CN102782888A - 具有半导体芯片和转换元件的发射辐射的器件和其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种具有半导体芯片（1）和转换元件（2）的发射辐射的器件（10），其中半导体芯片（1）包括适合于产生电磁辐射的有源层和辐射出射面（11）。转换元件（2）包括基体材料（2a）和发光材料（2b），其中转换元件（2）设置在半导体芯片（1）的辐射出射面（11）下游。基体材料包括40重量%的碲氧化物并且没有三氧化二硼和/或锗氧化物。此外提出一种用于制造这种发射辐射的器件（10）的方法。
Description
本申请要求德国专利申请102010009456.0的优先权，其公开内容通过引用合并于此。
技术领域
本发明涉及一种具有半导体芯片和转换元件的发射辐射的器件。此外，本发明涉及一种用于制造发射辐射的器件的方法。
背景技术
具有转换元件的发射辐射的器件例如从参考文献WO 97/50132中已知。所述器件包含在工作中发射光（初级光）的半导体本体和具有发光材料的转换元件，所述发光材料将初级光的一部分转换到另一波长范围内（次级光）。由这种半导体器件发射的光的色彩印象通过由初级光和次级光组成的相加的色彩混合来得出。
转换元件能够以不同的方式设置在半导体本体下游。例如，转换元件由包围半导体本体的浇注材料制成，发光材料嵌入到所述浇注材料中。此外已知的是，具有至少一种发光材料的转换元件设置在半导体本体下游。
在此，以传统的方式应用转换元件，其具有硅树脂作为基体材料，其中将发光材料引入到基体材料中。在此，转换元件借助于例如有机粘结剂的增附层固定在半导体芯片的表面上。然而，硅树脂具有差的导热性，这能够导致发光材料在器件工作时变热，由此器件的效率不利地受到损失。
此外，从参考文献US 2009/0309125中已知一种用于发光装置的玻璃封装件。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种发射辐射的器件，所述器件的特征在于，通过基体材料将在器件工作中产生的热量的更好地散热、由此改进器件效率和同时具有高的基体材料折射率。
这些目的通过具有权利要求1的特征的发射辐射的器件并且通过具有权利要求15的特征的用于所述器件的制造的方法来实现。所述器件和方法的有利改进形式是从属权利要求的主题。
根据本发明提出一种发射辐射的器件，其具有半导体芯片和转换元件。半导体芯片包括适合于产生电磁辐射的有源层和辐射出射面。转换元件包括发光材料和由含碲玻璃制成的基体材料。转换元件设置在半导体芯片的辐射出射面下游。
优选地，通过半导体芯片的主面形成出射面。尤其优选的是，转换元件至少施加在半导体芯片的所述主面上。
优选地，半导体芯片是LED芯片，所述LED芯片具有由多个不同的层组成的层序列，所述层序列包含有源层。有源层优选在器件工作中发射至少一种辐射，例如紫外、蓝色或者绿色的辐射。有源层例如能够具有pn结、双异质结结构、单量子阱结构（SQW结构）或者多量子阱结构（MQW结构）。这种结构对于本领域技术人员是已知的并且因此关于此点不详细进行阐述。
半导体芯片优选基于氮化物化合物半导体、磷化物化合物半导体和/或砷化物化合物半导体。这在当前的上下文中表示有源外延层序列或者其中至少一层包括氮化物、磷化物和/或砷化物的III/V族化合物材料。在此，化合物材料能够具有一种或多种掺杂材料以及附加的组分，所述组分基本上没有改变化合物材料的表征的物理特性。
