DE102013103605A1 - Optoelectronic component - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein optoelektronisches Bauelement mit einer Halbleiterschichtenfolge (105, 205). Die Halbleiterschichtenfolge (105, 205) weist eine auf wenigstens einem III-V-Verbindungshalbleitermaterial basierende optoelektronisch aktive Zone (112, 212), und eine auf wenigstens einem II-VI-Verbindungshalbleitermaterial basierende Schicht (111, 211) auf. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Herstellen eines solchen Bauelements.The invention relates to an optoelectronic component having a semiconductor layer sequence (105, 205). The semiconductor layer sequence (105, 205) has an optoelectronically active zone (112, 212) based on at least one III-V compound semiconductor material, and a layer (111, 211) based on at least one II-VI compound semiconductor material. The invention further relates to a method for producing such a component.

Description

Die Erfindung betrifft ein optoelektronisches Bauelement mit einer Halbleiterschichtenfolge, welche eine optoelektronisch aktive Zone aufweist.The invention relates to an optoelectronic component having a semiconductor layer sequence which has an optoelectronically active zone.

Bekannte optoelektronische Bauelemente sind basierend auf III-V-Verbindungshalbleitermaterialien ausgebildet, also Verbindungen mit chemischen Elementen der 3. und 5. Hauptgruppe des Periodensystems. Hierunter fallen zum Beispiel Leuchtdioden (Light Emitting Diode, LED). Diese Bauelemente weisen eine Halbleiterschichtenfolge mit einer aktiven Zone zum Erzeugen einer Lichtstrahlung auf, welche III-V-Materialien wie zum Beispiel InGaAlP, AlGaAs und/oder GaAs umfassen kann. Die Schichtenfolge weist beidseitig der aktiven Zone angeordnete Stromaufweitungsschichten auf, um eine homogene Stromdichteverteilung zu erzielen. Eine vorderseitige Stromaufweitungsschicht kann zum Beispiel aus dem III-V-Verbindungshalbleiter InAlP ausgebildet sein.Known optoelectronic components are formed based on III-V compound semiconductor materials, ie compounds with chemical elements of the 3rd and 5th main group of the periodic table. These include, for example, light-emitting diodes (LED). These devices have a semiconductor layer sequence with an active zone for generating a light radiation, which may include III-V materials such as InGaAlP, AlGaAs and / or GaAs. The layer sequence has current spreading layers arranged on both sides of the active zone in order to achieve a homogeneous current density distribution. For example, a front side current spreading layer may be formed of the III-V compound semiconductor InAlP.

Die Leistungsfähigkeit herkömmlicher Leuchtdioden ist durch unterschiedliche Effekte begrenzt. Eine Beeinträchtigung kann von einem hohen Ausbreitungswiderstand der III-V-basierten Stromaufweitungsschichten herrühren. Ein weiterer Nachteil ist eine geringe Extraktionseffizienz.The performance of conventional light-emitting diodes is limited by different effects. Impairment may result from high propagation resistance of the III-V based current spreading layers. Another disadvantage is low extraction efficiency.

Eine derzeit angewendete Methode zum Verbessern der Leistungsfähigkeit von Leuchtdioden besteht darin, die Stromaufweitungsschichten mit einer hohen Dotierung auszubilden. Eine zu hohe Dotierung hat jedoch eine Verringerung der Ladungsträgerbeweglichkeit und damit Erhöhung des Widerstands zur Folge. Maßnahmen zum Verbessern der Extraktionseffizienz sind zum Beispiel das Ausbilden der Halbleiterschichtenfolge mit einer Oberflächenstruktur, und der Einsatz einer Linse aus einem Material mit hohem Brechungsindex. Hierdurch kann die Lichtauskopplung aus der Halbleiterschichtenfolge begünstigt werden. Eine Totalreflexion innerhalb der Halbleiterschichtenfolge führt jedoch weiterhin zu einer Reduzierung der Extraktionseffizienz. One currently used method of improving the performance of light-emitting diodes is to form the current spreading layers with a high doping. However, too high a doping results in a reduction of the charge carrier mobility and thus an increase of the resistance. Measures for improving the extraction efficiency are, for example, forming the semiconductor layer sequence having a surface structure, and using a lens made of a material having a high refractive index. As a result, the light extraction from the semiconductor layer sequence can be promoted. However, a total reflection within the semiconductor layer sequence continues to lead to a reduction of the extraction efficiency.

Weitere III-V-Verbindungshalbleiter aufweisende Bauelemente sind Solarzellen. Diese Bauelemente weisen eine Halbleiterschichtenfolge mit einer aktiven Zone auf, mit deren Hilfe durch Absorption erzeugte Ladungsträger zur Gewinnung elektrischer Energie getrennt werden können. Die aktive Zone befindet sich in einem Übergangsbereich einer Basis und eines Emitters. Um eine Rekombination von Minoritätsladungsträgern an der oberen Grenzfläche des Emitters zu begrenzen, ist angrenzend an den Emitter eine Fensterschicht zur Oberflächenpassivierung vorgesehen. Diese Schicht ist aus einem III-V-Verbindungshalbleiter wie zum Beispiel InAlP ausgebildet.Further devices having III-V compound semiconductors are solar cells. These components have a semiconductor layer sequence with an active zone, by means of which charge carriers generated by absorption can be separated to obtain electrical energy. The active zone is located in a transition region of a base and an emitter. In order to limit recombination of minority carriers at the upper interface of the emitter, a window layer for surface passivation is provided adjacent to the emitter. This layer is formed of a III-V compound semiconductor such as InAlP.

