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Die Erfindung betrifft ein optoelektronisches Bauelement. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Bauelements.
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Die optische Effizienz von optoelektronischen Bauelementen, beispielsweise von LED-Bauteilen, ist abhängig von der Anpassung der Brechungsindizes des Halbleiterchips und der funktionellen optischen Elemente, wie beispielsweise Phosphore und/oder Linsen. Beispielsweise ist die Verbindung zwischen dem hoch brechenden Leuchtdiodenchip mit einem Brechungsindex von beispielsweise in etwa 2,4 bis 3,5 und zum Beispiel einem keramischen Phosphor mit einem Brechungsindex von ungefähr 1,8 bis 2,1 oder einer Glaslinse mit einem Brechungsindex von ungefähr 1,46 bis 2,1 durch eine niedrig brechende Silikonschicht mit einem Brechungsindex von ungefähr 1,4 bis 1,55 gegeben. Dies kann zu signifikanten optischen Verlusten führen, die beispielsweise im Bereich von 5 % bis 10 % bei InGaN und im Bereich von 20 % bis 30 % bei AlInGaP liegen.
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Um optische Element möglichst ohne Schichten mit niedriger Brechzahl and den Halbleiterchip anzukoppeln werden beispielsweise Halbleitermaterialien direkt auf die optischen Elemente abgeschieden oder direkt ohne Haftschichten gebondet.
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Es ist wünschenswert, ein optoelektronisches Bauelement anzugeben, das effizient ist. Weiterhin ist es wünschenswert, ein Verfahren zur Herstellung eines effizienten optoelektronischen Bauelements anzugeben.
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Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung umfasst ein optoelektronisches Bauelement mindestens einen Halbleiterchip, der zur Erzeugung elektromagnetischer Strahlung vorgesehen ist. Das optoelektronische Bauelement umfasst ein Strahlformungselement, durch das zumindest ein Teil der von dem Halbleiterchip im Betrieb emittierten elektromagnetischen Strahlung tritt. Das Strahlformungselement ist mittels einer Kopplungsschicht mit dem Halbleiterchip gekoppelt. Die Kopplungsschicht weist ein Matrixmaterial und eine Mehrzahl von Nanopartikeln auf. Die Nanopartikel sind aus einem Material gebildet, das eine größere Brechzahl als das Matrixmaterial aufweist.
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Das Material der Nanopartikel ist unterschiedlich zu dem Matrixmaterial. Durch die Nanopartikel aus Material mit wesentlich größerer Brechzahl als der Brechzahl des Matrixmaterials ist es möglich, die optische Brechkraft der Kopplungsschicht zwischen dem Halbleiterchip und dem Strahlformungselement zu erhöhen. Gleichzeitig ist so realisiert, dass die Streuung der Strahlung minimiert ist. Dadurch koppelt die Kopplungsschicht das Strahlformungselement mit dem Halbleiterchip langzeitstabil und optisch verlustarm.
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Gemäß Ausführungsformen wird die durchschnittliche Partikelgröße der Nanopartikel kleiner vorgegeben als die Wellenlänge der im Betrieb emittierten elektromagnetischen Strahlung. Die Partikelgrößen sind deutlich kleiner als die optische Wellenlänge, um die Streuung zu minimieren. Beispielsweise beträgt der durchschnittliche Durchmesser der Nanopartikel ≤ 60 nm.
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Gemäß Ausführungsformen umfassen die Nanopartikel das gleiche Material wie der mindestens eine Halbleiterchip. Gemäß wiederum weiteren Ausführungsformen sind die Nanopartikel aus einem der folgenden Materialien gebildet: TiO2, AlO2, ZrO2, InGaN, AlInGaP, AlInP, Al2O3, ZnO und Si3N4.
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Gemäß Ausführungsformen beträgt die Volumenkonzentration der Nanopartikel in dem Matrixmaterial ≥ 40 %, insbesondere ≥ 50 %. Gemäß weiteren Ausführungsformen ist die Volumenkonzentration ≥ 60 %, insbesondere ≥ 70 %. Gemäß weiteren Ausführungsformen liegt die Volumenkonzentration nahe an der dichtesten Kugelpackung, insbesondere ist die Volumenkonzentration in etwa 74 %. Durch eine hohe Volumenkonzentration ist es möglich, den mittleren Brechungsindex der Kopplungsschicht auf den vorgegebenen hohen Wert einzustellen.
