CN100416869C - 发射射线的半导体器件及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种发射射线的半导体器件，其具有一个射线可透过的衬底(1)，在该衬底(1)的底面上布置了一个生成射线的层(2)；在该半导体器件中，衬底(1)具有倾斜的侧面(3)；在该半导体器件中，衬底(1)的折射率大于生成射线的层的折射率；在该半导体器件中，从折射率差中产生了未照明的衬底区域(4)，没有光子直接从生成射线的层耦合输入到该未照明的衬底区域(4)中；以及在该半导体器件中，衬底(1)在未照明的区域中具有基本上垂直的侧面(5)。该器件具有以下的优点，即它可以以更好的面积产量从晶片中被制造。
Description
本发明涉及一种发射射线的半导体器件，该半导体器件具有射线可透过的衬底，在该衬底的底面上布置了一个生成射线的层。该衬底具有倾斜的侧面。此外，本发明涉及一种用于制造发射射线的半导体器件的方法。
从文献US 5,08 7,949中公开了一种开头所述类型的器件，其中，在衬底的底面上的生成射线的层仅具有很小的横向尺寸，使得针对衬底形状的优化将射线源看作点光源。与此相应地如此来造型衬底，使得从光源自内部落到衬底的界面上的光线尽可能总是以一个小于全反射的临界角的角度来射入。因此达到了，由生成射线的层所生成的光线的尽可能大的部分通过衬底来透射。衬底鉴于衬底底面上的基本上点状的光源来优化造型导致了，这种衬底只是难以适用于具有大面积尺寸的生成射线的层。
从文献US 5,187,547中公开了一种开头所述类型的器件，其中，在射线可透过的衬底的底面上布置了一个大面积安放的生成射线的层，由此相对于点状的光源，显著提高了总共生成的光量。在此，如此来选择衬底的形状，使得一个贯穿的斜的棱边穿过顶面和底面之间，从该棱边中将光线自衬底内部向外部耦合输出。衬底的从上向下贯穿地斜切的侧棱具有以下的缺点，即从晶片中制造许多这种衬底导致了晶片的面积产量(Flaechenausbeute)的降低，该晶片由适合于此的材料制成。
也就是通常利用合适的锯具来锯削位于两个衬底之间的V形切口，该锯具在锯削衬底时导致不可忽视的横向的材料剥落，单个衬底的可使用的面积因此而不利地下降。除此之外，利用V形的锯片完全地锯断衬底是一个缺点，因为在这种情况下可能容易损坏锯片。
因而，本发明的任务是，给出一种发射射线的半导体器件，该半导体器件可以以高的面积产量从晶片中被制造，并适用于高的光功率。
此外，本发明的任务是，给出一种用于制造该器件的方法。
通过根据权利要求1的发射射线的半导体器件，以及通过根据权利要求20的、用于其制造的方法来解决这些任务。由从属权利要求中可以获知本发明的有利的改进方案。
说明了一种发射射线的半导体器件，该半导体器件具有射线可透过的衬底。在该衬底的底面上布置了一个生成射线的层。在此，衬底至少对于在生成射线的层中所生成的射线是可透过的。此外，衬底具有倾斜的侧面。衬底的折射率大于生成射线的层的折射率。该折射率比例在生成射线的层中所生成的射线的波长中尤其适用。
基于折射率的差别在衬底中产生了未照明的区域，生成射线的层不直接将光子耦合输入到该区域中。因而，该如此形成的死角产生，基于折射定理不能将光线以任意角耦合输入到衬底中，而是对此存在着一个由折射率差确定的最小的极限角。
在本发明中，生成射线的层的背离衬底的侧面优选地用于器件的安装(倒装安装(Up-Side-Down-Montage))。为此适宜地在生成射线的层的背离衬底的侧面上装设了相应的安装面。
在未照明的区域中，衬底具有基本上垂直的侧面。在此之下应理解为这种侧面，利用可供使用的措施可以尽可能垂直于衬底的底面地来实施这些侧面。在此，所述的措施示范性地可能是借助直的锯片来锯削衬底，或也可能是为了各个分离的目的而从较大的衬底中折断衬底。
