CN113906575B - 具有连接区域的光电子半导体器件和制造光电子半导体器件的方法 - Google Patents
具有连接区域的光电子半导体器件和制造光电子半导体器件的方法 Download PDFInfo
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Abstract
一种光电子半导体器件(10)，包括第一半导体层堆(111)，所述第一半导体层堆包括第一导电类型的第一半导体层(110)，以及第二导电类型的第二半导体层(120)。光电子半导体器件(10)还具有第一接触元件(125)和第二接触元件(129)。第一半导体层堆(111)和第二半导体层(120)上下相叠地设置。第二半导体层(120)与第二接触元件(129)电连接。第一半导体层堆(111)的第一主表面(112)的一部分邻接于第一接触元件(125)，并且第一半导体层堆(111)的第一主表面(112)的一部分结构化为，使得构成多个突出区域(113)以及连接区域(116)。连接区域(116)邻接于如下区域，在所述区域中第一半导体层堆(111)的第一主表面(112)的一部分邻接于第一接触元件(125)并且连接区域具有横向扩展，所述横向扩展大于突出区域(113)的平均横向扩展的5倍。
Description
相关申请的交叉参引
本申请要求德国专利申请DE 10 2019 114 169.9的优先权，其公开内容通过参引结合于此。
背景技术
发光二极管(LED)是基于半导体材料的发光设备。通常，LED包括不同掺杂的半导体层以及有源区。如果例如因为施加相应的压力，电子和空穴在有源区的区域中彼此复合，那么产生电磁辐射。
通常根据设计尝试，借助其可以改进半导体层的电接触。
发明内容
本发明所基于的目的是，提供一种改进的光电子半导体器件以及一种用于制造光电子半导体器件的改进的方法。
根据实施方式，通过本发明的主题和方法实现所述目的。有利的改进方案在下面的说明书中限定。
光电子半导体器件包括第一半导体层堆，所述第一半导体层堆包括第一导电类型的第一半导体层，以及第二导电类型的第二半导体层。光电子半导体器件还包括第一接触元件和第二接触元件，其中第一半导体层堆和第二半导体层上下相叠地设置，并且第二半导体层与第二接触元件电连接。第一半导体层堆的第一主表面的一部分邻接于第一接触元件，并且第一半导体层堆的第一主表面的一部分结构化为，使得构成多个突出区域以及连接区域。在此，连接区域邻接于如下区域，在所述区域中第一半导体层堆的第一主表面的一部分邻接于第一接触元件并且连接区域具有横向扩展，所述横向扩展大于突出区域的平均横向扩展的5倍。
在该上下文中，连接区域的横向扩展应理解为连接区域的不邻接于第一接触元件的部分的横向扩展。因此，连接区域的该部分可以存在于光发射区域中，所述光发射区域不由第一接触元件覆盖。
根据其他实施方式，连接区域的横向扩展也可以大于突出区域的平均横向扩展的十倍。
例如，在确定突出区域的平均横向扩展时可以在如下突出区域之上求平均值，所述突出区域不邻接于第一接触元件并且也不邻接于第一主表面的如下区域，在所述区域中第一半导体层堆的第一主表面的一部分邻接于第一接触元件。例如，凹陷部可以分别在半导体层堆之内构成，所述凹陷部将突出区域与第一接触元件或与第一主表面的邻接于第一接触元件的区域分开。
根据实施方式，第一接触元件包括导电材料。第一主表面的结构化的部分的一部分不邻接于第一接触元件并且是光发射区域。
例如，连接区域分别从第一接触元件起延伸到光发射区域中。例如，第一接触元件环绕光发射区域。
根据实施方式，连接区域中的至少一个连接区域延伸直至光发射区域之内的如下位置，从所述位置起距第一接触元件的最近部分的间距大于光发射区域的最小直径的三分之一。
根据实施方式，第一半导体层堆的最外部的半导体层在光发射区域中被至少部分地移除或打薄。也就是说，最外部的半导体层可以结构化为，使得其在特定区域内被完全地移除或打薄，所述特定区域例如能够以光刻的方式限定。根据实施方式，最外部的半导体层也可以完全从光发射区域移除。