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Gemäß weiteren Ausführungsformen weist die Kopplungsschicht quer zu ihrer Hauptausdehnungsrichtung eine Dicke von weniger als 3 μm auf, insbesondere weniger als 2 μm. Gemäß weiteren Ausführungsformen weist die Kopplungsschicht eine Dicke von weniger als 1 μm auf. Durch die geringen Schichtdicken ist es möglich, trotz der hohen Volumenkonzentration eine geringe Streuung der Strahlung in der Kopplungsschicht zu erreichen. Beispielsweise beträgt die Dicke der Kopplungsschicht in etwa 1 μm und die Volumenkonzentration 70 % +/– 5 %. Je höher die Volumenkonzentration der Nanopartikel in dem Matrixmaterial ist, desto dünner wird die Dicke der Kopplungsschicht eingestellt. Somit ist es möglich, die Streuung in der Kopplungsschicht zu reduzieren.
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Eine lokale Häufung von Nanopartikeln in dem Matrixmaterial mit einer höheren Volumenkonzentration als in Bereichen außerhalb der lokalen Häufung ist dabei von untergeordneter Bedeutung, da in dem Fall von Dicken unter 1 μm die Volumenkonzentration möglichst nahe der dichtesten Kugelpackung von 74 % gewählt wird.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung umfasst ein Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Bauelements ein Bereitstellen eines Halbleiterchips, der zur Erzeugung elektromagnetischer Strahlung vorgesehen ist. Auf eine Oberfläche des Halbleiterchips wird eine Mehrzahl von Nanopartikeln aufgebracht. Auf die Oberfläche des Halbleiterchips wird ein Matrixmaterial aufgebracht, sodass die Nanopartikel von dem Matrixmaterial bedeckt werden.
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Durch das getrennte Aufbringen der Nanopartikel und des Matrixmaterials ist es möglich, eine Kopplungsschicht auszubilden, die sowohl eine hohe Brechzahl aufweist als auch in Berieb eine geringe Streuung der elektromagnetischen Strahlung verursacht. Somit ist es möglich, ein Strahlformungselement ohne Schichten mit niedriger Brechzahl (beispielsweise < 1,5) an den Halbleiterchip anzukoppeln. Somit wird die Lichtausbeute aus dem Halbleiterchip erhöht. Damit ist ein effektives optoelektronisches Bauelement gegeben.
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Gemäß Ausführungsformen wird nach dem Aufbringen der Mehrzahl von Nanopartikeln und vor dem Aufbringen des Matrixmaterials das Strahlformungselement angeordnet. Das Strahlformungselement wird so angeordnet, dass die Mehrzahl von Nanopartikeln zwischen dem Halbleiterchip und dem Strahlformungselement angeordnet sind.
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Gemäß weiteren Ausführungsformen wird das Strahlformungselement nach dem Aufbringen der Mehrzahl von Nanopartikeln und nach dem Aufbringen des Matrixmaterials angeordnet.
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Beispielsweise wird die Mehrzahl von Nanopartikeln mittels elektrophoretischer Deposition aufgebracht. Das Matrixmaterial wird beispielsweise mittels Atomlagenabscheidung aufgebracht.
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Durch das Aufbringen der Nanopartikel mittels elektrophoretischer Deposition ist es möglich, eine hohe Packungsdichte zu erzeugen. Wenn das Matrixmaterial vor dem Strahlformungselement aufgebracht wird, wird das Strahlformungselement beim Aufbringen auf die Kopplungsschicht angepresst, sodass die Nanopartikel in dem Matrixmaterial verteilt sind. Wird das Strahlformungselement vor dem Matrixmaterial auf die Nanopartikel aufgelegt, wird das Matrixmaterial gemäß Ausführungsformen anschließend mittels Atomlagenabscheidung verfüllt und fixiert.
