DE102004052245A1

DE102004052245A1 - Strahlungsemittierender Halbleiterchip und strahlungsemittierendes Halbleiterbauelement mit einem derartigen Halbleiterchip

Info

Publication number: DE102004052245A1
Application number: DE102004052245A
Authority: DE
Inventors: Peter Dr. Stauss; Klaus Dr. Streubel
Original assignee: Osram Opto Semiconductors GmbH
Current assignee: Ams Osram International GmbH
Priority date: 2004-06-30
Filing date: 2004-10-27
Publication date: 2006-02-02

Abstract

Es wird ein strahlungsemittierender Halbleiterchip (1) angegeben, umfassend einen Halbleiterkörper (2) mit einem zur elektrolumineszenten Strahlungserzeugung einer Strahlung einer ersten Peakwellenlänge L1 vorgesehenen aktiven Bereich (7) und eine Reemissionsstruktur, die mindestens eine durch die Strahlung der ersten Peakwellenlänge L1 optisch zur Erzeugung photolumineszenter Strahlung einer zweiten Peakwellenlänge L2 anregbare Reemissionsschicht aufweist, wobei die Peakwellenlänge L1 kleiner ist als die Peakwellenlänge L2, die Reemissionsstruktur monolithisch in den Halbleiterkörper (2) integriert ist, dem aktiven Bereich (7) eine Spiegelschicht nachgeordnet ist, dem Halbleiterchip (1) ein Emissionsspektrum zugeordnet ist und die Reemissionsschicht zur Verbreiterung des Emissionsspektrums des Halbleiterchips gegenüber einem entsprechenden Emissionsspektrum der im aktiven Bereich (7) erzeugten Strahlung der Peakwellenlänge L1 ausgebildet ist. Weiterhin wird ein strahlungsemittierendes Halbleiterbauelement mit einem derartigen Halbleiterchip angegeben.

Description

Die Erfindung betrifft einen strahlungsemittierenden Halbleiterchip, umfassend einen Halbleiterkörper mit einem zur elektrolumineszenten Strahlungserzeugung vorgesehenen aktiven Bereich.

Das Emissionsspektrum von strahlungsemittierenden Halbleiterchips, insbesondere von Lumineszenzdiodenchips, erzeugter Strahlung weist oftmals eine verglichen mit breitbandig emittierenden Lichtquellen, wie Glühlampen, eine geringe spektrale Breite auf, die häufig im wesentlich. durch eine Emissionsbande der im aktiven Bereich erzeugten Strahlung bestimmt ist.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen strahlungsemittierenden Halbleiterchip anzugeben, dessen spektrales Emissionsspektrum, insbesondere für schmalbandig oder im sichtbaren Spektralbereich emittierende Halbleiterchips, bei hoher Effizienz vereinfacht verbreitert ist. Weiterhin ist es eine Aufgabe der Erfindung, ein strahlungsemittierendes Halbleiterbauelement mit einem derartigen Halbleiterchip anzugeben.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen strahlungsemittierenden Halbleiterchip gemäß Patentanspruch 1 bzw. ein strahlungsemittierendes Halbleiterbauelement gemäß Patentanspruch 15 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche.

Ein strahlungsemittierender Halbleiterchip gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst einen Halbleiterkörper mit einem zur elektrolumineszenten Strahlungserzeugung einer Strahlung einer ersten Peakwellenlänge L1 vorgesehenen aktiven Bereich und eine Reemissionsstruktur, die mindestens eine durch die Strahlung der ersten Peakwellenlänge L1 optisch zur Erzeugung photolumineszenter Strahlung einer zweiten Peakwellenlänge L2 anregbare Reemissionsschicht aufweist, wobei die Peakwellenlänge L1 kleiner ist als die Peakwellenlänge L2, die Reemissionsstruktur monolithisch in den Halbleiterkörper integriert ist, dem aktiven Bereich eine Spiegelschicht nachgeordnet ist, dem Halbleiterchip ein Emissionsspektrum zugeordnet ist und die Reemissionsschicht zur Verbreiterung des Emissionsspektrums des Halbleiterchips gegenüber einem entsprechenden Emissionsspektrum der im aktiven Bereich erzeugten Strahlung der Peakwellenlänge L1 ausgebildet ist.

Ein derartiger Halbleiterchip kann über monolithische Integration der Reemissionsstruktur in den Halbleiterkörper auf einfache Weise hergestellt werden. Beispielsweise wird der Halbleiterkörper mit der Reemissionsstruktur mittels Epitaxie auf einem Aufwachssubstrat gewachsen.

Mittels der Spiegelschicht kann mit Vorteil der Anteil der mittels Elektrolumineszenz im aktiven Bereich erzeugten Strahlung, der der Reemissionsschicht zugeführt wird, erhöht werden. Hierzu ist die Spiegelschicht zweckmäßigerweise reflektierend für die im aktiven Bereich erzeugte Strahlung der Peakwellenlänge L1 ausgebildet.

Ferner kann die Spiegelschicht für die reemittierte Strahlung der Peakwellenlänge L2, gegebenenfalls zusätzlich zur Strahlung der Peakwellenlänge L1, reflektierend ausgebildet sein. Hierdurch kann der Anteil an aus dem Halbleiterchip ausgekoppelter reemittierter Strahlung erhöht werden.

Eine im Betrieb des Halbleiterchips im aktiven Bereich erzeugte Strahlung der Peakwellenlänge L1 trifft auf die Reemissionsschicht, wird dort teilweise absorbiert und als Strahlung einer größeren Peakwellenlänge L2 reemittiert. Die Überlagerung der Emissionsspektren des aktiven Bereichs und der Reemissionsstruktur bestimmt das Emissionsspektrum des Halbleiterchips.

Es sei angemerkt, dass im Rahmen der Erfindung die Emissionsspektren der in der Reemissionsschicht erzeugten Strahlung und der im aktiven Bereich erzeugten Strahlung zur Verbreiterung des Emissionsspektrums des Halbleiterchips zumindest teilweise überlappen. Insbesondere kann bei der Erfindung eine Erhöhung der spektralen Breite, vorzugsweise der Halbwertsbreite (FWHM: Full Width Half Maximum), des Emissionsspektrums des Halbleiterchips erzielt werden.