这种器件具有以下的优点，基于位于衬底的侧面区域中的垂直的侧面，可以用实质很少的面积需求来制造它。基于例如可以在衬底的底面上形成基座(Sockel)的垂直的侧面，可以将衬底的段(Abschnitt)限制到衬底厚度的部分区域上，这将衬底材料的横向剥落减少到所需要的最小值。也就是需要斜的侧面，用于从衬底的内部最佳地耦合输出光线。可是由于在死角的区域中不必从衬底中耦合输出光线，所以可以在此位置上从改善可制造性的角度来优化衬底的外形，而不负面地影响光线耦合输出。可以如此来确保这种简化的或改善的可制造性，即在垂直棱边的区域中例如可以通过折断、或也可以通过直的锯削来使衬底各个分离，在通过各个分离来从大的衬底中制造多个单个衬底时，该可制造性尤其可能意味着改善的面积产量。
在直的锯削时比在锯削斜的棱边时的横向的材料剥落少很多。如果在直的侧棱的位置上实施通过折断衬底来各个分离，则可以进一步优化横向的材料剥落，并因而优化在大的衬底上的面积产量。
与此相应地说明了一种用于制造该器件的方法，其中，借助合适造型的锯具在衬底中锯开V形的沟槽。可是在此注意到，贯穿地保留下衬底的剩余厚度。在下一个步骤中，也就是沿着该V形的沟槽将衬底各个分离成更小的单个衬底。
该方法具有以下的优点，即与从现有技术中公知的衬底形状相比，通过减小V形沟槽的深度可以显著地降低横向的材料剥落，以及在适于锯削V形沟槽的锯具中的磨损。
例如可以借助直的锯片来实现衬底的各个分离，该锯片比V形的锯片具有实质更小的废品率。
除此之外，也可以通过折断来实现衬底的各个分离，由此还进一步降低了废品率。
在该器件的一个实施方案中，垂直的侧面在衬底的底面上形成了基座，倾斜的侧面与该衬底的顶面邻接。衬底的这种造型具有以下的优点，即通过衬底的底面上的基座可以将衬底的整个未照明的区域用于垂直的侧面。此外，这种造型还具有以下的优点，即可以从一个侧面来锯削两个单个衬底之间的V型切口，并且随后仅还需要一个唯一的步骤用于加工衬底的侧面。在该器件的另一个实施方案中，未照明区域的上边界与基座的上边界重合。从中得出了以下的优点，即可以将未照明区域的整个高度用于形成基座。衬底的基座构成得越高，则必须越浅地实现两个单个衬底之间的V型切口，并且可以越有利地在大的衬底上形成面积产量。
也可以超出衬底的未照明区域之外更进一步提高基座，这在制造方法方面带来其它的优点。可是这却以光线从衬底耦合输出为代价来实现的，倾斜的侧面对于该衬底是更有利的。
根据该器件的另一个实施方案，生成射线的层覆盖衬底底面直至外部的自由边缘，该自由边缘具有有限的宽度。通过生成射线的层几乎完全覆盖底面的方式确保了，由于加大的面积而可以将相应多的电流耦合输入到生成射线的层中，这提高了生成射线层的光输出(Lichtausbeute)。
通过生成射线的层未完全延伸至衬底的底面的边缘上的方式可以达到，在从大的晶片中各个分离出单个衬底时可以保护生成射线的层免受损伤，该生成射线的层对机械的损伤很敏感地做出反应，因为例如仅用薄的氮化硅层来覆盖该生成射线的层。
此外，在衬底的底面上构成自由边缘具有以下的优点，即未照明的衬底区域的几何尺寸可以通过选择该自由边缘的合适的宽度来确定。衬底的底面上的生成射线的层的尺寸越小，未照明的衬底区域则越大，因为通过再度与折射率差有关的极限角，以及通过从生成射线的层的边缘直至衬底边缘的区域来确定该未照明的衬底区域，角度通过该区域引起沿对着衬底边缘方向扩展未照明的衬底区域。
在该器件的另一个实施方案中，生成射线的层具有斜切的棱边，该棱边被如此构成，使得沿对着衬底的方向来反射横对衬底辐射出的、在生成射线的层中生成的光线。
在生成射线的层的造型中应看到一种特有的发明，与衬底的专门的造型无关、并且也与衬底和生成射线的层之间的折射率差无关，该发明可以有利地得到应用，因为通过生成射线的层的斜切的侧棱沿对着衬底的方向得到所生成的射线的有利的偏转。由此可以有利地提高生成射线的器件的光输出。