例如，连接区域的横向扩展沿垂直于延伸方向的方向大于突出区域的平均横向扩展。根据实施方式，连接区域中的一个连接区域的结构高度可以大于突出区域的一半的平均横向扩展。
根据实施方式，第一半导体层堆可以包括磷化物半导体层，并且最外部的第一半导体层包含磷化物半导体材料。
根据其他实施方式，第一半导体层堆的半导体材料可以包括氮化物或砷化物半导体材料。
例如，在两个突出区域之间的区域可以具有大于500nm和小于3μm的竖直深度。
根据实施方式，用于制造光电子半导体器件的方法包括：构成第一半导体层堆，所述第一半导体层堆包括第一导电类型的第一半导体层，以及第二导电类型的第二半导体层。所述方法还包括：构成第一接触元件和第二接触元件，其中第一半导体层堆和第二半导体层上下相叠地设置。第二半导体层与第二接触元件电连接。第一半导体层堆的第一主表面的一部分邻接于第一接触元件。第一半导体层堆的第一主表面的一部分结构化为，使得构成多个突出区域以及连接区域。在此，连接区域邻接于如下区域，在所述区域中第一半导体层堆的第一主表面的一部分邻接于第一接触元件并且连接区域具有横向扩展，所述横向扩展大于突出区域的平均横向扩展的5倍。
例如，结构化可以利用光掩模以光刻的方式进行。
所述方法还可以包括移除半导体层堆的最外层的至少一部分。例如，半导体层堆的最外层可以在预定区域中被移除或打薄。预定区域例如能够以光刻的方式限定。根据实施方式，最外层也可以完全从光发射区域中移除。
根据其他实施方式，光电子半导体器件包括第一半导体层堆，所述第一半导体层堆包括第一导电类型的第一半导体层以及外延的连接层，以及第二导电类型的第二半导体层。光电子半导体器件还包括第一接触元件和第二接触元件。第一半导体层堆和第二半导体层上下相叠地设置。第二半导体层与第二接触元件电连接。第一半导体层堆的第一主表面的一部分邻接于第一接触元件，并且第一半导体层堆的第一主表面的一部分结构化为，使得构成多个突出区域以及连接区域。第一主表面的结构化的部分的一部分不邻接于第一接触元件并且是光发射区域。连接区域分别从第一接触元件起延伸到光发射区域中。
例如，连接区域邻接于如下区域，在所述区域中第一半导体层堆的第一主表面的一部分邻接于第一接触元件。
附图说明
附图用于本发明的实施例的理解。附图图解说明实施例并且与说明书一起用于阐述实施例。其他实施例和大量有意的优点直接从下面的细节说明中得出。在附图中示出的元件和结构不一定相对于彼此符合比例地示出。相同的附图标记也指示相同的或彼此对应的元件和结构。
图1A示出根据实施方式的光电子半导体器件的区域的示意俯视图。
图1B示出根据其他实施方式的光电子半导体器件的区域的示意俯视图。
图2A示出光电子半导体器件的一部分的示意横截面视图。
图2B示出根据其他实施方式的光电子半导体器件的一部分的示意横截面视图。
图3A和3B示出根据实施方式的光电子半导体器件的一部分的示意横截面视图。
图4概括根据实施方式的方法。
具体实施方式
在下面的细节说明中参照附图，所述附图形成公开内容的一部分并且在所述附图中为了图解说明目的示出特定的实施例。在该上下文中，将方向术语，如“上侧”、“底部”、“前侧”、“后侧”、“上方”、“上”、“前”、“后”、“前方”、“后方”等参照刚刚描述的附图的定向。因为实施例的部件可以沿不同取向定位，所以方向术语仅用于阐述并且不以任何方式进行限制。
实施例的描述不是限制性的，因为也存在其他实施例并且可以进行结构的或逻辑的改变，而在此不偏离由本发明限定的范围。尤其，在下文中所描述的实施例的元件可以与其他描述的实施例的元件组合，只要在上下文中没有另作说明。
如在本说明书中所使用的表达“横向”和“水平”应当描述基本上平行于衬底或半导体本体的第一表面伸展的取向或定向。这例如可以是晶片的或芯片(Die，管芯)的表面。
水平方向例如可以位于垂直于在层生长时的生长方向的平面中。
如在本说明书中所使用的表达“竖直”应当描述如下取向，所述取向基本上垂直于衬底或半导体本体的第一表面伸展。竖直方向例如可以对应于在层生长时的生长方向。
