DE102007044439B4

DE102007044439B4 - Optoelektronischer Halbleiterchip mit Quantentopfstruktur

Info

Publication number: DE102007044439B4
Application number: DE102007044439.9A
Authority: DE
Inventors: Marc Schillgalies; Dr. Eichler Christoph; Christian Rumbolz; Alfred Lell; Dr. Avramescu Adrian; Dr. Brüderl Georg; Dr. Strauß Uwe
Original assignee: Osram Opto Semiconductors GmbH
Current assignee: Ams Osram International GmbH
Priority date: 2007-09-18
Filing date: 2007-09-18
Publication date: 2022-03-24
Anticipated expiration: 2027-09-19
Also published as: TW200919883A; WO2009036730A3; WO2009036730A2; DE102007044439A1

Abstract

Optoelektronischer Halbleiterchip mit einer strahlungsemittierenden Halbleiterschichtenfolge (1), die eine aktive Zone (120) mit einer ersten Quantentopfschicht (3), einer zweiten Quantentopfschicht (4) und zwei Abschluss-Barriereschichten (51) enthält, wobei
- die erste Quantentopfschicht (3) und die zweite Quantentopfschicht (4) zwischen den zwei Abschluss-Barriereschichten (51) angeordnet sind,
- die zweite Quantentopfschicht (4) innerhalb der ersten Quantentopfschicht (3) angeordnet ist,
- die zweite Quantentopfschicht (4) im Vergleich zur ersten Quantentopfschicht (3) eine geringere Schichtdicke aufweist,
- die aktive Zone (120) ein Halbleitermaterial aufweist, das mindestens eine erste und eine zweite Komponente enthält,
- das Halbleitermaterial Indium als erste Komponente enthält,
- der Anteil der ersten Komponente in dem Halbleitermaterial der zwei Abschluss-Barriereschichten (51) geringer ist als in der ersten und der zweiten Quantentopfschicht (3, 4), und
- die zweite Quantentopfschicht (4) einen geringeren Anteil der ersten Komponente des Halbleitermaterials aufweist als die erste Quantentopfschicht (3).

Description

Die vorliegende Anmeldung betrifft einen optoelektronischen Halbleiterchip mit Quantentopfstruktur.
Optoelektronische Halbleiterchips mit Quantentopfstruktur sind beispielsweise aus der Druckschrift DE 199 55 747 A1 bekannt.
Die Druckschrift JP 2004 - 356 256 A beschreibt ein nitridisches Licht emittierendes Halbleiterelement.
Die Druckschrift EP 0 802 442 A1 betrifft eine Quantentopfstruktur.
In der Druckschrift EP 1 667 292 A1 ist ein Licht emittierendes GaN III-V-Verbindungshalbleiterbauelement angegeben.
Die Druckschrift US 2005 / 0 224 781 A1 beschreibt Gruppe_III-Nitrid-basierte Quantentopf-Laserdioden für den ultravioletten Spektralbereich.
In der Druckschrift US 6 252 894 B1 ist ein Halbleiterlaser unter Verwendung von Galliumnitrid-Verbindungshalbleitern angegeben.
Die Druckschrift US 5 719 894 A bezieht sich auf einen stickstoffhaltigen Laser mit verspannten Schichten.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Anmeldung, einen optoelektronischen Halbleiterchip mit Quantentopfstruktur anzugeben, dessen Effizienz und/oder Lebensdauer verbessert ist.
Diese Aufgabe wird durch einen optoelektronischen Halbleiterchip gemäß Patentanspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen des optoelektronischen Halbleiterchips sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben, deren Offenbarungsgehalt explizit durch Rückbezug in die Beschreibung aufgenommen wird.
Es wird ein optoelektronischer Halbleiterchip angegeben, der eine strahlungsemittierende Halbleiterschichtenfolge aufweist. Die strahlungsemittierende Halbleiterschichtenfolge enthält eine aktive Zone mit einer ersten Quantentopfschicht, einer zweiten Quantentopfschicht und zwei Abschluss-Barriereschichten. Die erste und die zweite Quantentopfschicht sind zwischen den zwei Abschluss-Barriereschichten angeordnet. Anders ausgedrückt ist die aktive Zone zwischen einer n-dotierten Schicht oder Schichtenfolge und einer p-dotierten Schicht oder Schichtenfolge angeordnet. In Richtung von der n-dotierten Schicht/Schichtenfolge zu der p-dotierten Schicht/Schichtenfolge geht eine der Abschluss-Barriereschichten der ersten und zweiten Quantentopfschicht voraus und die andere Abschluss-Barriereschicht folgt der ersten und zweiten Quantentopfschicht in Richtung von der n-dotierten Halbleiterschicht zu der p-dotierten Halbleiterschicht nach.
Die erste und die zweite Quantentopfschicht haben im Vergleich zu den Abschluss-Barriereschichten eine geringere Bandlücke. Die aktive Zone weist also eine Quantentopfstruktur, insbesondere eine Mehrfachquantentopfstruktur auf, die zumindest die erste und zweite Quantentopfschicht und die zwei Abschluss-Barriereschichten enthält. Hierbei ist keine Aussage über die Dimensionalität der Quantisierung der Energiezustände durch die Quantentopfschichten und die Abschluss-Barriereschichten impliziert. Mittels der Quantentopfstruktur können u. a. mindestens ein Quantenfilm, Quantendraht und/oder Quantenpunkt und jede Kombination dieser Strukturen erzielt sein.
Die Quantentopfstruktur der aktiven Zone ist zur Erzeugung elektromagnetischer Strahlung im Betrieb des Halbleiterchips vorgesehen. Der optoelektronische Halbleiterchip ist vorzugsweise zur Emission von Laserstrahlung vorgesehen, es handelt sich also bei dem optoelektronischen Halbleiterchip vorzugsweise um einen - beispielsweise kantenemittierenden - Laserdiodenchip.
Die strahlungsemittierende Halbleiterschichtenfolge ist insbesondere eine mittels epitaktischem Schichtwachstum hergestellte Halbleiterschichtenfolge. Bei dem Schichtwachstum werden üblicherweise n-leitende Schicht/Schichtenfolge, die aktive Zone und die p-leitende Schicht/Schichtenfolge in dieser Reihenfolge nacheinander hergestellt. Daher wird im vorliegenden Zusammenhang die Richtung von der n-dotierten Schicht/Schichtenfolge zu der p-dotierten Schicht/Schichtenfolge mit dem Begriff „Wachstumsrichtung“ abgekürzt. Es sei jedoch darauf hingewiesen, dass - beispielsweise bei Halbleiterchips die einen Tunnelübergang aufweisen - die vorliegend mit „Wachstumsrichtung“ bezeichnete Richtung auch entgegengesetzt zur tatsächlichen Richtung des Schichtwachstums verlaufen kann.
In Wachstumsrichtung geht eine der Abschlussschichten der ersten und zweiten Quantentopfschicht voraus, die andere Abschlussschicht folgt der ersten und zweiten Quantentopfschicht in Wachstumsrichtung nach. Die Haupterstreckungsebenen der Abschlussschichten und der ersten und der zweiten Quantentopfschicht sind insbesondere im wesentlichen senkrecht zur Wachstumsrichtung. Die erste und die zweite Quantentopfschicht und die zwei Abschlussschichten sowie die gesamte aktive Zone haben zweckmäßigerweise im wesentlichen parallele Haupterstreckungsebenen.
Die aktive Zone weist ein Halbleitermaterial auf, das mindestens eine erste und eine zweite Komponente enthält. Beispielsweise weist die aktive Zone ein III/V-Verbindungs-Halbleitermaterial, beispielsweise ein Nitrid-Verbindungs-Halbleitermaterial wie InAlGaN oder ein Phosphit-Verbindungs-Halbleitermaterial, auf. Alternativ kann sie auch ein II/VI-Verbindungs-Halbleitermaterial aufweisen (nicht unter den Anspruch 1 fallend). Das Halbleitermaterial enhält In als erste Komponente. Beispielsweise enthält das Halbleitermaterial GaN, AlN und/oder AlGaN als zweite Komponente.
Ein III/V-Verbindungs-Halbleitermaterial weist wenigstens ein Element aus der dritten Hauptgruppe, wie beispielsweise Al, Ga, In, und ein Element aus der fünften Hauptgruppe, wie beispielsweise B, N, P, As, auf. Insbesondere umfasst der Begriff „III/V-Verbindungs-Halbleitermaterial“ die Gruppe der binären, ternären oder quaternären Verbindungen, die wenigstens ein Element aus der dritten Hauptgruppe und wenigstens ein Element aus der fünften Hauptgruppe enthalten, beispielsweise Nitrid- und Phosphit-Verbindungshalbleiter. Eine solche binäre, ternäre oder quaternäre Verbindung kann zudem beispielsweise ein oder mehrere Dotierstoffe sowie zusätzliche Bestandteile aufweisen.
Entsprechend weist ein II/VI-Verbindungs-Halbleitermaterial wenigstens ein Element aus der zweiten Hauptgruppe, wie beispielsweise Be, Mg, Ca, Sr, und ein Element aus der sechsten Hauptgruppe, wie beispielsweise O, S, Se, auf. Insbesondere umfasst ein II/VI-Verbindungs-Halbleitermaterial eine binäre, ternäre oder quaternäre Verbindung, die wenigstens ein Element aus der zweiten Hauptgruppe und wenigstens ein Element aus der sechsten Hauptgruppe umfasst. Eine solche binäre, ternäre oder quaternäre Verbindung kann zudem beispielsweise ein oder mehrere Dotierstoffe sowie zusätzliche Bestandteile aufweisen. Beispielsweise gehören zu den II/VI-Verbindungs-Halbleitermaterialien: ZnO, ZnMgO, CdS, ZnCdS, MgBeO.
