DE102010029916A1 - Light-emitting semiconductor structure e.g. LED, for semiconductor device for creating electromagnetic radiation in different polarization directions, has two clad layer structures arranged on active zone - Google Patents

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Abstract

The structure (100) has two clad layer structures (110a, 110b) arranged on an active zone (112). Two quantum structures (112a, 112b) create electromagnetic radiation, where the quantum structures are formed of indium aluminum gallium arsenide or gallium arsenide phosphide or from a mixture formed by indium aluminum gallium arsenide and gallium arsenide phosphide. A volume region of the quantum structure is formed from compound semiconductor material, and another volume region of the quantum structure is formed from another compound semiconductor material.

Description

Stand der TechnikState of the art

Die Erfindung betrifft eine lichtemittierende Halbleiterstruktur mit einer Mantelschichtstruktur und mindestens einer in der Mantelschichtstruktur angeordneten aktiven Zone, die mindestens eine Quantenstruktur zur Erzeugung elektromagnetischer Strahlung aufweist.The invention relates to a light-emitting semiconductor structure having a cladding layer structure and at least one active zone arranged in the cladding layer structure, which has at least one quantum structure for generating electromagnetic radiation.

Die Erfindung betrifft ferner eine Halbleiteranordnung mit einem Schichtaufbau aus mehreren lichtemittierenden Halbleiterstrukturen.The invention further relates to a semiconductor device having a layer structure of a plurality of light-emitting semiconductor structures.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine lichtemittierende Halbleiterstruktur und eine Halbleiteranordnung mit mehreren lichtemittierenden Halbleiterstrukturen dahingehend zu verbessern, dass ein flexiblerer Einsatz und ein gesteigerter Gebrauchsnutzen gegeben sind.It is an object of the present invention to improve a semiconductor light-emitting structure and a semiconductor device having a plurality of semiconductor light-emitting structures in such a way that a more flexible use and an increased utility are provided.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Diese Aufgabe wird bei der lichtemittierenden Halbleiterstruktur der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die mindestens eine Quantenstruktur aus verschiedenen Verbindungshalbleitern ausgebildet ist, wodurch vorteilhaft weitere Freiheitsgrade hinsichtlich der Erzeugung von elektromagnetischer Strahlung gegeben sind. Erfindungsgemäß ist erkannt worden, dass eine aktive Zone mit einer derart konfigurierten Quantenstruktur vorteilhafte Eigenschaften unterschiedlicher Verbindungshalbleiter miteinander kombiniert.This object is achieved in the light-emitting semiconductor structure of the aforementioned type according to the invention that the at least one quantum structure of different compound semiconductors is formed, which are advantageously given further degrees of freedom with respect to the generation of electromagnetic radiation. According to the invention, it has been recognized that an active zone with such a configured quantum structure combines advantageous properties of different compound semiconductors with one another.

Einer bevorzugten Ausführungsführungsform zufolge, bei der die Quantenstruktur als Quantenpunkt (quantum dot) und/oder als Quantendraht (quantum wire) und/oder als Quantenfilm (quantum well) ausgebildet ist, ist ein erster Volumenbereich der Quantenstruktur aus einem ersten Verbindungshalbleitermaterial ausgebildet, und ein zweiter Volumenbereich der Quantenstruktur ist aus einem zweiten Verbindungshalbleitermaterial ausgebildet.According to a preferred embodiment, in which the quantum structure is formed as quantum dot and / or as quantum wire and / or as quantum well, a first volume region of the quantum structure is formed of a first compound semiconductor material second volume region of the quantum structure is formed of a second compound semiconductor material.

Bei als Quantenfilm, d. h. im wesentlichen flächenhaft, ausgebildeten Quantenstrukturen geringer Schichtdicke, kann beispielsweise ein erster Flächenabschnitt aus dem ersten Verbindungshalbleitermaterial gebildet sein, während ein zweiter Flächenabschnitt aus dem zweiten Verbindungshalbleitermaterial gebildet ist. Ebenso ist es möglich, den erfindungsgemäßen Quantenfilm gleichsam als „Doppelschicht” zu realisieren, wobei der Quantenfilm einen Schichtaufbau mit einer ersten Schicht aus dem ersten Verbindungshalbleitermaterial und einer darauf angeordneten zweiten Schicht aus dem zweiten Verbindungshalbleitermaterial aufweist. Kombinationen beider Varianten sind ebenfalls möglich, ebenso wie die Vorsehung einer Vielzahl von Flächenabschnitten und/oder Schichten.As a quantum film, d. H. essentially planar, formed quantum structures of small layer thickness, for example, a first surface portion of the first compound semiconductor material may be formed, while a second surface portion of the second compound semiconductor material is formed. It is also possible, as it were, to realize the quantum film according to the invention as a "double layer", wherein the quantum film has a layer structure with a first layer of the first compound semiconductor material and a second layer of the second compound semiconductor material arranged thereon. Combinations of both variants are also possible, as well as the provision of a plurality of surface sections and / or layers.

Es ist auch denkbar, mehr als zwei verschiedene Verbindungshalbleiter (z. B. GaAs, InAlGaAs, GaAsP, InGaAsP) zu kombinieren, um die erfindungsgemäße Quantenstruktur herzustellen.It is also conceivable to combine more than two different compound semiconductors (eg GaAs, InAlGaAs, GaAsP, InGaAsP) in order to produce the quantum structure according to the invention.

Die Vorsehung von zwei oder mehr Quantenstrukturen zur Ausbildung einer aktiven Zone ist ebenfalls möglich, ebenso wie die Vorsehung mehrerer aktiver Zonen in einer Halbleiterstruktur.The provision of two or more quantum structures to form an active zone is also possible, as well as the provision of multiple active zones in a semiconductor structure.

Besonders bevorzugt ist einer weiteren Ausführungsform zufolge mindestens eine Quantenstruktur einer aktiven Zone aus Indiumaluminiumgalliumarsenid, InAlGaAs, oder aus Galliumarsenidphosphid, GaAsP, ausgebildet. Eine Mischung der verschiedenen Verbindungshalbleiter sowie weiterer Verbindungshalbleiter zur Herstellung der Quantenstrukturen ist ebenfalls denkbar.According to a further embodiment, at least one quantum structure of an active zone of indium aluminum gallium arsenide, InAlGaAs, or of gallium arsenide phosphide, GaAsP, is particularly preferably formed. A mixture of the various compound semiconductors and further compound semiconductors for producing the quantum structures is likewise conceivable.