在下文中所使用的表达“晶片”或“半导体衬底”可以包括所有基于半导体的具有半导体表面的结构。晶片和结构理解为，其包含掺杂的和未掺杂的半导体、外延的半导体层，可能由基底层承载，和其他半导体结构。例如，由第一半导体材料构成的层可以在由第二半导体材料构成的生长衬底，例如GaAs衬底、GaN衬底或Si衬底上生长或在由绝缘材料构成的生长衬底上，例如在蓝宝石衬底上生长。
根据应用目的，半导体可以基于直接的或间接的半导体材料。特别适合于产生电磁辐射的半导体材料的实例尤其包括：氮化物半导体化合物，通过所述氮化物半导体化合物例如可以产生紫外的、蓝色的或更长波长的光，例如GaN、InGaN、AlN、AlGaN、AlGaInN、AlGaInBN；磷化物半导体化合物，通过所述磷化物半导体化合物例如可以产生绿色的或更长波长的光，例如GaAsP、AlGaInP、GaP、AlGaP；以及其他半导体材料，如GaAs、AlGaAs、InGaAs、AlInGaAs、SiC、ZnSe、ZnO、Ga2O3、金刚石、六方氮化硼和所述材料的组合物。化合物半导体材料的化学计量比可以变化。半导体材料的其他实例可以包括硅、硅锗和锗。在本说明书的上下文中，表达“半导体”也包含有机半导体材料。
表达“衬底”通常包括绝缘的、导电的或半导体衬底。
只要在此使用表达“带有”、“包含”、“包括”、“具有”等，那么涉及开放式表达，其表明存在所述元件或特征，但是不排除其他元件或特征的存在。不定冠词和定冠词不仅包括复数而且包括单数，只要在上下文中没有明确地另作说明。
在本说明书的上下文中，表达“电连接”表示在连接的元件之间的低欧姆的电连接。电连接的元件不一定必须直接彼此连接。其他元件可以设置在电连接的元件之间。
表达“电连接”也包括在连接的元件之间的隧道接触部。
图1A示出根据实施方式的光电子半导体器件10的一部分的示意俯视图。图1A的上部部分在此示出光电子半导体器件10的表面的一部分的放大图，该部分在图1A的下部部分中示出。
图1A示出光电子半导体器件的第一主表面112的俯视图。例如，由光电子半导体器件10产生的电磁辐射15可以经由第一主表面112发射。第一主表面112例如同时是第一半导体层堆的第一主表面，所述第一半导体层堆参照图2A更详细地阐述。第一接触元件125在第一主表面112的一部分之上设置。例如，第一接触元件125与第一半导体层堆的层连接。第一主表面112的未由第一接触元件125覆盖的部分例如可以用作为光发射区域127。例如，第一接触元件125可以将光发射区域127至少部分地或完全地包围。如尤其在图1A的放大区域中所示出的，半导体层堆的第一主表面112具有多个突出区域113。此外构成多个连接区域116。在此，连接区域116可以线形地构成并且分别具有直线的部段。
连接区域116邻接于如下区域，在所述区域中第一半导体层堆的第一主表面的一部分邻接于第一接触元件。因此，连接区域116经由所述区域与第一接触元件125电连接。连接区域116具有横向扩展，所述横向扩展大于突出区域的平均横向扩展的5倍。连接区域116可以直线地构成，如在图1B中所示出的。连接区域116然而不一定必须直线地构成。连接区域116例如也可以弯曲地或由多个彼此紧靠排列的直线的区域组成。表达“横向扩展”在此表示连接区域116在水平平面中的长度。在弯曲的连接区域116的情况下，这例如可以是弧长。在由多个彼此紧靠排列的直线的区域组成的连接区域116的情况下，这例如可以是单个路段的总和。
根据其他实施方式，连接区域116可以沿垂直于延伸方向的方向具有水平尺寸(即宽度)，所述水平尺寸大于突出区域113的平均水平尺寸。
如在图1A中所示出的，连接区域116可以具有多个分支。以这种方式实现有效的横向电流分布。例如，第一接触元件可以包括导电材料。连接区域116设置在光发射区域127中并且从第一接触元件125起延伸到光发射区域127的内部。
例如，第一接触元件的材料可以是金属或金属合金或也可以包括导电金属氧化物。第一接触元件125的材料可以是不透光的或也可以是透明的。第一接触元件125的材料例如可以是Au-Ge合金。
