Begriff "nichtdotierte" epitaxiale Schicht allgemein, dass die Schicht nicht absichtlich dotiert wurde, dass aber eine geringfügige Dotierung durch Hintergrunddotanden in der Wachstumskammer stattgefunden haben kann.
  • Der VCSEL 10 wurde für den Unterseitenemissionsbetrieb mit einer Schwerpunktwellenlänge im freien Raum von etwa 964 nm, einem Schwellenstrom von etwa 1 mA, einem Betriebsstrom von etwa 3–5 mA und einer Verlustleistung von etwa 5–10 mW konstruiert . Zu diesem Zweck wies der Laser Folgendes auf: ein handelsübliches, nichtdotiertes einzelnes Kristall-GaAs-Substrat; einen DBR-Spiegel 12 mit 20 Paaren nicht-dotierter GaAs/AlAs-Schichten mit einer Dicke von jeweils etwa 69,6 nm bzw. 82,9 nm (696 Å bzw. 829 Å); eine GaAs-Stromrücklaufregion 22 vom n-Typ mit einer Dicke von etwa 149,2 nm [1.492 Å) und mit einer Ladungsträgerkonzentration von etwa 3 × 10–3 cm–3; eine (nicht gezeigte) Al0,3Ga0,7As-Schicht vom n-Typ mit geringerer Stromeingrenzung mit einer Dicke von 104,6 nm (1.046 Å) und mit einer Ladungsträgerkonzentration von etwa 1 × 1018 cm–3; eine aktive MQW-Region 16 mit 4 GaAs0,85P0,15-Sperrschichten mit einer Dicke von jeweils etwa 10,0 nm (100 Å), die mit 3 nicht-dotierten In0,2Ga0,8As-Quantenmuldenschichten mit einer Dicke von jeweils etwa 8,0 nm (80 Å) verschachtelt waren; eine (nicht gezeigte) mehrschichtige obere Al0,3Ga0,7As-Stromeingrenzungsregion vom p-Typ mit einer Dicke von etwa 321,6 nm (3.216 Å), deren Ladungsträgerkonzentration von etwa 0,2 × 1018 cm–3 bis etwa 10 × 1018 cm–3 abgestuft war; eine obere Kontaktschicht, die aus drei Teilschichten gebildet war, d. h. ein Paar GaAs-Schichten vom p-Typ mit einer Dicke von jeweils etwa 30,0 nm (300 A) mit einer Ladungsträgerkonzentration von etwa 10 × 1019 cm–3 zwischen denen eine GaAs-Schicht vom n-Typ mit einer Dicke von etwa 109,2 nm (1.092 Å) mit einer Ladungsträgerkonzentration von etwa 1 × 1018 cm–3 angeordnet war; eine Region 18.3, in die (bei 170 keV und mit einer Dosierung von 6 × 1012 cm2) Sauerstoffionen auf eine Tiefe von etwa 0,28–0,30 μm unter der Oberfläche der Schicht 18.1 implantiert worden waren und die eine kreisförmige Stromöffnung 18.6 mit einem Durchmesser von etwa 6 μm bildete; eine GaAs-Schicht 18.1 vom p++-Typ mit einer Dicke von etwa 30,0 nm (300 Å) , mit C auf etwa 1020 cm–3 dotiert; eine nicht-dotierte In0,5Ga0,5P-Schicht 20.2 mit einer Dicke von etwa 20,0 nm (200 Å); eine nicht-dotierte GaAs-Schicht 20.1 mit einer Dicke von etwa 30,0 nm (300 Å); und eine Schutzschicht 20.3 aus Aluminiumborsilicatglas mit einer Dicke von etwa 8,0 nm (80 Å).
  • Um flache Haftstellen in den Schichten 18.1 und 18.2 zu beseitigen, wurde die Struktur etwa 20 Minuten bei etwa 500°C thermisch ausgeheilt.
  • Um die parasitäre Kapazität zu verringern und die Stromdichteverteilung in der Öffnung 18.6 zu verbessern, wurden in die Stromrücklaufschicht 22 Heliumionen (bei 160 keV und mit einer Dosierung von 6 × 1014 cm2) in einem Muster dergestalt implantiert, dass ein U-förmiger Abschnitt 22.1 mit hohem spezifischen Widerstand gebildet wurde.