因此，针对实施关于生成射线的层的造型的本发明，仅仅需要一个在其底面上安放了生成射线的层的衬底。
为了设法使射线沿正确的方向反射，当生成射线的层的斜切的侧棱与衬底底面形成在20和70°之间的角度时，这是有利的。优选地选择在30和60°之间的角度是有利的。在所述的角度范围中还可能给出针对全反射合适的角度。在此，该角度与包围生成射线的层的材料有关。按照生成射线的层与其周围之间的折射率差，可以在斜切的侧棱上选择在生成射线的层中所生成的光线的针对金反射合适的角度。
除此之外，也可能通过反射光线的材料在斜切的侧棱上引起全反射。例如可以用含有铝或银的层来覆盖斜切的侧棱。为此，在半导体和金属之间需要一种钝化层。
在该器件的另一个实施方案中，其中，所述的实施方案可以各自单独地、或也可以彼此组合地特别有利地发挥效力，在衬底的顶面上布置了接触元件。除此之外，如此来选择衬底材料，使得横向导电性、即横对衬底底面的导电性导致锥形地扩展由接触元件耦合输入到衬底中的电流。尤其是基于衬底的各向异性的导电性，获得锥形的扩展。针对衬底合适的材料例如是碳化硅。
此外还如此来间隔接触元件，使得电流扩展锥在衬底的整个横截面面积通电流的深度中互相接触。与此相应地如此来布置接触元件，使得一方面已经在衬底表面之下的待通电流的横截面面积的相对小的深度中存在衬底的尽可能全面积的通电流。另一方面，存在着衬底横截面面积的完全通电流的那个深度应该像衬底中的电流扩展锥互相接触的那个深度一样大。
针对单个接触隔墙(Kontaktsteg)的电流扩展锥已经在整个衬底横截面面积还未通电流的深度中互相交叉的情况，会产生以下的缺点，随着衬底的完全的通电流，在相对大的深度中会产生高的前向电压(Vorwaertsspannung)，这对于器件的电气特性是不利的。虽然在该情况下也可以在衬底表面之下的相对小的深度中实现衬底的大面积的通电流，可是却必须提高在衬底表面上的接触隔墙的数量，这会不利地影响来自衬底表面的光输出，因为接触隔墙通常不是完全透明的或反射的。
在衬底表面上的接触元件的布置中可以看出一种独立的发明，与衬底的底面上的基座形成无关、或与生成射线的层的棱边斜切无关，该发明可以被用于开头所述类型的器件。
在该器件的一个实施方案中，以印制导线的形式来实施接触元件，这些印制导线沿着互相嵌入的正方形来分布。正方形具有互相等距的和互相平行的棱边。接触元件的形状具有以下的优点，即可以进行整个衬底表面的均匀的通电流。除此之外，在照相技术上可以容易实现所述的结构。
在该器件的该实施方案的一个扩展方案中，按照待通电流的衬底表面，印制导线可以具有彼此不同的宽度。当内部正方形的印制导线比其他位于外部的正方形的印制导线窄时，这尤其是有利的。由于其他位于外部的正方形的印制导线也必须使位于侧面斜切之下的衬底面积通电流，所以也必须由这些印制导线使更大的衬底面积通电流。为了在这里确保在印制导线和衬底之间的足够的接触面积，有利的是，将较外部的印制导线实施得比较内部的印制导线更宽。将位于内部的印制导线放宽到超出由于电气特性所必要的尺寸之外是不利的，因为在该情况下会损害该器件的光学特性。
在该器件的一个实施方案中，衬底含有碳化硅。碳化硅作为衬底材料具有以下的优点，即它具有良好的导电性。此外，还具有以下的优点，即实现了离析作为蓝光半导体激光器或发光二极管的材料的氮化镓。
此外，当衬底由六边形的6H碳化硅多聚型(Polytypen)组成时，这是有利的。六边形的6H碳化硅具有以下的特性，即垂直于结晶学c轴(这是垂直于衬底的表面的轴)的导电性大约是平行于该轴的三倍那么高。从中尤其得出以下的优点，即形成了电流扩展锥，该电流扩展锥实现了衬底的均匀的通电流。
如果以生成尽可能高的光量为目的，应给生成射线的层施加高的电流，则衬底的均匀的通电流则是尤其有利的。