连接区域116可以从第一接触元件125分别延伸到光发射区域127中。提出，经由第一接触元件125以及连接区域116将电流输入到第一半导体层堆中。
例如，连接区域116可以从第一接触元件125朝光发射区域127的中点或中间区域的方向延伸。例如，光发射区域127可以分别矩形地构成并且具有较小的直径和较大的直径。连接区域116可以延伸至光发射区域127内的位置P，从该位置起距第一接触元件125的最近部分的间距d大于光发射区域127的最小直径的三分之一。根据其他实施方式，所述位置距第一接触元件125的最近部分的间距可以大于光发射区域的最小直径的一半。
根据其他实施方式，光发射区域具有任意其他形状。在此情况下，连接区域也可以延伸至光发射区域127之内的如下位置，从该位置起距第一接触元件125的最近部分的间距大于光发射区域127的最小直径的三分之一。在此情况下，根据其他实施方式，所述位置距第一接触元件125的最近部分的间距也可以大于光发射区域的最小直径的一半。
例如，光发射区域127也可以具有方形或带有中点的其他形状。在此情况下，连接区域116例如可以朝中点的方向延伸。根据其他实施方式，连接区域116也可以朝中线的方向延伸，所述中线例如以将光发射区域127划分为两个具有大致相同形状的相同大小的区域的方式延伸。连接区域可以多次分支。根据其他实施方式，连接区域116也可以朝光发射区域127的对称轴线的方向延伸。
图1B示出根据其他实施方式的光电子半导体器件的俯视图。原则上，光电子半导体器件和连接区域116如在图1A中图解说明的那样构成。如在图1B中所示出的，与图1A中不同，连接区域116也可以具有直线的形状并且例如以直角从第一接触元件125起延伸到光发射区域127中。如在图1B中所示出的，连接区域例如可以在间距相同的情况下沿着光发射区域127的纵向方向设置。例如，光发射区域可以分别矩形地构成并且连接区域沿着纵轴线、例如y轴设置，其中光发射区域127的左侧上的连接区域分别与光发射区域127的右侧上的连接区域错开地设置进而构成内数字结构的形式。以这种方式可实现特别均匀的电流输入。图1B的其他部件类似于图1A的部件。
如在图1B中是图解说明的，连接区域116具有横向扩展s，所述横向扩展大于突出区域113的平均横向扩展的5倍。宽度b，即沿垂直于延伸方向的方向的横向扩展例如可以大于突出区域的平均横向扩展。
图2A示出根据实施方式的光电子半导体器件的示意横截面视图。在图2A中示出的横截面视图设置在I和I’之间，如在图1A和1B中图解说明。
在图2A中示出的光电子半导体器件10包括第一半导体层堆111，所述第一半导体层堆包括第一导电类型、例如n型的第一半导体层，以及第二导电类型、例如p型的第二半导体层。光电子半导体器件10还包括第一接触元件125和第二接触元件129。第一半导体层堆111和第二半导体层120上下相叠地设置。第二半导体层120与第二接触元件129电连接。第一半导体层堆111的第一主表面112的一部分邻接于第一接触元件125，并且第一半导体层堆的第一主表面的一部分结构化为，使得构成多个突出区域113以及前面阐述的连接区域116(在图2A中未示出)。
例如，有源区115可以设置在第一半导体层堆111和第二半导体层120之间。
有源区115例如可以具有pn结、双异质结构、单量子系统结构(SQW，singlequantum well)或多量子系统结构(MQW，multi quantum well)以产生辐射。表达“量子系统结构”在此没有阐明在量子化的维度方面的意义。因此，所述表达此外包括量子阱、量子线和量子点以及这些层的组合。
通常，在光电子半导体器件中，分别具有不同导电类型的半导体层分别由多个不同组成和层厚度的单个半导体层构成。半导体层通常外延地生长。因此，在此所描述的光电子半导体器件包含第一半导体层堆111，所述第一半导体层堆包括第一导电类型的第一半导体层，以及第二导电类型的第二半导体层120。第二半导体层120同样可以构成为由多个层构成的层堆。在本公开内容的范围内，特征“第一半导体层堆，所述第一半导体层堆包括第一导电类型的第一半导体层”也包括如下可能性：第一半导体层堆仅具有唯一的第一半导体层。