Ein Nachteil von Solarzellen ist eine hohe Absorption von Lichtstrahlung in der III-V-basierten Fensterschicht, wodurch dieser Strahlungsanteil für die Erzeugung elektrischer Energie verloren geht. Nachteilig sind ferner eine geringe Querleitfähigkeit bzw. ein hoher Ausbreitungswiderstand, sowie ein hoher Brechungsindex der Fensterschicht, was eine hohe Reflexion von Lichtstrahlung zur Folge hat. Des Weiteren liegt ein geringer Valenzbandoffset zwischen der Fensterschicht und dem Emitter vor, wodurch die Passivierung unzureichend ist.A disadvantage of solar cells is a high absorption of light radiation in the III-V-based window layer, whereby this proportion of radiation is lost for the generation of electrical energy. Another disadvantage is a low transverse conductivity or a high propagation resistance, and a high refractive index of the window layer, which has a high reflection of light radiation result. Furthermore, there is a small valence band offset between the window layer and the emitter, whereby the passivation is insufficient.

Eine derzeit angewendete Methode zum Verbessern der Effizienz von Solarzellen besteht darin, die InAlP-Fensterschicht mit einem hohen Aluminiumanteil und mit einer hohen Dotierung auszubilden. Ein zu hoher Aluminiumanteil führt jedoch zu mechanischen Spannungen, hervorgerufen durch eine Gitterfehlanpassung zwischen der Fensterschicht und darunterliegender Schichten, welche beispielsweise auf einem GaAs- oder Ge-Gitter basieren. Eine zu hohe Dotierung hat eine Verringerung der Ladungsträgerbeweglichkeit und eine Erhöhung des Leitungsbandoffsets zwischen der Fensterschicht und dem Emitter zur Folge, was zu einer Verringerung des über die Fensterschicht transportierbaren Stroms führt.A currently used method for improving the efficiency of solar cells is to form the InAlP window layer with a high aluminum content and with a high doping. However, an aluminum content that is too high leads to mechanical stresses, caused by a lattice mismatch between the window layer and underlying layers, which are based for example on a GaAs or Ge grid. Excessive doping results in a decrease in carrier mobility and an increase in conduction band offset between the window layer and the emitter, resulting in a reduction in the current that can be transported across the window layer.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Lösung für ein verbessertes optoelektronisches Bauelement anzugeben.The object of the present invention is to provide a solution for an improved optoelectronic component.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Weitere vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben. This object is solved by the features of the independent claims. Further advantageous embodiments of the invention are specified in the dependent claims.

Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird ein optoelektronisches Bauelement mit einer Halbleiterschichtenfolge vorgeschlagen. Die Halbleiterschichtenfolge weist eine optoelektronisch aktive Zone auf, welche auf wenigstens einem III-V-Verbindungshalbleitermaterial basiert. Die Halbleiterschichtenfolge weist des Weiteren eine auf wenigstens einem II-VI-Verbindungshalbleitermaterial basierende Schicht auf.According to one aspect of the invention, an optoelectronic component with a semiconductor layer sequence is proposed. The semiconductor layer sequence has an optoelectronically active zone which is based on at least one III-V compound semiconductor material. The semiconductor layer sequence further comprises a layer based on at least one II-VI compound semiconductor material.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zum Herstellen eines solchen optoelektronischen Bauelements vorgeschlagen. In dem Verfahren wird eine Halbleiterschichtenfolge ausgebildet, welche eine auf wenigstens einem III-V-Verbindungshalbleitermaterial basierende optoelektronisch aktive Zone, und eine auf wenigstens einem II-VI-Verbindungshalbleitermaterial basierende Schicht aufweist. According to a further aspect of the invention, a method for producing such an optoelectronic component is proposed. In the method, a semiconductor layer sequence is formed which has an opto-electronically active zone based on at least one III-V compound semiconductor material, and a layer based on at least one II-VI compound semiconductor material.

