DE10026255A1 - Radiation-emitting semiconductor element has a semiconductor body formed by a stack of different semiconductor layers based on gallium nitride - Google Patents

Radiation-emitting semiconductor element has a semiconductor body formed by a stack of different semiconductor layers based on gallium nitride

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Abstract

Radiation-emitting semiconductor element has a semiconductor body formed by a stack of different semiconductor layers based on gallium nitride, and first and second main surfaces (3, 4). A part of the radiation produced (5) is decoupled through the first main surface and the second main surface has a reflector (6). The stack of different semiconductor layers is produced by applying an intermediate layer (9) on a substrate (8), applying a number of different gallium nitride layers on the intermediate layer, removing the substrate including the intermediate layer, and applying the reflector to the second main surface of the semiconductor body. Preferred Features: The substrate is made of silicon and the intermediate layer is made of silicon carbide. The intermediate layer is connected to the substrate by wafer bonding.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Lumineszenzdiodenchip nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 oder 3 sowie auf ein Verfahren zum Herstellen eines Lumineszenzdiodenbauele­ ments mit einem Lumineszenzdiodenchip auf der Basis von GaN.The invention relates to a luminescent diode chip according to the preamble of claim 1 or 3 and a method for producing a luminescent diode device with a luminescent diode chip based on GaN.

Bei der Herstellung von Lumineszenzdiodenchips auf der Basis von GaN besteht das grundlegende Problem, daß die maximal er­ zielbare elektrische Leitfähigkeit von p-dotierten Schichten, insbesondere von p-dotierten GaN- oder AlGaN-Schichten, nicht ausreicht, um mit bei herkömmlichen Lumineszenzdiodenchips aus anderen Materialsystemen üblicherweise verwendeten Vor­ derseitenkontakten, die zur Erzielung möglichst hoher Strah­ lungsauskopplung nur einen Bruchteil der Vorderseite des Chips bedecken, eine Stromaufweitung über den gesamten late­ ralen Querschnitt des Chips zu erzielen.In the manufacture of LED chips based on The basic problem of GaN is that the maximum he selectable electrical conductivity of p-doped layers, especially of p-doped GaN or AlGaN layers, not sufficient to with conventional luminescent diode chips from other material systems commonly used before the side contacts that achieve the highest possible beam coupling only a fraction of the front of the Cover chips, a current spread over the entire late to achieve a true cross-section of the chip.

Ein Aufwachsen der p-leitenden Schicht auf ein elektrisch leitendes Substrat, wodurch eine Stromeinprägung über den ge­ samten lateralen Querschnitt der p-leitenden Schicht möglich wäre, führt zu keinem wirtschaftlich vertretbarem Ergebnis. Die Gründe hierfür sind, daß die Herstellung von elektrisch leitenden gitterangepaßten Substraten (z. B. GaN-Substraten) für das Aufwachsen von GaN-basierten Schichten mit hohem technischen Aufwand verbunden ist und daß das Aufwachsen von p-dotierten GaN-basierten Schichten auf für undotierte und n- dotierte GaN-Verbindungen geeignete nicht gitterangepaßten Substrate zu keiner für eine Lumineszenzdiode hinreichenden Kristallqualität führt.A growth of the p-type layer on an electrical conductive substrate, causing a current injection via the ge entire lateral cross section of the p-type layer is possible would not lead to an economically justifiable result. The reasons for this are that the manufacture of electrical conductive lattice-matched substrates (e.g. GaN substrates) for the growth of GaN-based layers with high technical effort is connected and that the growing up of p-doped GaN-based layers on for undoped and n- doped GaN compounds suitable non-lattice-matched Substrates to none sufficient for a luminescent diode Crystal quality leads.

Bei einem bekannten Ansatz zur Bekämpfung des oben genannten Problems wird auf die vom Substrat abgewandte Seite der p­ leitenden Schicht ganzflächig eine für die Strahlung durch­ lässige Kontaktschicht oder eine zusätzliche elektrisch gut leitfähige Schicht zur Stromaufweitung aufgebracht, die mit einem Bondkontakt versehen ist.In a known approach to combat the above Problem is on the side of the p  conductive layer over the entire area for the radiation casual contact layer or an additional electrically good conductive layer for current expansion applied with is provided with a bond contact.

Der erstgenannte Vorschlag ist jedoch mit dem Nachteil ver­ bunden, daß ein erheblicher Teil der Strahlung in der Kon­ taktschicht absorbiert wird. Beim zweitgenannten Vorschlag ist ein zusätzlicher Verfahrensschritt erforderlich, der den Fertigungsaufwand erhöht.However, the former proposal has the disadvantage bound that a significant part of the radiation in the Kon clock layer is absorbed. The second proposal an additional process step is required, the Manufacturing effort increased.