第一半导体层堆111的最上部的或最外部的层110例如可以是连接层。连接层例如可以构成为，使得其具有比在第一半导体层堆111之内的其他层更高的电导率。最上部的或最外部的层110例如可以具有比在第一半导体层堆111之内的其他层更高的掺杂。根据其他实施方式，最上部的或最外部的层110可以具有与在第一半导体层堆111之内的其他层不同的组成比。此外，连接层可以具有少量吸收，例如具有比导电金属氧化物层、例如铟锡氧化物层更少的吸收。例如，所述连接层可以具有大致80nm至120nm的层厚度。第一半导体层堆111例如可以具有3μm至3.5μm的层厚度。第二半导体层120可以具有1.5μm至2μm的层厚度。
通常，光电子半导体器件的光发射表面、即第一半导体层堆111的第一主表面112结构化或粗糙化，以便提高耦合输出效率。通过所述结构化构成多个突出区域113。
根据实施方式，第一接触元件125可以邻接于第一半导体层堆111的第一主表面112的结构化的部分。根据其他实施方式，第一半导体层堆111的第一主表面112可以在其邻接于第一接触元件125的区域中也未结构化并且构成平坦的表面。通常，在相邻的突出区域113之间构成凹陷部114。凹陷部114在此可以延伸至第一半导体层堆111之内的不同深度t。例如，凹陷部114的深度t可以为500nm至2μm，或者根据材料体系为直至3μm，其中凹陷部114的深度t从第一主表面112的上棱起测量。突出区域113也可以沿垂直于示出的剖面的方向与凹陷部114相邻地设置。也就是说，突出区域113通常沿两个水平方向由凹陷部114包围。一般而言，在本公开内容的范围内，突出区域113一般是第一半导体层堆111的相对于一个或多个相邻的凹陷部114突出的区域。例如，突出区域113的高度可以分别是不同的。此外，水平扩展分别可以是不同的。
第二接触元件129的材料可以与第一接触元件125的材料是相同的或不同的。根据在图2A中图解说明的实施方式，第二接触元件129可以设置在第二半导体层120的背离有源区的侧上。
图2A还图解说明示意地从第一接触元件125起的假设的电流流动117。如在图2A中所示出的，电流分布尤其首先沿竖直方向并且随后沿水平方向进行。也就是说，在第一主表面112的在图2A中示出的结构化的情况下发生在凹陷部114下方的区域之上的电流分布。
图2B示出根据其他实施方式的在I和I’之间的光电子半导体器件的横截面视图。在图2B中示出的实施方式与在图2A中示出的实施方式的不同之处尤其在于第二接触元件129的改变的位置。如在图2B中所示出的，第二接触元件129在此设置在第二半导体层120的朝向半导体层堆111的第一主表面112的一侧上。图3A示出在II和II’之间的光电子半导体器件的横截面视图，例如在图1B中所示出。
如在图3A中所示出的，第一半导体层堆111的第一主表面112的一部分结构化为，使得连接区域116如上文所阐述那样构成。例如，连接区域116可以是半导体层堆111的未结构化的区域。连接区域邻接于如下区域，在所述区域中第一半导体层堆的第一主表面112的一部分邻接于第一接触元件125。
如在图3A中还示出的，在所述设置的情况下，电流流动117也经由半导体层堆111的如下区域进行，所述区域靠近第一主表面112。以这种方式，可以改善电流输入。连接区域116可以，如在图3A的左侧部分所示出的，一方面沿x方向(参见图1B)延伸。所述连接区域或其他连接区域也可以沿y方向延伸。在此情况下，电流流动117可以沿垂直于绘图平面的方向进行，如在图3A的右侧部分中所表明。
图3A还图解说明沿连接区域的延伸方向的横向扩展(长度)s和垂直于其的横向扩展(宽度)b。
如在图3A中图解说明的，连接区域可以通过第一半导体层堆111的未结构化的区域实现。例如，连接区域116可以通过最上部的或封闭的半导体层110的一部分实现。最上部的半导体层110由此可以是连接层，所述连接层外延地生长。连接区域116可以是第一导电类型。经由连接区域116可以将由光电子半导体器件产生的电磁辐射耦合输出。也就是说，产生的电磁辐射15仅一小部分由连接区域吸收或完全不由连接区域吸收。例如，连接区域可以不包含非外延生长的层。此外，连接区域的表面可以不具有非外延生长的层。