此外，尤其是在与由碳化硅制成的衬底的组合中，当生成射线的层含有氮化镓时，这是有利的。在此，材料不局限于氮化镓，而是也可以含有氮化镓的变种、尤其是基于氮化镓的半导体材料。在这里尤其考虑氮化镓、氮化铝镓、氮化镓铟，以及所述材料的p掺杂或n掺杂的变型。氮化镓以及其所述的变种具有允许实现生成射线的层的优点，这些生成射线的层在蓝光的特别有吸引力的波长段中辐射。
本发明尤其涉及衬底底面具有至少300μm的宽度B的半导体器件。
这些大面积的衬底具有以下的优点，即可以将相对多的电流用于生成射线的层的通电流，因为可以实现足够的面积和因此足够小的欧姆电阻。
因此成功地优化部件的串联电阻和因此优化部件的工作电压或效率。
以下借助实施例和所属的附图来详述本发明。在附图中相同的参考符号表示了彼此相同的或其功能方式彼此相同的元件。
图1示范性地以示意的截面图示出器件。
图2示范性地示出一种涉及根据图1的器件的耦合输出效率的计算机模拟，
图3以示意的截面图示出接触元件的布置。
图4以对衬底顶面的顶视图示出印制导线的布置。
图5以对衬底的顶视图示范性地示出印制导线的一种其它的实施方案。
图6示出来自图1的一段，其中，示出生成射线的层的斜切的侧棱。
图7示出在执行制造该器件的方法期间的衬底。
图1示出衬底1，该衬底1在底面上由生成射线的层2所覆盖。衬底1在底面上具有宽度B。衬底1在顶面上还具有减小的宽度b。衬底1还具有倾斜的侧面3。当衬底底面的宽度B具有在300和2000μm之间的值时，这是特别有利的。对于以下的论述应以1000μm的衬底宽度B为基础。倾斜的侧面3与衬底底面形成角度α；互补于此地画出角度θ，倾斜的衬底面与衬底法线(以虚线画出)形成该角度θ，并且在图2中在讨论耦合输出效率的场合绘出该角度θ。在生成射线的层2的底面上安放了接触层17，该接触层17在氮化镓作为生成射线的层2的基础材料的情况下可以是一种p镜面接触(Spiegelkontakt)。这意味着，生成射线的层2的底面被分配给正的电气接点。p镜面接触在此满足两种功能。一方面它设法大面积低欧姆地接触生成射线的层2。另一方面，该接触层17也具有反射的特性，也就是在生成射线的层2中所生成的光线由接点层17来反射，并且因此可以通过衬底1从器件中耦合输出。
如从图1中可以获知的那样，生成射线的层2没有整个面积地安放在衬底1的底面上，而是存在着自由边缘7。自由边缘7未由生成射线的层2覆盖。以下的出发点应在于，衬底1的材料是六边形的碳化硅。但是也可考虑另外的合适的材料。此外出发点还应在于，生成射线的层2的材料是氮化镓或基于氮化镓的半导体材料，该半导体材料适合于制造在蓝色光谱段中发射的发光二极管，或适用在半导体激光器中。
对于这些材料的折射率适用以下的情况，即碳化硅的折射率n1＝2.7，而与此相比较，氮化镓的折射率n2＝2.5。与此相应地，衬底1的折射率大于生成射线的层2的折射率。该折射率差导致，在衬底1中存在着未由来自生成射线的层2的光线照明的区域。从辐射光学的定理中得出了这些未照明的衬底区域4，这些定理确定，在不同的折射率的情况下在何种角度下射线可以从一种材料到达另一种材料中。在当前的情况下得出一种以δ标示的所谓的“死角”。在这里示范性地提及的材料中，死角δ约为22.2°。
从生成射线的层2的最外部的边缘出发，因此得出一个锲形的、未照明的衬底区域4，该衬底区域4由衬底底面、以及在横截面中由角度δ来限制。可以清楚地看出，未照明的衬底区域4在其尺寸上与在生成射线的层2的边缘上的自由边缘7为多大有关。除此之外，未照明的衬底区域4的尺寸也与衬底1和生成射线的层2之间的折射率差有关。在衬底1的底面上，在未照明的衬底区域4的范围中，衬底具有基座6，在该基座6的范围中，衬底1的侧面5基本上垂直地在衬底1的底面上。
在基座6的范围中，衬底1具有基本上垂直的侧面5，该侧面5简化了衬底1的制造和改善了衬底面上的产量。在图1中所示出的实例中，基座6具有约20μm的高度h。自由边缘的宽度bF约为25μm。该尺寸是一个合适的尺寸，以便一方面在从晶片中各个分离衬底1时保护生成射线的层2。另一方面该尺寸是足够小的，以便确保用生成射线的层2尽可能大面积地占用衬底1的底面，并因此确保了器件的有利的电气特性。除此之外，还要指出衬底的厚度D，该厚度D为250μm。