优选地，半导体芯片发射具有波长λ0的初级辐射。优选地，大部分由半导体芯片发射的辐射穿过辐射出射面从半导体芯片中射出。优选地，转换元件在辐射方向上设置在半导体芯片下游，所述转换元件包含至少一种发光材料，所述发光材料在借助波长λ0进行激发时发射另一波长的次级辐射。因此，尤其优选的是器件发射混合辐射，所述混合辐射包含半导体芯片的初级辐射和转换元件的次级辐射。
适合的发光材料对于本领域技术人员而言可从参考文献WO98/12757和参考文献WO 01/65613 A1中已知，其公开内容分别就此而言通过引用合并于此。
在一个实施形式中，转换元件直接地设置在半导体芯片的辐射出射面上。因此，在半导体芯片和转换元件之间不存在间隔。优选地，转换元件固定在半导体芯片的辐射出射面上。因此，转换元件直接地固定在半导体芯片的主面上，其中在转换元件和半导体芯片之间未设有间隔和/或其他层或者材料。
直接地设置在例如两个层之间在本申请的范围内理解为下述设置：其中层直接彼此邻接地设置或者固定，其中不需要考虑由制造所决定的少量的空气夹杂物或者异物夹杂物，例如灰尘夹杂物。
在另一实施形式中，在转换元件和半导体芯片的辐射出射面之间设有间隔。优选地，在转换元件和辐射出射面之间构造有具有例如空气的气体的间隙。
在另一实施形式中，在芯片表面和基体之间设置有特意引入的中间层，由此形成一定间隔。中间层为0μm和10μm之间厚，优选为在原子层厚和0.5μm之间，理想地在1nm和100nm之间。中间层例如能够以防反射的方式作用为阻挡层或者滤光器。在防反射的中间层中，折射率位于芯片和基体的折射率之间。
转换元件的基体材料优选为含碲玻璃。优选地，基体材料包括至少40重量%的碲氧化物（TeO2）。尤其优选的是，基体材料包括至少75重量%的碲氧化物。在尤其优选的实施形式中，基体材料包括至少90重量%的碲氧化物。
例如，基体材料由TeO2组成，发光材料嵌入在所述基体材料中。替选地，基体材料具有超过75重量%的TeO2和9重量%至24重量%的ZnO。
转换元件的发光材料嵌入在由含碲玻璃制成的基体材料中。玻璃有利地具有与传统使用的硅树脂相比改进的导热性，由此，借助于基体材料有利地提高在工作中形成的热量的散热。由此，在工作中形成的热量、尤其在转换元件中的发光材料在工作中出现的变热有效地经由基体材料引出，由此有利地提高发光材料的效率并且由此提高器件的效率。
此外有利的是，含碲玻璃的特征在于高折射的特性，使得这种转换元件、尤其是基体材料的特征在于高的折射率。因此，例如在与玻璃基体中的碲含量有关的情况下，折射率n≥2是可能的。
在一个优选的实施形式中，将磷碲酸盐玻璃用作基体材料。尤其优选的是，将银磷碲酸盐用作基体材料。在此，根据器件所设计的应用，基体材料的各个成分彼此间的组成是可变的。
由例如磷碲酸盐玻璃制成的基体材料的组成对于本领域技术人员而言例如从参考文献DE 2222771A1中已知，其公开内容在此明确地通过引用合并由于此。
替选地，在由银磷碲酸盐玻璃制成的基体材料的应用中，完全地或者部分地通过例如碱金属材料或者碱土金属材料代替银。此外，基体材料中的磷可以完全地或者部分地通过其他本领域技术人员已知的玻璃形成材料，例如Sb2O3和/或SiO2和/或WO3和/或MoO3和/或Bi2O3和/或Mn2O7和/或PbO来取代。同样可能的是，基体材料的碲氧化物部分地通过其他玻璃形成材料来代替。优选地，基体材料符合RoHS（关于限制在电子电器设备中使用某些有害成分的指令）并且没有Pb、As、Cd、U、Tm。
在另一优选的实施形式中，基体材料对于由半导体芯片发射的辐射是至少部分透明的。优选地，基体材料在由半导体芯片发射的辐射的波长范围内具有大于60%的、尤其优选大于80%的、优选大于95%的透明度。