Bei dem optoelektronischen Bauelement basiert die aktive Zone auf wenigstens einem III-V-Verbindungshalbleitermaterial, also auf einer, oder auch mehreren unterschiedlichen Verbindungen mit chemischen Elementen der 3. und 5. Hauptgruppe des Periodensystems. Bei dem Bauelement kann insbesondere ein die aktive Zone umfassender Bereich der Halbleiterschichtenfolge in dieser Art und Weise ausgebildet sein. In dieser Hinsicht können auch weitere Teilbereiche bzw. Schichten der Halbleiterschichtenfolge ein III-V-Verbindungshalbleitermaterial aufweisen. Dadurch können die aktive Zone und andere Bereiche der Halbeiterschichtenfolge mit einer hohen Zuverlässigkeit und Effizienz ihre jeweilige Funktion ausüben. Die II-VI-basierte Schicht, welche auf wenigstens einem II-VI-Verbindungshalbleitermaterial basiert, also auf einer oder mehreren unterschiedlichen Verbindungen mit chemischen Elementen der 2. und 6. Hauptgruppe des Periodensystems, bietet die Möglichkeit, elektrische und/oder optische Nachteile, insbesondere die bei bekannten Bauelementen auftretenden Beeinträchtigungen, zu verhindern oder zumindest einzuschränken.In the case of the optoelectronic component, the active zone is based on at least one III-V compound semiconductor material, that is, on one or more different compounds with chemical elements of the third and fifth main groups of the periodic table. In particular, an area of the semiconductor layer sequence encompassing the active zone may be formed in this way in the component. In this regard, further subregions or layers of the semiconductor layer sequence may also comprise a III-V compound semiconductor material. This allows the active zone and other areas of the semiconductor layer sequence to perform their respective functions with high reliability and efficiency. The II-VI-based layer, which is based on at least one II-VI compound semiconductor material, ie on one or more different compounds with chemical elements of the second and sixth main group of the periodic table, offers the possibility of electrical and / or optical disadvantages, in particular, to prevent or at least limit the impairments that occur with known components.

In einer möglichen Ausführungsform ist das optoelektronische Bauelement eine Leuchtdiode, insbesondere ein Leuchtdiodenchip. In dieser Ausgestaltung ist die optoelektronisch aktive Zone dazu ausgebildet, eine Lichtstrahlung zu erzeugen. Die aktive Zone kann zum Beispiel eine Quantentopfstruktur, insbesondere eine Mehrfachquantentopfstruktur aufweisen. Für das optoelektronische Bauelement in Form der Leuchtdiode können die im Folgenden beschriebenen weiteren Ausgestaltungen in Betracht kommen.In one possible embodiment, the optoelectronic component is a light-emitting diode, in particular a light-emitting diode chip. In this embodiment, the optoelectronically active zone is designed to generate a light radiation. The active zone may, for example, have a quantum well structure, in particular a multiple quantum well structure. For the optoelectronic component in the form of the light emitting diode, the further embodiments described below can be considered.

In einer weiteren Ausführungsform ist die II-VI-basierte Schicht eine Stromaufweitungsschicht. Die Stromaufweitungsschicht kann zum Beispiel n-dotiert sein. Mit Hilfe der Stromaufweitungsschicht kann eine homogene Stromdichteverteilung im Betrieb des optoelektronischen Bauelements erreicht werden. Die II-VI-basierte Stromaufweitungsschicht kann mit einer hohen Dotierung bzw. mit einer Dotierdichte ausgebildet werden, wobei im Vergleich zu einer herkömmlichen III-V-basierten Stromaufweitungsschicht ein geringerer Schicht- und damit Ausbreitungswiderstand vorliegen kann. Auf diese Weise kann das als Leuchtdiode ausgebildete Bauelement eine geringere Durchlassspannung und damit höhere Effizienz aufweisen.In another embodiment, the II-VI based layer is a current spreading layer. The current spreading layer may be n-doped, for example. With the aid of the current spreading layer, a homogeneous current density distribution can be achieved during operation of the optoelectronic component. The II-VI-based current spreading layer can be formed with a high doping or with a doping density, whereby compared with a conventional III-V-based current spreading layer a lower layer and thus propagation resistance can be present. In this way, the device designed as a light-emitting diode can have a lower forward voltage and thus higher efficiency.

In einer weiteren Ausführungsform ist die II-VI-basierte Schicht im Bereich einer Vorderseite der Halbleiterschichtenfolge angeordnet. Das optoelektronische Bauelement weist des Weiteren eine vorderseitige, insbesondere metallische Kontaktstruktur auf, welche mit der II-VI-basierten Schicht verbunden ist. Über die Vorderseite kann die im Betrieb des Bauelements erzeugte Lichtstrahlung abgegeben werden (Lichtaustrittsseite). Mit Hilfe der II-VI-basierten Schicht kann ein effektiver elektrischer Kontakt zwischen der Kontaktstruktur und der Halbleiterschichtenfolge hergestellt sein.In a further embodiment, the II-VI-based layer is arranged in the region of a front side of the semiconductor layer sequence. The optoelectronic component furthermore has a front-side, in particular metallic contact structure, which is connected to the II-VI-based layer. The light radiation generated during operation of the component can be emitted via the front side (light exit side). With the aid of the II-VI-based layer, an effective electrical contact between the contact structure and the semiconductor layer sequence can be produced.

Die Verwendung der II-VI-basierten Schicht bietet ferner die Möglichkeit, die hierauf angeordnete Kontaktstruktur aus einem Material auszubilden, welche keine bzw. eine zu vernachlässigende Absorption von Lichtstrahlung hervorruft. Ein Beispiel ist eine Kontaktstruktur aus TiPtAu, welche auf einem II-VI-Halbleitermaterial eine gute Haftung besitzt.The use of the II-VI-based layer also offers the possibility of forming the contact structure arranged thereon from a material which causes no or negligible absorption of light radiation. An example is a TiPtAu contact structure which has good adhesion to II-VI semiconductor material.