Bevorzugt überlappen die Emissionsspektren derart, dass sich aus ihrer Überlagerung ein Emissionsspektrum des Halbleiterchips ergibt, das im Bereich zwischen der Peakwellenlänge L1 und L2 im Wesentlichen plateauartig verläuft. Ein übermäßiger Abfall des Emissionsspektrums des Halbleiterchips, etwa eine ausgeprägte Talbildung, im Bereich zwischen L1 und L2 kann so vermieden werden. Insbesondere soll eine derartig starke Talbildung vermieden werden, dass das Emissionsspektrum des Halbleiterchips im Bereich zwischen den Peakwellenlängen L1 und L2 auf einen Wert fällt, der weniger als 50 % des Wertes bei der Peakwellenlänge L1 und/oder bei der Peakwellenlänge L2 beträgt.

Weiterhin bevorzugt ist die Reemissionsschicht derart im Halbleiterkörper integriert, dass eine Strahlungserzeugung durch Elektrolumineszenz in der Reemissionsschicht weitestgehend vermieden wird. Hierzu kann etwa die Reemissionsschicht außerhalb einer Raumladungszone liegen oder die Kontaktstrukur des Halbleiterchips derart ausgebildet sein, dass in die Reemissionsschicht im Betrieb des Halbleiterchips im Wesentlichen keine Ladungsträger injiziert werden, beispielsweise indem im Betrieb des Halbleiterchips keine Betriebsspannung an der Reemissionsschicht abfällt. Etwaige elektrolumineszente Anteile in dem Emissionsspektrum der Reemissionsschicht müssen bei der Ausbildung der Reemissionsschicht zur Verbreiterung des Emissionsspektrums des Halbleiterchips nicht oder nur stark vermindert berücksichtigt werden. Die Abstimmung der im aktiven Bereich erzeugten Strahlung und der reemittierten Strahlung aufeinander zur Verbreiterung des Emissionsspektrums des Halbleiterchips kann so vereinfacht werden.

Weiterhin wird eine für elektroluminszente Strahlungserzeugung in der Reemissionsschicht vergleichsweise aufwendige elektrische Ankopplung von aktivem Bereich und Reemissionsschicht aneinander, etwa über aufwendig herzustellende Tunnelübergänge, vermieden.

Das Verhältnis der im aktiven Bereich erzeugten Strahlung und der in der Reemissionsstruktur erzeugten Strahlung zueinander kann über die Dicke der Reemissionsschicht eingestellt werden. Eine dickere Reemissionsschicht erhöht den Anteil an in der Reemissionsschicht erzeugter Strahlung im Emissionsspektrum des Halbleiterchips auf Kosten der Intensität der im aktiven Bereich erzeugten Strahlung. Über geeignete Abstimmung der Schichtdicke kann die Ausbildung eines gleichförmig verlaufenden Emissionsspektrums des Halbleiterchips mit einer gegenüber einem Halbleiterchip ohne Reemissionstruktur erhöhten spektralen Breite erleichtert werden.

In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung beträgt die Differenz der Peakwellenlängen L1 und L2 60 nm, bevorzugt 50 nm, besonders bevorzugt 40 nm oder weniger.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung beträgt die Differenz der Peakwellenlängen L1 und L2 30 nm oder weniger, bevorzugt 20 nm oder weniger, besonders bevorzugt 10 nm oder weniger. Die Ausbildung eines Emissionsspektrums des Halbleiterchips mit vergleichsweise hoher spektraler Breite, das vorzugsweise im Bereich zwischen L1 und L2 im Wesentlichen eben – ohne übermäßig ausgebildete Täler – verläuft, wird so erleichtert. Als für eine effiziente Verbreiterung des Emissionsspektrums des Halbleiterchips besonders geeignet hat sich eine Differenz der Peakwellenlängen L1 und L2 zwischen einschließlich 10 nm und einschließlich 30 nm, insbesondere zwischen einschließlich 15 nm und einschließlich 20 nm, erwiesen.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung weist das Emissionsspektrum des Halbleiterchips eine Halbwertsbreite von 25 nm oder 30 nm, bevorzugt 40 nm, oder mehr, etwa bis zu 50 nm oder 60 nm auf. Mit besonderem Vorzug liegt die Halbwertsbreite des Emissionsspektrums des Halbleiterchips zwischen 30 nm und 40 nm.

In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung beträgt das Verhältnis aus der Differenz der Peakwellenlängen L1 und L2 und der Halbwertsbreite des Emissionsspektrums des Halbleiterchips 3/4 oder weniger, besonders bevorzugt 1/2 oder weniger. Der Bereich zwischen 1/3 und 2/3, insbesondere Werte um 1/2, hat sich als für eine Verbreiterung des Emissionsspektrums des Halbleiterchips besonders vorteilhaft erwiesen.

Weiterhin kann die Reemissionsstruktur eine Mehrzahl von Reemissionsschichten aufweisen, die vorzugsweise zur effizienten weitergehenden Verbreiterung des Emissionsspektrums des Halbleiterchips ausgebildet sind. Die oben angeführten Halbwertsbreiten, die mit einer einzelnen Reemissionsschicht erzielt werden können, sind gegebenenfalls dementsprechend vergrößert. Mittels einer Mehrzahl von Reemissionsschichten können Halbwertsbreiten von 70 nm oder mehr, etwa bis 100 nm oder 120 nm erzielt werden.

Vorzugsweise umfasst die Reemissionsstruktur drei oder weniger Reemissionsschichten, so dass die vom Halbleiterchip emittierte Strahlung sowohl eine vorteilhaft hohe Halbwertsbreite, als auch eine angemessene Strahlungsleistung aufweist, da jede Reemissionsschicht den Anteil an in der aktiven Zone erzeugter Strahlungsleistung von Strahlung der Peakwellenlänge L1, der aus dem Halbleiterchip ausgekoppelt wird, entsprechend der Absorption vermindert.

In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung liegen die Peakwellenlänge L1 und/oder die Peakwellenlänge L2 im sichtbaren Spektralbereich. Die Verbreitung des Emissionsspektrums des Halbleiterchips im sichtbaren Spektralbereich wird hierdurch erleichtert.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist die Spiegelschicht als Bragg-Spiegel im Halbleiterkörper integriert. Der Bragg-Spiegel kann mit Vorteil mit dem aktiven Bereich und der Reemissionsstruktur monolithisch im Halbleiterkörper integriert sein.