在另一优选的实施形式中，基体材料没有三氧化二硼和/或锗氧化物。
具有包含在其中的硼氧化物和/或锗氧化物的基体材料由于分解特性而不利地趋向于结晶，由此，转换元件不再具有透明的特性。这能够有利地通过没有三氧化二硼和/或锗氧化物的基体材料来抑制。例如，分解特性例如通过TeO2和P2O5的熔融物组合、即通过银磷碲酸盐玻璃来抑制。尤其通过银磷碲酸盐玻璃和碲酸盐玻璃主要包含容积要求相对类似的链组分来实现良好的可混合性，由此能够实现近乎均匀的结构。
在另一优选的实施形式中，基体材料包括至少一种附加的元件，所述元件提高基体材料的折射率。例如能够将对于本领域技术人员而言已知的提高折射率的化合物，例如La2O3添加给玻璃。
在另一实施形式中，基体材料、尤其是含碲的玻璃是无铅的。
在另一优选的实施形式中，基体材料包括至少一种其他附加成分，所述其他附加成分具有辐射吸收特性。优选地，所述其他附加成分吸收在λ≤380nm的波长范围内的辐射，优选在λ≤400nm波长范围内的辐射，尤其优选在λ≤420nm波长范围内的辐射。优选地，所述其他附加成分吸收20%的、优选40%的、尤其优选60%的在所述波长范围内的辐射。所述成分能够在另一基体材料中设置为在转换元件之上的或在转换元件旁边的附加的层。例如，附加的层包括用作为UV滤光器的成分。
在另一扩展方案中，基体材料的转变温度（Tg）为最大350℃、尤其≤350℃。特别地，基体材料在最大350℃的转变温度（Tg）的情况下改变其热膨胀。
在另一优选的扩展方案中，基体材料为低熔点材料。在本申请的范围内，下述材料视为低熔点材料：所述材料在最大350℃温度的情况下软化。由此有利地实现，通过在最大350℃的情况下在转换元件和半导体芯片之间进行接合，转换元件能够直接地与半导体芯片连接，其中半导体芯在这种温度的情况下并未在将转换元件施加在半导体芯片的辐射出射面上时受到损坏。在此，能够用于半导体芯片的电接触的例如金线的接合线完全地或者部分地嵌入到转换元件中。
在另一优选的实施形式中，基体材料或者转换元件构成为增附层。例如，能够通过以低熔点材料为特征的基体材料、其他转换元件、例如光学装置或者透镜的辐射成形元件或者覆盖件与半导体芯片在最大350℃的情况下粘接。因此，转换元件在该情况下既以转换辐射的特性为特征还以增附的特性为特征。
在另一优选的扩展方案中，转换元件构成为板形。优选地，转换元件为具有嵌入有发光材料的含碲玻璃板。
在另一实施形式中，转换元件通过浇注材料形成，半导体芯片嵌入所述浇注材料中。在该情况下，转换元件优选完全地包围半导体芯片。在浇注材料和半导体芯片之间优选不存在间隔，其中，在此，能够在浇注材料和半导体芯片之间出现少量的、由制造所决定的空气夹杂物或者异物夹杂物，例如灰尘颗粒。
在另一优选的扩展方案中，转换元件构成为射束成形元件。在本申请的范围内，射束成形元件能够理解成对由半导体芯片发射的辐射在其辐射方向上进行改变和/或影响的元件。例如，具有例如包含的散射颗粒的覆盖件、透镜或者光学装置能够理解为射束成形元件。射束成形元件优选能够通过在基体材料变热时的适宜的造型或基体材料的表面张力来实现、形成。为此，低熔点的材料优选适合作为基体材料。
用于制造包括半导体芯片和转换元件的发射辐射的元件的方法包括下述步骤：
-提供半导体芯片，所述半导体芯片包括适合于产生电磁辐射的有源层和辐射出射面，和
-将转换元件施加在半导体芯片的辐射出射面上，所述转换元件包括发光材料和由含碲玻璃构成的基体材料。
类似于器件的有利改进形式获得该方法的有利的改进形式并且反之亦然。特别的是，借助于该方法能够制造在此描述的器件。