Die II-VI-basierte Schicht ermöglicht des Weiteren, eine Strahlungsreflexion innerhalb der Halbleiterschichtenfolge zu reduzieren. In diesem Zusammenhang ist gemäß einer weiteren Ausführungsform vorgesehen, dass die II-VI-basierte Schicht an die strahlungserzeugende aktive Zone angrenzt oder in einem Abstand zu der aktiven Zone angeordnet ist, welcher höchstens mehrere zehn Nanometer, vorzugsweise höchstens vierzig Nanometer, beträgt. Durch diese Ausgestaltung ist eine kleine(re) in diesem Bereich auftretende Reflexion bzw. Mehrfachreflexion von Lichtstrahlung, und damit Absorption und Reabsorption von Lichtstrahlung in der aktiven Zone, möglich. Dabei wird ausgenutzt, dass die II-VI-basierte Schicht einen geringeren Brechungsindex aufweisen kann als eine III-V-basierte Schicht, wodurch im Bereich einer Grenzfläche der aktiven Zone ein größerer kritischer Winkel für eine Totalreflexion vorliegen kann. Hiermit verbunden ist eine höhere Extraktionseffizienz. The II-VI-based layer also makes it possible to reduce a radiation reflection within the semiconductor layer sequence. In this connection, according to a further embodiment, it is provided that the II-VI-based layer is adjacent to the radiation-generating active zone or at a distance from the active zone which is at most several tens of nanometers, preferably at most forty nanometers. With this embodiment, a small (re) occurring in this area reflection or multiple reflection of light radiation, and thus absorption and reabsorption of light radiation in the active zone, possible. It is exploited that the II-VI-based layer may have a lower refractive index than a III-V-based layer, whereby in the region of an interface of the active zone may have a larger critical angle for total reflection. This is associated with a higher extraction efficiency.

Der geringere Brechungsindex der II-VI-basierten Schicht ermöglicht ferner, eine an einer Vorderseite der Halbleiterschichtenfolge auftretende Strahlungsreflexion zu reduzieren. The lower refractive index of the II-VI-based layer also makes it possible to reduce a radiation reflection occurring at a front side of the semiconductor layer sequence.

Dadurch ist in gleicher Weise eine Verbesserung der Extraktionseffizienz möglich. As a result, an improvement in the extraction efficiency is possible in the same way.

In einer weiteren Ausführungsform ist das optoelektronische Bauelement eine Solarzelle. In dieser Ausgestaltung dient die III-V-basierte optoelektronisch aktive Zone dazu, eine Trennung von durch Absorption erzeugten Ladungsträgerpaaren (Elektron-Loch-Paare) hervorzurufen, so dass elektrische Energie gewonnen werden kann. In a further embodiment, the optoelectronic component is a solar cell. In this embodiment, the III-V-based optoelectronically active zone serves to cause a separation of charge carrier pairs (electron-hole pairs) generated by absorption, so that electrical energy can be obtained.

Bei der Solarzelle ist die aktive Zone eine Raumladungszone, deren elektrisches Feld die Ladungsträgertrennung bewirkt. Die Raumladungszone befindet sich im Übergangsbereich von Schichten mit unterschiedlicher Dotierung, welche auch als Basis und Emitter bezeichnet werden. Dabei kann beispielsweise ein p-n-Übergang, ein p-i-n-Übergang, oder auch ein Heteroübergang vorliegen. Die Basis kann beispielsweise p-dotiert, und der Emitter kann n-dotiert sein. Die die aktive Zone bildenden bzw. bereitstellenden Schichten sind III-V-basiert und weisen ein, oder unterschiedliche III-V-Verbindungshalbleitermaterialien auf. In the solar cell, the active zone is a space charge zone whose electric field causes the charge carrier separation. The space charge zone is located in the transition region of layers with different doping, which are also referred to as base and emitter. In this case, for example, a p-n junction, a p-i-n junction, or a heterojunction may be present. For example, the base may be p-doped, and the emitter may be n-doped. The active zone forming layers are III-V based and have one or different III-V compound semiconductor materials.

Die Solarzelle kann eine Mehrfachsolarzelle, beispielsweise eine Dreifachsolarzelle (Tripelzelle) sein. Hierbei umfasst die Halbleiterschichtenfolge mehrere (bzw. drei) Teilzellen, welche jeweils eine eigene aktive Zone aufweisen. Die Teilzellen können zur Nutzung unterschiedlicher Spektralbereiche der Lichtstrahlung ausgebildet sein. Zu diesem Zweck können die einzelnen Teilzellen aus unterschiedlichen Materialien ausgebildet sein.The solar cell may be a multiple solar cell, for example a triple solar cell (triple cell). In this case, the semiconductor layer sequence comprises a plurality of (or three) sub-cells, each of which has its own active zone. The subcells can be designed to use different spectral ranges of the light radiation. For this purpose, the individual sub-cells may be formed of different materials.

Für das optoelektronische Bauelement in Form der Solarzelle können des Weiteren die im Folgenden beschriebenen Ausgestaltungen in Betracht kommen.Furthermore, the embodiments described below can be considered for the optoelectronic component in the form of the solar cell.

