CN105655356A - 光电半导体芯片和用于制造光电半导体芯片的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及光电半导体芯片和用于制造光电半导体芯片的方法。该光电半导体芯片(100)具有：第一半导体层序列(1)，所述第一半导体层序列包括多个V形缺陷(11)；和第二半导体层序列(2)，所述第二半导体层序列包括有源区(12)，其中所述第一半导体层序列(1)和所述第二半导体层序列(2)基于氮化物-化合物半导体材料，所述第一半导体层序列(1)在生长方向上位于所述第二半导体层序列(2)之前，所述V形缺陷(11)形成对所述有源区(12)的静电放电保护，所述V形缺陷中的大部分具有同种的电学性质，尤其同种的击穿特性，所述V形缺陷中的至少75％具有相似的尺寸，以及所述V形缺陷的密度至少为108/cm2。

Description

光电半导体芯片和用于制造光电半导体芯片的方法
本发明申请是于申请日为2010年12月23日提交的、申请号为201080060293.2(国际申请号为PCT/EP2010/070658)以及发明名称为“光电半导体芯片和用于制造光电半导体芯片的方法”的发明专利申请的分案申请。
技术领域
本发明说明了一种光电半导体芯片。
发明内容
要解决的任务在于，提出一种光电半导体芯片，所述光电半导体芯片特别稳定地防静电放电，即所谓的ESD(静电放电)电压脉冲。另一任务是提出一种用于制造这样的光电半导体芯片的方法。
光电半导体芯片是接收辐射或发射辐射的光电半导体芯片。光电半导体芯片例如是在工作时发射绿光和/或蓝光的发光二极管芯片。
根据光电半导体芯片的至少一个实施方式，所述光电半导体芯片具有包括多个微型二极管的第一半导体层序列。在此，半导体层序列理解为半导体层的顺序。在极端情况下，半导体层序列能够包括唯一的半导体层。半导体层的特征尤其在于，层内的材料组成不改变或几乎不改变，和/或由层形成的区域在半导体芯片中执行一定的功能。在此，半导体层能够包括半导体材料的多个单层。
微型二极管是半导体层序列中的pn结，所述pn结具有对于半导体二极管而言典型的电流电压特性曲线。在光电半导体芯片工作时在微型二极管的区域中优选不发生载流子的辐射复合。也就是说，微型二极管不用于产生电磁辐射，至少不用于在可见区域中产生电磁辐射。
微型二极管在其截止方向上具有击穿电压。在此，微型二极管优选构成为，使得在超过击穿电压时，微型二极管至少在流过微型二极管的电流的电流强度的一定范围中不被损坏。
此外，所述微型二极管在导通方向上具有启动电压，从所述启动电压起电流能够流过所述微型二极管。
第一半导体层序列包括微型二极管，在此意味着微型二极管中的至少一部分设置在第一半导体层序列中。例如，能够分别将微型二极管的n侧或p侧设置在第一半导体层序列中。然后，微型二极管的剩余部分能够设置在其他层或其他层序列中。根据光电半导体芯片的至少一个实施方式，光电半导体芯片具有包含有源区的第二半导体层序列。在此，在光电半导体芯片工作时，所述有源区用于产生或探测电磁辐射。也就是说，在所述有源区中发生载流子的辐射复合，在所述辐射复合时能够产生可见光。为此，所述有源区例如包括至少一个多量子阱结构。
在这种情况下，名称量子阱结构不表示关于维度量化的含义。因此，此外，所述量子阱结构包括量子槽、量子线、量子点和上述结构的每个组合。在文献WO01/39282、US5,831,277、US6,172,382B1和US5,684,309中说明了用于多量子阱结构的示例，所述文献的公开内容在此通过参引的方式并入本文。
在此，当有源区的至少一部分，例如n侧或p侧设置在第二半导体层序列中时，那么有源区设置在第二半导体层序列中。例如，多量子阱结构完全地设置在第二半导体层序列中。