Es ist auch möglich, eine Halbleiterstruktur mit mehreren aktiven Zonen vorzusehen, von denen mindestens eine herkömmlich ausgebildet ist, während mindestens eine weitere unter Anwendung des erfindungsgemäßen Prinzips, d. h. unter Verwendung mehrerer unterschiedlicher Verbindungshalbleiter zur Realisierung einer Quantenstruktur, ausgebildet ist.It is also possible to provide a semiconductor structure with a plurality of active zones, of which at least one is conventionally formed, while at least one further, using the principle according to the invention, ie. H. is formed using a plurality of different compound semiconductors for realizing a quantum structure.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Halbleiterstruktur auf einem n-leitenden Substrat angeordnet ist, dass zwei jeweils als Quantenfilm ausgebildete Quantenstrukturen vorgesehen sind, wobei der erste Quantenfilm aus Galliumarsenidphosphid ausgebildet und in einem Schichtaufbau der Halbleiterstruktur näher an dem n-leitenden Substrat angeordnet ist als der zweite Quantenfilm, der aus Indiumaluminiumgalliumarsenid ausgebildet ist. Diese Konfiguration ist insbesondere bei dem Aufwachsen verhältnismäßig dicker Strukturen (SLOC, Super Large Optical Confinement) für die Herstellung des Schichtaufbaus vorteilhaft, weil bei dem Wachstum auftretende Verspannungen, die Defekte im Material auslösen können, vorteilhaft reduziert werden, bevor sie kritische Werte erreichen können. Zudem ist anzunehmen, dass Elektronen eine üblicherweise dickere Quantenstruktur aus Galliumarsenidphosphid leichter überwinden können als Löcher.In a further advantageous embodiment, it is provided that the semiconductor structure is arranged on an n-type substrate, that two quantum wells each formed as a quantum well are provided, wherein the first quantum well formed of Galliumarsenidphosphid and in a layer structure of the semiconductor structure closer to the n-type substrate is arranged as the second quantum film formed of indium aluminum gallium arsenide. This configuration is particularly advantageous for the production of the layer structure in the case of the growth of relatively large structures (SLOCs), since stresses occurring in the growth, which can cause defects in the material, are advantageously reduced before they can reach critical values. In addition, it can be assumed that electrons can more easily overcome a normally thicker quantum structure of gallium arsenide phosphide than holes.

Ein hierzu inverser Schichtaufbau, bei dem also wiederum zwei jeweils als Quantenfilm ausgebildete Quantenstrukturen vorgesehen sind, wobei der erste Quantenfilm aus Galliumarsenidphosphid ausgebildet und in einem Schichtaufbau der Halbleiterstruktur weiter entfernt zu dem n-leitenden Substrat angeordnet ist als der zweite Quantenfilm, der aus Indiumaluminiumgalliumarsenid ausgebildet ist, kann demgegenüber ein besseres thermisches Verhalten aufweisen, da die Emission von Elektronen auf einer p-Seite der Schichtanordnung gebremst wird.An inverse layer structure, in turn, in which two quantum wells each formed in turn quantum wells are provided, wherein the first quantum well of Galliumarsenidphosphid formed and arranged in a layer structure of the semiconductor structure farther away to the n-type substrate than the second quantum well formed of Indiumaluminiumgalliumarsenid is, can In contrast, have a better thermal behavior, since the emission of electrons is braked on a p-side of the layer assembly.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsführungsform ist vorgesehen, dass die Halbleiterstruktur als Kantenemitter und/oder als vertikal emittierender Oberflächenemitter, VCSEL, ausgebildet ist. Je nach Konfiguration sind entsprechende Stirn- bzw. Oberflächen der lichtemittierenden Halbleiterstruktur mit entsprechenden weiteren Schicht wie z. B. Antireflexschichten zu versehen bzw. ggf. vorhandene Stromkontakte zum Einprägen eines Betriebsstroms so auszubilden, dass die erzeugte Strahlung an den gewünschten Stellen aus der Halbleiterstruktur austreten kann.In a further advantageous embodiment, it is provided that the semiconductor structure is designed as an edge emitter and / or as a vertically emitting surface emitter, VCSEL. Depending on the configuration corresponding end or surfaces of the light emitting semiconductor structure with corresponding further layer such. B. antireflection layers to provide or possibly existing current contacts for impressing an operating current in such a way that the generated radiation can escape at the desired locations of the semiconductor structure.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsführungsform ist vorgesehen, dass die Halbleiterstruktur als Leuchtdiode oder als Laserdiode ausgebildet ist. Im Falle der Laserdiode sind dem Fachmann an sich bekante Vorkehrungen zur Ausbildung eines optischen Resonators im Bereich der Halbleiterstruktur zu treffen. Ferner sind geeignete Wellenleiterstrukturen auszubilden, die beispielsweise in Form einer entsprechenden Ausbildung der Mantelschichtstruktur mit bestimmten Brechzahlprofilen usw. realisiert werden können.In a further advantageous embodiment, it is provided that the semiconductor structure is designed as a light-emitting diode or as a laser diode. In the case of the laser diode, the person skilled in per se known arrangements for the formation of an optical resonator in the semiconductor structure to meet. Furthermore, suitable waveguide structures are to be formed, which can be realized, for example, in the form of a corresponding design of the jacket layer structure with specific refractive index profiles, etc.

Besonders bevorzugt weist die Quantenstruktur in mindestens einer Längendimension eine maximale Ausdehnung von etwa 20 Nanometer (nm) auf. Bei einem Quantenfilm entspricht dies beispielsweise einer Schichtdicke des Quantenfilms von etwa 20 nm oder weniger. Doppel- bzw. Dreifachquantenfilme können dementsprechend vorteilhaft eine maximale Schichtdicke von etwa 40 nm bzw. etwa 60 nm aufweisen.Particularly preferably, the quantum structure has a maximum extent of approximately 20 nanometers (nm) in at least one length dimension. For a quantum film, for example, this corresponds to a layer thickness of the quantum film of about 20 nm or less. Accordingly, double or triple quantum films can advantageously have a maximum layer thickness of about 40 nm or about 60 nm.

Die erfindungsgemäße lichtemittierende Halbleiterstruktur kann vorteilhaft auch dazu verwendet werden, eine Halbleiteranordnung mit mehreren gleichartigen oder auch untereinander verschiedenartig konfigurierten Halbleiterstrukturen zu bilden. Insbesondere kann auf diese Weise eine kantenemittierende Halbleiterlaserstruktur mit mehreren Strahlungsquellen aufgebaut werden, wobei die einzelnen Strahlungsquellen durch die erfindungsgemäßen lichtemittierenden Halbleiterstrukturen gebildet sind. Die Strahlungsfelder der einzelnen Strahlungsquellen können sowohl gekoppelt als auch ungekoppelt sein, was in dem Fachmann bekannter Weise durch die Vorsehung von Barriereschichten zwischen den einzelnen Halbleiterstrukturen gesteuert werden kann.The light-emitting semiconductor structure according to the invention can advantageously also be used to form a semiconductor device having a plurality of identical or differently configured semiconductor structures. In particular, an edge-emitting semiconductor laser structure having a plurality of radiation sources can be constructed in this way, wherein the individual radiation sources are formed by the light-emitting semiconductor structures according to the invention. The radiation fields of the individual radiation sources can be both coupled and uncoupled, which can be controlled in a manner known to those skilled in the art by the provision of barrier layers between the individual semiconductor structures.