In einer weiteren Ausführungsform ist die II-VI-basierte Schicht eine im Bereich einer Vorderseite der Halbleiterschichtenfolge angeordnete Fensterschicht, welche mit einem Emitter der Halbleiterschichtenfolge verbunden ist. Die Vorderseite ist diejenige Seite, welche im Betrieb der Solarzelle der Lichtstrahlung zugewandt ist. Bei einer Mehrfachsolarzelle können der Emitter und die hierauf angeordnete Fensterschicht Bestandteile einer oberen Teilzelle der Mehrfachsolarzelle sein. Die Fensterschicht weist die gleiche Art von Dotierung auf wie der Emitter, beispielsweise eine n-Dotierung. In a further embodiment, the II-VI-based layer is a window layer arranged in the region of a front side of the semiconductor layer sequence, which is connected to an emitter of the semiconductor layer sequence. The front side is the side which faces the light radiation during operation of the solar cell. In a multiple solar cell, the emitter and the window layer arranged thereon can be components of an upper part cell of the multiple solar cell. The window layer has the same type of doping as the emitter, for example an n-type doping.

Die Fensterschicht dient zur Oberflächenpassivierung des Emitters, um eine möglichst geringe Rekombinationsgeschwindigkeit von Minoritätsladungsträgern bzw. Löchern in dem Emitter zu bewirken. Bei der II-VI-basierten Fensterschicht kann dieser Effekt im Vergleich zu einer herkömmlichen III-V-basierten Fensterschicht stärker ausgeprägt sein. Hierdurch kann eine größere Anzahl an Minoritätsladungsträgern des Emitters aufgesammelt und dadurch für die Energiegewinnung genutzt werden.The window layer serves for the surface passivation of the emitter, in order to bring about the lowest possible recombination speed of minority carriers or holes in the emitter. In the II-VI based window layer, this effect may be more pronounced compared to a conventional III-V based window layer. In this way, a larger number of minority carriers of the emitter can be collected and thereby used for energy.

Die bessere Passivierung ist unter anderem auf einen großen bzw. größeren Valenzbandoffset zwischen der II-VI-basierten Fensterschicht und dem III-V-basierten Emitter zurückzuführen. Auf diese Weise ist eine kleinere Rekombinationsgeschwindigkeit von Minoritätsladungsträgern möglich. Der größere Valenzbandoffset führt des Weiteren zu einer größeren Energiebarriere für Minoritätsladungsträger, wodurch ein kleinerer Minoritätsladungsträger-Leckstrom aus dem Emitter in die Fensterschicht vorliegt. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass die II-VI-basierte Ausgestaltung der Fensterschicht keine Erhöhung des Leitungsbandoffsets zwischen dem Emitter und der Fensterschicht zur Folge hat oder der Leitungsbandoffset sogar kleiner ist. Dadurch wird der Transport von Majoritätsladungsträgern bzw. Elektronen aus dem Emitter in die Fensterschicht begünstigt.The better passivation is due, among other things, to a large or larger valence band offset between the II-VI based window layer and the III-V based emitter. In this way, a smaller recombination of minority carriers is possible. The larger valence band offset further results in a larger energy barrier for minority carriers, which results in a smaller minority carrier leakage current from the emitter into the window layer. Another advantage is that the II-VI based configuration of the window layer does not result in an increase in conduction band offset between the emitter and the window layer, or the conduction band offset is even smaller. This promotes the transport of majority charge carriers or electrons from the emitter into the window layer.

Die II-VI-basierte Fensterschicht kann des Weiteren im Vergleich zu einer III-V-basierten Fensterschicht eine größere Bandlücke aufweisen, was zu einer geringeren Absorption von Lichtstrahlung führt. Die geringere Absorption macht es ferner möglich, die II-VI-basierte Schicht mit einer großen Dicke auszubilden, so dass eine optimale Passivierung erzielbar ist. Die II-VI-basierte Fensterschicht kann darüber hinaus einen geringeren Brechungsindex aufweisen als eine III-V-basierte Schicht, was eine geringere Reflexion von Lichtstrahlung an der Vorderseite der Solarzelle zur Folge hat.Further, the II-VI based window layer may have a larger bandgap compared to a III-V based window layer, resulting in lower absorption of light radiation. The lower absorption also makes it possible to form the II-VI-based layer with a large thickness, so that optimum passivation can be achieved. The II-VI based window layer may also have a lower refractive index than a III-V based layer, resulting in less reflection of light radiation at the front of the solar cell.

Möglich ist ferner, die II-VI-basierte Fensterschicht mit einer hohen Dotierung bzw. mit einer hohen Dotierdichte auszubilden, wodurch eine weitere Verbesserung in Bezug auf die Passivierung erreicht werden kann. Die große Bandlücke und die hohe Dotierung können eine große Bandverbiegung zwischen der Fensterschicht und dem Emitter bewirken, wodurch eine Bewegung von Minoritätsladungsträgern des Emitters in Richtung der aktiven Zone begünstigt werden kann. Des Weiteren kann die Kombination aus Fensterschicht und Emitter einen geringen Schicht- und Ausbreitungswiderstand besitzen. Dadurch kann eine Stromverteilung, d.h. eine Verteilung von Majoritätsladungsträgern bzw. Elektronen, was bei herkömmlichen Solarzellen im Wesentlichen über den Emitter stattfindet, in größerem Umfang über die Fensterschicht erfolgen. Der Emitter kann daher mit einer geringeren Dotierung ausgebildet werden, was eine geringere Rekombination in dem Emitter, und ein verbessertes Aufsammeln bzw. Bewegen von Minoritätsladungsträgern in Richtung der aktiven Zone zur Folge hat. It is also possible to form the II-VI-based window layer with a high doping or with a high doping density, whereby a further improvement with respect to the passivation can be achieved. The large band gap and the high doping can cause a large band bending between the window layer and the emitter, whereby a movement of minority carriers of the emitter in the direction of the active zone can be promoted. Furthermore, the combination of window layer and emitter can have a low layer and propagation resistance. As a result, a distribution of current, ie a distribution of majority charge carriers or electrons, which in conventional solar cells takes place essentially via the emitter, can take place to a greater extent over the window layer. The emitter can therefore be formed with a lower doping, resulting in less recombination in the Emitter, and results in improved collection of minority carriers in the direction of the active zone.