Die Aufgabe der Erfindung besteht zunächst darin, einen Lumi­ neszenzdiodenchip der eingangs genannten Art mit einer ver­ besserten Stromaufweitung zu entwickeln, dessen zusätzlicher Herstellungsaufwand gering gehalten ist. Weiterhin soll ein Verfahren zum Herstellen eines Lumineszenzdiodenbauelements mit einem derartigen Chip zur Verfügung gestellt werden.The object of the invention is first a Lumi nescent diode chip of the type mentioned with a ver to develop better current expansion, its additional Manufacturing effort is kept low. Furthermore, a Method for producing a luminescent diode device be provided with such a chip.

Die erstgenannte Aufgabe wird mit einem Lumineszendiodenchip mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 oder des Patentan­ spruches 3 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegen­ stand der Patentansprüche 2 und 4 bis 6. Bevorzugte Verfahren zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Lumineszendiodenchip sind Gegenstand der Patentansprüche 7 bis 9. Ein bevorzugtes Lumineszenzdiodenbauelement ist Gegenstand des Patentanspru­ ches 10.The first task is done with a luminescent diode chip with the features of claim 1 or patent Proverb 3 solved. Advantageous further developments are counter stood of claims 2 and 4 to 6. Preferred method for producing a luminescent diode chip according to the invention are the subject of claims 7 to 9. A preferred Luminescent diode component is the subject of the claim ches 10.

Bei einem Lumineszenzdiodenchip gemäß der Erfindung ist das Substrat elektrisch leitfähig. Auf das Substrat sind zunächst die n-leitenden Schichten der Epitaxieschichtenfolge aufge­ bracht. Auf dieser befinden sich die p-leitenden Schichten der Epitaxieschichtenfolge, gefolgt von einer lateral ganz­ flächig aufgebrachten reflektierenden, bondfähigen p-Kontakt­ schicht. Das Substrat ist an seiner von der Epitaxieschich­ tenfolge abgewandten Hauptfläche mit einer Kontaktmetallisie­ rung versehen ist, die nur eine Teil dieser Hauptfläche be­ deckt. Die Lichtauskopplung aus dem Chip erfolgt über den freien Bereich der Hauptfläche des Substrats und über die Chipflanken.In the case of a luminescence diode chip according to the invention, this is Electrically conductive substrate. On the substrate are first the n-type layers of the epitaxial layer sequence brings. The p-type layers are located on this the sequence of epitaxial layers, followed entirely by one laterally flat reflective, bondable p-contact layer. The substrate is at its from the epitaxial layer Main face facing away with a contact metallization tion is provided that be only a part of this main area covers. The light is extracted from the chip via the  free area of the main surface of the substrate and over the Chip flanks.

Das Substrat dient hier vorteilhafterweise als Fenster­ schicht, die die Auskopplung der im Chip erzeugten Strahlung verbessert. Zur Optimierung der Dicke des Substrat ist dieses vorteilhafterweise nach dem Aufwachsen der Epitaxieschichten­ folge beispielsweise mittels Schleifen und/oder Ätzen ge­ dünnt.The substrate advantageously serves as a window here layer that decouples the radiation generated in the chip improved. This is to optimize the thickness of the substrate advantageously after the growth of the epitaxial layers follow ge, for example, by grinding and / or etching thins.

Bei einem weiteren Lumineszenzdiodenchip gemäß der Erfindung weist der Chip ausschließlich Epitaxieschichten auf. Dazu ist ein Aufwachssubstrat nach dem epitaktischen Aufwachsen der Epitaxieschichtenfolge entfernt. Die p-leitende Epitaxie­ schicht ist auf ihrer von der n-leitenden Epitaxieschicht ab­ gewandten Hauptfläche im Wesentlichen ganzflächig mit einer reflektierenden, bondfähigen p-Kontaktschicht versehen. Auf der von der p-leitenden Epitaxieschicht abgewandten Hauptflä­ che der n-leitenden Epitaxieschicht befindet sich eine n-Kon­ taktschicht, die nur einen Teil dieser Hauptfläche bedeckt. Die Lichtauskopplung aus dem Chip erfolgt über den freien Be­ reich der Hauptfläche der n-leitenden Epitaxieschicht und über die Chipflanken.In a further luminescence diode chip according to the invention the chip has only epitaxial layers. Is to a growth substrate after the epitaxial growth of the Epitaxial layer sequence removed. The p-type epitaxy layer is on its from the n-type epitaxial layer main surface facing essentially the entire surface with a reflective, bondable p-contact layer. On the main surface facing away from the p-type epitaxial layer An n-con is located on the surface of the n-type epitaxial layer clock layer that covers only part of this main area. The light is decoupled from the chip via the free Be rich in the main area of the n-type epitaxial layer and over the chip flanks.

