DE102006047071A1 - Versetzungsbasierter Lichtemitter mit MIS-Struktur - Google Patents

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Abstract

Licht emittierendes Halbleiterbauelement mit einem Substrat, das eine erste Grenzfläche zwischen einer ersten und einer zweiten Siliziumschicht aufweist, deren als ideal gedachte Gitterstrukturen relativ zueinander um eine senkrecht zur Substratoberfläche stehende erste Achse um einen Drehwinkel verdreht und um eine zweite parallel zur Substratoberfläche liegende Achse um einen Kippwinkel verkippt sind, derart, dass im Bereich der Grenzfläche ein Versetzungsnetzwerk vorliegt, wobei der Drehwinkel und der Kippwinkel so gewählt sind, dass ein Elektrolumineszenzspektrum des Halbleiterbauelements ein absolutes Maximum der emittierten Lichtintensität bei entweder 1,3 Mikrometern Lichtwellenlänge oder 1,55 Mikrometern Lichtwellenlänge aufweist.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Licht emittierendes Halbleiterbauelement auf Siliziumbasis und ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Licht emittierenden Halbleiterbauelements.
  • Die Entwicklung der Halbleitertechnologie weist in Richtung höherer Integrationsdichte integrierter Schaltungen und schnellerer Signalverarbeitung. Zukünftige integrierte Schaltungen werden voraussichtlich daher nicht mehr allein auf elektronischer Signalerzeugung und Signalverarbeitung beruhen, sondern zunehmend optische und optoelektronische Bauelemente integrieren, um eine weitere Steigerung der Verarbeitungsgeschwindigkeit und eine Reduzierung der Verlustleistung zu erzielen. Weiterhin wird angestrebt, durch Multiplexing optischer Signale in Wellenleitern auf dem Chip die architektonische Komplexität zu verringern. Für die optische Signalverarbeitung sind infrarote Spektralbereiche prädestiniert.
  • Basismaterial der Halbleitertechnologie ist Silizium. Bekannte, effiziente Leucht- und Laserdioden im infraroten Spektralbereich sind jedoch nicht aus Silizium, sondern insbesondere aus III-V-Halbleitern wie Galliumarsenid, Indiumarsenid oder Indiumgalliumarsenid hergestellt. Diese sind nur in Form aufwändiger Hyb ridverfahren in die siliziumbasierte Halbleitertechnologie integrierbar. Solchen Verfahren werden keine Anwendungschancen eingeräumt.
  • Silizium ist lange Zeit nicht als geeignetes Basismaterial für Lichtemitter angesehen worden, weil Silizium im Gegensatz zu beispielsweise Galliumarsenid und vielen anderen Halbleitermaterialien ein so genannter indirekter Halbleiter ist. Bei indirekten Halbleitern liegen das Energieminimum der Leitungsbandzustände, entsprechend der minimalen Energie freier Elektronen, und das Energiemaximum der Valenzbandzustände, entsprechend der minimalen Energie freier Löcher, als Funktion des Ladungsträgerimpulses betrachtet nicht bei demselben Impulswert. Da ein Photon bekanntlich praktisch impulsfrei ist, muss die Impulserhaltung bei der strahlenden Rekombination von freien Elektron-Loch-Paaren im Silizium durch eine Wechselwirkung der Ladungsträger mit dem Kristallgitter gewährleistet werden, nämlich durch die Erzeugung von impulsbehafteten Gitterwellen in Form eines oder mehrerer Phononen. Die Vernichtung eines freien Elektron-Lochpaares unter Lichtemission erfordert im Silizium also die Erzeugung eines Phonons zusätzlich zum erwünschten Photon. Ein solcher Prozess hat eine geringere Wahrscheinlichkeit als die unmittelbare Erzeugung allein eines Photons, wie sie in so genannten direkten Halbleitern wie Galliumarsenid erfolgt, bei denen die Energieminima von Elektronen und Löchern auf denselben Impulswert fallen.
  • Trotzdem sind in jüngerer Zeit effiziente, auf Band-Band-Rekombination beruhende Lichtemitter auf Siliziumbasis entwickelt worden, vgl. beispielsweise die DE 10 2004 042 997 der Anmelderin, die am Anmeldetag der vorliegenden Patentanmeldung noch nicht veröffentlicht war.
  • Für die optoelektronische Anwendung sind jedoch insbesondere Lichtemitter im spektralen Fenster um 1,5 μm (etwa 0,8 eV) oder im spektralen Fenster um 1,3 μm (etwa 0,94 eV) erforderlich. Diese Spektralgebiete sind unter Ausnutzung einer strahlenden Band-Band-Rekombination nur mit einer Silizium-Germanium-Legierung mit hohen Germaniumanteil erreichbar. Die für die erforderliche Lichtausbeute benötigte Defektarmut ist in solchen Legierungen jedoch nur schwer realisierbar.
  • Alternative Ansätze verfolgen daher eine „Züchtung" bekannter niederenergetischer Lichtemissionen des Silizium, die nach heutigem Wissensstand auf Kristalldefekte wie Versetzungen zurückzuführen sind. Da die an der Lichtemission beteiligten Energieniveaus an den Defekten lokalisiert sind, können die Energierelaxationsprozesse, die zur Lichtemission führen, ohne Phononenbeteiligung stattfinden.
  • Aus der Veröffentlichung von V. Kveder, M. Badylevitch et al., „Roomtemperature silicon light-emitting diodes based on dislocation luminescence", Applied Physics Letters, Volume 84, Number 12, Seiten 2106 – 2108 ist eine Leuchtdiode bekannt, die bei Raumtemperatur eine Elektrolumineszenz zeigt, die von der sogenannten D1-Linie dominiert wird. Die D1-Lumineszenz im Silizium wird nach derzeit vorherrschender Meinung von strahlenden Energierelaxationsprozessen an Versetzungsstrukturen hervorgerufen, vgl. T. Sekiguchi, S. Ito, A. Kanai, „Cathodoluminescence study on the tilt and twist boundaries in bonded silicon wafers", Materials Science and Engeneering B 91-92 (2002), Seiten 244–247.
  • V. Kveder et al. erzielen eine Erhöhung der Effizienz der D1-Lumineszenz bei Raumtemperatur durch die Unterdrückung nicht strahlender Rekombinationsprozesse, die von Verunreinigungen hervorgerufen werden, welche in der Umgebung der Versetzungen lokalisiert sind.