Nach einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung enthält die Spiegelschicht ein Metall und/oder ist auf dem Halbleiterkörper angeordnet. Metallhaltige Spiegelschichten zeichnen sich gegenüber Bragg-Spiegeln durch vorteilhaft geringe Richtungs- und Wellenlängenabhängigkeit der Reflektivität aus. Metallhaltige Spiegelschichten können auf dem Halbleiterkörper beispielsweise mittels Sputtern oder Aufdampfen aufgebracht sein. Bevorzugt enthält die Spiegelschicht Au, Al, Ag, Pt oder Legierungen mit mindestens einem dieser Materialien. Au etwa weist insbesondere im gelben, orangen, roten oder infraroten Spektralbereich und Ag auch im grünen, blauen und ultravioletten Spektralbereich vorteilhaft hohe Reflektivitäten auf.

In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung enthält der Halbleiterkörper, insbesondere der aktive Bereich oder die Reemissionsschicht, zumindest ein III-V-Halbleitermaterial, insbesondere ein Halbleitermaterial aus den Materialsystemen In_x Ga_y Al_1-x-y P, In_x Ga_y Al_1-x-y N oder In_x Ga_y Al_1-x-y As, jeweils mit 0 ≤ x ≤ 1, 0 ≤ y ≤ 1 und x + y ≤ 1.

In_x Ga_y Al_1-x-y P beispielsweise eignet sich besonders zur Erzeugung von Strahlung im sichtbaren, insbesondere im roten oder orangen Spektralbereich, während In_x Ga_y Al_1-x-y N zur Strahlungserzeugung im blauen oder ultravioletten Spektralbereich besonders geeignet ist.

III-V-Halbleitermaterialien zeichnen sich durch vorteilhaft hohe erreichbare Quanteneffizienzen bei der Strahlungserzeugung aus, wobei die bei herkömmlichen, auf III-V-Halbleitern basierenden, Halbleiterchips erzielbare Halbwertsbreite des Emissionsspektrums meist vergleichsweise gering, etwa 15 nm oder kleiner, ist.

Zweckmäßigerweise basiert der aktive Bereich auf einem Halbleitermaterialsystem, in dem Strahlung mit hoher Quanteneffizienz erzeugt werden kann. Bevorzugt ist der aktive Bereich für eine Peakwellenlänge L1 ausgebildet, die im jeweiligen Materialsystem besonders effizient erzeugt werden kann. Hierüber kann die Effizienz des strahlungsemittierenden Halbleiterchips weitergehend erhöht werden. Basiert der aktive Bereich beispielsweise auf In_x Ga_y Al₁__x__y P, so ist er vorzugsweise für Strahlung im roten oder orangen Spektralbereich ausgebildet.

In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist der aktive Bereich und/oder die Reemissionsschicht als Einfach- oder Mehrfach-Quantentopfstruktur oder als Heterostruktur, etwa als Doppelheterostruktur, ausgebildet. Eine Doppelheterostruktur zeichnet sich durch besonders effiziente Strahlungserzeugung aus.

In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist der Halbleiterkörper auf einem Träger angeordnet und die Spiegelschicht ist zwischen Halbleiterkörper und Träger angeordnet. Die Absorption einer im Halbleiterkörper erzeugten Strahlung im Träger kann so vermindert werden.

In einer ersten vorteilhaften Variante der Erfindung ist der Träger aus dem Aufwachssubstrat des Halbleiterkörpers gebildet. Bevorzugt ist hierbei die Spiegelschicht als Bragg-Spiegel ausgebildet, der besonders bevorzugt in den Halbleiterkörper integriert ist.

In einer zweiten vorteilhaften Variante der Erfindung ist der Träger vom Aufwachssubstrat des Halbleiterkörpers verschieden. Bevorzugt ist der Halbleiterkörper mit der Spiegelschicht auf dem Träger angeordnet und das Aufwachssubstrat ist nachfolgend abgelöst. Besonders bevorzugt enthält die Spiegelschicht hierbei ein Metall. Die Spiegelschicht kann auf die dem Aufwachssubstrat abgewandte Seite des Halbleiterkörpers aufgebracht sein, wonach der Halbleiterkörper seitens der Spiegelschicht auf dem Träger angeordnet wird und hierauf das Aufwachssubstrat abgelöst wird. Der Halbleiterkörper kann zum Beispiel mittels einer Lotschicht auf dem Träger befestigt sein.

Derartige unter Ablösen des Aufwachssubstrats hergestellte Halbleiterchips werden auch als Dünnfilm-Chips bezeichnet. Hiermit kann eine einem Lambertschen-Strahler entsprechende, d.h. annähernd kosinusförmige, Abstrahlcharakteristik des Halbleiterchips erzielt werden. Vorzugsweise ist hierbei eine metallhaltige Spiegelschicht vorgesehen.

Ein strahlungsemittierendes Halbleiterbauelement gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst mindestens einen erfindungsgemäßen strahlungsemittierenden Halbleiterchip, so dass das strahlungsemittierende Halbleiterbauelement ein mittels der Reemissionsstruktur vorteilhaft verbreitertes Emissionsspektrum aufweist.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist das strahlungsemittierende Halbleiterbauelement zur Erzeugung von mischfarbigem, insbesondere weißem, Licht ausgebildet.

Es sei angemerkt, daß unter Weißlicht im Rahmen der Erfindung neben rein weißem Licht mit den Farbkoordinaten x = y = 1/3 im CIE-Farbdiagramm auch weißliches Licht, beispielsweise mit einem Farbstich, zu verstehen ist. Im Zweifel können der Weißlicht-Bereich gemäß der Definition in DIN 6163 Teil 5 (Signalgeber Straße) oder die CIE-Norm herangezogen werden.

Mischfarbiges Licht kann über entsprechende Mischung von Licht verschiedener Wellenlängen und Farben, die von verschiedenen Halbleiterchips erzeugt werden, realisiert werden. Beispielsweise kann mittels geeigneter Mischung des Lichts dreier Halbleiterchips, etwa der Farben Rot, Grün und Blau, weißes Licht erzeugt werden.

Weiterhin kann mischfarbiges Licht über Mischung eines von einem Halbleiterchip erzeugten Lichts und eines von einem Leuchtstoff erzeugten Lichts realisiert werden. Vorzugsweise ist der Leuchtstoff hierbei als Lumineszenzkonversionsstoff, ausgebildet, der die vom Halbleiterchip erzeugte Strahlung teilweise in Strahlung einer größeren Wellenlänge konvertiert. Aus der Überlagerung dieser beiden Strahlungen wird in der Folge mischfarbiges Licht gebildet.