Dass die aktive Zone ein Nitrid-Verbindungshalbleitermaterial enthält, bedeutet im vorliegenden Zusammenhang, dass die aktive Zone oder zumindest ein Teil davon ein Nitrid-Verbindungshalbleitermaterial, vorzugsweise In_nAl_mGa_1-n-mN aufweist oder aus diesem besteht, wobei 0 ≤ n ≤ 1, 0 ≤ m ≤ 1 und n+m ≤ 1. Dabei muss dieses Material nicht zwingend eine mathematisch exakte Zusammensetzung nach obiger Formel aufweisen. Vielmehr kann es beispielsweise ein oder mehrere Dotierstoffe sowie zusätzliche Bestandteile aufweisen. Der Einfachheit halber beinhaltet obige Formel jedoch nur die wesentlichen Bestandteile des Kristallgitters (Al, Ga, In, N), auch wenn diese teilweise durch geringe Mengen weiterer Stoffe ersetzt und/oder ergänzt sein können.
Der Anteil der ersten Komponente ist in dem Halbleitermaterial der zwei Abschluss-Barriereschichten geringer als der Anteil dieser Komponente in der ersten und der zweiten Quantentopfschicht. Die erste Komponente des Halbleitermaterials trägt insbesondere zur Einstellung der Bandlücke des Halbleitermaterials bei.
Die zweite Quantentopfschicht hat im Vergleich zur ersten Quantentopfschicht eine geringere Schichtdicke.
Bei einer alternativen, nicht unter den Anspruch 1 fallenden Ausführungsform hat die zweite Quantentopfschicht die gleiche Schichtdicke wie die erste Quantentopfschicht oder eine im Vergleich zur ersten Quantentopfschicht größere Schichtdicke. Bei dieser Ausführungsform weist die zweite Quantentopfschicht einen geringeren Anteil der ersten Komponente des Halbleitermaterials auf als die erste Quantentopfschicht.
Bei einer alternativen, nicht unter den Anspruch 1 fallenden Ausführungsform sind sowohl die erste als auch die zweite Quantentopfschicht zur Emission von elektromagnetischer Strahlung vorgesehen. Beispielsweise geht die erste Quantentopfschicht der zweiten Quantentopfschicht in Wachstumsrichtung voraus und hat eine geringere Schichtdicke als die zweite Quantentopfschicht. Zweckmäßigerweise enthält sie einen größeren Anteil der ersten Komponente des Halbleitermaterials als die zweite Quantentopfschicht.
Vorteilhafterweise sind die Energieniveaus des von der ersten Quantentopfschicht definierten Quantentopfs und des von der zweiten Quantentopfschicht definierten Quantentopfs mittels der Schichtdicke und des Anteils der ersten Komponente des Halbleitermaterials derart aneinander angepasst, dass der Beitrag der ersten Quantentopfschicht und der zweiten Quantentopfschicht zur Gesamtemission des optoelektronischen Halbleiterchips in der gleichen Größenordnung liegt und insbesondere praktisch gleich groß ist.
Bei einer alternativen, nicht unter den Anspruch 1 fallenden Weiterbildung hat die im Bereich der ersten Quantentopfschicht emittierte elektromagnetische Strahlung und die im Bereich der zweiten Quantentopfschicht emittierte elektromagnetische Strahlung im wesentlichen die gleiche spektrale Verteilung, insbesondere hat ein Intensitätsmaximum der spektralen Verteilung etwa die gleiche Wellenlänge.
Die Halbleiterschichtenfolge weist mit Vorteil eine hohe Kristallqualität auf, wenn die erste Quantentopfschicht, die der zweiten Quantentopfschicht in Wachstumsrichtung vorausgeht, eine geringere Schichtdicke hat als die zweite Quantentopfschicht. Zudem ist beispielsweise die Injektion von Ladungsträgern in die erste und/oder zweite Quantentopfschicht im Vergleich zu zwei Quantentopfschichten mit gleicher Schichtdicke und gleichem Anteil der ersten Komponente des Halbleitermaterials verbessert.
Bei einer anderen alternativen, nicht unter den Anspruch 1 fallenden Ausführungsform ist die zweite Quantentopfschicht zur Emission von elektromagnetischer Strahlung vorgesehen und die erste Quantentopfschicht ist nicht zur Emission von elektrischer Strahlung vorgesehen.
Eine Quantentopfschicht, die nicht zur Emission von elektromagnetischer Strahlung vorgesehen ist, emittiert im Betrieb des optoelektronischen Halbleiterchips keine elektromagnetische Strahlung oder der Anteil der im Bereich der nicht zur Emission vorgesehenen Quantentopfschicht emittierten elektromagnetischen Strahlung ist im Vergleich zu dem Anteil der im Bereich einer zur Emission vorgesehenen Quantentopfschicht emittierten elektromagnetischen Strahlung gering. Beispielsweise beträgt der Anteil der im Bereich der nicht zur Emission vorgesehenen Quantentopfschicht emittierten elektromagnetischen Strahlung höchstens die Hälfte, vorzugsweise höchstens ein Fünftel, insbesondere höchstens ein Zehntel des Anteils der im Bereich einer zur Emission vorgesehenen Quantentopfschicht emittierten elektromagnetischen Strahlung.
Bei einer zweckmäßigen Ausgestaltung dieser Ausführungsform, die nicht unter den Anspruch 1 fällt, weist die zweite Quantentopfschicht eine geringere Schichtdicke auf als die erste Quantentopfschicht und ist innerhalb der ersten Quantentopfschicht angeordnet. Anders ausgedrückt folgen in Wachstumsrichtung ein erstes Teilstück der ersten Quantentopfschicht, die zweite Quantentopfschicht und ein zweites Teilstück der ersten Quantentopfschicht direkt aufeinander. Das erste und zweite Teilstück der ersten Quantentopfschicht grenzen dabei direkt an die zweite Quantentopfschicht an.
Bei dieser Ausgestaltung wird vorteilhafterweise ein besonders effizienter Ladungsträgereinfang erzielt. Insbesondere sind Laserdiodenchips mit einem relativ langwelligen Intensitätsmaximum der im Betrieb emittierten Laserstrahlung, beispielsweise einem Intensitätsmaximum mit einer Wellenlänge von größer oder gleich 460 nm, z. B. im blauen oder im grünen Spektralbereich emittierende Laserdiodenchips, erzielbar.
Bei einer erfindungsgemäßen Variante dieser Ausführungsform, bei der die zweite Quantentopfschicht innerhalb der ersten Quantentopfschicht angeordnet ist, weist die zweite Quantentopfschicht anstelle eines größeren Anteils der ersten Komponente des Halbleitermaterials einen geringeren Anteil der ersten Komponente des Halbleitermaterials auf als die ersten Quantentopfschicht. Bei dieser erfindungsgemäßen Variante ist die erste Quantentopfschicht zur Emission von elektromagnetischer Strahlung vorgesehen, die zweite Quantentopfschicht ist nicht zur Emission von elektromagnetischer Strahlung vorgesehen. Im Vergleich zu einer Ausführungsform, bei der die zweite Quantentopfschicht weg gelassen ist, weist die Halbleiterschichtenfolge bei dieser Variante eine verbesserte Kristallqualität auf, so dass die optischen und elektrischen Eigenschaften der Halbleiterschichtenfolge verbessert sind.
Bei einer weiteren alternativen, nicht unter den Anspruch 1 fallenden Ausführungsform des optoelektronischen Halbleiterchips ist die erste Quantentopfschicht im Betrieb des Halbleiterchips zur Emission von elektromagnetischer Strahlung vorgesehen und die zweite Quantentopfschicht ist nicht zur Emission von elektromagnetischer Strahlung vorgesehen. Die zweite Quantentopfschicht geht beispielsweise bei dieser Ausführungsform der ersten Quantentopfschicht in Wachstumsrichtung voraus oder folgt der ersten Quantentopfschicht in Wachstumsrichtung nach.
Vorteilhafterweise ist mittels der zweiten Quantentopfschicht oder einer Mehrzahl von zweiten Quantentopfschichten, die eine geringere Schichtdicke und einen größeren Anteil der ersten Komponente des Halbleitermaterials aufweist/aufweisen oder die eine größere oder die gleiche Schichtdicke und einen geringeren Anteil der ersten Komponente des Halbleitermaterials aufweist/aufweisen als die erste Quantentopfschicht, der Einbau der ersten Komponente des Halbleitermaterials in die erste Quantentopfschicht besonders homogen. Die Anzahl der Defekte in der ersten Quantentopfschicht, z. B. die Anzahl der Ga-Fehlstellen, ist vorteilhafterweise besonders gering, so dass eine besonders geringe Anzahl von Ladungsträgerpaaren nicht strahlend rekombiniert. Weiterhin ist insbesondere auch die Diffusion eines oder mehrerer Dotierstoffe in die erste Quantentopfschicht besonders gering, so dass der Halbleiterchip eine besonders hohe Lebensdauer aufweist.