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Die Effizienz des optoelektronischen Bauelements wird durch die Kopplung mit der Kopplungsschicht verbessert, da der Halbleiterchip eine gute optische und thermische Ankopplung an die Kopplungsschicht aufweist. Die Kopplungsschicht ist gemäß Ausführungsformen nach dem Halbleiterchip-Prozess aufbringbar. Die Verluste durch Lichtstreuung an den Nanopartikeln werden durch die Verwendung von geringen Schichtdicken der Kopplungsschicht minimiert. Dadurch wird beispielsweise die Verwendung von hoch brechenden Linsen und andersartigen optischen Extraktoren als Strahlformungselemente möglich. Insbesondere ist das hoch brechende optische Strahlformungselement nicht aus einem mit Nanopartikeln gefüllten hoch brechenden Material geformt, da dies aufgrund der hohen Dicken der Strahlformungselemente, deutlich dicker als die Kopplungsschicht, zu ungewünschten Rückstreueffekten führt.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Weiterbildungen ergeben sich aus den nachfolgenden in Verbindung mit den Figuren erläuterten Beispielen. Gleiche, gleichartige und gleich wirkende Elemente können in den Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen sein. Die Elemente und ihre Größenverhältnisse zueinander sind grundsätzlich nicht als maßstabsgerecht anzusehen.
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Es zeigen:
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1 eine schematische Darstellung eines optoelektronischen Bauelements gemäß einer Ausführungsform,
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2 bis 8 jeweils eine schematische Darstellung eines optoelektronischen Bauelements mit jeweils unterschiedlichen Strahlformungselementen gemäß Ausführungsformen,
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9 den Verlauf der Effizienz in Abhängigkeit der Volumenkonzentration gemäß einer Ausführungsform,
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10 den Verlauf der Effizienz in Abhängigkeit der Volumenkonzentration gemäß einer Ausführungsform,
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11A bis 11C Verfahrensschritte zur Herstellung eines optoelektronischen Bauelements gemäß einer Ausführungsform, und
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12A bis 12C Verfahrensschritte zur Herstellung eines optoelektronischen Bauelements gemäß einer Ausführungsform.
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1 zeigt ein optoelektronisches Bauelement 100. Das optoelektronische Bauelement 100 umfasst einen Halbleiterchip 101, der auf einem Substrat 108 angeordnet ist. Auf einer dem Substrat 108 abgewandten Oberfläche 117 des Halbleiterchips 101 ist eine Kopplungsschicht 103 angeordnet. Auf der dem Halbleiterchip 101 abgewandten Seite der Kopplungsschicht 103 ist ein Strahlformungselement 102 angeordnet.
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Der Halbleiterchip 101 ist beispielsweise ein GaN-Halbleiterchip oder ein AlInGaP-Halbleiterchip. Der Halbleiterchip 101 ist eingerichtet, elektromagnetische Strahlung zu emittieren, insbesondere Licht im sichtbaren Bereich, wenn eine elektrische Spannung an dem Halbleiterchip 101 anliegt oder ein elektrischer Strom durch den Halbleiterchip 101 fließt.
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Das Strahlformungselement 102 ist ein transparentes und/oder optisch funktionelles Bauteil, das verschiedenste Funktionen erfüllen kann. Beispiele für die Ausgestaltung des Strahlformungselements 102 sind in Verbindung mit den 2 bis 8 erläutert.
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Die Kopplungsschicht 103 umfasst ein Matrixmaterial 104. Die Kopplungsschicht 103 umfasst weiterhin eine Mehrzahl von Nanopartikeln 105, die in dem Matrixmaterial verteilt angeordnet sind. Die Nanopartikel 105 sind in dem Matrixmaterial eingebettet und von diesem umgeben.
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Die Kopplungsschicht 103 weist eine Dicke 106 quer zur Hauptausdehnungsrichtung 116 auf. Die Dicke 106 ist der Abstand einer dem Halbleiterchip 101 abgewandten Oberfläche 118 der Kopplungsschicht 103 zu dem in x-Richtung am weitesten entfernten Punkt der Oberfläche 117 des Halbleiterchips 101. Die Dicke 106 ist insbesondere größer als die Höhe einer Struktur 107 des Halbleiterchips 101. Die Dicke 106 ist gemäß Ausführungsformen in etwa 1 μm. Gemäß weiteren Ausführungsformen ist die Dicke 106 < 1 μm und größer als die Höhe der Struktur 107. Gemäß weiteren Ausführungsformen ist die Dicke 106 < 2 μm. Die Dicke 106 ist möglichst gering, um Streuung der von dem Halbleiterchip 101 im Betrieb emittierten Strahlung in der Kopplungsschicht 103 zu minimieren. Die Dicke 106 ist größer als die tiefste Einkerbung der Struktur 107, sodass die Kopplungsschicht 103 in x-Richtung der 1 flächig über den Halbleiterchip 101 verteilt ist. Gemäß Ausführungsformen bedeckt die Kopplungsschicht 103 die Oberfläche 117 des Halbleiterchips 101 vollständig. Die Kopplungsschicht 103 weist insbesondere eine geschlossene Schicht über der Struktur 107 auf, die eine Dicke von weniger als 1 bis 2 μm aufweist.