Über die Reemissionsstruktur des erfindungsgemäßen Halbleiterchips kann der Farbwiedergabeindex (CRI: Color Rendering Index) des strahlungsemittierenden, insbesondere weißes Licht emittierenden, Halbleiterbauelements gegenüber einem strahlungsemittierenden Halbleiterbauelement ohne einen Halbleiterchip mit Reemissionsstruktur erhöht sein.

Der Farbwiedergabeindex gibt an, wie gut eine Lichtquelle die Farbe eines mit dieser Lichtquelle beleuchteten Objekts verglichen mit einer Referenzlichtquelle, oftmals einem Temperaturstrahler, wie der Sonne, für das menschliche Auge wiedergibt. Der Farbwiedergabeindex kann Werte von 0 bis 100 annehmen, wobei bei einem Wert von 100 die Farbwiedergabe durch die Lichtquelle der der Referenzlichtquelle entspricht. Temperaturstrahler, wie Glühlampen, können einen Farbwiedergabeindex von 100 erreichen, während der Farbwiedergabeindex von Leuchtstoff basierenden Lichtquellen oder auf Halbleiterchips basierenden Lichtquellen gewöhnlich geringer ist.

Der vergleichsweise geringe Farbwiedergabeindex der beiden letztgenannten Lichtquellen ist auch darin begründet, dass mischfarbiges, insbesondere weißes, Licht in derartigen Lichtquellen über die Mischung von Licht von, verglichen mit Temperaturstrahlern, schmalbandigen Einzelemittern – etwa Leuchtstoffen oder LED-Chips – hergestellt wird und somit spektrale Strahlungsanteile im Emissionsspektrum der Lichtquelle gegenüber einem Temperaturstrahler fehlen.

Die Farbwiedergabe von weißes Licht emittierenden Halbleiterbauelementen kann aufgrund der Reemissionsstruktur, die das Emissionsspektrum des Halbleiterbauelements um die reemittierte Strahlung bereichert, vorteilhaft verbessert werden.

Ein erfindungsgemäßes strahlungsemittierendes Halbleiterbauelement kann beispielsweise mit einer auf Leuchtstoff basierenden Lichtquelle zur Erhöhung des Farbwiedergabeindexes verwendet werden. Bevorzugt ist das Halbleiterbauelement in der Lichtquelle integriert oder wird zusammen mit der Lichtquelle betrieben. Beispielsweise emittiert die Lichtquelle weisses Licht und/oder ist die Leuchtstoff basierende Lichtquelle als Leuchtstoffröhre ausgebildet.

Bevorzugt ist das strahlungsemittierende Halbleiterbauelement zur effizienten Ergänzung des Emissionsspektrums der Leuchtstoff basierenden Lichtquelle ausgebildet. Das strahlungsemittierende Halbleiterbauelement emittiert hierzu besonders bevorzugt in einem Wellenlängenbereich, in dem das Emissionsspektrum der Leuchtstoff basierenden Lichtquelle nur vergleichsweise geringe spektrale Anteile aufweist. Bei herkömmlichen Leuchtstoff basierenden Lichtquellen ist dies oftmals im roten Spektralbereich der Fall.

Weiterhin wird das Halbleiterbauelement bevorzugt derart betrieben, dass sich die Farbe des Mischlichts der Leuchtstoff basierenden Lichtquelle und des Halbleiterbauelements für das menschliche Auge gegenüber der Farbe des von der Lichtquelle ohne das Halbleiterbauelement erzeugten Lichts nicht maßgeblich ändert. Hierzu wird das Halbleiterbauelement beispielsweise gepulst mit einem entsprechenden Tastverhältnis und/oder mit einer entsprechend geringen Intensität des vom Halbleiterbauelement emittierten Lichts betrieben.

Gegebenenfalls kann auch eine Mehrzahl von Halbleiterbauelementen vorgesehen sein, wobei die Halbleiterbauelemente vorzugsweise so aufeinander abgestimmt sind, dass die Mischung des von den Halbleiterbauelementen erzeugten Lichts im wesentlichen der Farbe des von der Leuchtstoff basierenden Lichtquelle allein erzeugten Lichts entspricht und sich die Farbe des Mischlichts bei verbesserter Farbwiedergabe mit Vorteil nicht maßgeblich ändert.

Insbesondere kann so die Gefahr eines übermäßigen Farbstichs ursprünglich weißen Lichts der Leuchtstoff basierenden Lichtquelle bei gleichzeitig aufgrund des Halbleiterbauelements verbesserter Farbwiedergabe verringert werden.

Über ein derartiges Halbleiterbauelement, das in der Leuchtstoff basierenden Lichtquelle integriert sein kann und/oder zusammen mit der Leuchtstoff basierenden Lichtquelle betrieben wird, kann das Emissionsspektrum der Leuchtstoff basierenden Lichtquelle an das Spektrum eines Temperaturstrahlers angeglichen werden.