图1中所示出的布置特别适用于光线从生成射线的层2中良好地耦合输出，因为从生成射线的层2向下辐射的光子可以由接触层17来反射并通过衬底1来耦合输出。除此之外，由生成射线的层2向上发射的那些光子直接耦合输出到衬底1中，并从那里向外耦合输出。
图2示出“射线跟踪器(Ray-Tracer)”模拟的结果，其中绘出以％为单位的输出效率A相对以度(°)为单位的角度θ的变化曲线。在此存在着三种不同的测量曲线，其中，通过菱形代表了第一测量曲线，通过正方形代表了第二测量曲线，和通过圆圈代表了第三测量曲线。具有菱形的第一测量曲线属于900μm的宽度B。具有正方形的第二测量曲线属于1000μm的宽度B。具有圆圈的第三测量曲线属于1200μm的宽度B。根据图2，对于50°的角度θ达到了光线的最佳耦合输出。但是，在选择这种角度时，按照衬底1为多大，剩下的表面b可能变得很小，这会导致不利的串联电阻。由于提高了的串联电阻，附加的功率损耗会过度补偿基于耦合输出的效率增益。与此相应地，对于半导体器件的在这里的说明应给出角度θ，在1000m的宽度B和250μm的衬底厚度的情况下，该角度θ位于30°和45°之间的范围中。当考虑到适用以下的公式
α+θ＝90°
时，可以随时互相换算在这里同时使用的两个角度α和θ。
图1中示出的“倒装”安装(即生成射线的层的头朝下的安装)与按标准采用的“正装(up-side-up)”安装相比的一个其它的优点在于如前面所针对的发射特性，该发射特性允许来自包围衬底1的外壳中的更有利的光线耦合输出。
为此还参考图6，由该图6中得出，可以将衬底1以底面、或以接触层17安装在引线架18上，并且从中也得出，基本上将衬底1的顶面用于光线耦合输出。
图3示出印制导线10的布置的原理，这些印制导线10可以有助于主要降低器件的串联电阻，并有助于穿过衬底表面的高的光透射。合适的接触在于，例如印制导线10被布置在衬底1的顶面上。基于垂直于结晶学c轴(通过垂直的箭头向下来表明)存在的导电性和平行于该c轴的较好的导电性，导致了衬底1的非各向同性的导电性。从中产生了通过印制导线10耦合输入到衬底1中的电流的扩展，使得产生了图3中示出的所谓的电流扩展锥13，并且该电流扩展锥13指明了，基于衬底1的横向导电性的电流扩展如何发生。对于由六边形碳化硅制成的衬底1的在这里所观察的实例，得出了电流扩展锥13的140°的开放角γ。现在理想地如此来选择印制导线10彼此之间的距离aL，使得在衬底1的深度T中同时出现以下的条件：
1.衬底1的整个横截面面积被通电流，也就是在衬底1的深度T中横截面面积的每个面积段位于至少一个电流扩展锥13中。
2.在深度T中相邻的电流扩展锥13彼此初次重叠。
这里所述的条件给出印制导线10的定位的最佳值，因为一方面产生了衬底1的最佳的通电流，而另一方面产生了衬底1的面积的最小的覆盖，以及因此产生了器件的良好的光学特性。在图1中示出的实例中，两个印制导线的距离aL可以为50μm。印制导线10的厚度dL可以典型地为1至1.5μm，其中，这里给出了通常在这里所采用的结构化方法中根据标准存在的尺寸。印制导线10也可以具有任何另外合适的厚度尺寸。印制导线10可以由任何合适的导电材料、例如由铝或银制成。
图4在顶视图中示出印制导线10的布置，正如可将该布置对于衬底1的顶面的接触来实施的那样，该接触在所述的实例中可能是n接触。以正方形11的形式布置了印制导线10。正方形11具有侧棱12，其中，正方形11的相对应的侧棱12互相平行。从中得出了正方形11的互相嵌入的布置，该布置可以看作类似于同心的圆。在正方形11的中心布置了焊接面16，该焊接面16适合于用压焊丝来电气接触。此外还装设十字形布置的连接印制导线10a，这些连接印制导线10a设法将印制导线10与焊接面16电气接触。因此可以通过焊接面16的接触，来电气接触印制导线10中的每一个。因此也可以大面积地接触衬底1的顶面。