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Die Nanopartikel 105 weisen gemäß Ausführungsformen einen durchschnittlichen Durchmesser von etwa 60 nm auf. Gemäß weiteren Ausführungsformen weisen die Nanopartikel einen durchschnittlichen Durchmesser von < 60 nm auf. Gemäß weiteren Ausführungsformen weisen die Nanopartikel einen durchschnittlichen Durchmesser von > 60 nm und < 100 nm auf. Der durchschnittliche Radius der Nanopartikel 105 ist deutlich kleiner als die Wellenlänge der von dem Halbleiterchip 101 emittierten Strahlung geteilt durch die Brechzahl des Halbleiterchips 101.
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Der durchschnittliche Partikeldurchmesser wird in Abhängigkeit einer vorgegebenen Volumenkonzentration der Nanopartikel 105 in dem Matrixmaterial 104 vorgegeben. Je dünner die Dicke 106 der Kopplungsschicht 103 ist, desto größere durchschnittliche Durchmesser für die Nanopartikel 105 sind vorteilhaft. Je kleiner der durchschnittliche Durchmesser der Nanopartikel 105, desto weniger negative Streueffekte treten in der Kopplungsschicht 103 auf. Beispielsweise umfasst das Material der Nanopartikel 105 TiO2. Bei TiO2-Nanopartikeln ist der durchschnittliche Partikeldurchmesser insbesondere < 60 nm.
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Gemäß weiteren Ausführungsformen umfassen die Nanopartikel das gleiche Material, aus dem auch der Halbleiterchip 101 gebildet ist. Dadurch wird eine hohe Brechzahl realisiert. Beispielsweise umfasst das Material der Nanopartikel 105 AlIn-GaP. Gemäß weiteren Ausführungsformen weisen die Nanopartikel ein weiteres Material auf, das eine größere Brechzahl als das Matrixmaterial 104 aufweist.
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Das Matrixmaterial 104 ist gemäß Ausführungsformen ein Silikon. Das Matrixmaterial weist eine kleinere Brechzahl auf als die Nanopartikel 105. Beispielsweise umfasst das Matrixmaterial 104 ein HRI-Silikon (HRI: High Refractive Index). Gemäß weiteren Ausführungsformen umfasst das Matrixmaterial 104 eines aus: Silazan, Epoxid, Ormocer und Parylen.
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Die Nanopartikel 105 weisen eine Volumenkonzentration in dem Matrixmaterial 104 auf, sodass die Kopplungsschicht 103 eine vorgegebene mittlere Brechungszahl aufweist. Gemäß Ausführungsformen ist die Volumenkonzentration größer als 40 %, insbesondere größer als 50 %. Der Anteil des Volumens der Mehrzahl von Nanopartikeln 105 an dem Volumen der Kopplungsschicht 103 ist größer als 40 %. Je größer die Volumenkonzentration der Nanopartikel 105, desto geringer wird die Dicke 106 der Kopplungsschicht 103 gewählt, um negative Streuung in der Kopplungsschicht 103 zu minimieren. Insbesondere ist die Volumenkonzentration der Nanopartikel 105 möglichst nahe an der dichtesten Kugelpackung, also möglichst nahe an 74 %.
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2 zeigt eine schematische Ansicht des optoelektronischen Bauelements 100 gemäß einer Ausführungsform, bei dem das Strahlformungselement 102 einen Konverter 109 umfasst. Der Konverter weist beispielsweise eine Brechzahl von ungefähr 1,8 auf. Der Konverter ist eingerichtet, die von dem Halbleiterchip 101 emittierte Strahlung vollständig oder teilweise zu konvertieren. Die Konversion des von dem Halbleiterchip generierten Lichts wird beispielsweise eingesetzt, um weißes Licht über eine additive Farbmischung mittels blau emittierender Halbleiterchips zu erzeugen.
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3 zeigt eine weitere Ausführungsform des optoelektronischen Bauelements 100. Zusätzlich zu dem Konverter 109, wie in Verbindung mit 2 erläutert, weist das Strahlformungselement 102 eine Linse 110 auf, die mit dem Konverter 109 gekoppelt ist. Die Linse wird beispielsweise eingesetzt, um den Strahlengang der von dem Halbleiterchip 101 emittierten Strahlung zu verändern.