In einer weiteren Ausführungsform weist das als Solarzelle ausgebildete Bauelement eine vorderseitige Kontaktstruktur auf, welche mit der II-VI-basierten Schicht verbunden ist. Die vorderseitige Kontaktstruktur kann zum Beispiel gitterförmig angeordnete Kontaktfinger und hieran angrenzend größere Kontaktabschnitte, auch als Busbars bezeichnet, umfassen. Die Verwendung eines II-VI-Halbleitermaterials ermöglicht eine hohe Dotierung und damit das Vorliegen eines geringen Ausbreitungswiderstands in der II-VI-basierten Schicht. Auf diese Weise ist die Möglichkeit gegeben, die Solarzelle im Vergleich zu einer herkömmlichen Solarzelle mit einer geringeren Anzahl und weiter voneinander beabstandet angeordneten Kontaktfingern auszubilden. Eine Folge hiervon ist eine geringere Abschattung im Bereich der Vorderseite und damit eine höhere Effizienz der Solarzelle. In a further embodiment, the component formed as a solar cell has a front-side contact structure, which is connected to the II-VI-based layer. The front-side contact structure may comprise, for example, lattice-shaped contact fingers and adjoining larger contact sections, also referred to as busbars. The use of a II-VI semiconductor material allows high doping and thus the presence of a low propagation resistance in the II-VI-based layer. In this way, there is the possibility of forming the solar cell in comparison to a conventional solar cell with a smaller number and spaced from each other arranged contact fingers. A consequence of this is a lower shading in the area of the front and thus a higher efficiency of the solar cell.

Eine Solarzelle weist in der Regel eine Antireflexionsschicht an der Vorderseite auf, um das Auftreten einer Strahlungsreflexion zu verhindern bzw. zu unterdrücken. Die Antireflexionsschicht kann mehrschichtig aus mehreren übereinander angeordneten Teilschichten unterschiedlicher Brechungsindizes ausgebildet sein, wodurch ein stufenweiser Übergang des Brechungsindex möglich ist.A solar cell usually has an antireflection layer on the front side to prevent or suppress the occurrence of radiation reflection. The antireflection layer may be formed of a plurality of layers of different refractive indices arranged on top of each other, whereby a gradual transition of the refractive index is possible.

In diesem Zusammenhang ist gemäß einer weiteren Ausführungsform vorgesehen, dass das als Solarzelle ausgebildete Bauelement eine Antireflexionsschicht aufweist, und dass die II-VI-basierte Schicht eine Teilschicht der Antireflexionsschicht ist. Diese Funktion wird durch den geringeren Brechungsindex der II-VI-basierten Schicht ermöglicht. Die II-VI-basierte Schicht kann zu diesem Zweck eine entsprechend angepasste Dicke aufweisen. Durch das Einbeziehen der II-VI-basierten Schicht zum Hervorrufen einer Antireflexionswirkung kann eine Teilschicht aus einem absorbierenden Material wie zum Beispiel TiOx, welche bei einer herkömmlichen Antireflexionsschicht zum Einsatz kommt, entfallen. Dies ermöglicht, neben einer Kostenersparnis, eine höhere Effizienz der Solarzelle.In this context, according to a further embodiment, it is provided that the component formed as a solar cell has an antireflection layer, and that the II-VI-based layer is a partial layer of the antireflection layer. This function is made possible by the lower refractive index of the II-VI based layer. The II-VI based layer may have a suitably adjusted thickness for this purpose. By incorporating the II-VI based layer to produce an antireflection effect, a sublayer of an absorbing material such as TiOx used in a conventional antireflection layer can be eliminated. This allows, in addition to a cost savings, a higher efficiency of the solar cell.

In einer weiteren Ausführungsform des als Solarzelle ausgebildeten Bauelements weist die II-VI-basierte Schicht eine strukturierte Form auf und bildet eine Antireflexionsschicht. In dieser Ausführungsform wird die vergleichsweise geringe Strahlungsabsorption der II-VI-basierten Schicht ausgenutzt. Die II-VI-basierte Schicht kann infolgedessen mit einer großen Schichtdicke, und daher mit einer antireflektiv wirkenden Struktur ausgebildet werden. Hierdurch kann ein stetiger Übergang des Brechungsindex bereitgestellt werden, was ein effektives Unterdrücken einer Strahlungsreflexion ermöglicht.In a further embodiment of the component designed as a solar cell, the II-VI-based layer has a structured form and forms an antireflection layer. In this embodiment, the comparatively low radiation absorption of the II-VI-based layer is utilized. As a result, the II-VI based layer can be formed with a large film thickness, and therefore with an antireflective structure. Thereby, a steady transition of the refractive index can be provided, which enables effective suppression of radiation reflection.