Weitere Merkmale, Vorteile und Zweckmäßigkeiten der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung der folgenden Ausführungsbeispiele in Verbindungen mit den Figuren.
Es zeigen:
1 ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen strahlungsemittierenden Halbleiterchips anhand einer schematischen Schnittansicht,
2 ein zweites Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen strahlungsemittierenden Halbleiterchips anhand einer schematischen Schnittansicht,
3 eine qualitative Darstellung des Emissionsspektrums eines erfindungsgemäßen strahlungsemittierenden Halbleiterchips,
4 ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen strahlungsemittierenden Halbleiterbauelements anhand einer schematischen Schnittansicht und,
5 ein zweites Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen strahlungsemittierenden Halbleiterbauelements anhand einer schematischen Aufsicht.
Gleiche, gleichartige und gleich wirkende Elemente sind in den Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
In 1 ist ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen strahlungsemittierenden Halbleiterchips anhand einer Schnittansicht schematisch dargestellt.
Der strahlungsemittierende monolithisch integriert ausgeführte Halbleiterchip 1 umfasst einen epitaktisch auf einem Aufwachssubstrat hergestellten Halbleiterkörper 2, der über eine Spiegelschicht 3 auf einem Träger 4 angeordnet ist.
Der Halbleiterkörper 2 weist seitens der Spiegelschicht 3 eine erste Barrierenschicht 5 eines ersten Leitungstyps, beispielsweise n-leitend, auf. Zwischen der ersten Barrierenschicht und einer zweiten Barrierenschicht 6 eines zweiten Leitungstyps, beispielsweise p-leitend, ist ein aktiver Bereich 7 angeordnet, der zur Strahlungserzeugung mittels Elektrolumineszenz ausgebildet und beispielsweise als Doppelheterostruktur ausgeführt ist. Der aktive Bereich 7 ist mit einem ersten Kontakt 8 über den Träger 4 und die erste Barrierenschicht 5 und einem zweiten Kontakt 9 über die zweite Barrierenschicht 6 elektrisch leitend verbunden.
Vorzugsweise ist der erste Kontakt zumindest annähernd vollflächig auf der dem Halbleiterkörper 2 abgewandten Seite des Trägers 4 aufgebracht, sodass eine laterale homogene Stromeinprägung über den aktiven Bereich 7 erleichtert wird.
Der zweite Kontakt 9 ist mit einer Kontaktschicht 10, vorzugsweise des Leitungstyps der zweiten Barriereschicht, elektrisch leitend verbunden. Über einen Bonddraht 11, der mit dem zweiten Kontakt 9 verbunden ist, und den ersten Kontakt 8 kann der Halbleiterchip elektrisch kontaktiert werden. Der Kontaktschicht 10 vom aktiven Bereich 7 aus gesehen nachgeordnet ist eine Reemissionsstruktur 12, die eine zwischen einer dritten Barrierenschicht 13 und einer vierten Barrierenschicht 14, deren Leitungstyp vorzugsweise dem der Kontaktschicht 10 und/oder der zweiten Barrierenschicht entspricht, angeordnete Reemissionsschicht 15, die beispielsweise als Doppelheterostruktur ausgebildet ist, umfasst.
Um die Aufbringung des zweiten Kontakts 9 auf die Kontaktschicht 10 zu erleichtern, ist die laterale Ausdehnung der Reemissionsstruktur vorzugsweise geringer als die der Reemissionsstruktur in Richtung des Trägers nachgeordneter Strukturen, etwa der Kontaktschicht 10, der Barriereschichten 5 bzw. 6 oder des aktiven Bereichs 7. Eine derartige Ausbildung der Reemissionsstruktur kann beispielsweise mittels eines geeigneten Ätzprozesses erfolgen, über den eine zuvor vollflächig über der Kontaktschicht 10 oder dem aktiven Bereich angeordnete Reemissionsstruktur bereichsweise entfernt wird.
Im aktiven Bereich mittels Elektrolumineszenz erzeugte Strahlung 16a, 16b der Peakwellenlänge L1 trifft auf die Reemissionsstruktur 12, wird teilweise in der Reemissionsschicht 15 absorbiert (Strahlung 16a) und als längerwellige Strahlung 17 der Peakwellenlänge L2 von der Reemissionsschicht reemittiert oder wird, wie anhand der Strahlung 16b dargestellt ist, durch die Reemissionsstruktur transmittiert. Die Reemissionsschicht ist dabei derart ausgebildet, dass das Emissionsspektrum des strahlungsemittierenden Halbleiterchips gegenüber einem Halbleiterchip ohne Reemissionsstruktur verbreitert ist. Die Reemissionsschicht ist hierzu bevorzugt derart ausgebildet, dass die Peakwellenlänge L2 um 25 nm von der Peakwellenlänge L1 abweicht.
Die Dicke der Reemissionsschicht ist vorzugsweise derart gewählt, dass die reemittierte Strahlung und die durch die Reemissionsstruktur transmittierte Strahlung bei den jeweiligen Peakwellenlängen der aktiven Zone und der Reemissionsschicht annähernd die gleiche Intensität aufweisen. Hierdurch kann die Ausbildung eines zwischen L1 und L2 im Wesentlichen eben verlaufenden Emissionsspektrums des Halbleiterchips erleichtert werden.
Die Spiegelschicht 3 ist vorzugsweise für die mittels Elektrolumineszenz im aktiven Bereich und/oder Photolumineszenz in der Reemissionsstruktur erzeugte Strahlung reflektierend ausgebildet und enthält beispielsweise ein Metall. Die Spiegelschicht 3 erhöht vorteilhaft die Effizienz des strahlungsemittierenden Halbleiterchips aufgrund einer verminderten Absorption im Träger 4 und/oder einer vermehrten Zuführung von im aktiven Bereich erzeugter Strahlung zur Reemissionsstruktur 15.
Die Spannung zur Erzeugung elektrolumineszenter Strahlung im aktiven Bereich liegt im Ausführungsbeispiel gemäß 1 über die Kontakte 8 und 9 im Wesentlichen nur am aktiven Bereich 7 und nicht an der Reemissionsschicht 15 an. Strahlung in der Reemissionsstruktur wird im Wesentlichen nur über Photolumineszenz erzeugt. Über die Barriereschichten werden durch Photolumineszenz erzeugte Ladungsträger oder injizierte Ladungsträger möglichst lange in der Reemissionsstruktur bzw. dem aktiven Bereich gehalten, um einen möglichst hohen Anteil an strahlender Ladungsträgerrekombination im aktiven Bereich zu erzielen.
Der Halbleiterkörper 2 basiert beispielsweise auf dem III-V-Halbleitermaterialsystem In_x Ga_y Al_1-x-y P und im aktiven Bereich wird im Betrieb des Halbleiterchips Strahlung im orangen Spektralbereich erzeugt, in dem sich das Halbleitermaterialsystem In_x Ga_y Al_1-x-y P durch vorteilhaft hohe Quanteneffizienzen auszeichnet. Die Peakwellenlängen L1 und L2 liegen in diesem Materialsystem mit Vorzug zwischen einschließlich 595 nm und einschließlich 680 nm. In diesem Wellenlängenbereich kann die Strahlung einer ersten Peakwellenlänge L1 besonders effizient erzeugt, nachfolgend in der Reemissionsstruktur effizient absorbiert und als Strahlung mit der Peakwellenlänge L2 reemittiert werden.