  • Nachteil der von Kveder et al. beschriebenen Leuchtdioden ist, dass sich ihre Lumineszenz über einen relativ weiten Spektralbereich erstreckt und auch eine ausgeprägte Schulter bei höheren Energien um 0,85 eV hat. Diese Lumineszenz wird als D2-Lumineszenz bezeichnet. Sie ist jedoch für optoelektronische Anwendungen uninteressant. Die von Kveder et. al zur Herstellung der Leuchtdioden verwendeten plastisch deformierten Substrate haben darüber hinaus den Nachteil, dass die darin enthaltenen unregelmäßigen Versetzungsanordnungen nach derzeitigem Stand der Technik nicht ausreichend reproduzierbar hergestellt werden können.
  • Aus der internationalen Patentanmeldung PCT/EP2006/062030, die am Anmeldetag der vorliegenden Patentanmeldung noch unveröffentlicht war, ist es bekannt, ein Versetzungsnetzwerk in einem lichtemittierenden Halbleiterbauelement vorzusehen, das an einer Grenzfläche zwischen einer ersten und einer zweiten Siliziumschicht angeordnet ist. Die als ideal gedachten Gitterstrukturen der beiden Siliziumschichten sind relativ zueinander um eine senkrecht zur Substratoberfläche stehende erste Achse um einen Drehwinkel verdreht und um eine zweite, parallel zur Substratoberfläche liegende Achse um einen Kippwinkel verkippt. Der Drehwinkel und der Kippwinkel sind so ausgewählt, dass ein Elektrolumineszenzspektrum des Halbleiterbauelements ein absolutes Maximum der emittierten Lichtintensität bei entweder 1,3 Mikrometern Lichtwellenlänge oder 1,55 Mikrometern Lichtwellenlänge aufweist. Bei diesem Lichtemitter werden die Lichtemissionen je nach Winkelpaar ganz überwiegend von der D1-Emission oder von der D3-Emission des Siliziums hervorgerufen.
  • Das der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende technische Problem ist es, ein derartiges siliziumbasiertes Licht emittierendes Halbleiterbauelement so weiter zu bilden, dass die Lichtemission besonders intensiv ist.
  • Dieses technische Problem wird gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung durch ein Licht emittierendes Halbleiterbauelement mit einem Substrat gelöst, das eine erste Grenzfläche zwischen einer ersten und einer zweiten Siliziumschicht aufweist, deren als ideal gedachte Gitterstrukturen relativ zueinander um eine senkrecht zur Substratoberfläche stehende erste Achse um einen Drehwinkel verdreht und um eine zweite parallel zur Substratoberfläche liegende Achse um einen Kippwinkel verkippt sind, derart, dass im Bereich der Grenzfläche ein Versetzungsnetzwerk vorliegt, wobei der Drehwinkel und der Kippwinkel so gewählt sind, dass ein Elektrolumineszenzspektrum des Halbleiterbauelements ein absolutes Maximum der emittierten Lichtintensität bei entweder 1,3 Mikrometern Lichtwellenlänge oder 1,55 Mikrometern Lichtwellenlänge aufweist.
  • Das erfindungsgemäß Licht emittierende Halbleiterbauelement bildet weiterhin eine Metall-Isolator-Halbleiterstruktur, bei der das Versetzungsnetzwerk nahe der Isolator-Halbleiter-Grenzfläche der Metall-Isolator-Halbleiter-Struktur angeordnet ist.
  • Die Lichtemission des Halbleiterbauelements der vorliegenden Erfindung ist gegenüber dem beschriebenen bekannten Halbleiterbauelement deutlich erhöht.
  • Die Anordnung des Versetzungsnetzwerks nahe der Isolator-Halbleiter-Grenzfläche der Metall-Isolator-Halbleiter-Struktur ist im Sinne der vorliegenden Erfindung so zu verstehen, dass das Versetzungsnetzwerk im Bereich einer Akkumulationszone von Majoritätsladungsträgern nahe der Isolator-Halbleiter-Grenzfläche liegt. Eine solche Akkumulationszone bildet sich bei einer Metall-Isolator-Halbleiter-(nachfolgend auch MIS)-Struktur infolge einer Bandverbiegung im Halbleitermaterial nahe der Isolator-Halbleiter-Grenzfläche bei Anliegen einer geeigneten Betriebsspannung. Sie beruht auf einer anziehende Potentialstruktur für Majoritätsladungsträger. Beispielsweise ist im n-Typ Silizium an der Isolator-Halbleiter-Grenzfläche eine für Elektronen anziehende Potentialstruktur vorhanden.
  • Bei Anlegen einer geeigneten Spannung können Minoritätsladungsträger aus dem Metall durch den Isolator in den Halbleiter tunneln und rekombinieren dann mit hoher Wahrscheinlichkeit im Bereich der Akkumulationszone. Aufgrund der Anordnung des Versetzungsnetzwerks im Bereich oder in der Nähe der Akkumulationszone findet die strahlende Rekombination überwiegend über strahlende Rekombinationskanäle statt, die das Vernetzungsnetzwerk bereitstellt. Je nach gewählter Kombination von Dreh- und Kippwinkel wird dabei erfindungsgemäß entweder die D1-Lumineszenz oder die D3-Lumineszenz stark hervorgehoben.
  • Der Erfindung liegt weiterhin die Erkenntnis zugrunde, dass durch Einstellung geeigneter Paare von Drehwinkel und Kippwinkel Versetzungsnetzwerke an der ersten Grenzfläche gebildet werden, die eine spektral begrenzte und intensive Lumineszenz hervorrufen, die je nach Winkelpaar ganz überwiegend von der D1-Emission oder von der D3-Emission hervorgerufen wird. Dabei deckt die D1-Lumineszenz den spektralen Bereich um 1,55 Mikrometer ab und die D3-Lumineszenz den Spektralbereich um 1,3 Mikrometer. Aufgrund der gleichzeitig erzielten Unterdrückung konkurrierender strahlender Energierelaxationsprozesse erhöht sich die Quanteneffizienz der Lichtemission im jeweils optimierten Lumineszenzbereich, also entweder im Bereich der D1-Lumineszenz oder im Bereich der D3-Lumineszenz.