根据其他实施方式，例如在图3B中所示出的，连接区域116也可以对应于第一半导体层堆111的结构化的部分。在图3B中，相同的附图标记示出与图3A中相同的部件。然而，与图3A不同，半导体层堆111的最上部的或最下部的层110附加地结构化为，使得作为结果由部分结构化的半导体层堆111提供连接区域116。例如，连接区域116的结构高度h可以大于突出区域113的平均结构高度119的一半。在此，连接区域的结构高度以及平均结构高度分别关于水平参考平面118确定。例如，水平参考平面118可以是对应于最深的凹陷部114或凹陷部114的中位线的封闭平面的水平平面。此外，突出区域的所确定的结构高度可以是关于所述参考平面118的结构高度的相应的平均值。
如在图3B中所示出的，在最上部的半导体层110中突出区域113是结构化的。根据该实施方式，电流流动可以穿过半导体层堆111在连接区域116之内的大部分的深度进行。
例如，在图3B中示出的实施方式中，设置在最上部的或最外部的半导体层110之下的半导体层是连接层。根据实施方式，最上部的或最外部的半导体层110可以在光发射区域中完全移除。例如最上部的或最外部的半导体层110可以结构化为，使得其具有与第一接触元件相同的或近似相同的横向扩展。替选地，最上部的或最外部的半导体层在连接区域116中可以是打薄的并且为连接层。
图3B此外图解说明沿连接区域的延伸方向的横向扩展(长度)s和垂直于其的横向扩展(宽度)b。
例如，第一半导体层堆可以包括磷化物半导体层。此外，最上部的或最外部的半导体层110可以是磷化物半导体层。例如，材料体系可以是InGaAlP层体系。
根据其他实施方式，第一半导体层堆的半导体材料可以包括氮化物或砷化物半导体材料。
根据一个替选的观察方式，光电子半导体器件10包括第一半导体层堆111，所述第一半导体层堆包括第一导电类型的第一半导体层以及外延的连接层，以及第二导电类型的第二半导体层120。光电子半导体器件10还包括第一接触元件125和第二接触元件129。第一半导体层堆111和第二半导体层120上下相叠地设置。第二半导体层120与第二接触元件129电连接。第一半导体层堆111的第一主表面112的一部分邻接于第一接触元件125。第一半导体层堆111的第一主表面112的一部分结构化为，使得构成多个突出区域113以及连接区域116。第一主表面112的结构化的部分的一部分不邻接于第一接触元件125并且是光发射区域127。连接区域116分别从第一接触元件125起延伸到光发射区域127中。
例如，连接区域116邻接于如下区域，在所述区域中第一半导体层堆111的第一主表面112的一部分邻接于第一接触元件125。
图4概括根据实施方式的方法。用于制造光电子半导体器件的方法包括：构成(S100)第一半导体层堆，所述第一半导体层堆包括第一导电类型的第一半导体层，以及第二导电类型的第二半导体层(120)。所述方法还包括构成(S110)第一接触元件和第二接触元件。第一半导体层堆和第二半导体层上下相叠地设置。第二半导体层与第二接触元件电连接，其中第一半导体层堆的第一主表面的一部分邻接于第一接触元件。所述方法还包括将第一半导体层堆的第一主表面的一部分结构化(S120)，使得构成多个突出区域以及连接区域，其中连接区域邻接于如下区域，在所述区域中第一半导体层堆的第一主表面的一部分邻接于第一接触元件，并且连接区域具有横向扩展，所述横向扩展大于突出区域的平均横向扩展的5倍。
例如，第一接触元件的构成(S110)可以在将第一主表面的一部分结构化(S120)之前进行。根据其他实施方式，第一接触元件的构成(S110)也可以在将第一主表面的一部分结构化(S120)之后进行。
根据实施方式可以利用光刻法进行第一半导体层堆的第一主表面的结构化。在此，光掩模可以构成或结构化为，使得凹陷部114构成为，使得突出区域113以及连接区域116可以结构化。