优选地，借助于烧结方法制造转换元件，其中在此烧结、尤其挤压发光材料和玻璃粉末的混合物，以便最少化空气夹杂物。在此，应用玻璃软化点附近的温度。
在另一优选的实施形式中，由具有悬浮于其中的发光材料的含碲玻璃构成基体材料的流体熔融物，其中接下来喷射流体熔融物，使得将转换元件施加在半导体芯片的辐射出射面上。
在另一优选的扩展方案中，由发光材料和可选的另一单元在玻璃衬底上形成限定厚度的层，其中接下来以玻璃软化温度附近的温度对所述层进行烧结。
在另一优选的扩展方案中，将由发光材料颗粒构成的发光材料层施加在半导体芯片的辐射出射面上，其中接下来将含碲玻璃从气相沉积到在发光材料之间的间隙中。
在另一优选的实施形式中，在超过350℃的更高的温度的情况下由基体材料直接在芯片上制造薄层或者制造单独的板。玻璃在所述温度的情况下优选具有107.6dPas*s≥η≥10-2dPas*s的粘性、尤其是104dPas*s≥η≥10-2dPas*s的粘性、理想地为102dPas*s≥η≥10-2dPas*s的粘性。由此，产生极其紧凑并且气泡很少的玻璃层。所述玻璃层接下来借助例如YAG:Ce的发光材料以对于本领域技术人员而言已知的方法覆层。接下来，发光材料颗粒在低于350℃的低的温度的情况下沉入到玻璃层中。这就是说，因此，借助发光材料覆层的基体材料被加热到高至使得玻璃仅稍微软化并且发光材料沉入到玻璃层中并且由其包住。用于沉入的温度优选位于≥RT至≤玻璃的半球材料，优选≥玻璃的Tg至≤玻璃的半球材料、更好地≥玻璃的软化温度至≤玻璃的半球材料。沉入的优点是，为此仅需要低的温度并且由此没有损坏发光材料。当例如基体材料是低熔点材料时，用于沉入的温度≤350℃。
在单独的板的情况下可能的是，将板在沉入之前定位在芯片上并且因此在沉入过程期间同时地与芯片粘接。在此，借助发光材料覆层的一侧能够朝向或者背离芯片表面。借助相同的或者不同的发光材料进行双侧的覆层以及端面的覆层也是可能的。
对于沉入方法而言，还能够目的明确地、不均匀地施加发光材料，以便例如通过辐射角度改进模块的色度坐标均匀性。因此，例如能够将在白色LED中经常出现的、所谓的“黄环”通过在水平方向或者横向方向上目的明确地、不均匀地施加发光材料来减弱。例如玻璃层的基体材料的厚度优选小于或者等于200μm、优选小于或者等于100μm、尤其小于或者等于50μm，然而至少与最大的发光材料颗粒一样大。
用于将发光材料嵌入玻璃中的方法对于本领域技术人员而言例如从参考文献DE 102005023134 A1中已知，其公开内容在此明确地通过引用结合到本申请中。
附图说明
从下面结合图1至5阐明的实施例中得出器件和方法的其他的特征、优点、优选的扩展方案和适合性。
图1至7分别示出根据本发明的器件的实施例的示意横截面。
相同的或者起相同作用的组件分别设有相同的附图标记。示出的组件以及组件彼此的大小比例不视为是按照尺寸的。
具体实施方式
图1中示出发射辐射的器件10，所述器件包括半导体芯片1和转换元件2。
发射辐射的器件基本上理解成适合在工作中发射辐射的器件。特别地，在这种器件中借助于器件的电接触而在工作中进行辐射发射。
半导体芯片1优选为LED芯片（LED：发光二极管）。优选地，半导体芯片1为薄膜LED。在薄膜LED中局部地或者完全地移除制造衬底，在所述制造衬底上制造、尤其是沉积用于半导体芯片1的层堆叠。
半导体芯片1具有适合于产生电磁辐射的有源层。半导体芯片1的有源层具有pn结、双异质结构、单量子阱结构（SQW）或者多量子阱结构（MQW）以用于产生辐射。在此，术语量子阱结构并不具有量子化的维度方面的含义。因此，所述有源层尤其包括量子槽、量子线和量子点以及这些结构的任意组合。