根据光电半导体芯片的至少一个实施方式，第一半导体层序列和第二半导体层序列基于氮化物-化合物半导体材料。
在本文中，基于氮化物-化合物半导体材料意味着半导体层序列或半导体层序列中的至少一部分具有氮化物-化合物半导体材料，优选为AlnGamIn1-n-mN，或由所述材料制成，其中0≤n≤1，0≤m≤1以及n+m≤1。在此，所述材料不必强制性具有根据上述公式的数学上精确的组成。更确切地说，所述材料例如能够具有一种或多种掺杂材料以及附加组分。然而，出于简化原因上述公式仅包含晶格的基本组分(Al、Ga、In、N)，即使所述基本组分能够部分地通过少量其他材料代替和/或补充。
第一半导体层序列和第二半导体层序列例如基于InGaN半导体材料和/或GaN半导体材料。
根据光电半导体芯片的至少一个实施方式，第一半导体层序列在半导体层序列的生长方向上位于第二半导体层序列之前。也就是说，在制造光电半导体芯片时首先生成第一半导体层序列，随后生成第二半导体层序列。在此，第二半导体层序列能够直接设置在第一半导体层序列上。这尤其在形成发射绿光的发光二极管的半导体芯片中被证实为是有利的。特别是在发射蓝光的发光二极管中可能的是，在第一半导体层序列和第二半导体层序列之间设置有中间层。
根据光电半导体芯片的至少一个实施方式，微型二极管形成对光电半导体芯片的有源区的ESD保护。也就是说，在ESD电压脉冲的情况下，微型二极管设置为用于导出电流。因此，通过ESD电压脉冲压入的电荷通过微型二极管中的至少一部分流出，并且不经过有源区或几乎不经过有源区，以至于不发生有源区的损坏。因此，所述光电半导体芯片具有至少1kV的ESD强度。例如，ESD强度例如达到至少1kV，典型地达到大约2kV。
根据光电半导体芯片的至少一个实施方式，微型二极管中的大部分具有同种的电学性质。也就是说，微型二极管中的至少50％、尤其至少75％、在极端情况下90％或者更多，具有同种的电学性质。表示微型二极管的特征的电学性质例如是微型二极管的击穿特性。因此尤其可能的是，微型二极管具有同种的击穿特性。也就是说，在微型二极管的截止方向上的击穿电压在微型二极管的大部分中是基本上相等的。例如，至少50％、尤其至少75％、在极端情况下90％和更多的微型二极管的击穿电压在微型二极管击穿电压的平均值周围±25％、尤其±10％的范围中。以这种方式可能的是，在截止方向上的ESD电压脉冲下，微型二极管中的大部分同时打开。那么，ESD电压脉冲不仅通过少数漏电路径流出，而且分布在微型二极管的总体上，并且从而在理想情况下分布在光电半导体芯片的整个横截面上。以这种方式达到光电半导体芯片的尤其高的ESD强度。
换言之，微型二极管不提高沿着在光电半导体芯片中的可能的击穿路径的电阻，而是能够将ESD电压脉冲通过多个同种的微型二极管大面积地导出，以至于只有少量电流流过每个微型二极管，所述电流不导致光电半导体芯片的局部损坏。
根据光电半导体芯片的至少一个实施方式，光电半导体芯片具有包括多个微型二极管的第一半导体层序列。光电半导体芯片还具有包括有源区的第二半导体层序列。在此，第一半导体层序列和第二半导体层序列在生长方向上彼此重叠地设置，并且分别基于氮化物-化合物半导体材料。在此，微型半导体形成对有源区的ESD保护，并且由此提高光电半导体芯片的ESD强度。
根据光电半导体芯片的至少一个实施方式，微型二极管中的至少一个通过V形缺陷(英语：V-Pit)形成。例如，光电半导体芯片的所有微型二极管分别通过V形缺陷形成。在氮化物-化合物半导体材料中，V形缺陷例如具有开放的、在生长方向上颠倒的棱锥的形状，所述棱锥例如具有六边形基面。在横截面中，所述缺陷具有V形形状。V形缺陷能够在氮化物-化合物半导体材料中——例如在基于GaN的或由半导体材料组成的层中——通过调节生长参数、尤其是生长温度来产生。因此，V形缺陷的尺寸与产生有V形缺陷的层的厚度有关。V形缺陷例如在线性位错(英语：threadingdislocation)的区域中形成，所述线性位错例如在半导体材料的异相外延的情况下发生在生长衬底上，所述生长衬底具有与半导体材料不同的晶格常数。例如，氮化物-化合物半导体材料目前在由蓝宝石制成的生长衬底上生长，对此氮化物-化合物半导体材料具有大约14％的晶格失配。然而，也在异相外延的情况下注意到线性位错，以至于半导体层序列例如也能够在基于GaN或由GaN组成的生长衬底上沉积。