  • Der Begriff „absolutes Maximum der emittierten Lichtintensität" bezieht sich, was den Intensitätsvergleich mit anderen Lichtemissionen angeht, auf den spektralen Bereich zwischen 0,7 und 1,2 eV, erfasst also den Bereich der an sich bekannten D-Lumineszenzen und der Lichtemissionen mit Energien nahe der Bandlückenenergie des Silizium von etwa 1,1 eV. Ein Intensitätsvergleich mit außerhalb dieses Spektralbereiches zwischen 0,7 und 1,2 eV liegenden Lichtemissionen spielt für die Definition des Licht emittierenden Halbleiterbauelements der vorliegenden Erfindung keine Rolle.
  • Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Licht emittierenden Halbleiterbauelements erläutert. Soweit Ausführungsbeispiele nicht als alternativ gekennzeichnet sind, können sie miteinander kombiniert werden.
  • Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist das Versetzungsnetzwerk mit einem Abstand von 10 bis 200 Nanometern von der Isolator-Halbleiter-Grenzfläche angeordnet. Höhere Lichtemissionsintensitäten können erzielt werden, wenn das Versetzungsnetzwerk mit einem Abstand von 20 bis 100 Nanometern von der Isolator-Halbleiter-Grenzfläche angeordnet ist. Die bisher besten Ergebnisse wurden in Halbleiterbauelementen erzielt, bei dem das Versetzungsnetzwerk mit einem Abstand von 30 bis 60 Nanometern von der Isolator-Halbleiter-Grenzfläche angeordnet ist.
  • Bevorzugt bildet das Licht emittierende Halbleiterbauelement eine Metall-Isolator-Halbleiter-Diode (MIS-Diode). Hierbei wird als Metallschicht der Metall-Isolator-Halbleiter-Struktur bevorzugt eine Titanschicht verwendet. Andere metallisch leitfähige Materialien, die im Stand der Technik beschrieben sind, sollten ebenso geeignet sein.
  • Als Isolator kann beispielsweise Siliziumdioxid verwendet werden. Auch hier können andere Materialien gleich oder sogar besser geeignet sein. Die Dicke der Isolatorschicht beträgt vorzugsweise 2 bis 10 Nanometer. In einem alternativen Ausführungsbeispiel beträgt die Dicke der Isolatorschicht 1 bis 5 Nanometer. Die Dicke sollte so gewählt werden, dass ein Tunneln von Minoritätsladungsträgern aus dem Metall durch den Isolator in den Halbleiter bei normalen Betriebsspannungen möglich ist.
  • Die Auswahl eines geeigneten Winkelpaares spielt für die Realisierung des Halbleiterbauelements der vorliegenden Erfindung eine große Rolle. Zahlreiche Winkelpaare haben sich als nicht geeignet herausgestellt, die D1- oder die D3-Emission hervorzuheben. Vorzugsweise ist das Winkelpaar derart eingestellt, dass in der Elektrolumineszenz des Halbleiterbauelements entweder im wesentlichen nur die D1- oder im wesentlichen nur die D3-Emission im Spektralbereich zwischen 0,7 und 1,1 eV zu beobachten ist. „Im wesentlichen" bedeutet: Geringfügige Beiträge anderer Lumineszenzen oder der strahlenden Band-Band-Rekombination können oft nicht verhindert werden, schmälern die Nutzbarkeit eines betreffenden Winkelpaars jedoch nicht.
  • Bei einem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel beträgt der Drehwinkel zwischen 1,1 ° und 1,5 ° und der Kippwinkel zwischen 0,6 ° und 0,7 °. Auf diese Weise entsteht an der ersten Grenzfläche ein Versetzungsnetzwerk, das eine spektral begrenzte und intensive Lumineszenz hervorruft, die ganz überwiegend von der D1-Emission hervorgerufen wird.
  • Mit dem Licht emittierenden Halbleiterbauelement dieses Ausführungsbeispiels gelingt es, die D1-Emission gegenüber den Emissionen D2 bis D4 sowie gegenüber der Band-Band-Emissionslinie bei 1,1 eV deutlich hervorzuheben. Auf diese Weise wird die spektrale Breite der Elektrolumineszenz des Halbleiterbauelements deutlich reduziert. Darüber hinaus erhöht sich aufgrund der Unterdrückung konkurrierender strahlender Energierelaxationsprozesse die Quanteneffizienz der Lichtemission im Bereich der D1-Lumineszenz.
  • Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Licht emittierenden Halbleiterbauelements erläutert.
  • Bevorzugt beträgt der Drehwinkel 1,3 °.
  • Weiter bevorzugt beträgt der Kippwinkel 0,64 °.
  • In einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel beträgt der Drehwinkel 1,3 ° und der Kippwinkel 0,64 °. Dabei sind die erste und zweite Siliziumschicht bevorzugt von zwei Siliziumscheiben mit (100)-Oberflächen gebildet. Nach heutiger Fertigungstechnik können der Drehwinkel und der Kippwinkel mit einer Genauigkeit von mindestens 0,1 ° hergestellt und bestimmt werden. Grundsätzlich ist es auch denkbar, anders als (100)-orientierte Siliziumscheiben zu verwenden, etwa (111) oder (010)-orientierte Siliziumscheiben. Jedoch liegen derzeit noch keine Erfahrungen damit vor.
  • In einem alternativen Ausführungsbeispiel beträgt der Drehwinkel zwischen 8,9 ° und 9,1 ° beträgt und der Kippwinkel zwischen 0,1 ° und 0,3 ° beträgt. Mit diesem Ausführungsbeispiel gelingt ebenfalls die Herstellung eines Versetzungsnetzwerks an der ersten Grenzfläche, das eine intensive Lumineszenz hervorruft, die überwiegend von der D1-Emission hervorgerufen wird. Bevorzugt beträgt der Drehwinkel 9,0 °. Weiter bevorzugt beträgt der Kippwinkel 0,2 °. Besonders bevorzugt beträgt der Drehwinkel 9,0 ° und der Kippwinkel 0,2 °.