Als eine weitere Lösung der Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist eine Halbleiteranordnung gemäß Anspruch 9 vorgeschlagen. Die Halbleiteranordnung besitzt einen Schichtaufbau aus mehreren lichtemittierenden Halbleiterstrukturen, wobei jede Halbleiterstruktur eine Mantelschichtstruktur und mindestens eine in der Mantelschichtstruktur angeordnete aktive Zone mit mindestens einer Quantenstruktur zur Erzeugung elektromagnetischer Strahlung aufweist.As a further solution to the object of the present invention, a semiconductor device according to claim 9 is proposed. The semiconductor device has a layer structure of a plurality of light-emitting semiconductor structures, wherein each semiconductor structure has a cladding layer structure and at least one active zone arranged in the cladding layer structure with at least one quantum structure for generating electromagnetic radiation.

Erfindungsgemäß weisen aktive Zonen von mindestens zwei unterschiedlichen Halbleiterstrukturen der Halbleiteranordnung Quantenstrukturen aus jeweils verschiedenen Verbindungshalbleitern auf. Alternativ oder ergänzend ist mindestens eine Halbleiterstruktur nach einem der Ansprüche 1 bis 7 ausgebildet.According to the invention, active zones of at least two different semiconductor structures of the semiconductor device have quantum structures of different compound semiconductors in each case. Alternatively or additionally, at least one semiconductor structure according to one of claims 1 to 7 is formed.

Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.Advantageous embodiments are the subject of the dependent claims.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnung verschiedene Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt sind. Dabei können die in den Ansprüchen und in der Beschreibung erwähnten Merkmale jeweils einzeln für sich oder in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein.Further advantages, features and details will become apparent from the following description in which, with reference to the drawings, various embodiments of the invention are shown. The features mentioned in the claims and in the description may each be essential to the invention individually or in any desired combination.

In der Zeichnung zeigtIn the drawing shows

1 einen teilweisen Querschnitt durch eine Ausführungsform einer lichtemittierenden Halbleiterstruktur mit zur Ausbildung einer aktiven Zone, 1 FIG. 2 shows a partial cross section through an embodiment of a semiconductor light-emitting structure for forming an active zone, FIG.

2 einen teilweisen Querschnitt einer mehrere Kantenemitter aufweisenden Halbleiterstruktur gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung, 2 a partial cross section of a multi-edge emitter semiconductor structure according to another embodiment of the invention,

3a–3c verschiedene Ausführungsformen von Quantenstrukturen zur Verwendung in den Halbleiterstrukturen gemäß 1, 2, und 3a - 3c Various embodiments of quantum structures for use in the semiconductor structures according to 1 . 2 , and

4 eine Seitenansicht einer Halbleiteranordnung gemäß einer weiteren Ausführungsform. 4 a side view of a semiconductor device according to another embodiment.

1 zeigt eine Draufsicht auf eine Stirnseite einer lichtemittierenden Halbleiterstruktur 100. Die Halbleiterstruktur 100 ist auf einem n-leitenden Substrat 300 angeordnet und weist eine Mantelschichtstruktur 110a, 110b auf sowie eine zwischen den beiden Mantelschichten 110a, 110b angeordnete aktiven Zone 112. 1 shows a plan view of an end face of a semiconductor light-emitting structure 100 , The semiconductor structure 100 is on an n-type substrate 300 arranged and has a jacket layer structure 110a . 110b on and one between the two cladding layers 110a . 110b arranged active zone 112 ,

Die aktive Zone 112 weist vorliegend zwei jeweils als Quantenfilm ausgebildete Quantenstrukturen 112a, 112b auf. In den Quantenstrukturen 112a, 112b der aktiven Zone 112 findet in an sich bekannter Weise eine Erzeugung von elektromagnetischer Strahlung (Licht) durch Rekombination von Ladungsträgern statt. Einem Aspekt der Erfindung zufolge sind die Quantenfilme 112a, 112b aus unterschiedlichen Verbindungshalbleitern ausgebildet.The active zone 112 In the present case, there are two quantum structures each formed as a quantum film 112a . 112b on. In the quantum structures 112a . 112b the active zone 112 In a manner known per se, a generation of electromagnetic radiation (light) by recombination of charge carriers takes place. According to one aspect of the invention are the quantum films 112a . 112b formed of different compound semiconductors.

Bevorzugt kann der erste Quantenfilm 112a beispielsweise aus zugverspanntem Galliumarsenidphosphid, GaAsP, ausgebildet sein, während der zweite Quantenfilm 112b aus druckverspanntem Indiumaluminiumgalliumarsenid, InAlGaAs, ausgebildet ist. Eine Schichtdicke des ersten Quantenfilms 112a beträgt vorzugsweise zwischen etwa 10 nm und etwa 20 nm, während eine Schichtdicke des zweiten Quantenfilms 112b zwischen etwa 5 nm und etwa 10 nm beträgt. 3a zeigt einen Querschnitt durch die aktive Zone 112 im Detail unter Andeutung der Schichtdicke des ersten Quantenfilms 112a durch den nicht näher bezeichneten Doppelpfeil.Preferably, the first quantum film 112a for example, tensile gallium arsenide phosphide, GaAsP, while the second quantum well 112b made of pressure-strained indium aluminum gallium arsenide, InAlGaAs. A layer thickness of the first quantum film 112a is preferably between about 10 nm and about 20 nm, while a layer thickness of the second quantum film 112b between about 5 nm and about 10 nm. 3a shows a cross section through the active zone 112 in detail with an indication of the layer thickness of the first quantum film 112a through the unspecified double arrow.

Neben der Verwendung von GaAsP und InAlGaAs können auch andere Verbindungshalbleiter zur Ausbildung der Quantenstrukturen 112a, 112b herangezogen werden. 3b zeigt einen teilweisen Querschnitt durch eine aktive Zone 112' gemäß einer weiteren Ausführungsform, bei der eine erste schichtförmige Quantenstruktur durch zwei Volumenbereiche 112c', 112c'' gebildet ist, die aus unterschiedlichen Verbindungshalbleitern bestehen. Insoweit realisiert die Schicht 112c', 112c'' gleichsam einen „hybriden Quantenfilm”. Ergänzend kann – in Anlehnung an 3a – ein weiterer Quantenfilm 113 in der aktiven Zone 112' vorgesehen sein, der beispielsweise vollständig aus einem dritten Halbleitermaterial besteht oder ebenfalls eine Hybridstruktur wie die Schicht 112c', 112c'' aufweist.In addition to the use of GaAsP and InAlGaAs, other compound semiconductors can also be used to form the quantum structures 112a . 112b be used. 3b shows a partial cross section through an active zone 112 ' according to another embodiment, wherein a first layered quantum structure is defined by two volume regions 112c ' . 112c '' is formed, which consist of different compound semiconductors. In that regard, the layer realized 112c ' . 112c '' as it were a "hybrid quantum film". In addition - in accordance with 3a - another quantum film 113 in the active zone 112 ' be provided, for example, consists entirely of a third semiconductor material or also a hybrid structure as the layer 112c ' . 112c '' having.