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4 zeigt eine weitere Ausführungsform des optoelektronischen Bauelements 100, bei dem das Strahlformungselement 102 eine Linse 111 umfasst. Die Linse 111 ist direkt mittels der Kopplungsschicht 103 mit dem Halbleiterchip 101 gekoppelt. Beispielsweise umfasst die Linse ein hoch brechendes Material, insbesondere hoch brechendes Glas mit einer Brechungszahl von bis zu 2,1. Durch die Kopplungsschicht 103 ist die Linse 111 gut optisch mit dem Halbleiterchip 101 gekoppelt.
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5 zeigt eine weitere Ausführungsform des optoelektronischen Bauelements 100, bei dem das Strahlformungselement einen optischen Extraktor 112 umfasst. Durch den optischen Extraktor 112 ist eine weitere Auskopplung der Strahlung des Halbleiterchips 101 möglich. Zudem ermöglicht der Extraktor 112 eine Seitenemission. Der Extraktor 112 ist beispielsweise quaderförmig.
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6 zeigt eine weitere Ausführungsform des optoelektronischen Bauelements 100, bei den das Strahlformungselement 102 zusätzlich zu dem Extraktor 112 der 5 eine Linse 113 umfasst.
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7 zeigt eine weitere Ausführungsform des optoelektronischen Bauelements 100, bei dem das Strahlformungselement 102 einen Extraktor 114 umfasst. Der Extraktor 114 weist eine vorgegebene Geometrie auf, um weitere Auskopplung zu ermöglichen. Der Extraktor 114 ist beispielsweise pyramidenförmig oder prismenförmig.
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8 zeigt eine weitere Ausführungsform des optoelektronischen Bauelements 100, bei der das Strahlformungselement 102 zusätzlich zu dem Extraktor 114 der 7 eine Linse 115 aufweist.
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9 zeigt den Verlauf der Effizienz des optoelektronischen Bauelements 100 in Abhängigkeit der Volumenkonzentration der Nanopartikel 105 gemäß einer Ausführungsform.
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Dem Graphen 200 liegt ein optoelektronisches Bauelement mit einem GaN-Halbleiterchip 101 zugrunde, der eine Brechzahl von 2,4 aufweist. Die Struktur 107 beträgt in etwa 1 μm. Die Kopplungsschicht 103 weist eine Dicke 106 von 1,5 μm auf. Das Matrixmaterial 104 ist Silikon mit einer Brechzahl von 1,53. Die Nanopartikel 105 sind TiO2-Partikel mit einem Durchmesser von durchschnittlich 60 nm und einer Brechzahl von 2,6. Das Strahlformungselement 102 weist eine Brechzahl von 1,83 auf.
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Auf der y-Achse ist die Extraktionseffizienz des optoelektronischen Bauelements 100 aufgetragen und auf der x-Achse die Volumenkonzentration der Nanopartikel 105. Die gestrichelte Linie 210 kennzeichnet das theoretische Limit für eine homogene Verbindungsschicht mit einer Brechzahl von 1,83.
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Die Extraktionseffizienz ist der Anteil des in den GaN-Epitaxieschichten erzeugten blauen Lichts, der in den Konverter bzw. das Strahlformungselement 102 gelangt.
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Die Extraktionseffizienz nimmt mit zunehmender Partikeldichte und mit dem damit zunehmenden mittleren Brechungsindex der Kopplungsschicht 103 um bis zu 2 bis 3 % zu. Der Messpunkt 201 zeigt die Veränderung bei einer 4 μm dicken Kopplungsschicht 103 im Vergleich zu dem Messpunkt 202 bei einer 1,5 μm dicken Kopplungsschicht 103. Der Messpunkt 203 zeigt die Veränderung durch die Verwendung größerer Partikel mit einem dreifachen Radius und 27-fachen Volumen im Vergleich zu dem Messpunkt 204 mit den Nanopartikeln 105.
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Gemäß Ausführungsformen wird die Schichtdicke auf 1 bis 2 μm begrenzt, um hohe Verluste durch Lichtstreuung zu vermeiden. Zudem wird gemäß Ausführungsformen die Volumenkonzentration > 50 % eingestellt, um nahe an das theoretische Maximum einer homogenen Schicht mit einer Brechzahl von 1,83 heranzukommen.