  • Die Stromlenkstruktur 18 wurde gemustert und durch die aktive Region hindurch geätzt, um den Abschnitt der Stromrücklaufschicht 22 freizulegen, auf der später die untere Elektrode 26 ausgebildet wurde, und um überschüssiges Material zu entfernen und um die parasitäre Kapazität weiter zu verringern. Dieser Ätzschritt entfernte etwa 0,6–0,7 μm Halbleitermaterial von der rechten Seite der Struktur 18, wodurch die in 2 gezeigte asymmetrische Struktur entstand.
  • Die beiden Elektroden, wie in 3 gezeigt, wurden durch herkömmliche Elektronenstrahlaufdampfung und Musterbildungstechniken dergestalt abgeschieden, dass die U-förmige Elektrode 18.4 als ohmscher Kontakt vom p-Typ und die rechteckige Elektrode 26 als ohmscher Kontakt vom n-Typ ausgebildet wurden.
  • Nachdem die Elektroden abgeschieden worden waren, wurde eine Schutzschicht 15 aus Aluminiumborsilicatglas auf der Halbleiteroberfläche abgeschieden, auf der anschließend der dielektrische Spiegel 14 ausgebildet werden sollte, um die Oberfläche vor Angriffen durch den PR-Entwickler zu schützen, wie oben beschrieben. Die Schutzschicht 15, die etwa 80 A dick war und einen Brechungsindex von etwa 1,47 aufwies, wurde von einem Ausgangsmaterial, das etwa 1 % Al2O3, 3 % B2O3 und 96 % SiO2 umfasste, mit einem Elektronenstrahl abgeschieden. Dann wurde der dielektrische Spiegel 14 mittels Elektronenstrahlaufdampfung aufgebracht und durch eine Abhebetechnik gemustert.
  • Der Spiegel 14 enthält 9 Schichten-Paare, wobei eine Schicht eines jeden Paares TiO2 umfasste und etwa 1.141 A dick war und die andere Schicht SiO2 umfasste und etwa 1.704 A dick war.
  • VCSELs gemäß unserer Erfindung wiesen im Betrieb verbesserte CW-Eigenschaften und höhere Modulationsgeschwindigkeiten auf. Wir maßen die kleine Signalmodulationsreaktion bei verschiedenen Vorspannungsströmen. Die Laser wiesen eine 3dB-Bandbreite von ~4 GHz bei 2 mA, ~6 GHz bei 2,4 mA, ~9 GHz bei 3 , 4 mA und 10 , 5 GHz bei 4,2 mA auf. Außerdem betrug der Modulationsumwandlungseffizienzfaktor (Modulation Conversion Efficiency Factor – MCEF) etwa 6,5 GHz/mA. Die parasitäre (3dB-) Grenzfrequenz betrug etwa 20 GHz, eine relativ große Zahl, die ein Zeichen dafür ist, wie effektiv unsere Konstruktion die parasitäre Kapazität verringert.
  • Es versteht sich, dass die oben beschriebenen Anordnungen nur veranschaulichend für die zahlreichen möglichen konkreten Ausführungsformen, die erdacht werden können, stehen, um die Anwendung der Prinzipien der Erfindung zu verdeutlichen. Ein Fachmann kann zahlreiche und vielfältige andere Anordnungen gemäß diesen Prinzipien ersinnen, ohne dabei den Geltungsbereich der Erfindung zu verlassen.
  • Insbesondere können beide Spiegel 12 und 14 aus dielektrischen Schichten hergestellt werden. Bei dieser Konstruktion würde man zuerst alle Halbleiterschichten (beispielsweise die Stromrücklaufschicht 22, die aktive Region 16, die Stromlenkschichten 18.1 und 18.2 und die Linsenstruktur 20) auf dem Substrat aufwachsen lassen, die Stromlenkstruktur und die Linsenstruktur würden gebildet werden, die Kontakte würden hergestellt werden, und der Spiegel 14 würde wie oben beschrieben abgeschieden werden. Dann würde man das Substrat entfernen (beispielsweise durch eine geeignete Ätztechnik), und der Spiegel 12 würde auf der freiliegenden Schicht 22 abgeschieden werden, und zwar auch wieder mit dem oben beschriebenen Prozess. Anstatt das gesamte Substrat zu entfernen, kann darin auch eine Öffnung ausgebildet werden, die einen Abschnitt der Stromrücklaufschicht 22 freilegt. Der Spiegel 12 würde dann in der Öffnung abgeschieden werden.