Dies ist insbesondere bei einer weiteren Ausführungsform der Fall, in welcher die II-VI-basierte Schicht eine Mottenaugenstruktur aufweist.This is the case in particular in a further embodiment in which the II-VI-based layer has a moth-eye structure.

Für das optoelektronische Bauelement, welches insbesondere als Leuchtdiode oder als Solarzelle ausgebildet sein kann, können weitere Ausgestaltungen in Betracht kommen. Beispielsweise kann die II-VI-basierte Schicht n-leitend sein.For the optoelectronic component, which may be designed in particular as a light-emitting diode or as a solar cell, further embodiments may be considered. For example, the II-VI based layer may be n-type.

In einer weiteren Ausführungsform weist die II-VI-basierte Schicht ein Halbleitermaterial auf, welches die chemischen Elemente Zink und Selen umfasst. Anders ausgedrückt, ist die Schicht Zinkselenid- bzw. ZnSe-basiert. Auf diese Weise können oben beschriebene Vorteile mit einer hohen Zuverlässigkeit und Effektivität erreicht werden. Auch ist es möglich, ein ZnSe-basiertes Material herstellungstechnisch mit III-V-Halbleitermaterialien zu kombinieren.In another embodiment, the II-VI based layer comprises a semiconductor material comprising the chemical elements zinc and selenium. In other words, the layer is zinc selenide or ZnSe based. In this way, advantages described above can be achieved with high reliability and effectiveness. It is also possible to combine a ZnSe-based material manufacturing technology with III-V semiconductor materials.

Das Herstellen der Halbleiterschichenfolge des optoelektronischen Bauelements kann zum Beispiel mit Hilfe eines Epitaxieprozesses, insbesondere mit Hilfe einer metallorganischen chemischen Gasphasenabscheidung (Metal-Organic Chemical Vapour Deposition, MOCVD) erfolgen. Hierbei kann die II-VI-basierte Schicht zusammen mit anderen III-V-basierten Teilbereichen der Halbleiterschichtenfolge epitaktisch aufgewachsen werden. The semiconductor string sequence of the optoelectronic component can be produced, for example, by means of an epitaxy process, in particular by means of an organometallic chemical vapor deposition (MOCVD). Here, the II-VI-based layer can be epitaxially grown together with other III-V-based portions of the semiconductor layer sequence.

Alternativ ist es möglich, zunächst III-V-basierte Teilbereiche der Halbleiterschichtenfolge in einem Epitaxieprozess aufzuwachsen, und das Ausbilden der II-VI-basierten Schicht im Rahmen eines separaten nachgelagerten Epitaxieprozesses durchzuführen. Auf diese Weise ist es möglich, das Aufwachsen der II-VI-basierten Schicht bei Temperaturen durchzuführen, welche geringer sind als Temperaturen beim Aufwachsen von III-V-Halbleitermaterialien. Dadurch kann eine bei höheren Temperaturen gegebenenfalls auftretende Beeinträchtigung der II-VI-basierten Schicht vermieden werden. Alternatively, it is possible first to grow III-V-based portions of the semiconductor layer sequence in an epitaxial process, and to perform the formation of the II-VI-based layer in a separate downstream epitaxy process. In this way it is possible to carry out the growth of the II-VI-based layer at temperatures which are lower than temperatures in the growth of III-V semiconductor materials. As a result, an impairment of the II-VI-based layer which may occur at higher temperatures can be avoided.

Eine weitere Alternative besteht darin, die II-VI-basierte Schicht mit Hilfe eines anderen, insbesondere kostengünstigeren Prozesses wie zum Beispiel eines Sputterprozesses auszubilden. Dieser andere Prozess kann ebenfalls nach dem Herstellen von III-V-basierten Teilbereichen der Halbleiterschichtenfolge durchgeführt werden, um eine temperaturbedingte Beeinträchtigung der II-VI-basierten Schicht zu vermeiden. Die zuvor erzeugten III-V-basierten Teilbereiche können hierbei mit Hilfe eines Epitaxieprozesses ausgebildet werden. Another alternative is to form the II-VI based layer using another, more cost effective, process, such as a sputtering process. This other process may also be performed after producing III-V based portions of the semiconductor layer sequence to avoid temperature degradation of the II-VI based layer. The previously generated III-V-based subregions can in this case be formed with the aid of an epitaxy process.