3c zeigt einen Querschnitt durch eine aktive Zone 112'' gemäß einer weiteren Ausführungsform, bei der eine schichtförmige Quantenstruktur aus mehreren nebeneinander angeordneten Quantendrähten 112d, 112e ausgebildet ist, die vorzugsweise jeweils aus unterschiedlichen Verbindungshalbleitern bestehen. Es versteht sich, dass die Quantendrähte 112d, 112e nicht notwendig dieselbe Schichtdicke d aufweisen. 3c shows a cross section through an active zone 112 '' according to a further embodiment, wherein a layered quantum structure of a plurality of juxtaposed quantum wires 112d . 112e is formed, which preferably each consist of different compound semiconductors. It is understood that the quantum wires 112d . 112e not necessarily have the same layer thickness d.

Neben den vorstehend beispielhaft genannten Konfigurationen kann die lichtemittierende Halbleiterstruktur 100 (1) auch mehrere aktive Zonen 112, 112', 112'' aufweisen, deren spezifische Ausbildung jeweils insbesondere auch von den Beispielen der 3a, 3b, 3c abweichen kann. Es können anstelle von Quantenfilmen auch Quantendrähte und/oder Quantenpunkte oder Kombinationen hieraus verwendet werden, um eine oder mehrere aktive Zonen auszubilden.In addition to the above-exemplified configurations, the semiconductor light-emitting structure can 100 ( 1 ) also several active zones 112 . 112 ' . 112 '' whose specific training in each case in particular by the examples of 3a . 3b . 3c may differ. Quantum wires and / or quantum dots or combinations thereof may be used instead of quantum films to form one or more active zones.

Die erfindungsgemäße Kombination unterschiedlicher Verbindungshalbleiter zur Ausbildung der Quantenfilme 112a, 112b bzw. generell der Quantenstruktur(en) der aktiven Zone 112 hat den Vorteil, dass die jeweiligen Eigenschaften der betreffenden Verbindungshalbleiter in der Halbleiterstruktur 100 kombiniert werden. Insbesondere bei dem Aufwachsen verhältnismäßig großer Schichtdicken 112a, 112b, beispielsweise nach dem SLOC(Super Large Optical Confinement)-Prinzip, kann es bei dem Wachstum zu kritischen Verspannungen kommen, die Defekte in dem Material der Halbleiterstruktur 100 auslösen. Durch die vorstehend beschriebene Kombination von Quantenfilmen 112a, 112b aus unterschiedlichen Materialien kann den Verspannungen vorteilhaft entgegengewirkt werden.The inventive combination of different compound semiconductors for forming the quantum films 112a . 112b or in general the quantum structure (s) of the active zone 112 has the advantage that the respective properties of the relevant compound semiconductor in the semiconductor structure 100 be combined. Especially when growing relatively large layer thicknesses 112a . 112b For example, according to the SLOC (Super Large Optical Confinement) principle, growth can lead to critical stresses, the defects in the material of the semiconductor structure 100 trigger. By the above-described combination of quantum wells 112a . 112b made of different materials, the tension can be counteracted advantageous.

Erfindungsgemäß ist erkannt worden, dass eine besonders zweckmäßige Konfiguration bei der Verwendung eines n-leitenden Substrats 300 daraus besteht, dass der näher an dem n-leitenden Substrat 300 gelegene erste Quantenfilm 112a (1) aus GaAsP ausgebildet ist, während der zweite Quantenfilm 112b aus InAlGaAs ausgebildet ist. Diese Kombination ermöglicht eine besonders vorteilhafte Reduktion von Spannungen während der Herstellung des Schichtaufbaus der Halbleiterstruktur 100.According to the invention, it has been recognized that a particularly expedient configuration is the use of an n-type substrate 300 It is understood that the closer to the n-type substrate 300 located first quantum film 112a ( 1 ) is formed of GaAsP while the second quantum film 112b is made of InAlGaAs. This combination enables a particularly advantageous reduction of stresses during the production of the layer structure of the semiconductor structure 100 ,

Ein Stromkontakt 210 auf einer p-leitenden Seite der Halbleiterstruktur 100 ist ebenfalls in 1 dargestellt. Er dient zum Einprägen eines Betriebsstroms in die Halbleiterstruktur 100. Die Pfeile 220 deuten einen Stromfluss von dem Stromkontakt 210 zu dem n-leitenden Substrat 300 an, wie er sich bei dem Betrieb der Halbleiterstruktur 100 ergibt. Die resultierende Lichtverteilung ist ebenfalls in 1 angedeutet, vergleiche die Ellipse 230.A current contact 210 on a p-type side of the semiconductor structure 100 is also in 1 shown. It serves to impress an operating current in the semiconductor structure 100 , The arrows 220 indicate a current flow from the current contact 210 to the n-type substrate 300 on how he deals with the operation of the semiconductor structure 100 results. The resulting light distribution is also in 1 indicated, compare the ellipse 230 ,

Die die aktive Zone 112 (1) begrenzenden Mantelschichten 110a, 110b können in dem Fachmann bekannter Weise auch Wellenleiterschichten zur Führung der erzeugten elektromagnetischen Strahlung aufweisen.The the active zone 112 ( 1 ) limiting cladding layers 110a . 110b In known manner, waveguide layers for guiding the generated electromagnetic radiation may also be used.

Generell kann die lichtemittierende Halbleiterstruktur 100 vorteilhaft zur Realisierung von lichtemittierenden Dioden (LED) oder von Laserdioden eingesetzt werden. Zur Ausbildung der lichtemittierenden Halbleiterstruktur 100 als Laserdiode sind beispielsweise geeignete Spiegelschichten (nicht gezeigt) vorzusehen, die einen entsprechenden optischen Resonator definieren.In general, the light-emitting semiconductor structure 100 be used advantageously for the realization of light-emitting diodes (LED) or of laser diodes. For the formation of the light-emitting semiconductor structure 100 For example, suitable mirror layers (not shown) which define a corresponding optical resonator are to be provided as laser diode.