尤其可能的是，V形缺陷中的大部分具有相似的尺寸。也就是说，V形缺陷中的至少50％、尤其至少75％或者在极端情况中90％或更多，具有相似的尺寸。在此，当例如V形缺陷的基面在垂直于生长方向的平面中在该平面中的V形缺陷的基面的平均值周围以最高±25％、尤其最高±10％波动时，V形缺陷例如具有相似的尺寸。也就是说，V形缺陷中的大部分的特征在于相同的或相似的基面。具有相似的尺寸的V形缺陷形成具有同种的电学性质的微型二极管。也就是说，通过具有相似的尺寸的V形缺陷形成具有同种的电学性质，尤其是具有同种的击穿特性的微型二极管。
V形缺陷例如完全设置在第一半导体层序列中。
根据光电半导体芯片的至少一个实施方式，微型二极管中的至少一个包括pn结。所有微型二极管例如都包括pn结。此外，有源区也包括至少一个pn结。有源区例如包括能够描述为pn结的多量子阱结构。也就是说，微型二极管和有源区都能够描述为具有对于半导体二极管而言典型的电流电压特性曲线的半导体二极管。在此，微型二极管的pn结和有源区的pn结被整流。
根据光电半导体芯片的至少一个实施方式，微型二极管的pn结在截止方向上具有比有源区的pn结更低的击穿电压。在此，微型二极管的击穿特性优选同种地构成。
这能够通过分别由V形缺陷形成微型二极管而实现。
那么，在截止方向上的ESD电压脉冲下，一些微型二极管，例如至少50％、尤其至少75％、在极端情况下至少90％，或全部微型二极管同时打开。由此，通过ESD电压脉冲压入的电荷不仅通过具有低击穿电压的一个或几个漏电路径流出，而且分布在通过微型二极管预先给定的漏电路径的总体上。由此，没有在电荷流出的任何电流路径中达到导致光电半导体芯片损坏的临界电流密度。因此，在理想情况下导致在光电半导体芯片的整个横截面上的近似于二维的击穿。由此ESD电压脉冲不造成损坏。以这种方式，例如能够达到至少1kV的ESD强度。
根据光电半导体芯片的至少一个实施方式，微型二极管的pn结在导通方向上具有比有源区的微型二极管更高的启动电压。也就是说，在光电半导体芯片按规定工作时，当微型二极管的pn结和有源区的pn结因此在导通方向上通电时，电流流过有源区，而微型二极管仍截止。由此，微型二极管例如不干扰在有源区中的辐射产生。也就是说，微型二极管不影响或几乎不影响光电半导体芯片的正向特性。这也能够通过使用上述V形缺陷来形成微型二极管而实现。
根据光电半导体芯片的至少一个实施方式，在光电半导体芯片中的微型二极管的密度为至少5×107/cm2。微型二极管的密度例如至少为108/cm2。这例如能够通过相应的生长温度实现，设置有微型二极管的ESD层在所述生长温度下生长。在此，所说明的密度与蓝宝石衬底上的外延情况有关。当生长衬底和半导体层序列的材料之间的晶格失配较小时，较小的密度是可能的，并且被证实为对提高ESD强度是有意义的。
根据光电半导体芯片的至少一个实施方式，微型二极管中的至少75％设置在ESD层内。在此足够的是，微型二极管的p侧或n侧设置在ESD层中。可能的是，所有微型二极管设置在ESD层中。也就是说，所有V形缺陷设置在ESD层中。
ESD层的厚度优选为在生长方向上有源区的厚度的至少一半，并且优选至多为在生长方向上有源区的厚度的三倍。ESD层例如具有最低为80nm以及最高为150nm的厚度。