  • In einem weiteren alternativen Ausführungsbeispiel beträgt der Drehwinkel zwischen 8,1 ° und 8,3 ° und der Kippwinkel zwischen 0,1 ° und 0,3 °. Mit diesem Ausführungsbeispiel gelingt es, ein Versetzungsnetzwerk an der ersten Grenzfläche herzustellen, mit dem eine spektral begrenzte und intensive Lumineszenz hervorgerufen werden kann, die ganz überwiegend von der D3-Emission herrührt.
  • Es ist zu erwarten, dass weitere Wertepaare von Drehwinkeln und Kippwinkeln existieren, die dazu führen, dass das Elektrolumineszenzspektrum des Licht emittierenden Halbleiterbauelements ein absolutes Maximum bei der D1-Emission oder bei der D3-Emission hat.
  • Für die Intensität der D1-Lichtemission hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, wenn eine geringfügige Dekoration des Versetzungsnetzwerks mit Sauerstoff vorliegt.
  • Die Oberflächen sind bevorzugt mit Hilfe eines Waferbonding-Verfahrens verbunden. Es existieren zwar zahlreiche etablierte Verfahren zur Herstellung von Versetzungen. Beispielsweise können Versetzungsnetzwerke mit Hilfe plastischer Deformation hergestellt werden, vgl. die eingangs zitierten Arbeiten von Kveder. Eine Alternative bietet die Erzeugung von Fehlanpassungsversetzungen (misfit dislocations) bei Abscheidung von Schichten mit unterschiedlichen Gitterkonstanten, wie zum Beispiel von Silizium-Germanium-Schichten auf einem Siliziumsubstrat. Versetzungsnetzwerke können auch durch Implantation von Ionen und anschließende Ausheilungsschritte erzeugt werden. Dabei können perfekte oder nicht perfekte Versetzungsschleifen (dislocation loops) entstehen oder stäbchenförmige Versetzungen (rod-like defects). Alle diese Verfahren haben jedoch den Nachteil, dass sie nicht mit der erforderlichen Präzision kontrollierbar und reproduzierbar sind. Das Waferbonding bietet gegenüber diesen Verfahren den Vorteil, die Dreh- und Kippwinkel präzise einzustellen und auf diese Weise besonders regelmäßige und gut reproduzierbare Versetzungsnetzwerke herzustellen.
  • Wie die Erfinder in umfangreichen Untersuchungen in Übereinstimmung mit der bekannten Fachliteratur feststellen konnten, haben schon relativ geringfügige Änderungen der Dreh- und Kippwinkel starke Auswirkungen auf die dadurch entstehenden Versetzungsstrukturen und auf die von ihnen hervorgerufenen Lichtemissionen im Bereich der Lumineszenzen D1 bis D4.
  • Bevorzugt ist die zweite Achse, die die Verkippung der ersten und zweiten Siliziumschicht zu einander definiert, parallel oder annähernd parallel zu einer <110>-Richtung der Wafer.
  • Selbstverständlich können jedoch auch separate Dotierungsschritte zur Herstellung der p- und n-dotierten Gebiete des Halbleiterbauelements vorgesehen sein. Weitere Einzelheiten der Dotierung werden im Zusammenhang der Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels anhand von 2 erläutert.
  • Bevorzugte Ausführungsbeispiele des Licht emittierenden Halbleiterbauelements der vorliegenden Erfindung sind als Leuchtdiode oder als Laserdiode ausgebildet. Dies schließt insbesondere eine geeignete Kontaktierung der p- und n-Bereiche ein, die nach geläufigen Methoden aufgebracht werden kann. Die Herstellung einer Laserdiode erfordert bekanntermaßen die zusätzliche Schaffung eines Resonators, was beispielsweise durch eine Verspiegelung der Substratkanten oder alternativ der Substratoberflächen gelingt.
  • Ein weiterer Aspekt der Erfindung liegt in der Verwendung eines Siliziumsubstrats, das eine erste Grenzfläche zwischen einer ersten und einer zweiten Siliziumschicht aufweist, deren als ideal gedachte Gitterstrukturen relativ zueinander um eine senkrecht zur Substratoberfläche stehende erste Achse um einen Drehwinkel verdreht und um eine zweite parallel zur Substratoberfläche liegende Achse um einen Kippwinkel verkippt sind, derart, dass im Bereich der Grenzfläche ein Versetzungsnetzwerk vorliegt, wobei der Drehwinkel und Kippwinkel so gewählt sind, dass ein Elektrolumineszenzspektrum des Halbleiterbauelements ein absolutes Maximum der emittierten Lichtintensität bei entweder 1,3 Mikrometern Lichtwellenlänge oder 1,55 Mikrometern Lichtwellenlänge aufweist, zur Herstellung eines Licht emittierenden Halbleiterbauelements nach dem ersten Aspekt der Erfindung bzw. einem der hierin beschriebenen Ausführungsbeispiele eines solchen Halbleiterbauelements.
  • Weitere Einzelheiten und Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend mit Bezug auf die Figuren erläutert. Es zeigen:
  • 1 zeigt eine perspektivische Darstellung zweier Siliziumwafer zur Erläuterung der geometrischen Verhältnisse beim Waferbonding-Verfahren.
  • 2 zeigt in vier Teilfiguren a) bis d) wesentliche Verfahrensschritte bei der Herstellung des Substrats für ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Lichtemitters.
  • 3 zeigt eine transmissionselektronenmikroskopische Aufnahme eines Versetzungsnetzwerks in einem erfindungsgemäßen Lichtemitter.
  • 4 zeigt Photolumiszenzspektren eines erfindungsgemäßen Lichtemitters bei unterschiedlichen Temperaturen.
  • 5 zeigt Lumineszenspektren zweier weiterer Versetzungsnetzwerke bei alternativen Winkelpaaren.
  • 6 zeigt ein schematisches Banddiagramm eines Ausführungsbeispiels einer MIS-Leuchtdiode nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
  • 7 zeigt ein schematisches Banddiagramm eines Ausführungsbeispiels einer MIS-Leuchtdiode nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung.
  • 8 zeigt Elektrolumineszenzspektren eines Ausführungsbeispiels einer MIS-Leuchtdiode gemäß der Erfindung bei unterschiedlichen Stromstärken.
  • 9 zeigt eine Strom-Spannungskennlinie des Ausführungsbeispiels der 8.
  • 1 zeigt in einer schematischen dreidimensionalen Ansicht zwei Wafer 100 und 102, die für die Herstellung des Substrats eines erfindungsgemäßen Lichtemitters verwendet werden.