Eine metallhaltige Spiegelschicht 3, die eine vorteilhaft hohe Reflektivität in diesem Spektralbereich aufweist, besteht beispielsweise im wesentlichen aus Au. Der Träger 4 ist vorzugsweise vom Aufwachssubstrat des Halbleiterkörpers verschieden und kann ein Halbleitermaterial, etwa GaAs, enthalten, das vorzugsweise entsprechend des ersten Leitungstyps dotiert ist. Zur mechanisch stabilen Befestigung des Halbleiterkörpers mit der Spiegelschicht auf dem Träger kann zwischen Spiegelschicht 3 und Träger 4 eine Verbindungsschicht, etwa eine Lotschicht ausgebildet sein, die in 1 nicht dargestellt ist. Das Aufwachssubstrat ist vom Halbleiterkörper, vorzugsweise nach der Anordnung auf dem Träger, entfernt.
Es sei angemerkt, dass die Spiegelschicht 3 gegebenenfalls auch als Bragg-Spiegel mit einer Mehrzahl von Halbleiterschichtenpaaren mit vergleichsweise hohem Brechungsindexunterschied realisiert sein kann. Ein Bragg-Spiegel kann im Gegensatz zu einer metallhaltigen Spiegelschicht mit Vorteil im Halbleiterkörper monolithisch integriert sein. Der Träger ist dann bevorzugt aus einem Aufwachssubstrat des Halbleiterkörpers gebildet, auf dem der Bragg-Spiegel vor dem aktiven Bereich gewachsen ist.
In 2 ist ein zweites Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen strahlungsemittierenden Halbleiterchips anhand einer Schnittansicht schematisch dargestellt.
Der Halbleiterchip 1 entspricht im Wesentlichen dem in 1 gezeigten Halbleiterchip. Im Unterschied zum in 1 gezeigten Halbleiterchip ist die Reemissionsstruktur 12 zwischen der Kontaktschicht 10 und dem aktiven Bereich 7 angeordnet. Die Betriebsspannung zwischen dem ersten Kontakt 8 und dem zweiten Kontakt 9 liegt somit auch an der Reemissionsschicht 15 an.
Strahlungserzeugung in der Reemissionsstruktur durch Elektrolumineszenz kann jedoch die Abstimmung der Strahlungen der Wellenlängen L1 und L2 aufeinander zur Ausbildung eines gleichförmigen, breiten Emissionsspektrums des Halbleiterchips erschweren, das vorzugsweise bei den Peakwellen L1 und L2 annähernd gleiche Werte annimmt. Um eine solche elektrolumineszente Strahlungserzeugung in der Reemissionsschicht 15 zu vermeiden, ist die Reemissionsschicht bevorzugt derart weit vom aktiven Bereich entfernt im Halbleiterkörper ausgebildet, dass sie außerhalb der Raumladungszone des Halbleiterchips liegt, die zum Beispiel mittels der ersten und der zweiten Barrierenschicht erzeugt wird. Beispielsweise ist die Reemissionsschicht 300 nm, vorzugsweise 600 nm oder bis 1000 nm oder weiter von dem aktiven Bereich entfernt. Die Barrierenschicht 6 kann hierfür entsprechend dick ausgebildet sein.
Die Barrierenschicht 6 kann gemäß dem Ausführungsbeispiel in 2 zugleich als Barrierenschicht für den aktiven Bereich und die Reemissionsschicht ausgebildet sein, sodass gemäß 2 auf eine zusätzliche Barrierenschicht 13, wie in 1, ohne Effizienzminderung des Halbleiterchips verzichtet werden kann. Der Halbleiterkörper 2 ist ebenso wie in 1 monolithisch integriert ausgeführt.
Entgegen der Darstellung in 2 kann die Kontaktschicht 10 auch als nicht in den Halbleiterkörper integrierte Kontaktschicht ausgeführt sein. Die Kontaktschicht kann beispielsweise ein strahlungsdurchlässiges Kontaktmaterial, das sich vorzugsweise durch eine vorteilhaft hohe Leitfähigkeit in lateraler Richtung auszeichnet, enthalten und/oder nach der Fertigstellung des Halbleiterkörpers, etwa nach beendeter Epitaxie, auf diesen aufgebracht sein. Hierüber wird eine homogene Bestromung des aktiven Bereichs vom zweiten Kontakts 9 her erleichtert. Geeignete strahlungsdurchlässige Materialien sind beispielsweise TCO- Materialien (Transparent Conducting Oxides), etwa ZnO, SnO oder ITO.
Zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Halbleiterchips wird beispielsweise zuerst der Halbleiterkörper, vorzugsweise epitaktisch auf einem Aufwachssubstrat, hergestellt. Beispielsweise wird auf dem Aufwachssubstrat zunächst die Reemissionsstruktur 12, gefolgt von dem aktiven Bereich 7, hergestellt. Auf der dem Aufwachssubstrat abgewandten Seite des Halbleiterkörpers kann nachfolgend eine Spiegelschicht entweder als Bragg-Spiegel in den Halbleiterkörper integriert oder als metallhaltige Spiegelschicht auf den Halbleiterkörper aufgebracht werden. Eine metallhaltige Spiegelschicht kann beispielsweise mittels Aufdampfen oder Sputtern auf den Halbleiterkörper aufgebracht werden. Der Halbleiterkörper kann nachfolgend seitens der Spiegelschicht auf einem Träger angeordnet werden, woraufhin das Aufwachssubstrat, beispielsweise mittels eines Laserablationsverfahrens oder Ätzprozesses, entfernt wird. Die Befestigung des Halbleiterkörpers auf dem Träger erfolgt beispielsweise mittels eines Lots. Die hierbei ausgebildete Lotverbindung ist vorzugsweise zwischen Träger und Spiegelschicht angeordnet.
In 3 ist qualitativ ein Emissionsspektrum eines strahlungsemittierenden Halbleiterchips etwa gemäß 1 oder 2 dargestellt.
Es ist die Intensität I der vom Halbleiterchip emittierten Strahlung in Abhängigkeit der Wellenlänge λ dargestellt. Im aktiven Bereich erzeugte Strahlung der Peakwellenlänge L1 wird teilweise von einer Reemissionsschicht absorbiert und als Strahlung einer Peakwellenlänge L2 > L1 reemittiert, die beide im sichtbaren Spektralbereich liegen. Aus der Überlagerung der in 3 gestrichelt dargestellten, sich überlappenden Emissionsbanden des aktiven Bereichs 181 und einer Reemissionsschicht 182 ergibt sich das Emissionsspektrum 180 des Halbleiterchips. Das Spektrum verläuft im Bereich zwischen den Wellenlängen L1 und L2 vergleichsweise eben und sinkt im Zwischenbereich nicht unter den halben Maximalwert des Emissionsspektrums des aktiven Bereichs bei L1 und/oder der Reemissionsschicht bei L2. Weiterhin sind der aktive Bereich und die Reemissionsschicht über eine geeignete Dicke der Reemissionsschicht derart aufeinander abgestimmt, dass die Intensität bei L1 ungefähr gleich der Intensität bei L2 ist.
Aus Gründen der Übersichtlichkeit wurde in 3 nur eine Reemissionsschicht betrachtet. Gegebenenfalls können aber bei der Erfindung noch weitere Reemissionsschichten in der Reemissionsstruktur ausgebildet sein, aufgrund derer die spektrale Breite 18 (volle Breite auf halber Höhe) des Emissionsspektrums des Halbleiterchips weitergehend erhöht werden kann.