在此，当微型二极管构成为V形缺陷时，ESD层的厚度也预先规定各个微型二极管的尺寸。ESD层的厚度例如与ESD层中V形缺陷的基面(即例如形成缺陷的六边形棱锥的基面)成比例。ESD层的这样大的厚度以及微型二极管的与此相关联的尺寸确保了微型二极管的足够的ESD强度。例如，所有微型二极管，也就是说例如所有V形缺陷，设置在ESD层内。
根据光电半导体芯片的至少一个实施方式，在截止方向上施加在光电半导体芯片上的ESD电压脉冲在微型二极管的截止方向上通过微型二极管中的至少50％流出。也就是说，微型二极管中的大部分——至少50％——具有相似的击穿电压，使得ESD脉冲通过所述微型二极管中的大部分流出。以这种方式可实现，电压脉冲几乎能够通过光电半导体芯片的整个横截面流出，以至于在各个微型二极管中的电流密度不高到能够导致半导体材料的损坏。但是足够的是，ESD脉冲通过少量微型二极管流出。由此，已经达到半导体芯片的一定的ESD强度。
根据光电半导体芯片的至少一个实施方式，微型二极管中的至少75％分别设置在光电半导体芯片的半导体材料中的线性位错的区域中。这例如通过将微型二极管构成为V形缺陷而实现。V形缺陷优选形成在线性位错上。因此，通过在半导体材料中的线性位错的密度也能够调节微型二极管的密度。
此外，说明了一种用于制造光电半导体芯片的方法。优选的是，通过该方法能够制造在此说明的光电半导体芯片。也就是说，针对所述方法说明的特征也能够是对半导体芯片公开的，并且反之亦然。
所述方法例如包括下述步骤：首先提供生长衬底。
在下一步骤中，能够使第一半导体层序列和紧接第一半导体层序列的第二半导体层序列外延沉积。在此，第一半导体层序列包括在生长温度下沉积的ESD层，其中V形缺陷在ESD层中以高密度产生。
通常情况下尝试避免在外延处出现V形缺陷。然而，目前为了制造微型二极管，ESD层在低的生长温度下生长，以便以足够的密度产生V形缺陷。在此，适于产生V形缺陷的实际温度范围与所使用的生长设备有关。所述实际温度范围能够通过如下方式测定，使ESD层在不同温度下生长并且选择使V形缺陷具有足够的或者特别高的密度的温度范围。
目前，选择低于900℃、特别是最低为790℃且最高为870℃的温度范围，ESD层在所述温度范围中沉积。该温度范围被证实为适于形成在ESD层中形成微型二极管的V形缺陷，ESD电压脉冲能够通过所述微型二极管导出。在此，第二半导体层序列优选包括设置为用于检测辐射或产生辐射的有源区。
ESD层尤其在最高为900℃的温度下特别是利用具有氮气(N2)载气的三乙基镓前驱体生长。所述生长模式被证明为尤其有利于产生具有相似的尺寸的V形缺陷，并且由此尤其有利于制造具有同种的电学性质的、尤其是有同种的击穿特性的微型二极管。与用于例如n掺杂的GaN层的传统的生长条件不同，在所述生长条件下以高密度产生几何形状非常相似的V形缺陷，其中所述层通过具有氢气(H2)载气的三甲基镓前驱体生长。换言之，在横向方向上，即横向于生长方向，限制所述生长。以这种方式，V形缺陷特别是出现在被明确限定的ESD层中的位错线上。
根据所述方法的至少一个实施方式，生长衬底的材料相对于待生长的半导体层序列的材料具有晶格失配。例如，选择蓝宝石作为生长衬底，并且后续的半导体层序列基于氮化物-化合物半导体材料。在这种情况下以尤其高的密度产生V形缺陷。但是，所述方法甚至在同相外延时也被证实为是有利的，即使V形缺陷的密度在这种情况下能够减小。
根据至少一个实施方式，在此ESD层基于GaN。也就是说，ESD层例如能够除少量杂质或掺杂外由GaN组成。
附图说明
下面借助于实施例和所属附图详细阐述在这里说明的光电半导体芯片和在这里说明的方法。
借助于图1A、1B和1C详细阐述基于在这里说明的光电半导体芯片的问题。
借助于图2、3A、3B、3C、4A、4B、4C、5、6和7A、7B、7C详细阐述在这里说明的光电半导体芯片的实施例和在这里说明的方法的实施例。