图5示出衬底1的顶面的接触结构的一种其它的实施方案。根据图5沿着三个正方形11布置了印制导线10。这些正方形11中的每一个具有不同的宽度，其中，可以彼此等距地布置正方形11的侧棱12。这例如是可以实现的，其方式是对于正方形11的宽度bQ1、bQ2、bQ3适用以下的尺寸：
bQ1＝220μm
bQ2＝440μm
bQ3＝660μm。
通过正方形11的等距的布置可以达到衬底1的顶面的均匀的通电流。
图5中作为其它的方面还示出，印制导线10的宽度随着正方形面积的增加而增加。与此相应地，最内部的印制导线的宽度bL1为16μm，中间的印制导线10的宽度bL2为20μm，而最外部的印制导线10的宽度bL3为27μm。如此来选择印制导线10的宽度bL1、bL2、bL3的尺寸，使得它们大致与应由相应的印制导线10通电流的面积成比例地增加。
图3中示出的印制导线10的厚度基本上由布置在正方形11的中心的焊接面16的层厚来确定，该焊接面16必须具有一定的最小厚度，以便确保可靠的焊接。由于将印制导线10、连接印制导线10a和焊接面16，在一个唯一的过程步骤或掩膜步骤中安放到衬底1的顶面上是有利的，所以以相同的层厚来制造印制导线10、连接印制导线10a、以及焊接面16同样是有利的。在另一个可能的过程中，比印制导线10或连接印制导线10a更厚地来实施焊接面16，也可以是有利的，因为不在印制导线10、10a上压焊，并且因此也可以更薄地实施这些印制导线10、10a，以便例如节省材料。
图6示出衬底1，在该衬底1的底面上安放生成射线的层2。除此之外，电气接触层17被安放在生成射线的层2的底面上。生成射线的层2具有斜切的侧棱8，该侧棱8适合于将在生成射线的层2中所生成的光线反射到衬底1中，并沿所希望的方向从那里向上反射，以及因此以有利的方式进一步提高器件的光输出。对于在斜切的侧棱8上的反射可能有利的是，按照生成射线的层2和包围的介质之间的折射率差别多大，来充分利用在该侧棱上的全反射。但是也可以，与全反射无关地将反射的材料9安放到斜切的侧棱8上，并因此来造成射线沿所希望的方向反射。为了防止衬底1和接触层17之间的电气短接，必要时还很合宜的是，在有利地为银或铝的反射的材料9之间安放一个电绝缘层。该绝缘层例如可以是氮化硅。
在这里所示出的实施例中，有利地在30和60°之间选择角度β，该角度β由斜切的侧棱8与衬底1的底面所形成。
图7示出在制造多个单个衬底15期间的衬底1，这些单个衬底15又形成了根据图1的衬底1的基础。在大的衬底1中切掉V形的沟槽14，其中，有利地采用V形的锯片。可是不完全锯断大的衬底1，而是更确切地说保留下衬底的剩余厚度dr。按照图1的实例，该剩余厚度dr例如可以为20μm。随后可以通过折断，或通过直的锯削来各个分离出单个衬底15。
该器件的根据附图所说明的实施方案不局限于这里示出的本发明，更确切地说可以用满足所述条件的所有合适的材料来实施本发明。
Claims (23)
1. 发射射线的半导体器件
-具有射线可透过的衬底(1)，在该衬底(1)的底面上布置生成射线的层(2)，
-其中，该衬底(1)具有倾斜的侧面(3)，
-其中，该衬底的折射率(n1)大于该生成射线的层(2)的折射率(n2)，
其特征在于，
-从该折射率差中产生了未照明的衬底区域(4)，没有光子直接从该生成射线的层(2)耦合输入到该未照明的衬底区域(4)中，
-该衬底(1)在该未照明的区域(4)中具有基本上垂直的侧面(5)，
-所述垂直的侧面(5)在所述衬底底面上形成了基座(6)，所述倾斜的侧面(3)与该基座(6)的顶面邻接，以及
-所述未照明的区域(4)的上边界与所述基座(6)的上边界重合。
2. 按权利要求1所述的器件，
其特征在于，