半导体芯片1优选基于氮化物、磷化物或砷化物化合物半导体。基于氮化物、磷化物或砷化物化合物半导体在当前的上下文中表示有源外延层序列或者其中至少一层包括具有组成InxGayAl1-x-yP、InxGayAl1-x-yN或InxGayAl1-x-yAs的III/V族半导体材料，其中分别地0≤x、y≤1和x+y≤1。
半导体芯片1具有辐射出射面11。辐射出射面11优选通过半导体芯片1的主面形成。主面例如能够理解为半导体芯片1的上侧。
在半导体芯片1的辐射出射面11上优选设有用于改进在有源层中产生的辐射的耦合输出的机构（没有示出）。用于改进耦合输出的机构基本上能够理解为表面结构化部。特别地，通过辐射出射面11的粗糙度提高或者微棱镜结构化部实现改进的光耦合输出。如果例如对辐射出射面11进行粗化，那么由此形成不规则的表面，所述表面改进出自器件的光的耦合输出，由此有利地提高半导体芯片1的效率。
在半导体芯片1的辐射出射面11上设有转换元件2。优选地，转换元件2直接地设置在半导体芯片1的辐射出射面11上。特别地，转换元件2固定在辐射出射面11上，尤其与辐射出射面11机械地并且形状接合地连接。优选地，转换元件2至少部分地掩盖半导体芯片1的光出射面11。尤其优选地，转换元件2完全地掩盖半导体芯片1的辐射出射面11。
转换元件2包括发光材料2b和由含碲玻璃制成的基体材料2a。发光材料2b优选基本上均匀地分布在基体材料2a中。由此，能够通过由器件发射的辐射的辐射角度来降低颜色的不均匀性，由此有利地实现由器件发射的辐射的均匀的辐射特性。
半导体芯片1优选发射具有波长λ0的初级辐射。在转换元件2中的发光材料2b优选至少部分地吸收波长λ0的辐射并且发射另一波长的次级辐射。由此，能够实现发射混合辐射的器件，所述混合辐射不仅包含半导体芯片1的初级辐射而且包含发光材料2b的次级辐射。
通过在半导体芯片1的辐射出射面11上设置转换元件2能够变化由半导体芯片2发射的辐射的色度坐标，尤其能够目的明确地进行调整。色度坐标基本上理解为下述数值，所述数值在CIE（国际照明委员会）色彩空间中描述器件发射的辐射的颜色。
通过目的明确地选择发光材料2b能够获得由半导体芯片1发射的辐射的色度坐标的目的明确的校正，由此有利地获得由器件10发射的辐射的期望的色度坐标。
转换元件2能够包含多于一种的发光材料2b。通过应用多于一种的发光材料2b能够进行由器件发射的辐射的色度坐标的精确的颜色选择，由此尤其能够实现由器件发射的混合辐射的期望的色度坐标。优选地，由器件发射的辐射的混合辐射位于白色色度坐标范围内。
能够应用在这种转换元件中的适当的发光材料对于本领域技术人员而言例如从参考文献WO 98/12757和参考文献WO 01/65613 A1中已知，其公开内容分别关于此点通过引用结合到本说明书中。
转换元件2的基体材料2a优选具有含碲玻璃。优选地，基体材料包含至少40重量%的碲氧化物、优选至少75重量%的碲氧化物、尤其优选至少90重量%的碲氧化物。
由玻璃制成的基体材料2a有利地具有与由硅树脂制成的、传统应用的基体材料相比改进的导热性。通过基体材料的改进的导热性有利地能够降低在工作中发光材料2b的变热，因为在工作中形成的热量能够通过基体材料目的明确地从发光材料2b中引出。由此，发光材料在工作中具有提高的效率，由此有利地改进器件的效率。
含碲玻璃用作优选的基体材料2a，因为所述玻璃是高折射的。由此能够实现转换元件2，特别地，所述转换元件的特征在于基体材料2a的高的折射率。因此，根据在基体材料中的碲含量能够实现n≥2的折射率。