Bei einer alternativen, nicht unter den Anspruch 1 fallenden Ausgestaltung weist der optoelektronische Halbleiterchip zwei erste Quantentopfschichten und mindestens eine zweite Quantentopfschicht auf. Die zweite Quantentopfschicht oder die zweiten Quantentopfschichten ist/sind zwischen den zwei ersten Quantentopfschichten angeordnet.
Beispielsweise erhöht die mindestens eine zweite Quantentopfschicht die Tunnelwahrscheinlichkeit für Ladungsträger zwischen den zwei ersten Quantentopfschichten. So wird eine besonders gleichmäßige Ladungsträgerverteilung auf die zwei zur Strahlungsemission vorgesehenen ersten Quantentopfschichten erzielt.
Bei einer Weiterbildung dieser Ausgestaltung ist der Abstand der mindestens einen zweiten Quantentopfschicht zu der in Wachstumsrichtung nachfolgenden ersten Quantentopfschicht kleiner als der Abstand zu der in Wachstumsrichtung vorausgehenden ersten Quantentopfschicht. Beispielsweise beträgt der Abstand zu der in Wachstumsrichtung nachfolgenden ersten Quantentopfschicht die Hälfte oder weniger, beispielsweise ein Viertel oder weniger des Abstands zu der in Wachstumsrichtung vorausgehenden ersten Quantentopfschicht.
Insbesondere bei Halbleitermaterialien wie InAlGaN, die beispielsweise eine Wurtzitstruktur aufweisen, treten piezoelektrische Felder auf, die zu energetischen Barrieren für die Ladungsträger führen und deren Injektion in die ersten Quantentopfschichten erschweren. Die relativ nahe an der in Wachstumsrichtung nachfolgenden ersten Quantentopfschicht angeordnete zweite Quantentopfschicht verringert mit Vorteil diese energetischen Barrieren für die Ladungsträger.
Bei einer anderen alternativen, nicht unter den Anspruch 1 fallenden Ausgestaltung weist der optoelektronische Halbleiterchip mindestens eine erste Quantentopfschicht und zwei zweite Quantentopfschichten auf, wobei die mindestens eine erste Quantentopfschicht zwischen den zwei zweiten Quantentopfschichten angeordnet ist. Bei einer Weiterbildung dieser Ausgestaltung ist die mindestens eine erste Quantentopfschicht zwischen einer ersten Mehrzahl und einer zweiten Mehrzahl von zweiten Quantentopfschichten angeordnet. Mit anderen Worten geht die erste Mehrzahl von zweiten Quantentopfschichten der mindestens einen ersten Quantentopfschicht in Wachstumsrichtung voraus und die zweite Mehrzahl von zweiten Quantentopfschichten folgt der mindestens einen ersten Quantentopfschicht in Wachstumsrichtung nach.
Vorzugsweise enthalten die ersten Mehrzahl von zweiten Quantentopfschichten und die zweite Mehrzahl von zweiten Quantentopfschichten die gleiche Anzahl von zweiten Quantentopfschichten. Anders ausgedrückt gehen der mindestens einen ersten Quantentopfschicht vorzugsweise genauso viele zweite Quantentopfschichten voraus wie ihr in Wachstumsrichtung nachfolgen.
Vorteilhafterweise wird bei dieser Ausgestaltung eine besonders gute Strahlführung der von der mindestens einen ersten Quantentopfschicht emittierten elektromagnetischen Strahlung in der aktiven Zone erzielt. Beispielsweise ist mittels der zweiten Quantentopfschichten der Brechungsindex der aktiven Zone erhöht. Der räumliche Überlapp zwischen der mindestens einen ersten Quantentopfschicht und der von der aktiven Zone emittierten elektromagnetischen Strahlung ist besonders groß, so dass beispielsweise eine besonders effiziente Emission von Laserstrahlung im Betrieb erfolgt.
Die zweiten Quantentopfschichten definieren mit Vorteil Quantentopfstrukturen, deren Energieniveaus sich von den Energieniveaus derjenigen Quantentopfstruktur(en) unterscheiden, die von der mindestens einen ersten Quantentopfschicht definiert werden. Auf diese Weise ist die Gefahr einer Absorption der von der mindestens einen ersten Quantentopfschicht emittierten elektromagnetischen Strahlung im Bereich der zweiten Quantentopfschichten nur gering.
Bei einer Weiterbildung des Halbleiterchips mit einer ersten und einer zweiten Mehrzahl von zweiten Quantentopfschichten nimmt der Anteil der ersten Komponente des Halbleitermaterials und/oder die Schichtdicke der zweiten Quantentopfschicht in Richtung von der mindestens einen ersten Quantentopfschicht weg von Schicht zu Schicht ab. Mit anderen Worten hat von zwei zweiten Quantentopfschichten, die der mindestens einen ersten Quantentopfschicht vorausgehen beziehungsweise die der mindestens einen ersten Quantentopfschicht nachfolgen, diejenige zweite Quantentopfschicht den größeren Anteil der ersten Komponente des Halbleitermaterials und/oder die größere Schichtdicke, deren Abstand von der mindestens einen ersten Quantentopfschicht geringer ist. So wird vorteilhafterweise eine aktive Zone mit einer besonders guten Kristallstruktur erzielt.
Bei einer Ausgestaltung weist die aktive Zone eine Symmetrieebene auf, die im Wesentlichen parallel zu einer Haupterstreckungsebene der aktiven Zone, also insbesondere im Wesentlichen senkrecht zur Wachstumsrichtung, verläuft. Die aktive Zone enthält bei dieser Ausgestaltung mehrere erste und/oder mehrere zweite Quantentopfschichten. Die erste(n) Quantentopfschicht(en) und die zweite(n) Quantentopfschicht(en) sind spiegelsymmetrisch zu der Symmetrieebene angeordnet. Eine solche spiegelsymmetrische Anordnung ist beispielsweise für die Strahlführung der Laserstrahlung in der aktiven Zone eines Laserdiodenchips vorteilhaft.
Bei einer weiteren alternativen, nicht unter den Anspruch 1 fallenden Ausgestaltung des Halbleiterchips mit einer zweiten Quantentopfschicht, die eine geringere Schichtdicke hat als die erste Quantentopfschicht, ist der Anteil der ersten Komponente des Halbleitermaterials der zweiten Quantentopfschicht 1,2 mal bis 2 mal so hoch wie der Anteil der ersten Komponente des Halbleitermaterials der ersten Quantentopfschicht. Bei einer alternativen, nicht unter den Anspruch 1 fallenden Ausgestaltung mit einer zweiten Quantentopfschicht mit gleicher oder größerer Schichtdicke ist der Anteil der ersten Komponente des Halbleitermaterials der ersten Quantentopfschicht 1,2 mal bis 2 mal so groß wie der Anteil der ersten Komponente des Halbleitermaterials der zweiten Quantentopfschicht.
Die Schichtdicke einer zweiten Quantentopfschicht, die eine geringere Schichtdicke hat als die erste Quantentopfschicht, beträgt bei einer Ausgestaltung höchstens die Hälfte, vorzugsweise höchstens ein Drittel, besonders bevorzugt höchstens ein Viertel des Werts der Schichtdicke der ersten Quantentopfschicht. Beispielsweise hat die erste Quantentopfschicht eine Schichtdicke zwischen 2 und 10 nm, insbesondere zwischen 2 und 5 nm, wobei die Grenzen jeweils eingeschlossen sind. Die zweite Quantentopfschicht hat beispielsweise eine Schichtdicke zwischen 0,5 und 5 nm, vorzugsweise zwischen 0,5 und 2 nm, beispielsweise beträgt die Schichtdicke der zweiten Quantentopfschicht etwa 1 nm.
Bei einer Ausgestaltung enthält das Halbleitermaterial der ersten und/oder der zweiten Quantentopfschicht(en) mindestens zwei verschiedene Elemente derselben Hauptgruppe im Periodensystem, etwa der dritten Hauptgruppe, von denen ein Element in der ersten und das andere in der zweiten Komponente des Halbleitermaterials enthalten ist. Der Anteil des in der ersten Komponente enthaltenen Elements dieser Hauptgruppe beträgt bei einer Ausgestaltung zwischen 0,5 % und 50 % der Elemente dieser Hauptgruppe im Halbleitermaterial. Hierbei handelt es sich bei der ersten Komponente um Indium. Bei der zweiten Komponente handelt es sich zum Beispiel um GaN, AlN oder AlGaN, das Ga und/oder Al enthält, das wie In zur dritten Hauptgruppe des Periodensystems gehört. Das Indium hat bei dieser Ausgestaltung einen Anteil von 0,05 ≤ n ≤ 0,5 in dem Halbleitermaterial In_nAl_mGa_1-n-mN.
Bei einer Weiterbildung ist der Halbleiterchip zur Emission von elektromagnetischer Strahlung mit einem Intensitätsmaximum im blauen Spektralbereich vorgesehen und das Halbleitermaterial der ersten Quantentopfschicht weist einen Indiumanteil von 0,15 ≤ n ≤ 0,2 auf. Bei einer alternativen Weiterbildung ist der Halbleiterchip zur Emission von elektromagnetischer Strahlung mit einem Intensitätsmaximum im ultravioletten Spektralbereich vorgesehen und das Halbleitermaterial der ersten Quantentopfschicht weist einen Indiumanteil von 0,07 ≤ n ≤ 0,1 auf.