Das Aufwachssubstrat kann in diesem Fall sowohl elektrisch isolierend als auch strahlungsundurchlässig sein und demzu­ folge vorteilhafterweise allein hinsichtlich optimaler Auf­ wachsbedingungen ausgewählt werden.In this case, the growth substrate can be both electrical isolating as well as radiopaque and therefore follow advantageously only with regard to optimal on growing conditions are selected.

Der besondere Vorteil eines derartigen sogenannten Dünnfilm- LED-Chips besteht in einer verringerten, idealerweise keiner Strahlungsabsorption im Chip und einer verbesserten Auskopp­ lung der Strahlung aus dem Chip, insbesondere aufgrund der verminderten Anzahl von Grenzflächen mit Brechungsindex­ sprung. The particular advantage of such a so-called thin film LED chips consist of a reduced, ideally none Radiation absorption in the chip and an improved decoupling radiation from the chip, in particular due to the reduced number of interfaces with refractive index Leap.  

Mit beiden erfindungsgemäßen Lumineszenzdiodenchips ist der besondere Vorteil verbunden, daß die Möglichkeit besteht, den Verlustwärme erzeugenden Bereich (insbesondere die p-dotierte Schicht und den pn-Übergang) des Chips sehr nahe an eine Wär­ mesenke zu bringen; die Epitaxieschichtenfolge ist praktisch unmittelbar an eine Wärmesenke thermisch ankoppelbar. Dadurch kann der Chip sehr effektiv gekühlt werden, wodurch die Sta­ bilität der ausgesandten Strahlung erhöht ist. Ebenso ist auch der Wirkungsgrad des Chips erhöht.With both luminescence diode chips according to the invention associated particular advantage that there is the possibility of Heat generating area (especially the p-doped Layer and the pn junction) of the chip very close to a heat to bring mesenke; the epitaxial layer sequence is practical Can be thermally coupled directly to a heat sink. Thereby the chip can be cooled very effectively, which means that the sta the emitted radiation is increased. Likewise the chip's efficiency is also increased.

Bei beiden erfindungsgemäßen Lumineszenzdiodenchips ist auf­ grund der ganzflächigen Kontaktierung vorteilhafterweise die Flußspannung reduziert.In both luminescence diode chips according to the invention is on due to the full-surface contacting advantageously River tension reduced.

Bei einer bevorzugten Weiterbildung eines erfindungsgemäßen Lumineszenzdiodenchips weist die p-Kontaktschicht eine auf die p-Seite aufgebrachte transparente erste Schicht und eine auf diese aufgebrachte spiegelnde zweite Schicht auf. Dadurch kann die Kontaktschicht auf einfache Weise sowohl hinsicht­ lich ihrer elektrischen Eigenschaften als auch ihrer Refle­ xionseigenschaften optimiert werden.In a preferred development of an inventive The p-contact layer has a luminescence diode chip the p-side applied transparent first layer and one on this applied reflective second layer. Thereby the contact layer can be both easy Lich their electrical properties as well as their reflect xion properties can be optimized.

Bevorzugte Materialien für die erste und zweite Schicht sind Pt und/oder Pd bzw. Ag, Au und/oder Al. Die spiegelnde Schicht kann aber auch als dielektrischer Spiegel ausgebildet sein.Preferred materials for the first and second layers are Pt and / or Pd or Ag, Au and / or Al. The reflective Layer can also be designed as a dielectric mirror his.

Bei einer anderen bevorzugten Weiterbildung weist die p-Kon­ taktschicht eine PtAg- und/oder eine PdAg-Legierung auf.In another preferred development, the p-Kon clock layer on a PtAg and / or a PdAg alloy.

Bei einem erfindungsgemäßen Verfahren zum Herstellen eines Lumineszenzdiodenbauelements mit einem Lumineszenzdiodenchip gemäß der Erfindung wird der Chip mit der p-Seite auf eine Chipmontagefläche eines elektrischen Anschlußteiles, insbe­ sondere eines elektrischen Leiterrahmens montiert.In a method according to the invention for producing a Luminescence diode component with a luminescence diode chip According to the invention, the chip with the p-side on a Chip mounting area of an electrical connector, esp special of an electrical lead frame mounted.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den im Folgenden in Verbindung mit den Fig. 1a bis 4e beschriebenen Ausführungsbeispielen. Es zeigen:Further advantageous refinements of the invention result from the exemplary embodiments described below in connection with FIGS. 1a to 4e. Show it:

Fig. 1a, eine schematische Darstellung eines Schnittes durch ein erstes Ausführungsbeispiel; Fig. 1a, a schematic representation of a section through a first embodiment;

Fig. 1b, eine schematische Darstellung eines bevorzugten p- Kontaktschicht; Fig. 1b, a schematic representation of a preferred p-contact layer;

Fig. 2, eine schematische Darstellung eines Schnittes durch ein zweites Ausführungsbeispiel; Figure 2 is a schematic representation of a section through a second embodiment.