  • Beim Wafer 100 handelt es sich um einen (100)-Siliziumwafer, in den durch einen Wasserstoffimplantationsschritt mit einer Dosis zwischen 1 × 1016–1 × 1017 cm–2 Wasserstoffionen oder Heliumionen eingebracht sind. Die implantierte Schicht 104 erstreckt sich über eine Tiefe von etwa 200 nm von der Substratoberfläche aus.
  • Beim Wafer 102 handelt es sich ebenfalls um einen (100)-Siliziumwafer. Anders als beim Wafer 100 sind seine beiden Oberflächen 106 und 108 jedoch nicht parallel zueinander, sondern sind um einen kleinen Winkel ΘKIPP zueinander verkippt. Im Englischen wird diese Verkippung als „tilt bezeichnet. Die Achse, um die die Fläche 108 zur Oberfläche 106 verkippt ist, liegt parallel zur <110>-Richtung und ist mit einer gestrichelten Linie 110 angedeutet. Der Winkel ΘKIPP zwischen einem Pfeil 112, der sich parallel zur Oberfläche 106 erstreckt und einem Pfeil 114, der sich parallel zur Oberfläche 108 erstreckt, ist zur Verdeutlichung eingezeichnet. Eine gepunktete Linie 116 deutet zum Vergleich den Verlauf der Unterkante des Wafers 102 in dem gedachten Falle an, in dem beide Oberflächen 106 und 108 parallel zueinander wären. Die Darstellung der 1 ist stark übertrieben, um die geometrischen Verhältnisse deutlich darstellen zu können.
  • Weiterhin ist mit einer gestrichelten Linie 118 eine senkrecht zur Substratoberfläche 106 stehende Drehachse eingezeichnet. Beim Waferbonden sind der Wafer 100 und der Wafer 102 um einen definierten Winkel ΘDREH um die Drehachse 118 gegeneinander verdreht. Diese Verdrehung wird im Englischen als „twist bezeichnet. Zwei Pfeile 120 und 122 dienen zur Andeutung der unterschiedlichen Ausrichtungen der Wafer 100 und 102 beim Waferbonden, wobei der Pfeil 120 in <110>-Richtung zeigt, die an den Wafern 100 und 102 zusätzlich durch Einkerbungen 124 und 126 angezeigt ist.
  • Bei dem derzeit bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung beträgt der Drehwinkel ΘDREH 1,3 ° und der Kippwinkel ΘKIPP 0,64°. Die Winkelangaben beziehen sich auf eine Skala zwischen 0 und 360 °. Es ist jedoch anzunehmen, dass weitere Kombinationen von Dreh- und Kippwinkel zu einer ähnlich schmalen und intensiven Lichtemission im Bereich der D1-Lumineszenz führen.
  • 2 zeigt wesentliche Verfahrensschritte bei der Herstellung des Substrats eines erfindungsgemäßen Lichtemitters.
  • Bei der nachfolgenden Beschreibung wird auf die beiden Wafer 100 und 102 der 1 Bezug genommen. Bei dem in 2a) dargestellten ersten Verfahrensschritt wird Wasserstoff mit einer Dosis von 1 × 1016–1 × 1017 cm–2 in den Wafer 100 implantiert, um die oberflächennahe Schicht 104 entstehen zu lassen. Dies ist in 2a) durch Pfeile symbolisiert, die auf die Waferoberfläche gerichtet sind. Die oberflächenahe Schicht 104 wird in einem späteren Verfahrensschritt, dessen Ergebnis in 2d) dargestellt ist, vom Rest des Substrats 100 getrennt (so genanntes „Smart-Cut"-Verfahren).
  • Bei dem in 2b) dargestellten Verfahrensschritt wird der präparierte Wafer 100 mit der Oberflächenschicht 104 zu unterst auf den Wafer 102 aufgebracht, dessen Oberfläche 108 mit der Schicht 104 in Berührung tritt. Aufgrund in atomaren Dimensionen reiner und glatter Oberflächen haften die Substrate 100 und 102 aneinander, wobei intermolekulare Kräfte wie van-der-Waals-Kräfte oder Wasserstoffbindungen die Haftung bewirken. Durch eine anschließende Temperaturbehandlung des so entstandenen Substrats 200 wird die Haftung verstärkt. Zugleich wird mit Hilfe eines Smart-Cut-Prozesses die Schicht 105 vom Substrat 200 abgesprengt. 2d) zeigt als Ergebnis das so präparierte Substrat 200, welches aus dem Wafer 102 und der Schicht 104 des Wafers 100 gebildet ist.
  • Für die Herstellung einer Leuchtdiode oder einer Laserdiode ist eine Ausbildung von p- und n-dotierten Regionen erforderlich. Diese Verfahrenschritte sind in 2 nicht eigens dargestellt. Bei dem hier angegebenen Ausführungsbeispiel mit einer Tiefe der Grenzfläche von etwa 200 nm wird vorzugsweise in die Schicht 104 eine flache p- oder n-Dotierung eingebracht, bevor das Waferbonden durchgeführt wird. Die zusätzliche Dotierung mit Wasserstoff und/oder Helium für die Durchführung des Smart-Cut-Verfahrens stellt hierbei kein Hindernis für die Ausbildung eines gewünschten Dotierungsprofils dar.
  • Nach Durchführung des Smart-Cut-Verfahrens in dem in der 2d) gezeigten Stadium wird ein weiterer Dotierungsschritt vom entgegengesetzten Ladungsträgertyp durchgeführt, um einen pn-Übergang entstehen zu lassen. Dabei werden Dosis, Energie und die Parameter der thermischen Nachbehandlung so eingestellt, dass die bei Flusspolung entstehende Sperrschicht oberhalb der Grenzflä che zum Substrat 102 liegt. Das Substrat 102 ist dabei vom selben Leitfähigkeitstyp wie der grenzflächennähere Dotierungsabschnitt der Schicht 104.