Die Abstände zwischen zwei ersten Quantentopfschichten und/oder zwischen zwei zweiten Quantentopfschichten haben beispielsweise einen Wert zwischen 1 und 50 nm, vorzugsweise zwischen 3 und 15 nm, wobei die Grenzen jeweils eingeschlossen sind.
Der Anteil der ersten Komponente des Halbleitermaterials ist bei einer Ausgestaltung innerhalb der ersten und/oder der zweiten Quantentopfschicht nicht konstant. Stattdessen variiert er über die Schichtdicke der ersten und/oder der zweiten Quantentopfschicht. Beispielsweise kann die Konzentration der ersten Komponente in Wachstumsrichtung über einen Teilbereich der ersten beziehungsweise zweiten Quantentopfschicht vom Rand her kontinuierlich ansteigen oder zum Rand hin kontinuierlich abfallen. Mit anderen Worten hat das Konzentrationsprofil der ersten Komponente eine oder zwei schräge Flanken. Unter dem Anteil der ersten Komponente des Halbleitermaterials wird in diesem Fall das Maximum des Anteil innerhalb der Quantentopfschicht verstanden.
Bei einer weiteren Ausgestaltung ist der optoelektronische Halbleiterchip dazu vorgesehen, im Betrieb elektromagnetische Strahlung mit einem Intensitätsmaximum im ultravioletten und/oder im blauen Spektralbereich zu emittieren. Bei einer Weiterbildung liegt das Intensitätsmaximum im blauen Spektralbereich und die aktive Zone enthält zwei zur Strahlungserzeugung vorgesehene erste Quantentopfschichten. Bei einer anderen Weiterbildung liegt das Intensitätsmaximum im ultravioletten Spektralbereich und die aktive Zone enthält vier zur Strahlungserzeugung vorgesehene erste Quantentopfschichten. Der Halbleiterchip ist bei einer weiteren Weiterbildung ein Laserdiodenchip.
Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen des optoelektronischen Halbleiterchips ergeben sich aus den folgenden im Zusammenhang mit den 1 bis 11B dargestellten exemplarischen Ausführungsbeispielen.
Es zeigen:

1, einen schematischen Querschnitt durch eine strahlungsemittierende Halbleiterschichtenfolge eines optoelektronischen Halbleiterchips gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel, das nicht unter den Anspruch 1 fällt,
2A und 2B, schematische Diagramme des Konzentrationsprofils der ersten Komponente des Halbleitermaterials der aktiven Zone der Halbleiterschichtenfolge gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel und gemäß einer Variante des ersten Ausführungsbeispiels,
3A und 3B, schematische Diagramme des Konzentrationsprofils der ersten Komponente des Halbleitermaterials der aktiven Zone gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel, das nicht unter den Anspruch 1 fällt, und gemäß einer Variante des zweiten Ausführungsbeispiels, die nicht unter den Anspruch 1 fällt,
4A und 4B, schematische Diagramme des Konzentrationsprofils der ersten Komponente des Halbleitermaterials der aktiven Zone gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel, das nicht unter den Anspruch 1 fällt, und gemäß einer Variante des dritten Ausführungsbeispiels, die nicht unter den Anspruch 1 fällt,
5, schematisches Diagramm des Konzentrationsprofils der ersten Komponente des Halbleitermaterials der aktiven Zone gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel, das nicht unter den Anspruch 1 fällt,
6A, 6B und 6C, schematische Diagramme des Konzentrationsprofils der ersten Komponente des Halbleitermaterials der aktiven Zone gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel, das nicht unter den Anspruch 1 fällt, gemäß einer ersten Variante und gemäß einer zweiten Variante des fünften Ausführungsbeispiels, die jeweils nicht unter den Anspruch 1 fallen,
7, schematisches Diagramm des Konzentrationsprofils der ersten Komponente des Halbleitermaterials der aktiven Zone gemäß einem sechsten Ausführungsbeispiel, das nicht unter den Anspruch 1 fällt,
8A und 8B, schematische Diagramme des Konzentrationsprofils der ersten Komponente des Halbleitermaterials der aktiven Zone gemäß einem siebten Ausführungsbeispiel, das nicht unter den Anspruch 1 fällt, und gemäß einer Variante des siebten Ausführungsbeispiels, die nicht unter den Anspruch 1 fällt,
9, schematisches Diagramm des Konzentrationsprofils der ersten Komponente des Halbleitermaterials der aktiven Zone gemäß einem achten Ausführungsbeispiel, das nicht unter den Anspruch 1 fällt,
10, schematisches Diagramm des Konzentrationsprofils der ersten Komponente des Halbleitermaterials der aktiven Zone gemäß einem erfindungsgemäßen neunten Ausführungsbeispiel,
11A und 11B, schematische Diagramme des Konzentrationsprofils der ersten Komponente des Halbleitermaterials der aktiven Zone gemäß einem zehnten Ausführungsbeispiel, das nicht unter den Anspruch 1 fällt, und gemäß einer Variante des zehnten Ausführungsbeispiels, die nicht unter den Anspruch 1 fällt.

In den Ausführungsbeispielen und Figuren sind gleiche oder gleich wirkende Bestandteile mit den selben Bezugszeichen versehen. Die Figuren, insbesondere die Größen der in den Figuren dargestellten Elemente und ihre Größenverhältnisse untereinander, sind grundsätzlich nicht als maßstabsgerecht anzusehen, sofern sie nicht explizit mit absoluten Einheiten wie Längen versehen sind. Vielmehr können einzelne Elemente wie beispielsweise Schichten zur besseren Darstellbarkeit und/oder zum besseren Verständnis übertrieben groß beziehungsweise dick dargestellt sein.
In 1 ist ein optoelektronischer Halbleiterchip, vorliegend ein Laserdiodenchip, gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel schematisch im Querschnitt dargestellt. Der Halbleiterchip weist eine epitaktische Halbleiterschichtenfolge 1 auf einem Aufwachssubstrat 2 auf.
Die strahlungsemittierende, epitaktische Halbleiterschichtenfolge basiert beispielsweise auf einem hexagonalen Verbindungshalbleitermaterial, insbesondere auf einem Nitrid-III-Verbindungshalbleitermaterial. Vorzugsweise handelt es sich bei dem Nitrid-III-Verbindungshalbleitermaterial um InAlGaN.
Das Aufwachssubstrat 2 weist zweckmäßigerweise ein zum Aufwachsen eines derartigen Nitrid-III-Verbindungshalbleitermaterials geeignetes Material auf. Beispielsweise enthält das Aufwachssubstrat 2 GaN, SiC und/oder Saphir oder besteht aus mindestens einem dieser Materialien. In Richtung vom Substrat 2 weg weist die Halbleiterschichtenfolge 1 zunächst eine n-leitende Schicht oder Schichtenfolge 110, nachfolgend die aktive Zone 120 und dieser nachfolgend eine p-dotierte Schicht oder Schichtenfolge 130 auf.
Beispielsweise weist die n-leitende Schichtenfolge 110 eine - insbesondere stark n-dotierte - n-Kontaktschicht 111 auf, die beispielsweise GaN enthält, das mit einem n-Dotierstoff wie Silizium dotiert ist.
Vorliegend folgt der n-Kontaktschicht 111 eine weitere n-leitende Schicht, beispielsweise eine mit einem n-Dotierstoff wie Silizium dotierte GaN- oder InGaN-Schicht 112 nach. Beispielsweise handelt es sich dabei um eine Stromaufweitungsschicht mit einer hohen elektrischen Querleitfähigkeit.
Vorzugsweise weist die Halbleiterschichtenfolge 1 weiterhin eine Ladungsträgereinschlussschicht (Confinement Layer), im Fall eines Laserdiodenchips insbesondere eine Mantelschicht (Cladding Layer) 113, auf. Die Mantelschicht 113 folgt vorliegend in Wachstumsrichtung, also insbesondere in Richtung vom Aufwachssubstrat 2 weg, auf die n-Kontaktschicht 111 und die n-leitende Schicht 112.
Die n-Mantelschicht 113 enthält vorliegend ein Übergitter alternierender Schichtpaare. Beispielsweise handelt es sich um ein Übergitter aus Paaren mit jeweils einer AlGaN-Schicht und einer GaN-Schicht oder mit zwei AlGaN-Schichten mit unterschiedlichem Al-Anteil. Mindestens eine Schicht jedes Paars ist vorzugsweise mit einem n-Dotierstoff wie Si dotiert.
Vorliegend folgt auf die Mantelschicht eine n-leitende Wellenleiterschicht 114, beispielsweise eine undotierte AlGaN-Schicht.
Auf die aktive Zone 120 folgt in Richtung vom Aufwachssubstrat weg vorliegend eine p-leitende Schicht 131, beispielsweise eine mit einem p-Dotierstoff wie Magnesium dotierte AlGaN-Schicht. Die p-leitende Schicht 131 kann auch weggelassen sein, um die Gefahr einer Diffusion des p-Dotierstoffs in die aktive Zone 120 zu verringern.
Weiter enthält die p-leitende Schichtenfolge 130 eine p-Wellenleiterschicht 132 und eine p-Ladungsträgereinschlussschicht, vorliegend eine p-Mantelschicht 133, die in dieser Reihenfolge in Wachstumsrichtung aufeinander folgen. Die p-Wellenleiterschicht 132 weist beispielsweise undotiertes AlGaN auf, die p-Mantelschicht weist vorliegend analog zur n-Mantelschicht 113 eine Übergitterstruktur aus Schichtpaaren, wobei jedes Schichtpaar beispielsweise eine mit einem p-Dotierstoff wie Magnesium dotierte AlGaN-Schicht und eine undotierte AlGaN-Schicht aufweist. Der p-Mantelschicht 133 folgt eine p-Kontaktschicht 134, beispielsweise eine stark p-dotierte GaN-Schicht nach.