Die lichtemittierende Halbleiterstruktur 100 kann einer weiteren Ausführungsform zufolge beispielsweise als sog. Kantenemitter ausgebildet sein, wobei die erzeugte elektromagnetische Strahlung überwiegend durch die in 1 abgebildete Stirnseite der Struktur, d. h. in 1 aus der Zeichenebene heraus, abgegeben wird, vgl. auch die Lichtverteilung 230. Alternativ oder ergänzend kann die Halbleiterstruktur 100 auch so konfiguriert sein, dass sie erzeugte elektromagnetische Strahlung zumindest teilweise über eine andere Oberfläche als ihre stirnseitige Oberfläche emittiert, beispielsweise nach Art eines VCSEL-Lasers durch eine in 1 obere Oberfläche, auf der auch der Stromkontakt 210 angeordnet ist.The light-emitting semiconductor structure 100 According to a further embodiment, for example, be formed as so-called. Edge emitter, wherein the generated electromagnetic radiation predominantly by the in 1 imaged end face of the structure, ie in 1 from the plane of the drawing, is delivered, cf. also the light distribution 230 , Alternatively or additionally, the semiconductor structure 100 also be configured such that it emits generated electromagnetic radiation at least partially over a surface other than its front surface, for example, by type of a VCSEL laser by an in 1 upper surface, on which also the current contact 210 is arranged.

Die vorstehend unter Bezugnahme auf 1 beschriebene lichtemittierende Halbleiterstruktur 100 kann vorteilhaft auch mit anderen gleichartigen Strukturen 100 – oder auch mit verschiedenartigen Strukturen – kombiniert werden, vgl. 4. Dies führt auf eine Halbleiteranordnung 1000 mit beispielsweise vier Lichtemittern 100 in Stapelkonfiguration, die bevorzugt als Kantenemitter ausgebildet sein können. Jede Halbleiterstruktur 100 gemäß 4 ist wie vorstehend unter Bezugnahme auf 1 beschrieben ausgebildet. Es ist auch denkbar, dass unterschiedliche Halbleiterstrukturen 100 der Stapelkonfiguration 1000 jeweils verschiedenartig ausgebildete aktive Zonen 112 (1) aufweisen, z. B. mit unterschiedlichen Materialien und/oder Typen von Quantenstrukturen und/oder Anzahl von aktiven Zonen. Die Stapelkonfiguration 1000 weist bevorzugt wiederum ein Substrat 300 auf. Die mehreren Halbleiterstrukturen 100 der Anordnung 1000 können untereinander in an sich bekannter Weise mittels Tunneldioden verbunden sein.The above with reference to 1 described light-emitting semiconductor structure 100 can also be beneficial with other similar structures 100 - or with different structures - are combined, cf. 4 , This leads to a semiconductor device 1000 with, for example, four light emitters 100 in stack configuration, which may preferably be formed as edge emitter. Each semiconductor structure 100 according to 4 is as above with reference to 1 described trained. It is also conceivable that different semiconductor structures 100 the stack configuration 1000 each differently formed active zones 112 ( 1 ), z. B. with different materials and / or types of quantum structures and / or number of active zones. The stack configuration 1000 again preferably has a substrate 300 on. The multiple semiconductor structures 100 the arrangement 1000 can be connected to each other in a conventional manner by means of tunnel diodes.

Einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform zufolge können auch mehr als zwei Quantenstrukturen je aktiver Zone vorgesehen sein, oder auch nur eine einzige Quantenstruktur, die aus einer Mischung verschiedener Verbindungshalbleiter besteht. Unter dem Begriff „Mischung” wird vorliegend jede Miteinanderanordnung verschiedener geeigneter Halbleitermaterialien zur Ausbildung einer Quantenstruktur verstanden. Insbesondere bezeichnet „Mischung” auch einen Schichtaufbau von mehreren Schichten aus unterschiedlichen Materialien (3a, 3b), die Ausbildung einer einzigen Schicht aus unterschiedlichen Materialien (3c) sowie weitere Materialkombinationen. Beispielsweise kann eine erfindungsgemäße Quantenstruktur auch dadurch hergestellt werden, dass verschiedene Volumenbereiche einer aktiven Zone, die auch statistisch verteilt sein können, mit jeweils unterschiedlichem Material wie z. B. den bereits mehrfach erwähnten Verbindungshalbleitern, hergestellt sind.According to a further advantageous embodiment, more than two quantum structures per active zone may be provided, or even a single quantum structure consisting of a mixture of different compound semiconductors. In the present case, the term "mixture" is understood to mean any combination of different suitable semiconductor materials for forming a quantum structure. In particular, "mixture" also denotes a layer structure of several layers of different materials ( 3a . 3b ), the formation of a single layer of different materials ( 3c ) and other material combinations. For example, a quantum structure according to the invention can also be produced by virtue of the fact that different volume regions of an active zone, which can also be statistically distributed, each with different material, such as e.g. B. the compound semiconductors already mentioned several times, are made.

2 zeigt eine Halbleiteranordnung 2000 gemäß einer weiteren Ausführungsform. Die Halbleiteranordnung 2000 weist einen Schichtaufbau aus mehreren übereinander gestapelten, beispielhaft als Kantenemitter ausgebildeten lichtemittierenden Halbleiterstrukturen 200, 200' auf. Die Kantenemitter 200, 200' sind untereinander durch eine Tunneldiode 215 verbunden. 2 shows a semiconductor device 2000 according to a further embodiment. The semiconductor device 2000 has a layer structure of a plurality of stacked light-emitting semiconductor structures formed by way of example as edge emitters 200 . 200 ' on. The edge emitter 200 . 200 ' are interconnected by a tunnel diode 215 connected.

Die Pfeile 220 geben einen Stromfluss von dem Stromkontakt 210 zu dem n-leitenden Substrat 300 an, wie er sich bei dem Betrieb der Halbleiteranordnung 2000 einstellt. Eine entsprechende Lichtverteilung ist durch die Ellipsen 230a, 230b angedeutet.The arrows 220 give a current flow from the current contact 210 to the n-type substrate 300 on how he is in the operation of the semiconductor device 2000 established. A corresponding light distribution is through the ellipses 230a . 230b indicated.

Erfindungsgemäß weisen beide Kantenemitter 200, 200' jeweils eine erste und eine zweite Mantelschicht zur Aufnahme einer aktiven Zone 212a, 212a' auf. Insoweit entsprechen die Kantenemitter 200, 200' in ihrem Aufbau der Struktur 100 aus 1. Jeder der beiden Kantenemitter 200, 200' weist eine zwischen den Mantelschichten angeordnete aktive Zone 212a, 212a' auf. Die aktiven Zonen 212a, 212a' weisen jeweils mindestens eine Quantenstruktur, beispielhaft einen Quantenfilm, auf, die in 2 durch waagerechte, gestrichelte Linien angedeutet ist.According to the invention, both edge emitters 200 . 200 ' in each case a first and a second cladding layer for receiving an active zone 212a . 212a ' on. In that regard, the edge emitter correspond 200 . 200 ' in their construction of the structure 100 out 1 , Each of the two edge emitters 200 . 200 ' has an active zone disposed between the cladding layers 212a . 212a ' on. The active zones 212a . 212a ' each have at least one quantum structure, for example a quantum film, which in 2 indicated by horizontal, dashed lines.