In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung umfasst die Reemissionsstruktur deshalb eine Mehrzahl von Reemissionsschichten. Bevorzugt ist zwischen zwei benachbarten Reemissionsschichten eine diesen gemeinsame Barrierenschicht angeordnet.
Um Reabsorption von in den Reemissionsschichten erzeugter Strahlung in weiteren Reemissionsschichten vorzubeugen, ist die in der Reemissionsstrukur seitens des aktiven Bereichs angeordnete Reemissionsschicht für eine Peakwellenlänge L21 ausgebildet, die größer als die im aktiven Bereich erzeugte Peakwellenlänge L1, aber kleiner als die in den weiteren Reemissionsschichten erzeugte Wellenlängen ist. Die Peakwellenlänge der in den weiteren Reemissionsschichten erzeugten Strahlung nimmt bevorzugt mit wachsender Entfernung der jeweiligen Reemissionsschicht vom aktiven Bereich ab, so dass eine Reabsorption bereits reemittierter Strahlung in Reemissionsschichten vermindert wird. Die Abstimmung der Intensitäten der von den Reemissionsschichten erzeugten Strahlungen untereinander und/oder der im aktiven Bereich erzeugten Strahlung kann so vereinfacht werden.
Vorzugsweise umfasst die Reemissionsstruktur drei oder weniger Reemissionsschichten, so dass die vom Halbleiterchip emittierte Strahlung sowohl eine vorteilhaft hohe spektrale Breite, als auch eine angemessene Intensität aufweist, da jede Reemissionsschicht den Anteil an in der aktiven Zone erzeugter Strahlung der Peakwellenlänge L1, der aus dem Halbleiterchip ausgekoppelt wird, vermindert.
Über die Reemissionsstruktur, insbesondere mit einer Mehrzahl von Reemissionsschichten, kann gegebenenfalls eine Halbwertsbreite eines auf In_x Ga_y Al_1-x-y P basierenden Halbleiterchips erzielt werden, die 70 nm oder größer ist. Mittels dreier Reemissionsschichten kann eine Halbwertsbreite von 100 nm oder mehr, etwa 120 nm, erreicht werden.
Die in obigem Materialsystem über eine einzelne Reemissionsschicht, deren Reemissionspeakwellenlänge etwa um 25 nm von der Peakwellenlänge der im aktiven Bereich erzeugten Strahlung abweicht, erreichbare Halbwertsbreite beträgt beispielsweise 40 nm.
In 4 ist ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen strahlungsemittierenden Halbleiterbauelements 19 anhand einer Schnittansicht schematisch dargestellt. Ein Gehäusekörper 20 des strahlungsemittierenden Halbleiterbauelements weist eine Ausnehmung 21 auf, in der ein erfindungsgemäßer strahlungsemittierender Halbleiterchip 1 und ein weiterer Halbleiterchip 22 angeordnet sind. Die beiden Halbleiterchips sind vorzugsweise über voneinander getrennte Anschlüsse getrennt ansteuerbar. Die Anschlüsse sind in 4 der Übersichtlichkeit halber nicht dargestellt. Das strahlungsemittierende Halbleiterbauelement ist vorzugsweise oberflächenmontierbar (SMD: Surface Mountable Device) ausgeführt.
Das strahlungsemittierende Halbleiterbauelement gemäß 4 ist zur Erzeugung mischfarbigen, insbesondere weißen Lichts ausgebildet. In einem Umhüllungsmaterial 23, etwa ein Silikon enthaltend, ist hierzu, beispielsweise in der Form kleiner Partikel, ein Lumineszenz-Konversionsmaterial 24, etwa ein YAG-basierender Leuchtstoff, angeordnet, sodass die Strahlung, die von einem der Halbleiterchips emittiert wird, teilweise in Strahlung einer höheren Wellenlänge konvertiert wird. Beispielsweise emittiert der Halbleiterchip 22 im blauen oder ultravioletten Spektralbereich. Diese Strahlung wird mittels des Lumineszenz-Konversionsmaterial 24 zum Teil in beispielsweise gelbes Licht konvertiert und aus der Überlagerung kann weißes Licht resultieren. Die Wand 25 der Ausnehmung 21 des Gehäusekörpers ist vorzugsweise reflektierend ausgebildet und weist hierzu beispielsweise einen weißen Kunststoff auf oder ist mit einem reflexionssteigernden Material, etwa einem Metall, überzogen. Hierüber kann die Effizienz des strahlungsemittierenden Halbleiterbauelements vorteilhaft erhöht werden.
Das über derartige Mischung zweier Wellenlängen erzeugte weiße Licht, hat jedoch gewöhnlich einen vergleichsweise geringen Farbwiedergabeindex. Mittels des erfindungsgemäßen Halbleiterchips 1, der beispielsweise im roten Spektralbereich emittiert und ein aufgrund der Reemissionsstruktur verbreitertes Emissionsspektrum aufweist, kann der Farbwiedergabeindex des strahlungsemittierenden Halbleiterbauelements erhöht werden. Um die Erscheinung des weißen Lichts nicht durch einen unnötigen Farbstich zu beeinträchtigen, kann der Halbleiterchip 1 beispielsweise gepulst mit einem derartigen Tastverhältnis und/oder mit einer derart geringen Intensität betrieben werden, dass das menschliche Auge einen durch den Halbleiterchip 1 verursachten, etwa rötlichen, Farbstich des weissen Lichts nur vermindert oder gar nicht wahrnehmen kann.
In 5 ist ein zweites Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen strahlungsemittierenden Halbleiterbauelements anhand einer Aufsicht schematisch dargestellt. In einer Ausnehmung 21 des Gehäusekörpers 20 mit einer Wand 25 sind hierbei drei Halbleiterchips 1a, 1b und 1c angeordnet. Die Halbleiterchips sind hierbei so ausgebildet, dass die Mischung der von diesen erzeugten Strahlungen, beispielsweise im roten, grünen und blauen Spektralbereich, mischfarbiges, insbesondere weißes Licht ergibt. Es ist zumindest ein Halbleiterchip, vorzugsweise sind alle Halbleiterchips, mit einer integrierten Reemissionsstruktur ausgebildet. Aufgrund der vorteilhaft erhöhten spektralen Breite des Emissionsspektrums des oder der Halbleiterchips wird der Farbwiedergabeindex der vom Halbleiterbauelement erzeugten Strahlung – durch Bereicherung des Emissionsspektrums um die reemittierten Wellenlängen – vorteilhaft erhöht.
Halbleiterbauelemente mit einem erfindungsgemäßen Halbleiterchip, etwa gemäß 1 oder 2, können beispielsweise in eine Leuchstoff basierende Lichtquelle, etwa eine Leuchtstoffröhre, eingebaut oder gemeinsam mit ihr betrieben werden werden, sodass der Farbwiedergabeindex der resultierenden Mischlichtquelle aufgrund des Halbleiterbauelements erhöht ist.
Die Erfindung ist nicht durch die Beschreibung anhand der Ausführungsbeispiele beschränkt. Vielmehr umfasst die Erfindung jedes neue Merkmal sowie jede Kombination von Merkmalen, was insbesondere jede Kombination von Merkmalen in den Patentansprüchen beinhaltet, auch wenn dieses Merkmal oder diese Kombination selbst nicht explizit in den Patentansprüchen oder Ausführungsbeispielen angegeben ist.