Fig. 3a bis 3c, eine schematische Darstellung eines Ver­ fahrensablaufes zur Herstellung des Ausführunsbeispieles ge­ mäß Fig. 1a; FIGS. 3a to 3c, a schematic representation of a drive sequence Ver accelerator as Fig for producing the Ausführunsbeispieles. 1a;

Fig. 4a bis 4e, eine schematische Darstellung eines Ver­ fahrensablaufes zur Herstellung des Ausführunsbeispieles ge­ mäß Fig. 2; Fig. 4a to 4e, a schematic representation of a process procedure for producing the exemplary embodiment according to Fig. 2;

In den Figuren der verschiedenen Ausführungsbeispiele sind gleiche oder gleichwirkende Bestandteile jeweils mit densel­ ben Bezugszeichen versehen.In the figures are the various embodiments identical or equivalent components each with densel ben reference numerals.

Bei dem Lumineszenzdiodenchip 1 von Fig. 1a ist auf einem SiC-Substrat 2 eine strahlungsemittierende Epitaxieschichten­ folge 3 aufgebracht. Diese weist beispielsweise eine n-lei­ tend dotierte GaN- oder AlGaN-Epitaxieschicht 4 und eine p­ leitend dotierte GaN- oder AlGaN-Epitaxieschicht 5 auf. Ebenso kann beispielsweise eine auf GaN basierende Epitaxie­ schichtenfolge 3 mit einer Doppelheterostruktur, einer Ein­ fach-Quantenwell(SQW)-Struktur oder einer Multi-Quanten­ well(MQW)-Struktur mit einer bzw. mehreren undotierten Schicht(en) 19, beispielsweise aus InGaN oder InGaAlN, vor­ geshen sein.In the case of the luminescence diode chip 1 from FIG. 1 a, a radiation-emitting epitaxial layer 3 is applied to an SiC substrate 2 . This has, for example, an n-type GaN or AlGaN epitaxial layer 4 and a p-type GaN or AlGaN epitaxial layer 5 . Likewise, for example, a GaN-based epitaxial layer sequence 3 with a double heterostructure, a single quantum well (SQW) structure or a multi-quantum well (MQW) structure with one or more undoped layer (s) 19 , for example made of InGaN or InGaAlN, before.

Das SiC-Substrat 2 ist elektrisch leitfähig und für die von der Epitaxieschichtenfolge 3 ausgesandte Strahlung durchläs­ sig. The SiC substrate 2 is electrically conductive and transmissive to the radiation emitted by the epitaxial layer sequence 3 .

Auf ihrer vom SiC-Substrat 2 abgewandten p-Seite 9 ist auf die Epitaxieschichtenfolge 3 im Wesentlichen ganzflächig eine reflektierende, bondfähige p-Kontaktschicht 6 aufgebracht. Diese besteht beispielsweise im Wesentlichen aus Ag, aus ei­ ner PtAg- und/oder einer PdAg-Legierung.On its p-side 9 facing away from the SiC substrate 2, a reflective, bondable p-contact layer 6 is applied over the entire surface of the epitaxial layer sequence 3 . For example, this essentially consists of Ag, a PtAg and / or a PdAg alloy.

Die p-Kontaktschicht 6 kann aber auch, wie in Fig. 1b sche­ matisch dargestellt, aus einer strahlungsdurchlässigen ersten Schicht 15 und einer spiegelnden zweiten Schicht 16 zusammen­ gesetzt sein. Die erste Schicht 15 besteht beispielsweise im Wesentlichen aus Pt und/oder Pd und die zweite Schicht 16 beispielsweise im Wesentlichen aus Ag, Au und/oder A1 oder einer dielektrischen Spiegelschicht.However, the p-contact layer 6 can also be composed of a radiation-permeable first layer 15 and a reflecting second layer 16 , as shown schematically in FIG. 1b. The first layer 15 consists for example essentially of Pt and / or Pd and the second layer 16 for example essentially consists of Ag, Au and / or A1 or a dielectric mirror layer.

An seiner von der Epitaxieschichtenfolge 3 abgewandten Hauptfläche 10 ist das SiC-Substrat 2 mit einer Kontaktmetal­ lisierung 7 versehen, die nur einen Teil dieser Hauptfläche 10 bedeckt und als Bondpad zum Drahtbonden ausgebildet ist. Die Kontaktmetallisierung 7 besteht beispielsweise aus einer auf das SiC-Substrat 2 aufgebrachten Ni-Schicht, gefolgt von einer Au-Schicht.On its main surface 10 facing away from the epitaxial layer sequence 3 , the SiC substrate 2 is provided with a contact metalization 7 which covers only a part of this main surface 10 and is designed as a bond pad for wire bonding. The contact metallization 7 consists, for example, of a Ni layer applied to the SiC substrate 2 , followed by an Au layer.