优选地，基体材料2a包括磷碲酸盐玻璃。尤其优选的是，基体材料2a包含银磷碲酸盐玻璃。在此，转换元件的各个成分的组成优选是可变的。此外，银能够完全地或者部分地通过例如碱金属或者碱土金属来替代和/或磷能够完全地或者部分地通过如SbO2或SiO2的其他对于本领域技术人员而言已知的玻璃形成材料取代。替选地，可能的是，碲氧化物部分地通过其他玻璃形成材料代替。
优选地，基体材料2a对于由半导体芯片1发射的辐射是透明的。优选地，基体材料2a没有硼氧化物和/或锗氧化物。
具有包含在其中的硼氧化物和/或锗氧化物的基体材料2a由于分解特性而不利地趋向于结晶，由此，转换元件2a不再具有透明的特性。这能够有利地通过没有硼氧化物和/或锗氧化物的基体材料来解决。
优选地，基体材料2a是无铅的。
优选地，基体材料2a为低熔点材料、尤其是低熔点的含碲玻璃。由此，转换元件2能够直接地在制造器件10时与半导体芯片1的辐射出射面11形状接合地连接。在此，具有包含在其中的发光材料的基体材料低温地进行软化，使得在最大350℃的情况下实现转换元件2和半导体芯片1之间的接合。由此，能够有利地避免在将转化元件施加在芯片上的过程期间半导体芯片的损坏。在此，例如用于电接触半导体芯片2的接合线能够完全地或者部分完全地顺带嵌入到转换元件2中。
在图1的实施例中，转换元件构成为板形。优选地，转换元件2具有在优选1μm和200μm之间的、更好地在5μm和100μm之间的、优选在10μm至50μm之间的、更优选在25μm至30μm之间的范围内、理想地基本上30μm的厚度。
板形的转换元件2有利地掩盖半导体芯片1的辐射出射面11的至少80%。尤其优选的是，板形的转换元件2的尺寸匹配于转换元件1的尺寸。优选地，转换元件2的基面与半导体芯片1的基面相同或者将近是相同的。
优选借助于熔融工艺和/或烧结工艺进行将发光材料2b嵌入在基体材料2a中。例如，发光材料2b例如悬浮在基体材料2a中并且接下来进行丝网印刷。用于将发光材料嵌入在基体材料中、尤其嵌入在玻璃中的方法对于本领域技术人员而言例如从参考文献DE 102005023134 A1中已知，其公开内容在此明确地通过引用结合到本申请中。
用于制造根据图1的实施例的发射辐射的器件的方法例如包括下述方法步骤：
-提供半导体芯片1，所述半导体芯片包括有源层和辐射出射面11，和
-将转换元件2施加在辐射出射面上11上，其中转换元件2包括发光材料2b和由含碲玻璃制成的基体材料2a，所述发光材料优选嵌入在基体材料2a中。
图2的实施例与图1的实施例的区别在于，转换元件2构成为射束成形元件。特别地，转换元件2具有凸形的透镜形状。因此，转换元件2已经构成为集成的透镜，其中透镜例如能够通过在基体材料2变热的情况下目的明确的造型或者通过玻璃的表面张力形成。
通过作为透镜或者作为射束成形元件的这种成形的转换元件2能够目的明确地引导由半导体芯片1发射的辐射。因此，特别地，能够目的明确地改变和/或校正由半导体芯片1发射的辐射的辐射角度。因此，转换元件尤其影响由器件发射的辐射的辐射特性和方向性以及色度坐标。特别地，通过在转换元件2中嵌入的发光材料2b来目的明确地改变色度坐标，而借助于转换元件2的造形来影响辐射特性和方向性。
此外，不同于图1的实施例，图2的实施例的转换元件具有附加元件2c，所述附加元件同样优选均匀地嵌入和分布在转换元件2的基体材料2a中。优选地，附加元件2c提高基体材料2a的折射率。提高折射率的元件例如为添加给基体材料2a的La2O3。
此外，图2的实施例基本上相当于图1的实施例。