  • Das vorstehend beschriebene Dotierungsverfahren sieht eine Ausbildung des pn-Übergangs oberhalb der Grenzfläche vor, also in der Schicht 104. Der pn-Übergang kann jedoch auch im Substrat 102 ausgebildet werden. Hierbei wird das Substrat 102 entweder mit der erforderlichen p-Leitfähigkeit hergestellt und/oder nachträglich einem Dotierungsschritt des gewünschten Leitfähigkeitstyps unterzogen. Anschließend wird vor dem Schritt des Waferbondens eine weitere Dotierung mit dem entgegengesetzten Leitfähigkeitstyp durchgeführt. Hierbei werden die Energie, die Dosis und die Parameter der anschließenden thermischen Nachbehandlung des Substrats 102 so eingestellt, dass die sich bei Flusspolung ausbildende Sperrschicht in der gewünschten Tiefe unterhalb der Grenzfläche im Substrat 102 liegt.
  • Alternativ kann die letztgenannte Dotierung auch nach dem Waferbonden durchgeführt werden, wobei die Implantationsparameter entsprechend angepasst werden müssen. Die Dotierung der Schicht 104 erfolgt bei dieser letzten Variante vorzugsweise nach dem Waferbonden. Es ist jedoch aus möglich, diese Schicht vor dem Waferbonden zu dotieren.
  • In einem alternativen Ausführungsbeispiel liegt die Grenzfläche zwischen der Schicht 104 und der Schicht 102 in einem Abstand von der Substratoberfläche, der größer ist als 200 nm. Auch bei dieser Variante kann das beschriebene das Smart-Cut-Verfahren angewendet werden. Es sind jedoch auch alternative Verfahren bekannt, die eine Trennung des Substrats 100 von der Schicht 104 ermöglichen. Damit kann die Schicht 104 mit beliebiger Dicke ausgebildet werden, wodurch die Grenzfläche zum Substrat 102 eine frei wählbare Tiefe bekommt. Es ist beispielsweise denkbar, dass je nach Dotierungsprofil ein größerer Abstand der Sperrschicht von der Grenzfläche mit dem Versetzungsnetzwerk einen positiven Einfluss auf die Überschussladungsträgerkonzentration und damit auf die Intensität oder Quanteneffizienz der Lichtemission hat.
  • 3 zeigt eine transmissionselektronenmikroskopische Aufnahme eines Versetzungsnetzwerks an der Grenzfläche zwischen der Schicht 104 und dem Wafer 100 des Substrats 200. Erkennbar ist ein regelmäßiges Muster von gegenüber dem Hintergrund dunkel abgesetzten Versetzungslinien, die einen Abstand d von ca. 20 nm voneinander haben. Das in 3 dargestellte Versetzungsnetzwerk entsteht unter Verwendung eines Drehwinkels ΘDREH von 1,3 ° und eines Kippwinkels ΘKIPP von 0,64 °.
  • 4 zeigt Photolumineszenzspektren des Substrats 200 bei Anregung mit Licht einer Energie oberhalb der Bandkante von Silizium. Dargestellt sind drei Photolumineszenzspektren im Spektralbereich zwischen etwa 0,75 eV und 1,3 eV. Ein mit durchgezogener Linie dargestelltes Spektrum wurde bei einer Substrattemperatur von 80 K aufgenommen. Ein mit einer gestrichelten Linie gekennzeichnetes Spektrum wurde bei einer Substrattemperatur von 140 K aufgenommen. Ein mit einer gepunkteten Linie dargestelltes Spektrum wurde bei einer Temperatur von 290 K aufgenommen. Dargestellt ist jeweils die Photolumineszenzintensität in beliebigen linearen Einheiten als Funktion der Energie der emittierten Photonen. Deutlich erkennbar ist, dass das Lumineszenzspektrum bei allen drei untersuchten Temperaturen nur einen einzigen deutlich erkennbaren Lumineszenzpeak aufweist, der anhand seiner energetischen Lage zweifelsfrei als D1-Lumineszenz identifiziert werden kann. Das Maximum der D1-Lumineszenz liegt bei Raumtemperatur bei einer Energie von knapp unter 0,8 eV, also genau im für optoelektronische Anwendungen besonders interessanten Spektralbereich. Das Lumineszenzspektrum zeigt bei Raumtemperatur eine äußerst geringe Asymmetrie der Linienform, die auf nur minimale Beiträge der D2-Lumineszenz zur Lichtemission schließen lässt. Bei tieferen Temperaturen ist die D2-Lumineszenz nicht wahrnehmbar.
  • Auffallend ist auch, dass die Band-Band-Rekombination zur Lumineszenz des Substrats nicht merklich beiträgt. Durch herkömmliche Dotierungs- und Kontaktierungsverfahren kann aus dem Substrat 200 eine effiziente Leuchtdiode hergestellt werden, die eine vergleichsweise schmalbandige und intensive Lichtemission bei 1,5 μm zeigt. Eine solche Leuchtdiode lässt sich unmittelbar in die siliziumbasierte Halbleitertechnologie einbinden. Dabei wird der pn-Übergang vor zugsweise so angeordnet, dass das Versetzungsnetzwerk, bei Vorhandensein mehrerer Grenzflächen die Versetzungsnetzwerke, außerhalb einer sich bei Flusspolung des Halbleiterbauelements ausbildenden Sperrschicht liegt bzw. liegen.
  • Erkennbar ist in der Darstellung der 4 ebenfalls, dass die Intensität der D1-Lumineszenz mit der Temperatur abnimmt. Dieses Verhalten ist für zahlreiche Defektlumineszenzen in Halbleitern typisch und für den Betrieb einer Leucht- oder Laserdiode nicht hinderlich.
  • Das Maximum der D1-Lumineszenz liegt um etwa 0,36 eV unterhalb der Energie der Bandlücke des Silizium. Dieser Abstand bleibt auch mit zunehmender Temperatur konstant, bei der bekanntlich die Energie der Bandlücke sinkt.
  • 5 zeigt Lumineszenspektren zweier weiterer Versetzungsnetzwerke bei alternativen Winkelpaaren. 5a) zeigt ein Lumineszenzspektrum eines Versetzungsnetzwerks, das durch Einstellung eines Drehwinkels von 9 ° und eines Kippwinkels von 0,2 ° entsteht. Das Spektrum wurde bei einer Temperatur von 80 K aufgenommen. Auch bei diesem Winkel dominiert die D1-Lumineszenz, wenn auch nicht so deutlich wie im Falle des Beispiels der 4.