在附图中，相同的、相似的或起相同作用的元件设有相同的附图标记。附图和在附图中示出的元件彼此间的尺寸比例不视为按照比例的。更确切地说，为了更好的可观性和/或为了更好的可理解性，各个元件能够被夸大地示出。
具体实施方式
图1A示出传统的光电半导体芯片的示意的剖视图。所述光电半导体芯片例如包扩第一半导体层序列1和第二半导体层序列2。第一半导体层序列1可以是n掺杂的区域，所述n掺杂的区域例如基于氮化物-化合物半导体材料。第二半导体层序列2在生长方向上紧接第一半导体层序列1，并且例如同样基于氮化物-化合物半导体材料。第二半导体层序列2包括有源区12。所述有源区12例如包括至少一个多量子阱结构，所述多量子阱结构用于在光电半导体芯片工作时产生电磁辐射。此外，第二半导体层序列2能够具有p掺杂的区域8。因此，在有源区12上构成pn结。
所述光电半导体芯片100被位错，例如所谓的线性位错3贯穿。所述位错尤其在氮化物-化合物半导体材料的异相外延的情况下在蓝宝石上以高密度出现。在此，线性位错3为用于ESD电压脉冲4的潜在路径，所述ESD电压脉冲的电荷在pn结的截止方向上导出。在此难以解决的是，电荷通过最弱的或略弱的漏电路径流出，所述漏电路径沿着线性位错3中的一个或一些构成。
在此，图1B示出传统的ESD电压脉冲4的电流(I)时间(t)特性曲线。
通过ESD电压脉冲4的电荷通过一个或一些线性位错3流出导致光电半导体芯片100的损坏6，在如图1C中所示的。
在此，图1C示出光电半导体芯片100的辐射穿透面10的俯视图，其中，在辐射穿透面10上设置有电接触部5。
此外，在这里说明的光电半导体芯片基于的思想是，将通过线性位错3形成的漏电流路径通过微型二极管11封装在特意为此添加的ESD层9中。用于微型二极管11的基础是通过一定的生长条件产生的并且优选正好在线性位错3的线上产生的V形缺陷。也就是说，在潜在的电流路径上目的明确地产生形成微型二极管11的V形缺陷。微型二极管11优选包括至少75％的、尤其优选包括全部的线性位错3。这在图2中的光电半导体芯片100的示意的剖视图中示出。
形成微型二极管11的V形缺陷优选具有相似的尺寸。也就是说，V形缺陷中的大部分例如在ESD层9和有源层12之间的接口位置上具有相似的基面。相似基面的特征例如在于，所述基面位于在边界面上的所有V形缺陷的基面的平均值周围±25％、尤其±10％的范围内。具有相似的尺寸的V形缺陷形成微型二极管11，所述微型二极管具有同种的电学性质，尤其具有同种的击穿特性。
光电半导体芯片100包括衬底7，所述衬底例如包含蓝宝石或者由蓝宝石制成。紧接着，第一半导体层序列1和第二半导体层序列2沉积在衬底7上。
与和图1A相关联地说明的光电半导体芯片100不同的是，现在第一半导体层序列1包括ESD层9，所述ESD层包含形成微型二极管11的V形缺陷。图3A示出用于图2的光电半导体芯片100的示意的电路草图。
微型二极管11具有同种的击穿特性，也就是说，所述微型二极管具有相同的击穿电压或基本上具有相同的击穿电压。在此，微型二极管11的击穿电压小于通过有源区形成的pn结的击穿电压。因此，在截止方向上的ESD电压脉冲4下(参见图3B)微型二极管11同时打开。因此，通过ESD电压脉冲4压入的电荷不是如在图1A中所示出沿着位错线3在最弱的漏电路径上流动，而是电荷分布在微型二极管4的总体上。因此，不会在任何路径上达到导致光电半导体芯片100的损坏6的临界电流密度。在光电半导体芯片100的整个横截面上发生近似于二维的击穿，以至于ESD强度达到至少1kV，例如典型地2kV。也就是说，通过微型二极管保护在光电半导体芯片中最弱的漏电电流路径，并且通过ESD电压脉冲产生的载荷分布在所有微型二极管11上，或者分布在微型二极管11中的至少大部分上，以至于出现的电流密度相应地小到不发生损坏。