在图3中示出器件10的另一实施例，所述器件包括半导体芯片1和转换元件2。不同于在图1中示出的实施例，图3的转换元件2通过浇注材料制成，半导体芯片1嵌入到所述浇注材料中。特别地，半导体芯片1有利地完全由转换元件2包围。仅仅优选位于半导体芯片1的对置于辐射出射面11的一侧上的固定侧没有转换元件2。由此，器件10例如能够设置在支承体、电路板或者PCB（印刷电路板）上并且被以电和机械方式进行连接。
不同于图1中示出的实施例，在图3的实施例中，将附加的层3设置在转换元件2下游，其中附加的层3优选包括均匀地嵌入在附加的层3中的成分。该成分在附加的层3中的分布优选基本上是均匀的。该成分优选具有辐射吸收特性。尤其优选的是，该成分吸收在λ≤380nm的波长范围内的辐射，优选在λ≤400nm波长范围内的辐射，理想地在λ≤420nm波长范围内的辐射。由此，能够保护例如塑料壳体的发射辐射的器件10的有机成分免于短波的辐射并且可能由此造成的损害，例如变色。
基本上，图3的实施例在其他方面与图1的实施例一致。
图4示出发射辐射的器件10的另一实施例，所述器件不同于在图3中示出的实施例而具有构成为浇注材料的转换元件2，其中浇注材料附加地构成为射束成形元件。特别地，浇注材料2具有凸形的透镜形状。由此，能够将由半导体芯片1发射的辐射目的明确地在其辐射特性和方向性中进行改变或者校正。
此外，在转换元件2的基体材料2a中嵌入发光材料2b和提高基体材料2a的折射率的附加元件2c。优选地，嵌入在基体材料2a中的成分基本上均匀地分布在基体材料2a中。
优选地，附加的层3设置在转换元件2下游，所述附加的层3包括具有辐射吸收特性的成分。附加的层3优选构成为浇注材料，其中浇注材料同样如转换元件2附加地构成为射束成形元件。
在其他方面，图4的实施例基本上与图3的实施例一致。
在图5的实施例中，不同于在图3中示出的实施例而将射束成形元件4设置在转换元件2上。因此，转换元件2当前没有单独地构成为射束成形元件，而是应用附加的射束成形元件4。特别地，射束成形元件4设置在转换元件2的背离半导体芯片1的侧上。因此，射束成形元件4设置在半导体芯片1的辐射出射面11下游。优选地，射束成形元件4为光学装置、透镜和/或覆盖件。
在此，射束成形元件4例如能够借助于转换元件2与半导体芯片1粘接。在该情况下，转换元件2优选具有低熔点的玻璃，使得在基体材料2a变热时射束成形元件4能够机械地并且形状接合地与转换元件2连接。
由此可能的是，半导体芯片1与基体材料2并且与射束成形元件4形状接合地连接。因此，转换元件2a当前用作为增附层，使得有利地是，附加的增附层不是必需的。
射束成形元件4还能够为另一转换元件，所述转换元件例如具有由玻璃、玻璃陶瓷或者陶瓷制成的基体材料。在此，另一转换元件能够具有发光材料，所述发光材料适合于将一定波长的由半导体芯片发射的辐射转换成另一波长的辐射。由此，能够有利地实现发射混合辐射的器件，其中混合辐射由至少三个不同的波长范围组成，即由半导体芯片1发射的辐射的波长范围、由转换元件2转换的辐射的波长范围和由另一转换元件转换的辐射的波长范围。
在其他方面，图5的实施例基本上与图3的实施例一致。
在图6的实施例中，不同于图1中示出的实施例，转换元件2构成为多层的元件。优选地，转换元件2包括第一层21和第二层22。第一层21优选够构成为增附层。例如，第一层21包括不嵌入有发光材料的基体材料。第二层22优选具有基体材料2a和嵌入基体材料中的发光材料2b。替选地，第二层22还能够为例如具有发光材料的玻璃陶瓷的外部转换元件。
在此，第二层22能够借助于第一层21与半导体芯片1粘接。在该情况下，第二层22优选具有低熔点的玻璃，使得在第二层22变热时第一层21能够机械地并且形状接合地与半导体芯片1连接。
在其他方面，图6的实施例基本上与图1的实施例一致。