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10 zeigt den Verlauf der Effizienz eines optoelektronischen Bauelements gemäß einer weiteren Ausführungsform. Dem Graphen 300 der 10 liegt ein optoelektronisches Bauelement mit einem AlInGaP-Halbleiterchip 101 zugrunde, der eine Brechzahl von 3,3 und eine Struktur 107 von 200 nm aufweist. Die Kopplungsschicht 103 umfasst Silikon als Matrixmaterial 104 mit einer Brechzahl von 1,53 und AlInGaP-Nanopartikel 105 mit einer Brechzahl von 3,3. Die Dicke 106 der Kopplungsschicht 103 beträgt 700 nm. Das Strahlformungselement 102 ist ein Hoch-Index-Extraktor mit einer Brechzahl von 2,1. Die Nanopartikel weisen jeweils einen Durchmesser von etwa 60 nm auf.
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An der y-Achse ist die Extraktionseffizienz aufgetragen und an der x-Achse die Volumenkonzentration der Nanopartikel 105. Die gestrichelte Linie 310 zeigt das theoretische Limit für homogene Verbindungsschichten mit einer Brechzahl von 2,1.
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Die Extraktionseffizienz ist der Anteil des in den AlInGaP-Epitaxieschichten erzeugten Amber-Lichts, der in die Hoch-Index-Extraktorschicht 102 gelangt. Dabei wird auch Photon-Recycling berücksichtigt. Die Extraktionseffizienz nimmt mit zunehmender Partikeldichte und mit damit zunehmendem mittleren Brechungsindex der Kopplungsschicht 103 um bis zu 20 % zu.
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Die Effizienz des AlInGaP (λ = 580 bis 660 nm) Materialsystems hängt gemäß Ausführungsformen vom Brechungsindex des umgebenden Materials ab, sodass in diesem Fall über 20 % höhere Effizienz möglich ist, wenn die Kopplungsschicht 103 vorgesehen ist. Gemäß Ausführungsformen sind die Nanopartikel 105 aus dem gleichen bzw. einen ähnlichen Halbleitermaterial wie der Halbleiterchip 101 gefertigt, was eine starke Anhebung der effektiven Brechungszahl der Kopplungsschicht 103 ermöglicht.
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11A bis 11C zeigen verschiedene Stadien während der Herstellung des optoelektronischen Bauelements 100 gemäß einer Ausführungsform.
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11A zeigt den Halbleiterchip 101 auf dem Substrat 108. Auf die Oberfläche 117 sind die Nanopartikel 115 aufgebracht. Die Nanopartikel sind insbesondere mittels elektrophoretischer Deposition auf die Oberfläche 117 abgeschieden.
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Nachfolgend wird, wie in 11B dargestellt, das Matrixmaterial 105 auf die Oberfläche 117 aufgefüllt. Das Matrixmaterial 104 wird so aufgefüllt, dass es die Nanopartikel 105 aufnimmt und die Nanopartikel zumindest teilweise in dem Matrixmaterial 104 eingeschlossen sind.
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Nachfolgend wird, wie in 11C dargestellt, das Strahlformungselement 102 auf die Oberfläche 118 aufgepresst. Das Strahlformungselement 102 haftet mittels der Kopplungsschicht 103 auf dem Halbleiterchip 101. Das Anpressen des Strahlformungselements 102 trägt dazu bei, dass die Volumenkonzentration der Nanopartikel 105 in der Kopplungsschicht 103 dem vorgegebenen Wert entspricht.
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12A bis 12C zeigen verschiedene Stadien während der Herstellung des optoelektronischen Bauelements 100 gemäß einer Ausführungsform.
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In 12A sind die Nanopartikel 105 auf die Oberfläche 117 des Halbleiterchips 101 aufgebracht. Nachfolgend wird, wie in 12B dargestellt, das Strahlformungselement 102 auf die Nanopartikel 105 aufgelegt. Nachfolgend wird, wie in 12C dargestellt, zwischen den Halbleiterchip 101 und das Strahlformungselement 102 das Matrixmaterial 104 eingefüllt. Beispielsweise wird das Matrixmaterial mittels Atomlagenabscheidung verfüllt und fixiert. Das Strahlformungselement 102 haftet mittels der Kopplungsschicht 103 an dem Halbleiterchip 101.