Die aktive Zone 120 enthält eine erste Quantentopfschicht 3 und eine zweie Quantentopfschicht 4, die der ersten Quantentopfschicht 3 in Wachstumsrichtung nachfolgt. Eine Abschluss-Barriereschicht 51 geht der ersten Quantentopfschicht 3 voraus, eine weitere Abschluss-Barriereschicht 51 folgt der zweiten Quantentopfschicht 4 nach. Eine Barriereschicht 52 ist zwischen der ersten Quantentopfschicht 3 und der zweiten Quantentopfschicht 4 angeordnet und trennt diese voneinander. Sie hat vorliegend eine Schichtdicke von etwa 5 nm.
Die Abschluss-Barriereschichten 51, die Barriereschicht 52 und die erste und zweite Quantentopfschicht 3, 4 sind vorzugsweise undotiert. Mindestens eine der Abschluss-Barriereschichten 51 und/oder die Barriereschicht 52 und/oder mindestens eine der ersten und zweiten Quantentopfschicht 3, 4 können bei diesem Ausführungsbeispiel oder bei einer anderen Ausgestaltung des optoelektronischen Halbleiterchips alternativ mit einem n- oder p-Dotierstoff dotiert sein.
Die erste und die zweite Quantentopfschicht 3, 4 unterscheiden sich von den Barriereschichten 51, 52 insbesondere durch die Zusammensetzung des Halbleitermaterials. Beispielsweise handelt es sich bei dem Halbleitermatieral um In_nAl_mGa_1-n-mN. Eine erste Komponente des Halbleitermaterials - vorliegend Indium - hat in der ersten und in der zweiten Quantentopfschicht 3, 4 einen größeren Anteil c, also eine größere Konzentration c, als in den Barriereschichten 51, 52. Beispielsweise ist die Indium-Konzentration, also der Bruchteil n in der Zusammensetzung In_nAl_mGa_1-n-mN, in den Quantentopfschichten 3, 4 erhöht.
2A zeigt schematisch ein Konzentrationsprofil der ersten Komponente des Halbleitermaterials der aktiven Zone 120.
Dargestellt ist die Konzentration c, vorliegend die Indiumkonzentration, in Abhängigkeit von der relativen Position x in der Einheit nm. Die Wachstumsrichtung verläuft in der 2A von links nach rechts. Die Konzentration c nimmt von oben nach unten zu. Sie ist dabei in beliebigen Einheiten und nur schematisch angegeben. Konzentrationsunterschiede können zur besseren Darstellbarkeit übertrieben groß dargestellt sein.
In den Abschluss-Barriereschichten 51 und in der Barriereschicht 52 ist also die Indium-Konzentration c gering, beispielsweise ist in diesen Schichten kein oder praktisch kein Indium enthalten. Die größte Indium-Konzentration c weist die erste Quantentopfschicht 3 auf. Die Indium-Konzentration c der zweiten Quantentopfschicht 4 ist größer als diejenige der Barriereschichten 51, 52 und kleiner als die Indium-Konzentration c der ersten Quantentopfschicht 3.
Der Anteil c der ersten Komponente des Halbleitermaterials, vorliegend also die Indium-Konzentration c, beeinflusst die Bandlücke des Halbleitermaterials. Die Bandlücke ist dabei durch den energetischen Abstand zwischen der niederenergetischen Kante des Leitungsbands und der hochenergetischen Kante des Valenzbands gegeben. Der Verlauf der niederenergetischen Kante des Leitungsbands entspricht im wesentlichen dem Konzentrationsprofil der ersten Komponente des Halbleitermaterials, wobei die Energieachse E jedoch in die entgegen gesetzte Richtung zur Konzentrationsachse c zeigt. Im Diagramm der 2A nimmt die Energie E von unten nach oben zu.
Dass der Verlauf der Bandkante des Leitungsbands „im wesentlichen“ dem Konzentrationsprofil entspricht bedeutet, dass Störungen wie beispielsweise der Einfluss von piezoelektrischen Feldern im Halbleitermaterial bei der Darstellung nicht berücksichtigt sind. Etwa aufgrund der piezoelektrischen Felder können Abweichungen vom Verlauf des Konzentrationsprofils auftreten, zum Beispiel energetische Barrieren in einem Übergangsbereich zwischen einer der Barriereschichten 51, 52 und der angrenzenden ersten oder zweiten Quantentopfschicht 3, 4. Eine solche Abweichung ist in 2A für die erste Quantentopfschicht 3 mit gestrichelten Linien beispielhaft schematisch angedeutet.
Bei dem ersten Ausführungsbeispiel ist der Indium-Anteil c, der vorliegend dem Bruchteil n der Zusammensetzung In_nAl_mGa_1-n-mN entspricht, in der ersten Quantentopfschicht 3 beispielsweise zwischen 1,2 und 2 mal so hoch wie in der zweiten Quantentopfschicht 4, wobei die Grenzen eingeschlossen sind. Vorliegend ist er etwa doppelt so hoch.
Die Schichtdicke der ersten Quantentopfschicht 3 beträgt zum Beispiel höchstens die Hälfte der Schichtdicke der zweiten Quantentopfschicht 4. Vorliegend ist die Schichtdicke der zweiten Quantentopfschicht mit etwa 5 nm ungefähr 2,5 mal so groß wie die Schichtdicke der ersten Quantentopfschicht 3, die vorliegend eine Schichtdicke von etwa 2 nm aufweist.
Die Energieniveaus der Quantentopfstrukturen, die von der ersten und der zweiten Quantentopfschicht 3, 4 definiert werden, sind sowohl von der Konzentration c der ersten Komponente wie auch von der Schichtdicke der Quantentopfschicht 3,4 abhängig. Vorteilhafterweise haben die von der ersten und der zweiten Quantentopfschicht 3, 4 definierten Quantentöpfe im wesentlichen die gleichen Energieniveaus. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel handelt es sich auf diese Weise sowohl bei der ersten Quantentopfschicht wie auch bei der zweiten Quantentopfschicht 3, 4 um eine zur Strahlungsemission vorgesehene Quantentopfschicht.
Das Konzentrationsprofil der ersten Komponente des Halbleitermaterials ist bei dem ersten Ausführungsbeispiel gemäß 2A im wesentlichen rechteckförmig. Das tatsächliche Konzentrationsprofil kann von dem in der schematischen Abbildung dargestellten Verlauf beispielsweise durch Diffusion und/oder Segregation der ersten Komponente abweichen.
Bei der in 2B gezeigten Variante des ersten Ausführungsbeispiels ist ein rechteckförmiges Profil der Indium-Konzentration c nicht angestrebt. Vielmehr ist das Konzentrationsprofil der ersten Quantentopfschicht 3 V-förmig und das Konzentrationsprofil der zweiten Quantentopfschicht 4 ist trapezförmig. Bei beiden Quantentopfschichten 3, 4 steigt die Konzentration c der ersten Komponente des Halbleitermaterials über einen etwa 0,5 nm bis 1 nm breiten Bereich der Schichtdicke kontinuierlich an.
Bei der ersten Quantentopfschicht 3 erfolgt der Anstieg etwa bis zur Mitte der Schicht, von wo aus die Konzentration c kontinuierlich und vorliegend etwa symmetrisch zum Anstieg wieder abfällt. Bei der zweiten Quantentopfschicht ist die Konzentration c der ersten Komponente in einem mittleren Bereich der zweiten Quantentopfschicht im wesentlichen konstant und fällt an der von der ersten Quantentopfschicht entfernten Seite steil, praktisch senkrecht, ab.
Die Erfinder haben festgestellt, dass mittels eines derartigen V-förmigen und/oder trapezförmigen Profils der ungünstige Einfluss von energetischen Barrieren, die in hexagonalen Halbleitermaterialien durch Piezofelder verursacht werden, auf die Ladungsträgerinjektion in die Quantentopfschichten 3, 4 verringert wird.
Das in 3A gezeigte zweite Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem ersten Ausführungsbeispiel darin, dass die aktive Zone 120 drei erste Quantentopfschichten 3 aufweist, die in Wachstumsrichtung aufeinander folgen und jeweils durch eine Barriereschicht 52 voneinander getrennt sind. Alle drei ersten Quantentopfschichten 3 sind zur Strahlungserzeugung vorgesehen. Die ersten Quantentopfschichten 3 haben beispielsweise eine Schichtdicke von etwa 4 nm. Die Barriereschichten 52, durch welche sie getrennt werden, sind zum Beispiel etwa 8 nm dick.
In Wachstumsrichtung auf die drei ersten Quantentopfschichten 3 nachfolgend, also den ersten Quantentopfschichten 3 p-seitig nachgeordnet, sind eine Mehrzahl, vorliegend zwei, zweite Quantentopfschichten 4. Die zweiten Quantentopfschichten 4 haben eine geringere Schichtdicke als die ersten Quantentopfschichten 3 von vorliegend etwa 1 nm. Sie beträgt beispielsweise höchstens die Hälfte, vorzugsweise höchstens ein Viertel der Schichtdicke der ersten Quantentopfschichten. Die Indiumkonzentration c der zweiten Quantentopfschichten 4 hat einen Wert, der zwischen dem 1,2-fachen und dem 2-fachen des Werts der Indiumkonzentration c der ersten Quantentopfschichten 3 liegt, wobei die Grenzen eingeschlossen sind. Die zwei zweiten Quantentopfschichten 4 sind durch eine Barriereschicht voneinander getrennt, die vorliegend eine Schichtdicke von etwa 3 nm hat.