在图7的实施例中，不同于图1中示出的实施例，在转换元件2和半导体芯片1之间设有间隔，使得在转换元件2和半导体芯片1之间构成间隙5。在间隙5中优选设有例如空气的气体。
例如，半导体芯片1和转换元件2设置在支承体6上。在此，转换元件2能够间隔地包围半导体芯片1。替选地，半导体芯片1能够设置在壳体中（没有示出），其中，例如壳体的区域用作为转换元件2的接触面，使得在此能够在转换元件2和半导体芯片1之间实现一定间隔。
在其他方面，图7的实施例基本上与图1的实施例一致。
本发明没有由于借助实施例进行的描述而限制于此，而是包括任何新的特征以及特征的任意的组合，这尤其是包括在权利要求中的特征的任意的组合，即使这些特征或者这些组合本身没有明确地在权利要求或者实施例中说明。
Claims (15)
1.发射辐射的器件（10），具有半导体芯片（1）和转换元件（2），其中
-所述半导体芯片（1）包括适合于产生电磁辐射的有源层和辐射出射面（11），
-所述转换元件（2）包括基体材料（2a）和发光材料（2b），其中所述基体材料（2a）包括至少40重量%的碲氧化物并且没有三氧化二硼和/或锗氧化物，并且
-所述转换元件（2）设置在所述半导体芯片（1）的所述辐射出射面（11）下游。
2.根据权利要求1所述的器件，其中所述转换元件（2）直接地设置在所述半导体芯片（1）的所述辐射出射面（11）上。
3.根据权利要求1所述的器件，其中在所述转换元件（2）和所述半导体芯片（1）的所述辐射出射面（11）之间设有间隔。
4.根据上述权利要求之一所述的器件，其中所述基体材料（2a）包括至少75重量%的碲氧化物。
5.根据上述权利要求之一所述的器件，其中所述基体材料（2a）包括磷碲酸盐和/或银磷碲酸盐。
6.根据上述权利要求之一所述的器件，其中所述基体材料（2a）包括至少一个附加元件（2c），所述附加元件提高所述基体材料（2a）的折射率。
7.根据上述权利要求之一所述的器件，其中所述基体材料（2a）具有大于2的折射率（n）。
8.根据上述权利要求之一所述的器件，其中在所述转换元件（2）下游设置有至少一个具有辐射吸收特性的附加层（3）。
9.根据上述权利要求之一所述的器件，其中所述基体材料（2a）的软化温度小于或者等于350℃。
10.根据上述权利要求之一所述的器件，其中所述转换元件（2）或者所述基体材料构成为增附层。
11.根据上述权利要求之一所述的器件，其中所述转换元件（2）构成为板形或者所述转换元件（2）通过浇注材料制成，所述半导体芯片（1）嵌入到所述浇注材料中。
12.根据上述权利要求之一所述的器件，其中所述转换元件（2）构成为射束成形元件。
13.用于制造发射辐射的器件（10）的方法，具有下述步骤：
-提供半导体芯片（1），所述半导体芯片包括适合于产生电磁辐射的有源层和辐射出射面（11），和
-将转换元件（2）施加在所述半导体芯片（1）的所述辐射出射面（11）上，所述转换元件包括基体材料（2a）和发光材料（2b），
其中所述基体材料（2a）包括至少40重量%的碲氧化物并且没有三氧化二硼和/或锗氧化物。
14.根据权利要求13所述的方法，其中所述施加包括：将所述基体材料（2a）直接地施加在所述半导体芯片（1）的所述辐射出射面（11）上，并且接下来以所述发光材料（2b）将所述基体材料覆层，并且所述发光材料（2b）沉入到所述基体材料（2a）中。
15.根据权利要求14所述的方法，其中所述基体材料（2a）目的明确地、不均匀地用所述发光材料（2b）覆层，使得能够产生均匀的辐射特性。
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