在此，图3C示意地示出微型二极管11的和有源区12的电流(I)电压(U)特性曲线。微型二极管11的击穿电压UBR小于有源区12的击穿电压。反之，有源区12的启动电压UF小于微型二极管11的启动电压，以至于光电半导体芯片100的正向特性几乎或根本不会由于微型二极管11而受到干扰。
结合图4A到4C详细说明生长条件，在所述生长条件下能够生成具有微型二极管11的ESD层9。图4A示出光电半导体芯片的照片，其中ESD层9在820℃和860℃之间的不同温度下生长。图4B示出在880℃和1080℃之间的温度下生长的ESD层9的照片。
图4C示出取决于生长温度的V形缺陷密度的图表。如从图4A至4C看出，V形缺陷的密度很大程度与生长温度T有关。在此，ESD层9例如由氮化镓组成。目前在大约为870℃的临界温度TC以下达到V形缺陷上的进而微型二极管11上的足够的密度，以用于保护光电半导体芯片100。所述温度能够与所使用的生长设备和/或在设备中的温度测量的位置相关。但是如图4A至4C所示的，测定所述临界温度，在临界温度以下V形缺陷的密度足够地大。
因此，当微型二极管11的密度能够通过生长温度T调节时，V形缺陷的尺寸也是重要的，以便达到光电半导体芯片100的足够的ESD强度。
在此，图5中的图表示出相对于概率W绘出的ESD层9的密度D9(对此也参见图2)，使得光电半导体芯片10无损地经受住例如图3B中所示出的ESD电压脉冲4。如从图5中看出，至少80nm、优选至少100nm的ESD层9的厚度目前被证实为是尤其适合的。
在此，适合的厚度如上所述与有源区的厚度有关。
图6的图表示出相对于以电压为单位的ESD电压绘出的、光电半导体芯片100的用于传统的半导体芯片a和在这里说明的光电半导体芯片b的缺陷率。
如从图6中看出，在ESD电压脉冲4的情况下的缺陷率极度降低。
在此已证实的是，尤其对发射绿光的发光二极管芯片或发射绿光的激光二极管芯片的ESD保护是尤其有利的，因为所述发光二极管芯片和激光二极管芯片由于在有源区中高的铟含量在不具有微型二极管11的情况下是尤其容易受ESD影响的。
图7A示出用于第一生长模式(曲线a)和第二生长模式(曲线b)的V形缺陷的基面的图表。在此，所述基面被分类为所谓的“面积箱”(areabins)(即相同的或相似的基面的类别)，相对于总数说明在相关联的类别中的相应的V形缺陷的数量。如从图7A中可见，用于第一生长模式的曲线a具有V形缺陷的尺寸的高分布。所述V形缺陷借助具有氢气载气的三甲基镓前驱体生长。图7B示出在垂直于生长方向的平面中V形缺陷的基面的相应的照片。
反之，曲线b具有显著的最大值，也就是说，V形缺陷中的大部分具有相似的或相同的基面。所述V形缺陷借助具有氮气载气的三乙基镓前驱体在低于900℃的生长温度下生长。图7C示出在垂直于生长方向的平面中V形缺陷的相应的照片。所述V形缺陷形成具有同种的电学性质的微型二极管，所述微型二极管特别良好地适于光电半导体芯片的ESD保护。
本发明不局限于借助于所述实施例的说明。相反，本发明包含每个新的特征以及特征的每个组合，这尤其是包括在权利要求中的特征的每个组合，即使所述特征或所述组合本身在权利要求中或在实施例中没有明确地说明。
本专利申请要求德国专利申请102009060750.1的优先权，其公开内容通过参引的方式并入本文。
根据上述描述可知，本发明的实施例涵盖但不限于以下技术方案：
方案1.光电半导体芯片(100)，具有：
-第一半导体层序列(1)，所述第一半导体层序列包括多个微型二极管(11)；和
-第二半导体层序列(2)，所述第二半导体层序列包括有源区(12)，其中
-所述第一半导体层序列(1)和所述第二半导体层序列(2)基于氮化物-化合物半导体材料，
-所述第一半导体层序列(1)在生长方向上位于所述第二半导体层序列(2)之前，