  • 5b zeigt dagegen ein Lumineszenzspektrum eines Versetzungsnetzwerks, das durch Einstellung eines Drehwinkels von 8,2 ° und eines Kippwinkels von 0,2 ° entsteht. Hier dominiert die D3-Emission das bei 80 K aufgenommene Lumineszenzspektrum. Beiträge anderer Lumineszenzen wie etwa der D1-Emission und der Band-Band-Emission sind vergleichsweise gering. Mit dieser Winkelkombination kann also ein Licht emittierendes Halbleiterbauelement hergestellt werden, das überwiegend bei 1,3 Mikrometern Lichtwellenlänge emittiert.
  • 6 zeigt ein schematisches Banddiagramm eines Ausführungsbeispiels einer MIS-Leuchtdiode 600 nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. Das Diagramm der 6 entspricht einem Licht emittierenden Halbleiterbauelement in Form einer MIS-Diode mit einem von einem n-dotierten Silizium-Substrat gebildeten Halbleiterbereich S. In diesem Siliziumsubstrat ist in einem Abstand von ca. 50 Nanometern zu einer Grenzfläche 602 zwischen dem Halbleiterbereich S und einem Isolatorbereich I ein Versetzungsnetzwerk D ausgebildet, wie oben ausführlich beschrieben.
  • An den Isolatorbereich I, der beispielsweise aus einer einige Nanometer dicken Siliziumdioxid-Schicht gebildet wird, schließt sich eine Metallschicht M an, die beispielsweise aus Titan gefertigt ist. Die Metallschicht M und das vom Halbleiterbereich S gebildete Substrat weisen Kontaktstrukturen auf (hier nicht dargestellt), die zum Anlegen einer elektrischen Spannung an das Bauelement dienen.
  • Das Diagramm der 6 hat eine Y-Achse, an der die Energie in beliebigen linearen Einheiten aufgetragen ist. Die Darstellung ist rein schematischer Natur und gibt tatsächliche Energiebeträge oder Verhältnisse zwischen unterschiedlichen Energien nicht exakt wirklichkeitsgetreu wieder.
  • Das Banddiagramm des Halbleiterbereichs S hat bekanntlich zwischen der Oberkante des Valenzbandes mit der Energie EV und der Unterkante des Leitungsbandes mit der Energie EC eine Bandlücke von ca. 1.1 eV. Die Fermi-Energie EF des Halbleitermaterials liegt aufgrund seiner n-Dotierung näher am Leitungsband als am Valenzband.
  • Bei angelegter positiver Spannung besteht an der Grenzfläche 602 zwischen den Halbleiterbereich S und dem Isolatorbereich I eine Akkumulationszone (auch als Anreicherungsschicht bezeichnet) für Majoritätsladungsträger, im vorliegenden Fall also Elektronen. Diese Akkumulationszone 604 entspricht im Banddiagramm der 6 dem Bereich gebogener Bandkantenverläufe im Halbleiterbereich S nahe der Grenzfläche 602. Der zu geringeren Energien hin gebogene Verlauf der Leitungsblattunterkante stellt ein attraktives Potential für Elektronen dar.
  • Bei Anlegen einer positiven Betriebsspannung können Löcher aus dem Metallbereich M durch die Isolatorschicht I hindurch tunneln und gelangen in den Halbleiterbereich S, wo sie in der Anreicherungsschicht 604 eine hohe Elektronendichte vorfinden. Gleichzeitig ist das Versetzungsnetzwerk D in diesem Bereich angeordnet und führt – ggf. nach einer nicht strahlenden Energierelaxation der Löcher zur Valenzbandoberkante – zu einem effektiven Einfang von Ladungsträgern und zur strahlenden Rekombination von Elektronen und Löchern unter Abgabe von Photonen der jeweils dominierenden Lumineszenz des Versetzungsnetzwerkes, also entweder der D1-Lumineszenz oder der D3-Lumineszenz.
  • 7 zeigt ein schematisches Banddiagramm eines Ausführungsbeispiels einer MIS-Leuchtdiode 700 nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung. Das Diagramm der 7 zeigt ein alternatives Ausführungsbeispiel, bei dem im Vergleich im 6 anstelle von n-dotiertem Silizium p-dotiertes Silizium im Halbleiterbereich S verwendet wird. Ansonsten ist die Struktur des Halbeiterbauelements sowie die Anordnung des Versetzungsnetzwerks D entsprechend dem anhand von 6 erläuterten Beispiel.
  • Im vorliegenden Ausführungsbeispiel entsteht bei Anlegen einer negativen Betriebsspannung zwischen Metallbereich M und Halbleiterbereich S eine Akkumulationszone 704 für Löcher an der Grenzfläche 702 zwischen dem Isolatorbereich und dem Halbleiterbereich S. Ein bei Betrieb auftretender Tunnelstrom von Elektronen durch den Isolatorbereich I hindurch führt auch in diesem Fall zu einer strahlenden Rekombination unter Emission von Photonen der D1- oder D3-Lumineszenz, je nach gewählten Paar von Dreh- und Kippwinkel.
  • 8 zeigt ein Diagramm, in dem die Elektrolumineszenzintensität einer MIS-Leuchtdiodenstruktur entsprechend dem in Verbindung mit 6 beschriebenen Beispiel als Funktion der Wellenlänge bei unterschiedlichen Stromstärken aufgetragen ist. Bei dem vorliegenden Beispiel ist das Siliziumsubstrat für eine D1-Lumineszenz eingerichtet.
  • Deutlich erkennbar ist in 8, dass mit zunehmender Stromstärke ein spektral relativ scharfer Elektrolumineszenzpeak im Bereich von etwa 1500 Nanometern Lichtwellenlänge auftritt, exakt entsprechend der D1-Lumineszenz. Andere Lumineszenzen werden nicht beobachtet. Die dargestellten Spektren wurden bei einer Stickstoffkühlung aufgenommen. Bei höheren Stromstärken (8 mA) ist vermutlich von einer etwas höheren Temperatur als 80 Kelvin auszugehen, weil sich die verwendete Probe aufgrund des relativ hohen Betriebsstroms aufheizen kann.