  • Außerdem kann die allgemein bekannte Technik der Delta-Dotierung verwendet werden, um die Halbleiterschichten zu dotieren, insbesondere jene mit hohen Ladungsträgerkonzentrationen (beispielsweise Schichten 18.1 und 22). Des Weiteren könnten die Leitfähigkeitstypen der verschiedenen Schichten umgekehrt werden. Beispielsweise könnte die Stromlenkstruktur 18 anstelle vom p-Typ vom n-Typ sein, und die Stromrücklaufschicht 22 könnte anstatt vom n-Typ vom p-Typ sein.

Claims (9)

  1. Oberflächenemittierender Laser mit vertikalem Resonator und lateraler Ladungsträgerinjektion, der folgendes aufweist: einen oberen und einen unteren mehrschichtigen Spiegel, die einen Resonator mit einer Resonatorachse bilden, die senkrecht zu diesen Schichten verläuft; eine aktive Region, die innerhalb des Resonators angeordnet ist; eine Stromlenkstruktur zum Lenken von Strom durch eine Öffnung zu der aktiven Region, geeignet zum Erzeugen einer stimulierten Abgabe von Strahlung, die sich entlang der Achse ausbreitet, wobei ein Teil der Strahlung ein Ausgabesignal bildet, das von dem Resonator ausgeht, wobei die Struktur eine hoch-leitfähige obere und untere Kontaktschicht enthält, die sich auf gegenüberliegenden Seiten der aktiven Region befinden; eine obere und eine untere Elektrode, die auf der oberen bzw. unteren Kontaktschicht auf seitlich gegenüberliegenden Seiten des oberen Spiegels angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass ein Abschnitt der unteren Kontaktschicht, der unter der oberen Elektrode verläuft, einen relativ hohen spezifischen Widerstand aufweist.
  2. Erfindung nach Anspruch 1, wobei die obere Elektrode und der Abschnitt mit dem hohen spezifischen Widerstand eine U-Form aufweisen und beide einen größeren Abschnitt der Öffnung umgeben und eine Öffnung bereitstellen, die zu der unteren Elektrode weist, wodurch ein hoch-leitfähiger Gleichstrompfad von der oberen Elektrode durch die Öffnung hindurch zu der unteren Elektrode definiert wird.
  3. Erfindung nach Anspruch 2, wobei der Abschnitt mit dem hohen spezifischen Widerstand nur teilweise unter der U-förmigen oberen Elektrode entlang verläuft, wodurch ein hoch-leitfähiger Korridor entlang den Innenkanten der Elektrode verbleibt.
  4. Erfindung nach Anspruch 3, wobei der Korridor etwa 2 μm breit ist.
  5. Erfindung nach Anspruch 1, wobei die obere Elektrode eine Bondinsel enthält und der Abschnitt mit dem hohen spezifischen Widerstand auch unter dieser Bondinsel entlang verläuft.
  6. Erfindung nach Anspruch 1, wobei die Struktur relativ zu der Resonatorachse asymmetrisch ist, wobei sie auf der Seite des oberen Spiegels, wo sich die obere Elektrode befindet, breiter ist und auf der gegenüberliegenden Seite des oberen Spiegels schmaler ist.