-所述微型二极管(11)形成对所述有源区(12)的静电放电保护，并且
-所述微型二极管(11)中的大部分具有同种的电学性质，尤其同种的击穿特性。
方案2.根据前一项方案所述的光电半导体芯片(100)，其中
-所述微型二极管(11)分别通过V形缺陷形成，其中，所述V形缺陷中的大部分具有相似的尺寸。
方案3.根据上述方案之一所述的光电半导体芯片(100)，其中
-所述微型二极管(11)中的至少一个包括pn结，
-所述有源区(12)包括至少一个pn结，其中
-所述微型二极管(11)的pn结和所述有源区(12)的pn结被整流，并且
-所述微型二极管(11)的pn结在截止方向上具有比所述有源区(12)的pn结更低的击穿电压(UBR)。
方案4.根据上述方案之一所述的光电半导体芯片(100)，其中
-所述微型二极管(11)中的至少一个包括pn结，
-所述有源区(12)包括至少一个pn结，其中
-所述微型二极管(11)的pn结和所述有源区(12)的pn结被整流，并且
-所述微型二极管(11)的pn结在导通方向上具有比所述有源区(12)的pn结更高的启动电压(UF)。
方案5.根据上述方案之一所述的光电半导体芯片(100)，其中
-所述微型二极管(11)的密度为至少5*107/cm2。
方案6.根据上述方案之一所述的光电半导体芯片(100)，其中
-所述微型二极管(11)中的至少75％设置在静电放电层(9)内，所述静电放电层具有为所述有源区(11)的厚度的至少一半且至多三倍的厚度(d9)。
方案7.根据上述方案之一所述的光电半导体芯片(100)，其中
-在所述微型二极管(11)的截止方向上的静电放电电压脉冲(4)至少通过所述微型二极管(11)的50％流出。
方案8.根据上述方案之一所述的光电半导体芯片(100)，其中
-所述微型二极管(11)中的至少75％分别设置在线性位错(3)的区域中。
方案9.根据上述方案之一所述的光电半导体芯片(100)，其中
-所述第二半导体层序列(2)紧接所述第一半导体层序列(1)。
方案10.根据上述方案之一所述的光电半导体芯片(100)，所述光电半导体芯片在工作时发射蓝光和/或绿光。
方案11.用于制造光电半导体芯片(100)的方法，具有下述步骤：
-提供生长衬底(7)；
-使第一半导体层序列(1)外延沉积；
-将第二半导体层序列(2)外延沉积到所述第一半导体层序列(1)上；其中
-所述第一半导体层序列(1)包括静电放电层(9)，所述静电放电层在生长温度下沉积，在所述生长温度下，V形缺陷以高密度出现在所述静电放电层(9)中；并且
-所述第二半导体层序列(2)包括有源区(12)。
方案12.根据前一项方案所述的方法，其中，所述生长衬底包含蓝宝石或由蓝宝石制成。
方案13.根据方案11或12所述的方法，其中，所述静电放电层(9)基于GaN，其中，所述静电放电层在低于900℃的生长温度下利用具有氮气载气的三乙基镓前驱体生长。
方案14.根据方案11至13所述的方法，其中，制造根据方案1至10之一所述的光电半导体芯片(100)。
方案15.多个V形缺陷用于在光电半导体芯片(100)中形成微型二极管(11)的应用，其中，所述微型二极管(11)相对于具有较少微型二极管(11)的光电半导体芯片(100)提高所述光电半导体芯片(100)的静电放电强度。

Claims (14)

1.一种光电半导体芯片(100)，具有：
-第一半导体层序列(1)，所述第一半导体层序列包括多个V形缺陷(11)；和
-第二半导体层序列(2)，所述第二半导体层序列包括有源区(12)，其中
-所述第一半导体层序列(1)和所述第二半导体层序列(2)基于氮化物-化合物半导体材料，
-所述第一半导体层序列(1)在生长方向上位于所述第二半导体层序列(2)之前，
-所述V形缺陷(11)形成对所述有源区(12)的静电放电保护，