Einer ersten vorteilhaften Ausführungsform der Halbleiteranordnung 2000 zufolge weisen die aktiven Zonen 212a, 212a' der zwei unterschiedlichen Kantenemitter 200, 200' Quantenfilme aus jeweils verschiedenen Verbindungshalbleitern auf. Das bedeutet, der erste Kantenemitter 200 weist beispielsweise eine aktive Zone 212a mit einem Quantenfilm bestehend aus Indiumaluminiumgalliumarsenid auf, während die aktive Zone 212a' des zweiten Kantenemitters 200' einen Quantenfilm aus Galliumarsenidphosphid aufweist.A first advantageous embodiment of the semiconductor device 2000 according to the active zones 212a . 212a ' the two different edge emitters 200 . 200 ' Quantum films from each different compound semiconductors. That means the first edge emitter 200 for example, has an active zone 212a with a quantum film consisting of indium aluminum gallium arsenide while the active zone 212a ' of the second edge emitter 200 ' has a quantum well of gallium arsenide phosphide.

Es ist ebenso denkbar, dass die Halbleiteranordnung 2000 mehr als zwei Kantenemitter 200, 200' oder ganz allgemein lichtemittierende Halbleiterstrukturen aufweist, wobei wiederum mindestens zwei Halbleiterstrukturen bzw. Kantenemitter jeweils aktive Zonen mit unterschiedlich ausgebildeten Quantenstrukturen, beispielsweise Quantenfilmen, aufweisen.It is also conceivable that the semiconductor device 2000 more than two edge emitters 200 . 200 ' or in general light-emitting semiconductor structures, wherein in turn at least two semiconductor structures or edge emitters each have active zones with differently designed quantum structures, for example quantum films.

Eine weitere Ausführungsform sieht eine Halbleiteranordnung 2000 mit Stapelaufbau vor, bei der mindestens eine lichtemittierende Halbleiterstruktur gemäß der vorstehend unter Bezugnahme auf 1 bis 3c beschriebenen Konfigurationen 100 ausgebildet ist.Another embodiment provides a semiconductor device 2000 with stacked structure, in which at least one semiconductor light-emitting structure according to the above with reference to 1 to 3c described configurations 100 is trained.

Insbesondere ist es möglich, dass eine aktive Zone 212a mindestens eines Kantenemitters 200' eine Quantenstruktur aufweist, die aus einer Mischung von unterschiedlichen Verbindungshalbleitern wie beispielsweise Indiumaluminiumgalliumarsenid oder auch Galliumarsenidphosphid besteht.In particular, it is possible for an active zone 212a at least one edge emitter 200 ' has a quantum structure consisting of a mixture of different compound semiconductors, such as indium aluminum gallium arsenide or gallium arsenide phosphide.

Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Halbleiteranordnung 2000 gemäß 2 ist die aktive Zone 212a' des in 2 oberen Kantenemitters 200' aus Galliumarsenidphosphid ausgebildet, während die aktive Zone 212a des in 2 unteren Kantenemitters 200 aus Indiumaluminiumgalliumarsenid ausgebildet ist.In a particularly preferred embodiment of the semiconductor device 2000 according to 2 is the active zone 212a ' of in 2 upper edge emitter 200 ' formed from gallium arsenide phosphide, while the active zone 212a of in 2 lower edge emitter 200 is formed of indium aluminum gallium arsenide.

Da an den Oberflächen von Halbleiteranordnungen, wie sie beispielsweise durch die Halbleiteranordnung 2000 gebildet sind, bevorzugt Defekte entstehen, ist es denkbar, dass an einem Trenngraben 2100, der die Halbleiteranordnung 2000 von einer ihr benachbarten Halbleiteranordnung (nicht gezeigt) trennt, verschiedene Defekte 2200, 2300 entstehen. In der in 2 oberen aktiven Zone 212a' ist aufgrund der weniger breiten Lichtverteilung 230a ein verhältnismäßig großer Abstand zwischen dem Defekt 2300 und dem stromdurchflossenen Bereich des Kantenemitters 200' gegeben. In der unteren aktiven Zone 212a ist aufgrund der gegenüber der oberen aktiven Zone 212a' breiteren Lichtverteilung 230b ein verhältnismäßig geringer Abstand zwischen dem Defekt 2200 und dem stromdurchflossenen Bereich bzw. der Lichtverteilung 230b gegeben. Dadurch besteht in der unteren aktiven Zone 212a ein erhöhtes Risiko, dass der Defekt 2200 sich im Laufe der Zeit bis in den stromdurchflossenen Bereich des Kantenemitters 212a ausbreitet und dort die beispielsweise einen Halbleiterlaser bildende Struktur 200 zerstört. Da die untere aktive Zone 212a gemäß einer bevorzugten Ausführungsform jedoch einen Quantenfilm aus Indiumaluminiumgalliumarsenid aufweist, wird die Defektwanderung des Defekts 2200 vorteilhaft gebremst, so dass der Defekt 2200 den stromdurchflossenen Bereich des Kantenemitters 200 erst nach sehr langer Zeit erreicht. Aufgrund des größeren Abstands zwischen dem Defekt 2300 und der Lichtverteilung 230a bzw. dem stromdurchflossenen Bereich des in 2 oberen Kantenemitters 200' kann für die aktive Zone 212a' des Kantenemitters 200' vorteilhaft auch ein anderer Verbindungshalbleiter, nämlich insbesondere Galliumarsenidphosphid zur Ausbildung des Quantenfilms verwendet werden, obwohl GaAsP keine ebenso gute Resistenz gegenüber einer Defektausbreitung aufweist wie InAlGaAs. As on the surfaces of semiconductor devices, as for example by the semiconductor device 2000 are formed, preferably defects occur, it is conceivable that at a separation trench 2100 that the semiconductor device 2000 from a neighboring semiconductor device (not shown) separates various defects 2200 . 2300 arise. In the in 2 upper active zone 212a ' is due to the less wide light distribution 230a a relatively large distance between the defect 2300 and the current-carrying region of the edge emitter 200 ' given. In the lower active zone 212a is due to the opposite to the upper active zone 212a ' wider light distribution 230b a relatively small distance between the defect 2200 and the current-carrying area or the light distribution 230b given. This is in the lower active zone 212a an increased risk of that defect 2200 over time into the current-carrying area of the edge emitter 212a spreads and there, for example, a semiconductor laser forming structure 200 destroyed. Because the lower active zone 212a However, according to a preferred embodiment, it has a quantum film of indium aluminum gallium arsenide, the defect migration of the defect 2200 braked advantageous, so that the defect 2200 the current-carrying region of the edge emitter 200 reached only after a very long time. Due to the greater distance between the defect 2300 and the light distribution 230a or the current-carrying area of the in 2 upper edge emitter 200 ' can for the active zone 212a ' of the edge emitter 200 ' Advantageously, another compound semiconductor, namely gallium arsenide phosphide in particular, can also be used to form the quantum film, although GaAsP does not have as good a resistance to defect propagation as InAlGaAs.