  • Eine Erhöhung der Temperatur führt in der Regel zu einer Verringerung der Lumineszenzintensität, bei ansonsten gleichbleibenden Betriebsparametern. Daher ist die beobachtete Zunahme der Intensität mit der Stromstärke vermutlich geringer ausgefallen als dies bei konstant gehaltener Temperatur von 80 K der Fall gewesen wäre.
  • 9 zeigt eine Strom-Spannungskennlinie des Ausführungsbeispiels der 8. Die Leuchtdiode zeigt eine typische Diodenkennlinie, die oberhalb von etwa 0,5 Volt exponentiell ansteigt. Die Kennlinie wurde bei einer Temperatur von 300 Kelvin aufgenommen.

Claims (21)

  1. Licht emittierendes Halbleiterbauelement mit einem Substrat, das eine erste Grenzfläche zwischen einer ersten und einer zweiten Siliziumschicht aufweist, deren als ideal gedachte Gitterstrukturen relativ zueinander um eine senkrecht zur Substratoberfläche stehende erste Achse um einen Drehwinkel verdreht und um eine zweite parallel zur Substratoberfläche liegende Achse um einen Kippwinkel verkippt sind, derart, dass im Bereich der Grenzfläche ein Versetzungsnetzwerk vorliegt, wobei der Drehwinkel und der Kippwinkel so gewählt sind, dass ein Elektrolumineszenzspektrum des Halbleiterbauelements ein absolutes Maximum der emittierten Lichtintensität bei entweder 1,3 Mikrometern Lichtwellenlänge oder 1,55 Mikrometern Lichtwellenlänge aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das Halbleiterbauelement eine Metall-Isolator-Halbleiter-Struktur bildet, bei der das Versetzungsnetzwerk nahe einer Isolator-Halbleiter-Grenzfläche der Metall-Isolator-Halbleiter-Struktur angeordnet ist.
  2. Licht emittierendes Halbleiterbauelement nach Anspruch 1, bei dem das Versetzungsnetzwerk mit einem Abstand von 10 bis 200 Nanometern von der Isolator-Halbleiter-Grenzfläche angeordnet ist.
  3. Licht emittierendes Halbleiterbauelement nach Anspruch 1, bei dem das Versetzungsnetzwerk mit einem Abstand von 20 bis 100 Nanometern von der Isolator-Halbleiter-Grenzfläche angeordnet ist.
  4. Licht emittierendes Halbleiterbauelement nach Anspruch 1, bei dem das Versetzungsnetzwerk mit einem Abstand von 30 bis 60 Nanometern von der Isolator-Halbleiter-Grenzfläche angeordnet ist.
  5. Licht emittierendes Halbleiterbauelement nach Anspruch 1, bei dem die Metall-Isolator-Halbleiter-Diode eine Metallschicht aus Titan enthält.
  6. Licht emittierendes Halbleiterbauelement nach Anspruch 1, bei dem die Metall-Isolator-Halbleiter-Diode eine Isolatorschicht aus Siliziumdioxid enthält.
  7. Licht emittierendes Halbleiterbauelement nach Anspruch 1, bei dem die Dicke der Isolatorschicht zwischen 2 und 10 Nanometern beträgt.
  8. Licht emittierendes Halbleiterbauelement nach Anspruch 1, bei dem die Metall-Isolator-Halbleiter-Diode eine Isolatorschicht aus Siliziumdioxid enthält.
  9. Licht emittierendes Halbleiterbauelement nach Anspruch 1, bei dem der Drehwinkel zwischen 1,1 ° und 1,5 ° beträgt und der Kippwinkel zwischen 0,6 ° und 0,7 ° beträgt.
  10. Licht emittierendes Halbleiterbauelement nach Anspruch 9, bei dem der Drehwinkel 1,3 ° beträgt.
  11. Licht emittierendes Halbleiterbauelement nach Anspruch 9 oder 10, bei dem der Kippwinkel 0,64 ° beträgt.
  12. Licht emittierendes Halbleiterbauelement nach Anspruch 1, bei dem der Drehwinkel zwischen 8,9 ° und 9,1 ° beträgt und der Kippwinkel zwischen 0,1 ° und 0,3 ° beträgt.
  13. Licht emittierendes Halbleiterbauelement nach Anspruch 12, bei dem der Drehwinkel 9,0 ° beträgt.
  14. Licht emittierendes Halbleiterbauelement nach Anspruch 1 oder 9, bei dem der Kippwinkel 0,2 ° beträgt.
  15. Licht emittierendes Halbleiterbauelement nach Anspruch 11, bei dem der Drehwinkel 8,2 ° beträgt.
  16. Licht emittierendes Halbleiterbauelement nach Anspruch 1 oder 9, bei dem der Kippwinkel 0,2 ° beträgt.
  17. Licht emittierendes Halbleiterbauelement nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem die erste und zweite Siliziumschicht von zwei Siliziumscheiben mit (100)-Oberflächen gebildet sind, die mit Hilfe eines Waferbonding-Verfahrens verbunden sind.
  18. Licht emittierendes Halbleiterbauelement nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem die zweite Achse entweder parallel oder annähernd parallel zu einer <110>-Richtung der Wafer liegt.
  19. Licht emittierendes Halbleiterbauelement nach einem der vorstehenden Ansprüche, das als Leuchtdiode ausgebildet ist.
  20. Licht emittierendes Halbleiterbauelement nach einem der vorstehenden Ansprüche, das als Laserdiode ausgebildet ist.
  21. Verwendung eines Silizium-Substrats, das eine erste Grenzfläche zwischen einer ersten und einer zweiten Siliziumschicht aufweist, deren als ideal gedachte Gitterstrukturen relativ zueinander um eine senkrecht zur Substratoberfläche stehende erste Achse um einen Drehwinkel verdreht und um eine zweite parallel zur Substratoberfläche liegende Achse um einen Kippwinkel verkippt sind, derart, dass im Bereich der Grenzfläche ein Versetzungsnetzwerk vorliegt, wobei der Drehwinkel und Kippwinkel so gewählt sind, dass ein Elektrolumineszenzspektrum des Halbleiterbauelements ein absolutes Maximum der emittierten Lichtintensität bei entweder 1,3 Mikrometern Lichtwellenlänge oder 1,55 Mikrometern Lichtwellenlänge aufweist, zur Herstellung eines Licht emittierenden Halbleiterbauelements nach einem der Ansprüche 1 bis 20.
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