装设了所述生成射线的层(2)的背离所述衬底(1)的侧面，用于安装该器件。
3. 按权利要求2所述的器件，
其特征在于，
在所述生成射线的层(2)的背离所述衬底(1)的侧面上构成安装面。
4. 按上述权利要求之一所述的器件，
其特征在于，
所述基座(6)的高度(h)在15至30μm之间。
5. 按权利要求1所述的器件，
其特征在于，
所述倾斜的侧面(3)与所述衬底底面形成15°至40°之间的角度(α)。
6. 按权利要求1所述的器件，
其特征在于，
所述衬底(1)在所述底面上具有300至2000μm之间的宽度(B)。
7. 按权利要求1所述的器件，
其特征在于，
所述衬底(1)具有位于200至300μm之间的厚度(D)。
8. 按权利要求1所述的器件，
其特征在于，
除了宽度(bF)为10至50μm之间的外部自由边缘(7)，所述生成射线的层(2)覆盖所述衬底底面。
9. 按权利要求1所述的器件，
其特征在于，
所述生成射线的层(2)具有斜切的侧棱(8)，该斜切的侧棱(8)朝着所述衬底(1)的方向反射横向对着该衬底(1)辐射的光线。
10. 按权利要求9所述的器件，
其特征在于，
所述斜切的侧棱(8)与所述衬底底面形成了20°至70°之间的角度(β)。
11. 按权利要求9或10所述的器件，
其特征在于，
所述生成射线的层(2)的斜切的棱边(8)与所述衬底(1)形成了角度(β)，该角度(β)适用于射线在所述侧棱(12)上的全反射。
12. 按权利要求9至10之一所述的器件，
其特征在于，
利用以光学方式进行反射的材料(9)来覆盖所述生成射线的层(2)的侧棱(12)。
13. 按权利要求12所述的器件，
其特征在于，
所述以光学方式进行反射的材料(9)是铝或银。
14. 按权利要求1所述的器件，
其特征在于，
-在所述衬底(1)的顶面上以距离aL布置接触元件(10，10a)，
-所述衬底(1)的横向导电性导致了锥形地扩展由该接触元件(10)耦合输入到所述衬底(1)中的电流，以及
-电流扩展锥(13)通过该接触元件(10)的距离aL和衬底的横向导电性在一深度(T)中互相接触，并且所述衬底(1)的整个横截面面积是通电流的。
15. 按权利要求14所述的器件，
其特征在于，
所述接触元件是沿着互相嵌入的正方形(11)分布的印制导线(10)，其中，该正方形(11)具有等距的、互相平行的侧棱(12)。
16. 按权利要求15所述的器件，
其特征在于，
所述印制导线(10)按照所述衬底(1)的待通电流的表面具有彼此不同的宽度(bL1，bL2，bL3)。
17. 按权利要求1所述的器件，
其特征在于，
所述衬底(1)含有碳化硅。
18. 按权利要求1所述的器件，
其特征在于，
所述衬底(1)含有六边形的6H碳化硅。
19. 按权利要求1所述的器件，
其特征在于，
所述生成射线的层(2)含有氮化镓。
20. 按权利要求1所述的器件，
其特征在于，
所述衬底底面具有至少300μm的宽度(B)。
21. 用于制造按上述权利要求之一所述的发射射线的半导体器件的方法，
具有以下的步骤：
a)借助合适造型的锯具在射线可透过的衬底(1)中锯出V形的沟槽(14)，其中，贯穿地保留下该衬底(1)的剩余厚度(dr)，
b)将该衬底(1)沿着所述沟槽(14)各个分离成多个单个衬底(15)。
22. 按权利要求21所述的方法，
其特征在于，
通过具有直的锯片的锯具来实现所述各个分离。
23. 按权利要求21所述的方法，
其特征在于，
通过折断来实现所述各个分离.
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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Granted publication date: 20080903 Termination date: 20190923 |