Der Chip 1 ist mittels Die-Bonden mit seiner p-Seite, das heißt mit der p-Kontaktschicht 6 auf eine Chipmontagefläche 12 eines elektrischen Anschlußrahmens 11 (Leadframe) mon­ tiert. Die n-Kontaktmetallisierung 7 ist über einen Bonddraht 17 mit einem Anschlußteil 18 des Anschlußrahmens 11 verbun­ den.The chip 1 is installed by means of die bonding with its p-side, that is, with the p-contact layer 6 on a chip mounting surface 12 of an electrical lead frame 11 (lead frame). The n-contact metallization 7 is connected via a bond wire 17 to a connecting part 18 of the lead frame 11 .

Die Lichtauskopplung aus dem Chip 1 erfolgt über den freien Bereich der Hauptfläche 10 des SiC-Substrats 2 und über die Chipflanken 14.The decoupling of light from the chip 1 takes place via the free area of the main surface 10 of the SiC substrate 2 and via the chip flanks 14 .

Optional weist der Chip 1 ein nach dem Aufwachsen der Epita­ xieschichtenfolge 3 gedünntes SiC-Substrat 2 auf (dies ist in Fig. 1a mit Hilfe der gestrichelten Linien angedeutet). Optionally, the chip 1 has a SiC substrate 2 thinned after the growth of the epitaxial layer sequence 3 (this is indicated in FIG. 1a with the dashed lines).

Das in Fig. 2 dargestellte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem der Fig. 1a zum einen dadurch, daß der Chip 1 ausschließlich Epitaxieschichten der Epitaxieschichtenfolge 3 und keine Substratschicht aufweist. Letztere wurde nach dem Aufwachsen der Epitaxieschichten beispielsweise mittels Ätzen und/oder Schleifen entfernt. Hinsichtlich der Vorteile eines derartigen sogenannten Dünnfilm-LED-Chips wird auf den allge­ meinen Teil der Beschreibung verwiesen. Zum anderen weist die Epitaxieschichtenfolge 3 eine Doppelheterostruktur, eine Ein­ fach-Quantenwell(SQW)-Struktur oder eine Multi-Quanten­ well(MQW)-Struktur mit einer bzw. mehreren undotierten Schicht(en) 19, beispielsweise aus InGaN oder InGaAlN auf. Beispielhaft ist hier auch ein LED-Gehäuse 21 schematisch dargestellt.The embodiment shown in FIG. 2 differs from that of FIG. 1 a in that the chip 1 has only epitaxial layers of the epitaxial layer sequence 3 and no substrate layer. The latter was removed after the epitaxial layers had been grown, for example by means of etching and / or grinding. With regard to the advantages of such a so-called thin-film LED chip, reference is made to the general part of the description. On the other hand, the epitaxial layer sequence 3 has a double heterostructure, a single quantum well (SQW) structure or a multi-quantum well (MQW) structure with one or more undoped layer (s) 19 , for example made of InGaN or InGaAlN. An LED housing 21 is also shown schematically here by way of example.

Bei dem in den Fig. 3a bis 3c schematisch dargestellten Verfahrensablauf zum Herstellen eines Lumineszenzdiodenbau­ elements mit einem Lumineszenzdiodenchip 1 gemäß Fig. 1a wird zunächst die strahlungsemittierende Epitaxieschichten­ folge 3 auf das SiC-Substrat 2 aufgewachsen (Fig. 3a). Nach­ folgend wird auf die p-Seite 9 der Epitaxieschichtenfolge 3 ganzflächig die bondfähige p-Kontaktschicht 6 und auf einen Teilbereich der von der Epitaxieschichtenfolge 3 abgewandten Hauptfläche 10 des Substrats 2 die n-Kontaktschicht 7 aufge­ bracht (Fig. 3b). Diese Prozess-Schritte finden alle im so­ genannten Waferverbund statt, wodurch eine Vielzahl von Chips gleichzeitig nebeneinander herstellbar sind.In the in Figs. 3a to 3c schematically illustrated process flow for manufacturing a Lumineszenzdiodenbau elements with an LED chip 1 according to Fig. 1a, the radiation is first epitaxial layers 3 to follow the SiC substrate 2 grown (Fig. 3a). After following page p-9 on which the epitaxial layer 3 over the whole area, the bondable p-type contact layer 6 and on a portion of the substrate from the epitaxial layer 3 main surface 10 facing away 2, the n-type contact layer 7 be applied (Fig. 3b). These process steps all take place in the so-called wafer assembly, which means that a large number of chips can be produced side by side at the same time.

Nach den oben beschriebenen Prozess-Schritten wird der Wafer­ verbund in einzelne Chips 1 zertrennt. Die einzelnen Chips werden anschließend mittels Löten jeweils mit der bondfähigen p-Kontaktschicht 6 auf eine Chipmontagefläche 12 eines elek­ trischen Leiterrahmens 11 montiert (Fig. 3c).After the process steps described above, the wafer is cut into individual chips 1 . The individual chips are then mounted by soldering each with the bondable p-contact layer 6 on a chip mounting surface 12 of an electrical lead frame 11 ( Fig. 3c).