Claims

Strahlungsemittierender Halbleiterchip (1), umfassend einen Halbleiterkörper (2) mit einem zur elektrolumineszenten Strahlungserzeugung einer Strahlung einer ersten Peakwellenlänge L1 vorgesehenen aktiven Bereich (7) und eine Reemissionsstruktur (12), die mindestens eine durch die Strahlung der ersten Peakwellenlänge L1 (16a) optisch zur Erzeugung photolumineszenter Strahlung einer zweiten Peakwellenlänge L2 (17) anregbare Reemissionsschicht (15) aufweist, wobei die Peakwellenlänge L1 kleiner ist als die Peakwellenlänge L2, – die Reemissionsstruktur (12) monolithisch in den Halbleiterkörper (2) integriert ist, – dem aktiven Bereich (7) eine Spiegelschicht (3) nachgeordnet ist, – dem Halbleiterchip (1) ein Emissionsspektrum (180) zugeordnet ist und – die Reemissionsschicht (15) zur Verbreiterung des Emissionsspektrums (181, 182) des Halbleiterchips (1) gegenüber einem entsprechenden Emissionsspektrum (181) der im aktiven Bereich (7) erzeugten Strahlung der Peakwellenlänge L1 (16a, 16b) ausgebildet ist.
Halbleiterchip nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Peakwellenlänge L1 und/oder die Peakwellenlänge L2 im sichtbaren Spektralbereich liegt.
Halbleiterchip nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Emissionsspektrum des Halbleiterchips (1) eine Halbwertsbreite (18) von 25 nm, vorzugsweise 30 nm, oder mehr aufweist.
Halbleiterchip nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Emissionsspektrum des Halbleiterchips (1) eine Halbwertsbreite (18) zwischen 30 nm und 40 nm aufweist.
Halbleiterchip nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Differenz der Peakwellenlängen L1 und L2 60 nm, vorzugsweise 50 nm, oder weniger beträgt.
Halbleiterchip nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Differenz der Peakwellenlängen L1 und L2 zwischen 20 nm und 30 nm beträgt.
Halbleiterchip nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Emissionsspektrum des Halbleiterchips (1) im Bereich zwischen den Peakwellenlängen L1 und L2 im wesentlichen plateauartig verläuft.
Halbleiterchip nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Spiegelschicht (3) auf dem Halbleiterkörper (2) angeordnet ist.
Halbleiterchip nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Spiegelschicht (3) ein Metall enthält.
Halbleiterchip nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Halbleiterkörper (2) epitaktisch auf einem Aufwachssubstrat hergestellt ist.
Halbleiterchip nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Halbleiterkörper (2) auf einem Träger (4) angeordnet ist und die Spiegelschicht (3) zwischen dem Halbleiterkörper und dem Träger angeordnet ist.
Halbleiterchip nach Anspruch 10 und 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (4) von dem Aufwachssubstrat des Halbleiterkörpers (2) verschieden ist.
Halbleiterchip nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Aufwachssubstrat vom Halbleiterkörper (2) abgelöst ist.
Halbleiterchip nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Halbleiterkörper (2), insbesondere der aktive Bereich (7) und/oder die Reemissionsschicht (15), mindestens ein III-V-Halbleitermaterial, insbesondere ein Halbleitermaterial aus den Materialsystemen, In_x Ga_y Al_1-x-y P, In_x Ga_y Al_1-x-y N oder In_x Ga_y Al_1-x-y As, jeweils mit 0 ≤ x ≤ l, 0 ≤ y ≤ 1 und x + y ≤ 1, enthält.
Strahlungsemittierendes Halbleiterbauelement dadurch gekennzeichnet, dass das strahlungsemittierende Halbleiterbauelement (19) mindestens einen strahlungsemittierenden Halbleiterchip (1) nach einem der vorhergehenden Patentansprüche aufweist.
Strahlungsemittierendes Halbleiterbauelement nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass das strahlungsemittierende Halbleiterbauelement zur Erzeugung von mischfarbigem, insbesondere weissem, Licht ausgebildet ist.
Strahlungsemittierendes Halbleiterbauelement nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Reemissionsstruktur (12) den Farbwiedergabeindex des strahlungsemittierenden Halbleiterbauelements gegenüber einem strahlungsemittierenden Halbleiterbauelement ohne Reeemissionsstruktur erhöht.
Verwendung eines strahlungsemittierenden Halbleiterbauelements nach einem der Ansprüche 15 bis 17, mit einer auf Leuchtstoff basierenden Lichtquelle zur Erhöhung des Farbwiedergabeindexes.