-所述V形缺陷(11)中的大部分具有同种的电学性质，尤其同种的击穿特性，
-所述V形缺陷(11)中的至少75％具有相似的尺寸，以及
-所述V形缺陷(11)的密度至少为108/cm2。
2.一种光电半导体芯片(100)，具有：
-第一半导体层序列(1)，所述第一半导体层序列包括多个V形缺陷(11)；和
-第二半导体层序列(2)，所述第二半导体层序列包括有源区(12)，其中
-所述第一半导体层序列(1)和所述第二半导体层序列(2)基于氮化物-化合物半导体材料，
-所述第一半导体层序列(1)在生长方向上位于所述第二半导体层序列(2)之前，
-所述V形缺陷(11)形成对所述有源区(12)的静电放电保护，
-所述V形缺陷(11)中的大部分具有同种的电学性质，尤其同种的击穿特性，
-所述V形缺陷(11)中的至少75％具有相似的尺寸，以及
-所述V形缺陷(11)中的至少75％设置在静电放电层(9)内，所述静电放电层具有为所述有源区(11)的厚度的至少一半且至多三倍的厚度(d9)。
3.根据权利要求1或2所述的光电半导体芯片(100)，其中
-所述V形缺陷(11)中的至少一个包括pn结，
-所述有源区(12)包括至少一个pn结，其中
-所述V形缺陷(11)的pn结和所述有源区(12)的pn结被整流，并且
-所述V形缺陷(11)的pn结在截止方向上具有比所述有源区(12)的pn结更低的击穿电压(UBR)。
4.根据权利要求1或2所述的光电半导体芯片(100)，其中
-所述V形缺陷(11)中的至少一个包括pn结，
-所述有源区(12)包括至少一个pn结，其中
-所述V形缺陷(11)的pn结和所述有源区(12)的pn结被整流，并且
-所述V形缺陷(11)的pn结在导通方向上具有比所述有源区(12)的pn结更高的启动电压(UF)。
5.根据权利要求1所述的光电半导体芯片(100)，其中
-所述V形缺陷(11)中的至少75％设置在静电放电层(9)内，所述静电放电层具有为所述有源区(11)的厚度的至少一半且至多三倍的厚度(d9)。
6.根据权利要求1或2所述的光电半导体芯片(100)，其中
-在所述V形缺陷(11)的截止方向上的静电放电电压脉冲(4)至少通过所述V形缺陷(11)的50％流出。
7.根据权利要求1或2所述的光电半导体芯片(100)，其中
-所述V形缺陷(11)中的至少75％分别设置在线性位错(3)的区域中。
8.根据权利要求1或2所述的光电半导体芯片(100)，其中
-所述第二半导体层序列(2)紧接所述第一半导体层序列(1)。
9.根据权利要求1或2所述的光电半导体芯片(100)，所述光电半导体芯片在工作时发射蓝光和/或绿光。
10.根据权利要求2或5所述的光电半导体芯片(100)，其中所述静电放电层具有至少80nm且最多150nm的厚度。
11.根据权利要求2或5所述的光电半导体芯片(100)，其中所述V形缺陷(11)的密度最多为5*109/cm2。
12.用于制造根据权利要求1或2所述的光电半导体芯片(100)的方法，具有下述步骤：
-提供生长衬底(7)；
-使第一半导体层序列(1)外延沉积；
-将第二半导体层序列(2)外延沉积到所述第一半导体层序列(1)上；其中
-所述第一半导体层序列(1)包括静电放电层(9)，所述静电放电层在生长温度下沉积，在所述生长温度下，V形缺陷(11)以高密度出现在所述静电放电层(9)中；并且
-所述第二半导体层序列(2)包括有源区(12)。
13.根据权利要求12所述的方法，其中，所述生长衬底包含蓝宝石或由蓝宝石制成。
14.根据权利要求12所述的方法，其中，所述静电放电层(9)基于GaN，其中，所述静电放电层在低于900℃的生长温度下利用具有氮气载气的三乙基镓前驱体生长。
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