Eine weitere Barriereschicht 52 ist zwischen den ersten und den zweiten Quantentopfschichten 3, 4 angeordnet, die vorliegend eine Schichtdicke von etwa 18 nm hat.
Mit Vorteil verringern die zweiten Quantentopfschichten 4 die Gefahr der Diffusion eines p-Dotierstoffs wie Magnesium in die zur Strahlungserzeugung vorgesehenen Quantentopfschichten 3.
Die zweiten Quantentopfschichten 4 sind bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel nicht zur Strahlungserzeugung vorgesehen. Aufgrund der im Vergleich zu den ersten Quantentopfschichten 3 hohen Indium-Konzentration c und der geringen Schichtdicke haben die Energieniveaus der zweiten Quantentopfschichten 4 - im Vergleich zu der Wahrscheinlichkeit mit der von den Energieniveaus der durch die ersten Quantentopfschichten 3 definierten Quantentöpfe elektromagnetische Strahlung emittiert wird - nur eine geringe Wahrscheinlichkeit, elektromagnetische Strahlung zu emittieren. Eine Diffusion eines p-Dotierstoffs in die zweiten Quantentopfschichten 4 wirkt sich daher vorteilhafterweise nicht oder nur geringfügig auf die Effizienz des Halbleiterchips aus, so dass dessen Lebensdauer besonders hoch ist.
Je zwei aufeinander folgende erste Quantentopfschichten 3 haben einen Abstand d₁ und je zwei aufeinander folgende zweite Quantentopfschichten haben einen Abstand d₂. Der Abstand d₁ entspricht insbesondere der Schichtdicke der Barriereschicht 52, die zwei erste Quantentopfschichten 3 voneinander trennt. Der Abstand d₂ entspricht insbesondere der Schichtdicke der Barriereschicht 52, die zwei zweite Quantentopfschichten 4 voneinander trennt.
Die Abstände d₁ und d₂ brauchen nicht gleich zu sein. Beispielsweise ist vorliegend der Abstand d₁ zwischen zwei ersten Quantentopfschichten 3 mindestens doppelt so groß wie der Abstand d₂ zwischen zwei zweiten Quantentopfschichten 4.
Bei der in 3B dargestellten Variante des zweiten Ausführungsbeispiels haben die beiden zweiten Quantentopfschichten 4 eine größere Schichtdicke als die ersten Quantentopfschichten 3, etwa eine Schichtdicke von 6 nm. Der Abstand der zweiten Quantentopfschichten 4 zu den ersten Quantentopfschichten 3 ist vorliegend mit etwa 4 nm geringer als bei dem Ausführungsbeispiel der 3A. Die zweiten Quantentopfschichten 4 sind durch eine Barriereschicht 52 getrennt, die vorliegend ebenfalls eine Schichtdicke d₂ von etwa 4 nm hat. Die Schichtdicke einer Barriereschicht 52, die zwischen zwei ersten Quantentopfschichten 3 angeordnet ist, ist also vorliegend etwa doppelt so dick wie die Schichtdicke der zwischen den zwei zweiten Quantentopfschichten 4 angeordneten Barriereschicht 52.
Der Anteil c der ersten Komponente des Halbleitermaterials ist bei den zweiten Quantentopfschichten 4 geringer als bei den ersten Quantentopfschichten 3. Beispielsweise ist die Konzentration c der ersten Komponente des Halbleitermaterials in den ersten Quantentopfschichten 3 1,2 bis 2 mal so groß wie in den zweiten Quantentopfschichten 4, wobei die Grenzen eingeschlossen sind.
Wie bei dem zweiten Ausführungsbeispiel sind auch die zweiten Quantentopfschichten 4 bei der Variante des zweiten Ausführungsbeispiels gemäß 3B nicht zur Emission von elektromagnetischer Strahlung vorgesehen.
Bei dem zweiten Ausführungsbeispiel und bei der Variante des zweiten Ausführungsbeispiels ist der Anteil c der ersten Komponente des Halbleitermaterials in der aktiven Zone mit Vorteil im Vergleich zu einer aktiven Zone ohne zweite Quantentopfschichten 4 erhöht. Auf diese Weise hat die aktive Zone einen im Vergleich zu einer der aktiven Zone vorausgehenden und/oder ihr nachfolgenden Schicht der Halbleiterschichtenfolge einen erhöhten Brechungsindex. Die aktive Zone 120 ist daher besonders gut zur Wellenleitung für die in der aktiven Zone 120 erzeugte elektromagnetische Strahlung geeignet. Bei einer Weiterbildung kommt die Halbleiterschichtenfolge 1 auf diese Weise ohne die n-Wellenleiterschicht 114 und/oder die p-Wellenleiterschicht 132 aus, die in 1 dargestellt sind.
In 4A ist ein Konzentrationsprofil des Indiumgehalts für die aktive Zone 120 eines Halbleiterlaserchips gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel schematisch gezeigt. Die Schichtdicken und die Konzentrationen c der ersten Komponente entsprechen denen der Variante des zweiten Ausführungsbeispiels (3B). Im Gegensatz dazu gehen bei dem dritten Ausführungsbeispiel jedoch die zwei zweiten Quantentopfschichten 4 den drei erste Quantentopfschichten 3 in Wachstumsrichtung voraus.
In 4B ist das Indiumkonzentrationsprofil gemäß einer Variante des dritten Ausführungsbeispiels dargestellt. Die aktive Zone 120 gemäß der Variante des dritten Ausführungsbeispiels unterscheidet sich von derjenigen des dritten Ausführungsbeispiels gemäß 4A darin, dass anstelle von zwei flachen und breiten zweiten Quantentopfschichten 4 den ersten Quantentopfschichten 3 eine Mehrzahl zweite Quantentopfschichten 4 in Wachstumsrichtung vorausgehen, die eine geringere Schichtdicke und eine größere Konzentration c der ersten Komponente des Halbleitermaterials aufweisen als die ersten Quantentopfschichten 3. Vorliegend gehen sieben zweite Quantentopfschichten 4 den ersten Quantentopfschichten 3 im Abstand von etwa 15 nm voraus.
Die Barriereschichten 52 zwischen je zwei benachbarten zweiten Quantentopfschichten 4 haben bei der in 4B dargestellten Variante des dritten Ausführungsbeispiels eine Schichtdicke d₂ von etwa 2 nm, die zweiten Quantentopfschichten 4 sind jeweils etwa 1 nm dick.
Mittels der zweiten Quantentopfschichten 4, die bei dem dritten Ausführungsbeispiel und der Variante des dritten Ausführungsbeispiels nicht zur Strahlungserzeugung vorgesehen sind und den ersten, zur Strahlungsemission vorgesehenen Quantentopfschichten 3 vorausgehen, wird eine besonders hohe Kristallqualität der aktiven Zone 120 erzielt. Insbesondere ist die Kristallqualität der aktiven Zone im Bereich der ersten Quantentopfschichten 3 besonders hoch, so dass die Gefahr einer nicht strahlenden Rekombination von Ladungsträgern im Bereich der zur Strahlungserzeugung vorgesehenen ersten Quantentopfschichten 3 verringert ist. Eine Übergitterstruktur aus zweiten Quantentopfschichten 4, wie in der Variante des dritten Ausführungsbeispiels gemäß 4B gezeigt, ist hierzu besonders gut geeignet.
Auch bei dem in 5 gezeigten vierten Ausführungsbeispiel geht eine Mehrzahl von zweiten Quantentopfschichten 41, 42, 43 den - vorliegend zwei - ersten Quantentopfschichten 3 in Wachstumsrichtung voraus.
Im Gegensatz zu den vorhergehenden Ausführungsbeispielen haben jedoch nicht alle zweiten Quantentopfschichten die gleiche Schichtdicke. Vielmehr nimmt die Schichtdicke im Verlauf von den ersten Quantentopfschichten 3 weg von Schicht zu Schicht ab. Mit anderen Worten hat die den ersten Quantentopfschichten 3 direkt benachbarte zweite Quantentopfschicht 41 die größte Schichtdicke, die von den ersten Quantentopfschichten 3 am weitesten entfernte zweite Quantentopfschicht 43 hat die geringste Schichtdicke und die zwischen diesen beiden zweiten Quantentopfschichten 41, 43 angeordnete mittlere zweite Quantentopfschicht 42 hat eine Schichtdicke, deren Wert zwischen den Schichtdicken der beiden anderen zweiten Quantentopfschichten 41, 43 liegt.
Dabei haben vorliegend die beiden zweiten Quantentopfschichten 41, 42 die den ersten Quantentopfschichten 3 zugewandt sind, eine Schichtdicke, die größer oder gleich der Schichtdicke der ersten Quantentopfschichten 3 ist und sie weisen einen Anteil c der ersten Komponente des Halbleitermaterials der aktiven Zone auf, der geringer ist als derjenige der ersten Quantentopfschichten 3. Die von den ersten Quantentopfschichten 3 am weitesten entfernte zweite Quantentopfschicht 43 hat bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel zum einen eine geringere Schichtdicke als die ersten Quantentopfschichten 43. Zum anderen ist auch der Anteil c der ersten Komponente des Halbleitermaterials, beispielsweise die Indiumkonzentration, geringer als derjenige der ersten Quantentopfschichten 3.