  7. Erfindung nach Anspruch 1, wobei in den Abschnitt mit dem hohen spezifischen Widerstand Heliumionen implantiert sind.
  8. Oberflächenemittierender Laser mit vertikalem Resonator und lateraler Ladungsträgerinjektion nach Anspruch 1, der folgendes aufweist: einen unteren DBR-Spiegel, der ineinander verschachtelte Gruppen aus AlxGa1-xAs- und AlyGa1-yAs-Schichten mit unterschiedlichem Brechungsindex aufweist, und einen oberen DBR-Spiegel, der ineinander verschachtelte Gruppen aus dielektrischen Schichten mit unterschiedlichem Brechungsindex, wobei die Spiegel einen Resonator mit einer Resonatorachse bilden, die senkrecht zu diesen Schichten verläuft; eine aktive MQW-Region, die innerhalb des Resonators angeordnet ist; eine Stromlenkstruktur zum Lenken von Strom durch eine Stromöffnung zu der aktiven Region, geeignet zum Erzeugen einer stimulierten Abgabe von Strahlung, die sich entlang der Achse ausbreitet, wobei ein Teil der Strahlung ein Ausgabesignal bildet, das von wenigstens einem der Spiegel ausgeht, wobei die Struktur eine hoch-leitfähige obere und untere Kontaktschicht enthält, die sich auf gegenüberliegenden Seiten der aktiven Region befinden, eine obere und eine untere Elektrode, die auf der oberen bzw. unteren Kontaktschicht und auf seitlich gegenüberliegenden Seiten des oberen Spiegels angeordnet sind, und Mittel zum Steuern des Stromflusses von der oberen Elektrode entlang eines ersten Pfadsegments, das im Wesentlichen senkrecht zu der Achse verläuft, und von dem ersten Segment entlang eines zweiten Pfadsegments, das im Wesentlichen parallel zu der Achse verläuft, und anschließend durch die Stromöffnung zu der aktiven Region, wobei das Steuerungsmittel einen Mehrschichtenstapel enthält, der zwischen der ersten Elektrode und der Stromöffnung angeordnet ist, wobei der Stapel folgendes umfasst: eine erste Schicht mit relativ hoher Leitfähigkeit, die an im Wesentlichen einem Knoten der Stehwelle der Strahlung in dem Resonator angeordnet ist, eine zweite Schicht mit geringerer Leitfähigkeit neben der ersten Schicht und eine mit Ionen versetzte Zone, die in der zweiten Schicht angeordnet ist und eine Öffnung aufweist, welche die Stromöffnung bildet, und eine Linsenstruktur in Form einer Kollektorinsel mit relativ hohem Brechungsindex, die quer zu der Achse angeordnet und auf die Stromöffnung ausgerichtet ist, wobei diese Kollektorinsel wenigstens teilweise in den zweiten Spiegel eingebettet ist und eine AlzGa1-zAs-Schicht, eine schützende Glasschicht, die über der AlzGa1-zAs-Schicht liegt und neben dem Spiegel angeordnet ist, und eine InGaP- Schicht, die unter der AlzGa1-zAs-Schicht liegt, umfasst, wobei der Durchmesser des oberen Spiegels größer ist als der Durchmesser der Kollektorinsel, wobei ein Abschnitt der unteren Kontaktschicht, der unter der oberen Elektrode verläuft, einen relativ hohen spezifischen Widerstand aufweist, wobei die obere Elektrode und der Abschnitt mit dem hohen spezifischen Widerstand eine U-Form aufweisen und beide einen größeren Abschnitt der Öffnung umgeben und eine Öffnung bereitstellen, die zu der unteren Elektrode weist, wodurch ein hochleitfähiger Gleichstrompfad von der oberen Elektrode durch die Öffnung hindurch zu der unteren Elektrode definiert wird, wobei der Abschnitt mit dem hohen spezifischen Widerstand nur teilweise unter der U-förmigen oberen Elektrode entlang verläuft, wodurch ein hochleitfähiger Korridor entlang den Innenkanten der oberen Elektrode verbleibt, und wobei die Stromlenkstruktur relativ zu der Resonatorachse asymmetrisch ist, wobei sie auf der Seite des oberen Spiegels, wo sich die obere Elektrode befindet, breiter ist und auf der seitlich gegenüberliegenden Seite des oberen Spiegels schmaler ist.
  9. Erfindung nach Anspruch 8, wobei die obere Elektrode eine BONDINSEL enthält und der Abschnitt mit dem hohen spezifischen Widerstand auch unter dieser Bondinsel entlang verläuft.
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