Einer weiteren Ausführungsform der Erfindung zufolge ist es ebenfalls möglich, eine Halbleiteranordnung mit mehreren Kantenemittern, oder allgemein lichtemittierenden Halbleiterstrukturen, so auszubilden, dass eine aktive Zone eines ersten Kantenemitters aus einem ersten Verbindungshalbleiter, beispielsweise Galliumarsenidphosphid, besteht, und dass eine aktive Zone eines zweiten Kantenemitters eine Mischung aus Galliumarsenidphosphid und Indiumaluminiumgalliumarsenid aufweist. Ein dritter Kantenemitter des Aufbaus kann wiederum eine aktive Zone mit Quantenstrukturen aus Galliumarsenidphosphid aufweisen.According to another embodiment of the invention, it is also possible to form a semiconductor device having a plurality of edge emitters, or generally light emitting semiconductor structures, such that an active region of a first edge emitter consists of a first compound semiconductor, for example gallium arsenide phosphide, and an active region of a second edge emitter a mixture of gallium arsenide phosphide and indium aluminum gallium arsenide. In turn, a third edge emitter of the structure may have an active zone with gallium arsenide phosphide quantum structures.

Ebenso ist es möglich eine Halbleiteranordnung mit mindestens drei gestapelten Kantenemittern zu verwenden, deren aktive Strukturen bzw. Quantenstrukturen jeweils gebildet sind aus:

  • 1. Indiumaluminiumgalliumarsenid (1. Kantenemitter),
  • 2. einer Mischung aus Galliumarsenidphosphid und Indiumaluminiumgalliumarsenid (2. Kantenemitter) und
  • 3. Indiumaluminiumgalliumarsenid (3. Kantenemitter).
It is likewise possible to use a semiconductor arrangement with at least three stacked edge emitters whose active structures or quantum structures are each formed from:
  • 1. indium aluminum gallium arsenide (1st edge emitter),
  • 2. a mixture of gallium arsenide phosphide and indium aluminum gallium arsenide (2nd edge emitter) and
  • 3. Indium aluminum gallium arsenide (3rd edge emitter).

Noch eine weitere vorteilhafte Ausführungsform kann beispielsweise einen ersten Kantenemitter mit einer aktiven Zone umfassend mindestens eine Quantenstruktur aus Galliumarsenidphosphid aufweisen. Ein weiterer Kantenemitter kann eine aktive Zone mit einer oder mehreren Quantenstrukturen bestehend aus einer Mischung aus Galliumarsenidphosphid und Indiumaluminiumgalliumarsenid aufweisen, und ein dritter Kantenemitter kann eine aktive Zone mit mindestens einer Quantenstruktur bestehend aus Indiumaluminiumgalliumarsenid aufweisen. Prinzipiell ist die Reihenfolge der für die Realisierung der Quantenstrukturen verwendeten Verbindungshalbleiter-Materialien in dem Stapelaufbau beliebig und kann beispielsweise in Abhängigkeit anwendungsbezogener oder auch fertigungstechnischer Aspekte gewählt werden.A further advantageous embodiment may, for example, have a first edge emitter with an active zone comprising at least one gallium arsenide phosphide quantum structure. Another edge emitter may comprise an active region having one or more quantum structures consisting of a mixture of gallium arsenide phosphide and indium aluminum gallium arsenide, and a third edge emitter may comprise an active region having at least one indium aluminum gallium arsenide quantum structure. In principle, the sequence of the compound semiconductor materials used for the realization of the quantum structures in the stack construction is arbitrary and can be selected, for example, depending on application-related or manufacturing-technical aspects.

Es ist erfindungsgemäß ebenso denkbar, eine Halbleiteranordnung mit mehreren Kantenemittern vorzusehen, deren betreffende aktive Zonen jeweils eine oder mehrere Quantenstrukturen aufweisend eine Mischung aus Galliumarsenidphosphid und Indiumaluminiumgalliumarsenid aufweisen. Die Verwendung weiterer Verbindungshalbleiter und von Mischungen hiervon für die Ausbildung der Quantenstrukturen ist ebenfalls denkbar.It is also conceivable according to the invention to provide a semiconductor device having a plurality of edge emitters, whose relevant active zones each have one or more quantum structures comprising a mixture of gallium arsenide phosphide and indium aluminum gallium arsenide. The use of further compound semiconductors and mixtures thereof for the formation of the quantum structures is also conceivable.

Die Anwendung des erfindungsgemäßen Prinzips ist nicht auf kantenemittierende Halbleiterstrukturen begrenzt, es können ebenso oberflächenemittierende Elemente, z. B. im Sinne einer VCSEL-Architektur, bereitgestellt werden. Durch geeignete Maßnahmen wie z. B. Vorsehung von Wellenleitern und/oder Mantelschichtstrukturen (z. B. durch verschiedene Brechzahlprofile) und/oder optischen Resonatoren können die erfindungsgemäßen lichtemittierenden Halbleiterstrukturen z. B. als LED-Typ oder auch als Laserdiode ausgebildet werden.The application of the principle according to the invention is not limited to edge emitting semiconductor structures, it may also surface emitting elements, for. B. in the sense of a VCSEL architecture provided. By appropriate measures such. B. Provision of waveguides and / or cladding layer structures (eg., By different refractive index profiles) and / or optical resonators, the light-emitting semiconductor structures according to the invention z. B. be designed as an LED type or as a laser diode.

Besonders bevorzugt weist die Quantenstruktur der lichtemittierenden Halbleiterstruktur 100, 200, 200' in mindestens einer Längendimension eine maximale Ausdehnung von etwa 20 Nanometer (nm) auf. Bei einem Quantenfilm 112a (3a) entspricht dies beispielsweise einer Schichtdicke des Quantenfilms von etwa 20 nm oder weniger. Für Quantendrähte oder Quantenpunkte gilt Entsprechendes.Particularly preferably, the quantum structure of the semiconductor light-emitting structure 100 . 200 . 200 ' in at least one length dimension, a maximum extension of about 20 nanometers (nm). For a quantum film 112a ( 3a ), this corresponds, for example, to a layer thickness of the quantum film of about 20 nm or less. The same applies to quantum wires or quantum dots.

Die Vorsehung von InGaAsP-basierten Quantenstrukturen, die je nach Schichtaufbau sowohl mit Druckverspannung als auch mit Zugverspannung in die Halbleiterstruktur 100 integriert werden können, in Kombination mit GaAs oder andersartigen Quantenstrukturen ermöglicht vorteilhaft die Erzeugung von elektromagnetischer Strahlung unterschiedlicher Polarisationsrichtungen.The providence of InGaAsP-based quantum structures, which, depending on the layer structure, can be combined with compressive strain as well as with tensile stress in the semiconductor structure 100 can be integrated in combination with GaAs or other types of quantum structures advantageously allows the generation of electromagnetic radiation of different polarization directions.