Beispielsweise enthalten bei diesem oder einem der vorhergehenden Ausführungsbeispiele alle zweiten Quantentopfschichten 4, 41, 42, 43 die erste Komponente des Halbleitermaterials in der gleichen Konzentration c.
Das in 6A dargestellte fünfte Ausführungsbeispiel weist zusätzlich zu den drei zweiten Quantentopfschichten 41, 42, 43, die den ersten Quantentopfschichten 3 analog zum vierten Ausführungsbeispiel vorausgehen, drei weitere zweite Quantentopfschichten 41, 42, 43 auf, die den ersten Quantentopfschichten 3 in Wachstumsrichtung nachfolgen.
Die aktive Zone 120 gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel weist also eine Symmetrieebene 6 auf. Die ersten Quantentopfschichten 3 und die zweiten Quantentopfschichten 41, 42, 43 der aktiven Zone 120 sind jeweils spiegelsymmetrisch zu der Symmetrieebene 6 angeordnet.
Die in 6B gezeigte Variante des fünften Ausführungsbeispiels unterscheidet sich von letzterem darin, dass anstelle der Schichtdicken der zweiten Quantentopfschichten 41, 42, 43 der in den zweiten Quantentopfschichten enthaltene Indiumanteil c variiert ist. Die in 6B gezeigten zweiten Quantentopfschichten 41, 42, 43 haben vorliegend alle die gleiche Schichtdicke, die bei dieser Variante des fünften Ausführungsbeispiels auch mit der Schichtdicke der ersten Quantentopfschichten 3 übereinstimmt. Die Konzentration c der ersten Komponente des Halbleitermaterials nimmt von Schicht zu Schicht im Verlauf von den ersten Quantentopfschichten 3 weg ab.
In 6C ist eine weitere Variante des fünften Ausführungsbeispiels gezeigt. Bei dieser zweiten Variante des fünften Ausführungsbeispiels ist das Indiumkonzentrationsprofil der zweiten Quantentopfschichten 41', 42', 43', welche den ersten Quantentopfschichten 3 in Wachstumsrichtung nachfolgen, im Unterschied zu der in 6B gezeigten Variante des fünften Ausführungsbeispiels nicht im wesentlichen rechtecksförmig, sondern es hat - wie zweite Quantentopfschicht 4 der Variante gemäß 2B des ersten Ausführungsbeispiels - ein trapezförmiges Profil.
Auf diese Weise ist die Injektion von Löchern in die zur Strahlungsemission vorgesehenen ersten Quantentopfschichten 3 von der p-Seite des Halbleiterchips her durch die den ersten Quantentopfschichten 3 in Wachstumsrichtung nachfolgenden zweiten Quantentopfschichten 41', 42' und 43' hindurch besonders effizient.
Bei dem in 7 dargestellten sechsten Ausführungsbeispiel ist, wie bei dem fünften Ausführungsbeispiel, die aktive Zone 120 ebenfalls symmetrisch zu einer Symmetrieebene 6. Vorliegend verläuft die Symmetrieebene 6 durch eine erste Quantentopfschicht 3. Insbesondere hat die aktive Zone 120 bei dem sechsten Ausführungsbeispiel also eine ungerade Anzahl von aktiven, d.h. zur Strahlungserzeugung vorgesehenen, ersten Quantentopfschichten 3. Vorliegend enthält sie genau eine erste Quantentopfschicht 3, die zur Strahlungserzeugung vorgesehen ist.
Das Halbleitermaterial der ersten Quantentopfschicht 3 enthält einen Anteil c einer ersten Komponente des Halbleitermaterials der aktiven Zone 120 - vorliegend Indium - der etwa doppelt so groß ist wie derjenige des Halbleitermaterials der zweiten Quantentopfschichten 4.
Es sei an dieser Stelle angemerkt, dass - im Unterschied zu den übrigen Konzentrationsprofilen der 2A bis 11B - bei dem Konzentrationsprofil der 7 die Konzentration c der ersten Komponente des Halbleitermaterials im Diagramm von unten nach oben zunimmt.
Jeweils zwei zweite Quantentopfschichten 4 gehen der ersten Quantentopfschicht 3 in Wachstumsrichtung voraus und folgen ihr in Wachstumsrichtung nach. Alle Abstände zwischen jeweils zwei benachbarten Quantentopfschichten 3, 4 sind vorliegend gleich groß.
In 7 ist auch der Betrag A₀ der Feldstärke 7 der von der ersten Quantentopfschicht 3 emittierten Strahlung innerhalb der aktiven Zone 120 schematisch dargestellt. Mittels der zur Symmetrieebene 6 symmetrisch angeordneten zweiten Quantentopfschichten 4 wird ein besonders hoher Überlapp zwischen der ersten Quantentopfschicht 3 und der Feldstärke 7 der in der aktiven Zone 120 verlaufenden elektromagnetischen Strahlung erzielt, wodurch die Erzeugung von Laserstrahlung durch den Halbleiterchip besonders effizient erfolgt.
8A zeigt ein Indiumkonzentrationsprofil für einen Halbleiterlaserchip gemäß einem siebten Ausführungsbeispiel. Im Gegensatz zu den vorhergehenden Ausführungsbeispielen ist bei dem siebten Ausführungsbeispiel eine zweite Quantentopfschicht 4 zwischen zwei ersten Quantentopfschichten 3 angeordnet.
Vorliegend handelt es sich um eine zweite Quantentopfschicht, die die gleiche Schichtdicke hat wie die zwei ersten Quantentopfschichten 3 und die eine geringere Indiumkonzentration c aufweist als diese. Alternativ kann es sich auch um eine zweite Quantentopfschicht 4 handeln, die eine geringere Schichtdicke und eine größere Indiumkonzentration c als die ersten Quantentopfschichten 3 aufweist.
Die zweite Quantentopfschicht 4 ist bei dem siebten Ausführungsbeispiel mittig zwischen den zwei ersten Quantentopfschichten 3 angeordnet, so dass die aktive Zone 120 spiegelsymmetrisch zu der Symmetrieebene 6 ist.
Bei einer Variante des siebten Ausführungsbeispiels gemäß 8B ist statt einer einzelnen zweiten Quantentopfschicht 4 eine Mehrzahl von zweiten Quantentopfschichten 4 - vorliegend vier zweite Quantentopfschichten 4 - mittig zwischen zwei ersten Quantentopfschichten 3 und symmetrisch zu der Spiegelebene 6 angeordnet. Insbesondere handelt es sich um ein Übergitter zweiter Quantentopfschichten 4 geringer Schichtdicke mit einer hohen Konzentration c der ersten Komponente des Halbleitermaterials der aktiven Zone.
Die zwischen den zwei ersten Quantentopfschichten 3 angeordnete mindestens eine zweite Quantentopfschicht 4 dient beispielsweise als Ladungsträgerreservoir für mindestens eine der zur Strahlungserzeugung vorgesehenen ersten Quantentopfschichten 3. So wird eine besonders gleichmäßige Ladungsträgerverteilung auf die einzelnen ersten Quantentopfschichten 3 erzielt. Alternativ oder zusätzlich koppelt die zwischen zwei ersten Quantentopfschichten 3 angeordnete mindestens eine zweite Quantentopfschicht 4 insbesondere mit Vorteil die beiden ersten Quantentopfschichten 3. Beispielsweise stellt sie Minibänder zum Tunnel von Ladungsträgern zwischen den zwei ersten Quantentopfschichten 3 zur Verfügung. Auf diese Weise werden die zwei ersten Quantentopfschichten 3 besonders gleichmäßig elektrisch gepumpt.
In 9 ist das Konzentrationsprofil der ersten Komponente des Halbleitermaterials der aktiven Zone 120 gemäß einem achten Ausführungsbeispiel schematisch dargestellt. Wie beim siebten Ausführungsbeispiel ist eine zweite Quantentopfschicht 4 zwischen zwei ersten Quantentopfschichten 3 angeordnet.
Es handelt sich vorliegend um eine zweite Quantentopfschicht 4 mit einer geringen Schichtdicke von beispielsweise kleiner oder gleich 2 nm, vorzugsweise von kleiner oder gleich 1 nm. Die Schichtdicke der zweiten Quantentopfschichten 4 ist vorliegend kleiner als ein Fünftel der Schichtdicke der ersten Quantentopfschichten 3. Der Anteil c der ersten Komponente im Halbleitermaterial der zweiten Quantentopfschichten 4 ist beispielsweise 1,2 bis 2 mal so groß ist wie der Anteil c der ersten Komponente des Halbleitermaterials der ersten Quantentopfschichten 3.
Im Gegensatz zum siebten Ausführungsbeispiel ist die zweite Quantentopfschicht 4 vorliegend nicht mittig zwischen zwei ersten Quantentopfschichten 3 angeordnet. Vielmehr hat sie einen relativ geringen Abstand von der in Wachstumsrichtung nachfolgenden ersten Quantentopfschicht 3, während der Abstand zur in Wachstumsrichtung vorausgehenden ersten Quantentopfschicht 3 größer ist.