由于第一主表面112如所描述的那样结构化，一方面可以实现产生的电磁辐射的良好的耦合输出以及电流的良好的输入。作为结果实现在光电子半导体器件之上的电压降的减少。作为结果可以提高光电子半导体器件的效率。
尽管在此图解说明和描述了特定的实施方式，本领域技术人员认识到，示出的和描述的特定的实施方式可以通过多个替选的和/或等效的设计方案替代，而不偏离本发明的保护范围。本申请应当覆盖在此讨论的特定的实施方式的所有调整方式或变型方式。
附图标记列表
10 光电子半导体器件
15 发射的电磁辐射
110 最外部的半导体层
111 第一半导体层堆
112 第一主表面
113 突出区域
114 凹陷部
115 有源区
116 连接区域
117 电流流动
118 水平的参考平面
119 中线
120 第二半导体层
125 第一接触元件
127 光发射区域
129 第二接触元件
Claims (17)
1.一种光电子半导体器件(10)，包括：
第一半导体层堆(111)，所述第一半导体层堆包括第一导电类型的第一半导体层(110)，以及第二导电类型的第二半导体层(120)，其中所述第一半导体层(110)直接邻接于所述第一半导体层堆(111)的第一主表面(112)并且是外延的，
第一接触元件(125)和第二接触元件(129)，
其中所述第一半导体层堆(111)和所述第二半导体层(120)上下相叠地设置，
所述第二半导体层(120)与所述第二接触元件(129)电连接，并且
其中所述第一半导体层堆(111)的所述第一主表面(112)的一部分邻接于所述第一接触元件(125)，并且所述第一半导体层堆(111)的所述第一主表面(112)的一部分结构化为，使得构成多个突出区域(113)以及由所述第一半导体层堆(111)的区域构成连接区域(116)，其中所述连接区域(116)邻接于如下区域，在所述区域中所述第一半导体层堆(111)的所述第一主表面(112)的一部分邻接于所述第一接触元件(125)，并且所述连接区域具有横向扩展，所述横向扩展大于所述突出区域(113)的平均横向扩展的5倍，其中所述连接区域(116)经由所述区域与所述第一接触元件(125)电连接，
其中所述连接区域(116)中的至少一个连接区域是光发射区域，所述光发射区域未由导电材料覆盖。
2.根据权利要求1所述的光电子半导体器件(10)，
其中所述第一半导体层堆(111)具有至少两个层，并且所述连接区域(116)在所述第一半导体层(110)中构成。
3.根据权利要求1或2所述的光电子半导体器件(10)，
其中所述第一半导体层(110)具有比所述半导体层堆(111)的其他层更高的电导率。
4.根据权利要求1或2所述的光电子半导体器件(10)，
其中所述第一接触元件(125)包括导电材料，并且所述第一主表面(112)的结构化的部分的一部分不邻接于所述第一接触元件(125)并且是光发射区域(127)。
5.根据权利要求4所述的光电子半导体器件(10)，
其中所述连接区域(116)分别从所述第一接触元件(125)起延伸到所述光发射区域(127)中。
6.根据权利要求4所述的光电子半导体器件(10)，
其中所述第一接触元件(125)环绕所述光发射区域(127)。
7.根据权利要求4所述的光电子半导体器件(10)，
其中所述连接区域(116)中的至少一个连接区域延伸至所述光发射区域(127)内的如下位置，从所述位置起距所述第一接触元件(125)的最近部分的间距大于所述光发射区域(127)的最小直径的三分之一。
8.根据权利要求4所述的光电子半导体器件(10)，
其中所述第一半导体层堆(111)的最外部的半导体层(110)在所述光发射区域(127)中被至少部分地移除或打薄。
9.根据权利要求1或2所述的光电子半导体器件(10)，
其中所述连接区域(116)沿垂直于延伸方向的方向的横向扩展大于所述突出区域(113)的平均横向扩展。
10.根据权利要求1或2所述的光电子半导体器件(10)，
其中所述连接区域(116)中的一个连接区域的结构高度大于所述突出区域(113)的一半的平均横向扩展。