Das in den Fig. 4a bis 4e schematisch dargestellte Verfah­ ren zum Herstellen eines Lumineszenzdiodenbauelements mit ei­ nem Lumineszenzdiodenchip 1 gemäß Fig. 2 unterscheidet sich von dem der Fig. 3a bis 3c im Wesentlichen dadurch, daß nach dem Aufwachsen der Epitaxieschichtenfolge 3 und vor oder nach dem Aufbringen der p-Kontaktschicht 6 das Substrat 2 entfernt wird (Fig. 4c). Das Substrat 2 kann in diesem Fall sowohl elektrisch isolierend als auch strahlungsundurchlässig sein und demzufolge vorteilhafterweise allein hinsichtlich optimaler Aufwachsbedingungen ausgelegt werden.The process shown schematically in FIGS . 4a to 4e for producing a luminescent diode component with a luminescent diode chip 1 according to FIG. 2 differs from that of FIGS . 3a to 3c essentially in that after the epitaxial layer sequence 3 has grown and before or after after the application of the p-contact layer 6, the substrate 2 is removed ( FIG. 4c). In this case, the substrate 2 can be both electrically insulating and opaque to radiation and, consequently, can advantageously be designed solely with regard to optimal growth conditions.

Nach dem Entfernen des Substrats 2 wird auf die n-Seite 13 der Epitaxieschichtenfolge 3 die n-Kontaktmetallisierung 7 aufgebracht (Fig. 4d), bevor dann analog den oben in Verbin­ dung mit der Fig. 3c bereits beschriebenen Montageschritte erfolgen (Fig. 4e).After the substrate 2 has been removed, the n-contact metallization 7 is applied to the n-side 13 of the epitaxial layer sequence 3 ( FIG. 4d), before the assembly steps already described above in connection with FIG. 3c are then carried out ( FIG. 4e) .

Die Erläuterung der Erfindung anhand der obigen Ausführungs­ beispiele ist selbstverständlich nicht als Einschränkung auf diese zu verstehen. Die Erfindung ist vielmehr insbesondere bei allen Lumineszenzdiodenchips nutzbar, bei denen die von einem Aufwachssubstrat entfernt liegende Epitaxieschicht eine unzureichende elektrische Leitfähigkeit aufweist.The explanation of the invention based on the above embodiment examples is of course not a limitation to understand them. Rather, the invention is particular usable with all luminescence diode chips, in which the from epitaxial layer lying away from a growth substrate has insufficient electrical conductivity.

Claims (10)