Claims (10)

Lichtemittierende Halbleiterstruktur (100) mit einer Mantelschichtstruktur (110a, 110b) und mindestens einer in der Mantelschichtstruktur (110a, 110b) angeordneten aktiven Zone (112), die mindestens eine Quantenstruktur (112a, 112b) zur Erzeugung elektromagnetischer Strahlung aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Quantenstruktur (112a, 112b) aus verschiedenen Verbindungshalbleitern ausgebildet ist.Light-emitting semiconductor structure ( 100 ) having a cladding layer structure ( 110a . 110b ) and at least one in the cladding layer structure ( 110a . 110b ) arranged active zone ( 112 ) containing at least one quantum structure ( 112a . 112b ) for generating electromagnetic radiation, characterized in that the at least one quantum structure ( 112a . 112b ) is formed of various compound semiconductors. Halbleiterstruktur (100) nach Anspruch 1, wobei die Quantenstruktur (112a, 112b) als Quantenpunkt und/oder als Quantendraht und/oder als Quantenfilm ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein erster Volumenbereich der Quantenstruktur (112a, 112b) aus einem ersten Verbindungshalbleitermaterial ausgebildet ist und dass ein zweiter Volumenbereich der Quantenstruktur (112a, 112b) aus einem zweiten Verbindungshalbleitermaterial ausgebildet ist.Semiconductor structure ( 100 ) according to claim 1, wherein the quantum structure ( 112a . 112b ) is designed as a quantum dot and / or as a quantum wire and / or as a quantum film, characterized in that a first volume region of the quantum structure ( 112a . 112b ) is formed from a first compound semiconductor material and that a second volume region of the quantum structure ( 112a . 112b ) is formed of a second compound semiconductor material. Halbleiterstruktur (100) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Quantenstruktur (112a) aus Indiumaluminiumgalliumarsenid, InAlGaAs, oder aus Galliumarsenidphosphid, GaAsP, oder aus einer Mischung von Indiumaluminiumgalliumarsenid und Galliumarsenidphosphid und/oder mindestens einem weiteren Verbindungshalbleitermaterial ausgebildet ist.Semiconductor structure ( 100 ) according to one of the preceding claims, characterized in that at least one quantum structure ( 112a ) is formed of indium aluminum gallium arsenide, InAlGaAs, or gallium arsenide phosphide, GaAsP, or a mixture of indium aluminum gallium arsenide and gallium arsenide phosphide and / or at least one other compound semiconductor material. Halbleiterstruktur (100) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Halbleiterstruktur (100) auf einem n-leitenden Substrat (300) angeordnet ist, dass zwei jeweils als Quantenfilm ausgebildete Quantenstrukturen (112a, 112b) vorgesehen sind, wobei der erste Quantenfilm (112a) aus Galliumarsenidphosphid ausgebildet und in einem Schichtaufbau der Halbleiterstruktur (100) näher an dem n-leitenden Substrat (300) angeordnet ist als der zweite Quantenfilm (112b), der aus Indiumaluminiumgalliumarsenid ausgebildet ist.Semiconductor structure ( 100 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the semiconductor structure ( 100 ) on an n-type substrate ( 300 ) is arranged such that two quantum structures each formed as a quantum film ( 112a . 112b ), wherein the first quantum film ( 112a ) formed of gallium arsenide phosphide and in a layer structure of the semiconductor structure ( 100 ) closer to the n-type substrate ( 300 ) is arranged as the second quantum film ( 112b ) formed of indium aluminum gallium arsenide. Halbleiterstruktur (100) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Halbleiterstruktur (100) als Kantenemitter und/oder als vertikal emittierender Oberflächenemitter, VCSEL, ausgebildet ist.Semiconductor structure ( 100 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the semiconductor structure ( 100 ) is designed as an edge emitter and / or as a vertically emitting surface emitter, VCSEL. Halbleiterstruktur (100) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Halbleiterstruktur (100) als Leuchtdiode oder als Laserdiode ausgebildet ist.Semiconductor structure ( 100 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the semiconductor structure ( 100 ) is designed as a light emitting diode or as a laser diode. Halbleiterstruktur (100) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Quantenstruktur (112a, 112b) in mindestens einer Längendimension eine maximale Ausdehnung von etwa 20 Nanometer, nm, aufweist.Semiconductor structure ( 100 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the quantum structure ( 112a . 112b ) in at least one length dimension has a maximum extension of about 20 nanometers, nm. Halbleiteranordnung (1000) mit mehreren Halbleiterstrukturen (100) nach einem der vorstehenden Ansprüche.Semiconductor arrangement ( 1000 ) having a plurality of semiconductor structures ( 100 ) according to any one of the preceding claims. Halbleiteranordnung (2000) mit einem Schichtaufbau aus mehreren lichtemittierenden Halbleiterstrukturen (200, 200'), wobei jede Halbleiterstruktur (200, 200') eine Mantelschichtstruktur und mindestens eine in der Mantelschichtstruktur angeordnete aktive Zone (212a, 212a') mit mindestens einer Quantenstruktur zur Erzeugung elektromagnetischer Strahlung aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass a) aktive Zonen von mindestens zwei unterschiedlichen Halbleiterstrukturen (200, 200') Quantenstrukturen aus jeweils verschiedenen Verbindungshalbleitern aufweisen und/oder dass b) mindestens eine Halbleiterstruktur (200) nach einem der Ansprüche 1 bis 7 ausgebildet ist.Semiconductor arrangement ( 2000 ) with a layer structure comprising a plurality of light-emitting semiconductor structures ( 200 . 200 ' ), each semiconductor structure ( 200 . 200 ' ) a cladding layer structure and at least one active zone arranged in the cladding layer structure ( 212a . 212a ' ) having at least one quantum structure for generating electromagnetic radiation, characterized in that a) active zones of at least two different semiconductor structures ( 200 . 200 ' ) Have quantum structures of respectively different compound semiconductors and / or that b) at least one semiconductor structure ( 200 ) is designed according to one of claims 1 to 7. Halbleiteranordnung (2000) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Quantenstruktur (212a) aus Indiumaluminiumgalliumarsenid, InAlGaAs, oder aus Galliumarsenidphosphid, GaAsP, oder aus einer Mischung von Indiumaluminiumgalliumarsenid und Galliumarsenidphosphid und/oder mindestens einem weiteren Verbindungshalbleitermaterial ausgebildet ist.Semiconductor arrangement ( 2000 ) according to claim 9, characterized in that at least one quantum structure ( 212a ) is formed of indium aluminum gallium arsenide, InAlGaAs, or gallium arsenide phosphide, GaAsP, or a mixture of indium aluminum gallium arsenide and gallium arsenide phosphide and / or at least one other compound semiconductor material.
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FR3001334A1 (en) * 2013-01-24 2014-07-25 Centre Nat Rech Scient PROCESS FOR PRODUCING MONOLITHIC WHITE DIODES
JP2016015418A (en) * 2014-07-02 2016-01-28 浜松ホトニクス株式会社 Semiconductor laser element

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