11.根据权利要求1或2所述的光电子半导体器件(10)，
其中所述第一半导体层堆(111)包括磷化物半导体层并且最外部的第一半导体层包含磷化物半导体材料。
12.根据权利要求1或2所述的光电子半导体器件(10)，
其中所述第一半导体层堆(111)的半导体材料包括氮化物或砷化物半导体材料。
13.根据权利要求1或2所述的光电子半导体器件(10)，
其中在两个突出区域(113)之间的区域具有大于500nm且小于3μm的竖直深度。
14.一种用于制造光电子半导体器件(10)的方法，所述方法包括：
构成(S100)第一半导体层堆(111)，所述第一半导体层堆包括第一导电类型的第一半导体层(110)和第二导电类型的第二半导体层(120)，其中所述第一半导体层(110)直接邻接于所述第一半导体层堆(111)的第一主表面(112)并且是外延的，
构成(S110)第一接触元件(125)和第二接触元件(126)，
其中所述第一半导体层堆(111)和所述第二半导体层(120)上下相叠地设置，
所述第二半导体层(120)与所述第二接触元件(126)电连接，并且
其中所述第一半导体层堆(111)的所述第一主表面(112)的一部分邻接于所述第一接触元件(125)，并且所述方法还包括
将所述第一半导体层堆(111)的所述第一主表面(112)的一部分结构化(S120)成，使得构成多个突出区域(113)以及由所述第一半导体层堆(111)的区域构成连接区域(116)，其中所述连接区域(116)邻接于如下区域，在所述区域中所述第一半导体层堆(111)的所述第一主表面(112)的一部分邻接于所述第一接触元件(125)，并且所述连接区域具有横向扩展，所述横向扩展大于所述突出区域(116)的平均横向扩展的5倍，其中所述连接区域(116)经由所述区域与所述第一接触元件(125)电连接，
其中所述连接区域(116)中的至少一个连接区域是光发射区域，所述光发射区域未由导电材料覆盖。
15.根据权利要求14所述的方法，
其中结构化利用光掩模以光刻的方式进行。
16.根据权利要求14或15所述的方法，还包括移除所述半导体层堆(111)的最外层(110)的至少一部分。
17.一种光电子半导体器件(10)，包括：
第一半导体层堆(111)，所述第一半导体层堆包括第一导电类型的第一半导体层以及外延的连接层(110)，所述连接层直接邻接于所述第一半导体层堆(111)的第一主表面(112)并且为所述第一半导体层堆(111)的最上部的或最外部的层(110)，以及第二导电类型的第二半导体层(120)，
第一接触元件(125)和第二接触元件(126)，
其中所述第一半导体层堆(111)和所述第二半导体层(120)上下相叠地设置，
所述第二半导体层(120)与所述第二接触元件(126)电连接，并且
其中所述第一半导体层堆(111)的所述第一主表面(112)的一部分邻接于所述第一接触元件(125)，并且所述第一半导体层堆(111)的所述第一主表面(112)的一部分结构化为，使得构成多个突出区域(113)以及连接区域(116)，其中所述连接区域(116)邻接于如下区域，在所述区域中所述第一半导体层堆(111)的所述第一主表面(112)的一部分邻接于所述第一接触元件(125)并且所述连接区域具有横向扩展，所述横向扩展大于所述突出区域(113)的平均横向扩展的5倍，其中所述连接区域(116)经由所述区域与所述第一接触元件(125)电连接，
所述第一主表面(112)的结构化的部分的一部分不邻接于所述第一接触元件(125)并且是光发射区域(127)，并且
所述连接区域(116)分别从所述第一接触元件(125)起延伸到所述光发射区域(127)中，并且所述连接区域(116)中的至少一个连接区域是光发射区域，所述光发射区域未由导电材料覆盖。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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