1. Lumineszenzdiodenchip (1), bei dem eine strahlungsemit­ tierende Epitaxieschichtenfolge (3) mit einer n-leitenden Epitaxieschicht (4) und einer p-leitenden Epitaxieschicht (5) auf der Basis von GaN mit der n-leitenden Seite (8) auf einem elektrisch leitfähigen Substrat (2) aufgebracht ist und das Substrat (2) für eine von der Epitaxieschich­ tenfolge (3) ausgesandte Strahlung durchlässig ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Substrat (2) elektrisch leitfähig ist, die Epitaxieschichtenfolge (3) auf ihrer vom Substrat (2) abgewandten p-Seite (9) im Wesentlichen ganzflächig mit einer reflektierenden, bondfähigen p-Kontaktschicht (6) versehen ist, das Substrat (2) an seiner von der Epita­ xieschichtenfolge (3) abgewandten Hauptfläche (10) mit einer Kontaktmetallisierung (7) versehen ist, die nur eine Teil dieser Hauptfläche (10) bedeckt, und daß die Lichtauskopplung aus dem Chip (1) über den freien Bereich der Hauptfläche (10) des Substrats (2) und über die Chipflanken (14) erfolgt.1. LED chip ( 1 ), in which a radiation-emitting epitaxial layer sequence ( 3 ) with an n-type epitaxial layer ( 4 ) and a p-type epitaxial layer ( 5 ) based on GaN with the n-type side (8) on one electrically conductive substrate ( 2 ) is applied and the substrate ( 2 ) is transparent to radiation emitted by the sequence of epitaxial layers ( 3 ), characterized in that the substrate ( 2 ) is electrically conductive, the sequence of epitaxial layers ( 3 ) on the substrate ( 2 ) facing away from the p-side (9) essentially over the entire area with a reflective, bondable p-contact layer ( 6 ), the substrate ( 2 ) on its main surface ( 10 ) facing away from the epitaxial layer sequence ( 3 ) with a contact metallization ( 7 ), which covers only a part of this main surface ( 10 ), and that the light coupling out of the chip ( 1 ) over the free area of the main surface ( 10 ) of the substrate ( 2 ) and via the chip flanks ( 14 ). 2. Lumineszenzdiodenchip (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein nach dem Aufbringen der Epitaxieschichtenfolge (3) gedünntes Substrat (2) vorgesehen ist.2. Luminescence diode chip ( 1 ) according to claim 1, characterized in that a thinned substrate ( 2 ) is provided after the application of the epitaxial layer sequence ( 3 ). 3. Lumineszenzdiodenchip (1) mit einer strahlungsemittieren­ den Epitaxieschichtenfolge (3) auf der Basis von GaN, die eine n-leitende Epitaxieschicht (4) und eine p-leitende Epitaxieschicht (5) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Chip (1) mittels Entfernen eines Aufwachssubstrats nach dem epitaktischen Aufwachsen der Epitaxieschichten­ folge (3) ausschließlich Epitaxieschichten aufweist, die p-leitende Epitaxieschicht (5) auf ihrer von der n- leitenden Epitaxieschicht (4) abgewandten Hauptfläche (9) im Wesentlichen ganzflächig mit einer reflektierenden, bondfähigen p-Kontaktschicht (6) versehen ist und die n-leitende Epitaxieschicht (4) auf ihrer von der p- leitenden Epitaxieschicht (5) abgewandten Hauptfläche (8) mit einer n-Kontaktschicht (7) versehen ist, die nur ei­ nen Teil dieser Hauptfläche bedeckt, und daß die Licht­ auskopplung aus dem Chip (1) über den freien Bereich der Hauptfläche (8) der n-leitenden Epitaxieschicht (4) und über die Chipflanken (14) erfolgt.3. luminescence diode chip ( 1 ) with a radiation-emitting epitaxial layer sequence ( 3 ) based on GaN, which has an n-type epitaxial layer ( 4 ) and a p-type epitaxial layer ( 5 ), characterized in that the chip ( 1 ) by means Removing a growth substrate after the epitaxial growth of the epitaxial layers follows ( 3 ) exclusively has epitaxial layers, the p-type epitaxial layer ( 5 ) on its main surface ( 9 ) facing away from the n-type epitaxial layer ( 4 ), essentially over the entire surface with a reflective, bondable p -Contact layer ( 6 ) is provided and the n-type epitaxial layer ( 4 ) on its main surface ( 8 ) facing away from the p-type epitaxial layer ( 5 ) is provided with an n-contact layer ( 7 ), which is only a part of this main area covered, and that the light coupling out of the chip ( 1 ) over the free area of the main surface ( 8 ) of the n-type epitaxial layer ( 4 ) and over he chip edges ( 14 ). 4. Lumineszenzdiodenchip nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die p-Kontaktschicht (6) eine auf die p-Seite (9) aufge­ brachte transparente erste Schicht (15) und eine auf diese aufgebrachte spiegelnde zweite Schicht (16) auf­ weist.4. luminescence diode chip according to one of claims 1 to 3, characterized in that the p-contact layer ( 6 ) on the p-side (9) brought up transparent first layer ( 15 ) and a reflecting second layer applied to this ( 16 ) having. 5. Lumineszenzdiodenchip nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Schicht (15) im Wesentlichen Pt und/oder Pd aufweist und die zweite Schicht (16) Ag, Au und/oder Al aufweist oder als dielektrischer Spiegel ausgebildet ist.5. LED chip according to claim 4, characterized in that the first layer ( 15 ) has essentially Pt and / or Pd and the second layer ( 16 ) has Ag, Au and / or Al or is designed as a dielectric mirror. 6. Lumineszenzdiodenchip nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die p-Kontaktschicht (6) eine PtAg- und/oder eine PdAg- Legierung aufweist.6. LED chip according to one of claims 1 to 3, characterized in that the p-contact layer ( 6 ) has a PtAg and / or a PdAg alloy. 7. Verfahren zum Herstellen eines Lumineszenzdiodenbauele­ ments mit einem Lumineszenzdiodenchip (1) auf der Basis von GaN, gekennzeichnet durch die Verfahrensschritte:
  • a) Epitaktisches Aufwachsen einer strahlungsemittierenden Epitaxieschichtenfolge (3) auf ein Substrat (2), das für die von der Epitaxieschichtenfolge (3) ausgesandte Strah­ lung durchlässig ist, derart, daß eine n-Seite (8) der Epitaxieschichtenfolge (3) dem Substrat (2) zugewandt und eine p-Seite (9) der Epitaxieschichtenfolge (3) vom Sub­ strat (2) abgewandt ist,
  • b) ganzflächiges Aufbringen einer bondfähigen p-Kontakt­ schicht (6) auf die p-Seite (9) der Epitaxieschichten­ folge (3),
  • c) Aufbringen einer n-Kontaktschicht (7) auf einen Teil­ bereich einer von der Epitaxieschichtenfolge (3) abge­ wandten Hauptfläche (10) des Substrats (2),
  • d) Aufbringen des Chips (1) auf eine Chipmontagefläche (12) eines LED-Gehäuses, einer Leiterbahn in einem LED- Gehäuse oder eines elektrischen Anschlußrahmens (11), mit der bondfähigen p-Kontaktschicht (6) zur Chipmontageflä­ che hin.
7. Method for producing a luminescence diode component with a luminescence diode chip ( 1 ) based on GaN, characterized by the method steps:
  • a) epitaxial growth of a radiation-emitting epitaxial layer sequence ( 3 ) on a substrate ( 2 ) which is transparent to the radiation emitted by the epitaxial layer sequence ( 3 ), such that an n-side (8) of the epitaxial layer sequence ( 3 ) the substrate ( ) facing away 2) faces, and a p-side (9) of the epitaxial layer (3) from the sub strate (2,
  • b) applying a bondable p-contact layer ( 6 ) over the entire surface to the p-side (9) of the epitaxial layers ( 3 ),
  • c) applying an n-contact layer ( 7 ) to a partial area of a main surface ( 10 ) of the substrate ( 2 ) facing away from the epitaxial layer sequence ( 3 ),
  • d) applying the chip ( 1 ) on a chip mounting surface ( 12 ) of an LED housing, a conductor track in an LED housing or an electrical connection frame ( 11 ), with the bondable p-contact layer ( 6 ) towards the chip mounting surface.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Aufbringen der n-Kontaktschicht (7) das Substrat (2) gedünnt wird.8. The method according to claim 7, characterized in that the substrate ( 2 ) is thinned before the application of the n-contact layer ( 7 ). 9. Verfahren zum Herstellen eines Lumineszenzdiodenbauele­ ments mit einem Lumineszenzdiodenchip (1) auf der Basis von GaN, gekennzeichnet durch die Verfahrensschritte:
  • a) Epitaktisches Aufwachsen einer strahlungsemittierenden Epitaxieschichtenfolge (3) auf ein Substrat (2), derart, daß eine n-Seite (8) der Epitaxieschichtenfolge (3) dem Substrat (2) zugewandt und eine p-Seite (9) der Epitaxie­ schichtenfolge vom Substrat (3) abgewandt ist,
  • b) ganzflächiges Aufbringen einer bondfähigen p-Kontakt­ schicht (6) auf die p-Seite (9) der Epitaxieschichten­ folge (3),
  • c) Entfernen des Substrats (2) von der Epitaxieschichten­ folge (3),
  • d) Aufbringen einer n-Kontaktschicht (7) auf einen Teil­ bereich der in Schritt c) freigelegten Hauptfläche (13) der Epitaxieschichtenfolge (3),
  • e) Aufbringen des Chips (1) auf eine Chipmontagefläche (12) eines LED-Gehäuses, einer Leiterbahn in einem LED- Gehäuse oder eines elektrischen Anschlußrahmens (11), mit der bondfähigen p-Kontaktschicht (6) zur Chipmontageflä­ che (12) hin.
9. A method for producing a luminescence diode component with a luminescence diode chip ( 1 ) based on GaN, characterized by the method steps:
  • a) epitaxial growth of a radiation-emitting epitaxial layer sequence ( 3 ) on a substrate ( 2 ), such that an n-side (8) of the epitaxial layer sequence ( 3 ) faces the substrate ( 2 ) and a p-side (9) of the epitaxial layer sequence from Facing away from the substrate ( 3 ),
  • b) applying a bondable p-contact layer ( 6 ) over the entire surface to the p-side (9) of the epitaxial layers ( 3 ),
  • c) removing the substrate ( 2 ) from the epitaxial layers ( 3 ),
  • d) applying an n-contact layer ( 7 ) to a partial area of the main surface ( 13 ) of the epitaxial layer sequence ( 3 ) exposed in step c),
  • e) Applying the chip ( 1 ) to a chip mounting surface ( 12 ) of an LED housing, a conductor track in an LED housing or an electrical connection frame ( 11 ) with the bondable p-contact layer ( 6 ) to the chip mounting surface ( 12 ) .
10. Lumineszenzdiodenbauelement mit einem Lumineszenzdioden­ chip gemäß einem der Patentansprüche 1 bis 9, bei dem der Chip (1) auf einer Chipmontagefläche (12) eines LED-Ge­ häuses (21), insbesondere auf einem Leiterrahmen (11) oder einer Leiterbahn des LED-Gehäuses, montiert ist, dadurch gekennzeichnet, daß die reflektierende Kontaktmetallisierung (6) auf der Chipmontagefläche (12) aufliegt.10. LED component with a LED chip according to one of the claims 1 to 9, in which the chip ( 1 ) on a chip mounting surface ( 12 ) of an LED housing ( 21 ), in particular on a lead frame ( 11 ) or a conductor track of the LED Housing, is mounted, characterized in that the reflective contact metallization ( 6 ) rests on the chip mounting surface ( 12 ).
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