Der Abstand d₁ zwischen zwei ersten Quantentopfschichten 3 ist bei dem achten Ausführungsbeispiel beispielsweise mindestens doppelt so groß, bevorzugt, mindestens vier mal so groß, besonders bevorzugt mindestens fünf mal so groß wie die Schichtdicke der zwischen den beiden ersten Quantentopfschichten 3 angeordneten zweiten Quantentopfschicht 4 und/oder wie der Abstand der zweiten Quantentopfschicht 4 zu der in Wachstumsrichtung nachfolgenden ersten Quantentopfschicht 3. Vorliegend ist der Abstand einer zweiten Quantentopfschicht 4 zur vorausgehenden ersten Quantentopfschicht 3 etwa vier bis fünf mal so groß wie der Abstand zur nachfolgenden ersten Quantentopfschicht 3. Beispielsweise hat letzterer einen Wert zwischen etwa 1 nm und etwa 2 nm, und der Abstand zur in Wachstumsrichtung vorausgehenden ersten Quantentopfschicht zu der zweiten Quantentopfschicht hat einen Wert zwischen etwa 4 nm und etwa 6 nm. Die Grenzen sind hierbei jeweils eingeschlossen.
Mittels der zweiten Quantentopfschicht 4 sind beispielsweise energetische Barrieren der zur Strahlungserzeugung vorgesehenen ersten Quantentopfschichten 3, wie sie exemplarisch in 2A für eine erste Quantentopfschicht 3 gestrichelt eingezeichnet sind, mit Vorteil reduziert.
Bei dem in 10 schematisch dargestellten neunten Ausführungsbeispiel ist eine zweite Quantentopfschicht 4 innerhalb einer ersten Quantentopfschicht 3 angeordnet. Mit anderen Worten grenzt die zweite Quantentopfschicht 4 an einen ersten Teilbereich 31 der ersten Quantentopfschicht 3 an, der ihr in Wachstumsrichtung der aktiven Zone 120 vorausgeht. Zudem grenzt sie an einen zweiten Teilbereich 32 der ersten Quantentopfschicht 3, der ihr in Wachstumsrichtung nachfolgt. Insbesondere sind die erste und die zweite Quantentopfschicht 3, 4 nicht durch eine Barriereschicht 52 getrennt.
Der Anteil c der ersten Komponente des Halbleitermaterials ist in dem ersten und dem zweiten Teilbereich 31, 32 der ersten Quantentopfschicht 3 bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel um einen Faktor 1,2 bis 2 größer als der Anteil c der ersten Komponente des Halbleitermaterials in der zweiten Quantentopfschicht 4. Die Schichtdicke der zweiten Quantentopfschicht 4 ist bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel - im Gegensatz zu den übrigen Ausführungsbeispielen mit zweiten Quantentopfschichten, die einen hohen Anteil c der ersten Komponente enthalten - die Schichtdicke nicht größer oder gleich der Schichtdicke der ersten Quantentopfschicht 3. Stattdessen ist die Schichtdicke der zweiten Quantentopfschicht 4 vorliegend geringer als die Schichtdicke der ersten Quantentopfschicht 3. Beispielsweise beträgt sie höchstens ein Drittel, vorzugsweise höchstens ein Fünftel der Schichtdicke der ersten Quantentopfschicht 3.
Mittels der innerhalb der ersten Quantentopfschicht 3 angeordneten zweiten Quantentopfschicht 4 wird eine besonders hohe Kristallqualität, und damit eine besonders hohe Effizienz der Strahlungserzeugung in der ersten Quantentopfschicht 3 erzielt. Der erste Teilbereich 31 und der zweite Teilbereich 32 der ersten Quantentopfschicht 3 sind vorteilhafterweise mittels der zweiten Quantentopfschicht 4 gekoppelt. Vorteilhafterweise wird bei diesem Ausführungsbeispiel eine erste Quantentopfschicht 3 erzielt, die eine besonders hohe Schichtdicke hat und auf diese Weise zur Emission von elektromagnetischer Strahlung mit einem großen Strahlungsfluss geeignet ist.
In 11A ist schematisch das Konzentrationsprofil der ersten Komponente des Halbleitermaterials der aktiven Zone 120 gemäß einem zehnten Ausführungsbeispiel dargestellt. Bei dem zehnten Ausführungsbeispiel ist - wie beim neunten Ausführungsbeispiel - jeweils eine zweite Quantentopfschicht 4 innerhalb einer ersten Quantentopfschicht 3 angeordnet.
Im Gegensatz zum neunten Ausführungsbeispiel ist jedoch bei dem zehnten Ausführungsbeispiel die zweite Quantentopfschicht 4 zur Strahlungserzeugung vorgesehen, während die erste Quantentopfschicht 3 nicht zur Strahlungserzeugung vorgesehen ist und stattdessen vorteilhafterweise zum Sammeln von Ladungsträgern für die zweite Quantentopfschicht 4 dient. So wird insbesondere ein Halbleiterlaserchip auf Basis von InAlGaN erzielt, der Laserstrahlung mit einer besonders geringen Wellenlänge emittiert. Beispielsweise hat der Halbleiterlaserchip ein Emissionsmaximum bei einer Wellenlänge von größer oder gleich 470 nm, insbesondere im langwelligen blauen Spektralbereich oder im grünen Spektralbereich.
Bei diesem und dem vorausgehenden, neunten Ausführungsbeispiel sind die ersten und zweiten Quantentopfschichten 3, 4 der aktiven Zone 120 spiegelsymmetrisch zur Symmetrieebene 6 angeordnet.
In 11B ist eine Weiterbildung des zehnten Ausführungsbeispiels schematisch dargestellt. Bei der Weiterbildung haben die ersten Quantentopfschichten 3 im Querschnitt ein V-förmiges Konzentrationsprofil der ersten Komponente des Halbleitermaterials. Auf diese Weise wird ein besonders guter Ladungsträgereinfang erzielt.
Die Erfindung ist nicht durch die Beschreibung anhand der exemplarischen Ausführungsbeispiele auf diese beschränkt. Vielmehr umfasst sie jedes neue Merkmal sowie jede neue Kombination von Merkmalen, insbesondere jede Kombination von Merkmalen in den Patentansprüchen, auch wenn dieses Merkmal oder diese Kombination in den Ausführungsbeispielen oder Patentansprüchen nicht explizit angegeben ist.

Claims

Optoelektronischer Halbleiterchip mit einer strahlungsemittierenden Halbleiterschichtenfolge (1), die eine aktive Zone (120) mit einer ersten Quantentopfschicht (3), einer zweiten Quantentopfschicht (4) und zwei Abschluss-Barriereschichten (51) enthält, wobei - die erste Quantentopfschicht (3) und die zweite Quantentopfschicht (4) zwischen den zwei Abschluss-Barriereschichten (51) angeordnet sind, - die zweite Quantentopfschicht (4) innerhalb der ersten Quantentopfschicht (3) angeordnet ist, - die zweite Quantentopfschicht (4) im Vergleich zur ersten Quantentopfschicht (3) eine geringere Schichtdicke aufweist, - die aktive Zone (120) ein Halbleitermaterial aufweist, das mindestens eine erste und eine zweite Komponente enthält, - das Halbleitermaterial Indium als erste Komponente enthält, - der Anteil der ersten Komponente in dem Halbleitermaterial der zwei Abschluss-Barriereschichten (51) geringer ist als in der ersten und der zweiten Quantentopfschicht (3, 4), und - die zweite Quantentopfschicht (4) einen geringeren Anteil der ersten Komponente des Halbleitermaterials aufweist als die erste Quantentopfschicht (3).
Optoelektronischer Halbleiterchip gemäß Anspruch 1, bei dem das Halbleitermaterial GaN, AlN und/oder AlGaN als zweite Komponente enthält.
Optoelektronischer Halbleiterchip gemäß einem der Ansprüche 1 oder 2, der mehrere erste und/oder mehrere zweite Quantentopfschichten (3, 4) aufweist und bei dem die ersten und zweiten Quantentopfschichten (3, 4) spiegelsymmetrisch zu einer Symmetrieebene angeordnet sind, die im Wesentlichen parallel zu einer Haupterstreckungsebene der aktiven Zone (120) verläuft.
Optoelektronischer Halbleiterchip gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die zweite Quantentopfschicht (4) an einen ersten Teilbereich (31) der ersten Quantentopfschicht (3) angrenzt, der ihr in Wachstumsrichtung der aktiven Zone (120) vorausgeht und bei dem die zweite Quantentopfschicht (4) an einen zweiten Teilbereich (32) der ersten Quantentopfschicht (3) angrenzt, der ihr in Wachstumsrichtung der aktiven Zone (120) nachfolgt.
Optoelektronischer Halbleiterchip gemäß Anspruch 4, bei dem ein Anteil der ersten Komponente des Halbleitermaterials in dem ersten Teilbereich (31) und in dem zweiten Teilbereich (32) um einen Faktor 1,2 bis 2 größer ist als ein Anteil der ersten Komponente des Halbleitermaterials in der zweiten Quantentopfschicht (4).
Optoelektronischer Halbleiterchip gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem eine Schichtdicke der zweiten Quantentopfschicht (4) höchstens ein Drittel der ersten Quantentopfschicht (3) beträgt.
Optoelektronischer Halbleiterchip gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, der dazu vorgesehen ist elektromagnetische Strahlung im ultravioletten und/oder blauen Spektralbereich zu emittieren.
Optoelektronischer Halbleiterchip gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, der ein Laserdiodenchip ist.