In einer weiteren Ausführungsform weist die II-VI-basierte Schicht ein ternäres Verbindungshalbleitermaterial auf. In Betracht kommt insbesondere ein ZnSe-basiertes Halbleitermaterial, welches als zusätzliches Element beispielsweise Beryllium oder Schwefel umfasst. Hierdurch kann ein gitterangepasstes Aufwachsen, beispielsweise auf einem zum Ausbilden der Halbleiterschichtenfolge eingesetzten Epitaxiesubstrat aus zum Beispiel GaAs oder Ge, oder auf einer Schicht eines III-V-Verbindungshalbleiters, beispielsweise InGaAlP, ermöglicht werden.In another embodiment, the II-VI based layer comprises a ternary compound semiconductor material. Particularly suitable is a ZnSe-based semiconductor material which comprises, for example, beryllium or sulfur as an additional element. As a result, lattice-matched growth, for example on an epitaxial substrate made of, for example, GaAs or Ge, used for forming the semiconductor layer sequence, or on a layer of a III-V compound semiconductor, for example InGaAlP, can be made possible.

In einer weiteren Ausführungsform weist die II-VI-basierte Schicht ein quaternäres Verbindungshalbleitermaterial auf. In Betracht kommt insbesondere ein ZnSe-basiertes Halbleitermaterial, bei dem als zusätzliche Elemente beispielsweise Beryllium, Magnesium oder Schwefel zum Einsatz kommen. Mögliche Beispiele quaternärer Verbindungshalbleitermaterialien sind MgZnSSe und BeMgZnSe. Quaternäre Verbindungshalbleitermaterialien können eine relativ große Bandlücke und einen relativ kleinen Brechungsindex aufweisen. Hierdurch können, neben einem gitterangepassten Aufwachsen, oben genannte Vorteile gegebenenfalls noch besser verwirklicht werden.In another embodiment, the II-VI based layer comprises a quaternary compound semiconductor material. Particularly suitable is a ZnSe-based semiconductor material in which, for example, beryllium, magnesium or sulfur are used as additional elements. Possible examples of quaternary compound semiconductor materials are MgZnSSe and BeMgZnSe. Quaternary compound semiconductor materials can have a relatively large bandgap and a relatively small refractive index. As a result, in addition to a lattice-matched growth, the above-mentioned advantages may be even better realized.

Die vorstehend erläuterten und/oder in den Unteransprüchen wiedergegebenen vorteilhaften Aus- und Weiterbildungen der Erfindung können – außer zum Beispiel in Fällen eindeutiger Abhängigkeiten oder unvereinbarer Alternativen – einzeln oder aber auch in beliebiger Kombination miteinander zur Anwendung kommen.The above-explained and / or reproduced in the dependent claims advantageous embodiments and refinements of the invention can - except for example in cases of clear dependencies or incompatible alternatives - individually or in any combination with each other are used.

Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich in Zusammenhang mit der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen, die im Zusammenhang mit den schematischen Zeichnungen näher erläutert werden. Es zeigen:The above-described characteristics, features, and advantages of this invention, as well as the manner in which they will be achieved, will become clearer and more clearly understood in connection with the following description of exemplary embodiments, which will be described in more detail in conjunction with the schematic drawings. Show it:

1 eine schematische seitliche Darstellung einer Ausführungsform eines Leuchtdiodenchips, welcher eine Halbleiterschichtenfolge mit einer aktiven Zone zum Erzeugen einer Lichtstrahlung aufweist, wobei eine Stromverteilung innerhalb der Halbleiterschichtenfolge angedeutet ist; 1 a schematic side view of an embodiment of a light-emitting diode chip, which has a semiconductor layer sequence with an active zone for generating a light radiation, wherein a current distribution within the semiconductor layer sequence is indicated;

2 eine weitere seitliche Darstellung des Leuchtdiodenchips von 1, wobei eine Emission von Lichtstrahlung aus der aktiven Zone angedeutet ist; 2 another lateral representation of the LED chip of 1 wherein an emission of light radiation from the active zone is indicated;

3 eine schematische perspektivische Darstellung einer Mehrfachsolarzelle, welche eine Halbleiterschichtenfolge mit drei übereinander angeordneten Teilzellen aufweist; 3 a schematic perspective view of a multi-junction solar cell, which has a semiconductor layer sequence with three sub-cells arranged one above the other;

4 eine schematische seitliche Darstellung der Solarzelle von 3, in welcher zusätzlich Kontaktstrukturen und eine Antireflexionsschicht gezeigt sind; 4 a schematic side view of the solar cell of 3 additionally showing contact structures and an antireflection layer;

5 ein Diagramm mit Werten einer internen Quanteneffizienz einer herkömmlichen Solarzelle; 5 a diagram with values of internal quantum efficiency of a conventional solar cell;

6 eine schematische Aufsichtsdarstellung der Solarzelle der 3 und 4 zur Veranschaulichung einer vorderseitigen Kontaktstruktur; 6 a schematic plan view of the solar cell of 3 and 4 to illustrate a front contact structure;

7 eine vergrößerte Ausschnittsdarstellung von 6; 7 an enlarged detail of 6 ;

8 Brechungsindexverläufe unterschiedlicher Halbleitermaterialien; und 8th Refractive index profiles of different semiconductor materials; and

9 eine schematische seitliche Darstellung einer Ausführungsform einer oberen Teilzelle einer Mehrfachsolarzelle, welche eine strukturierte Antireflexionsschicht aufweist. 9 a schematic side view of an embodiment of an upper part cell of a multi-junction solar cell having a patterned anti-reflection layer.

Anhand der folgenden schematischen Figuren werden Ausführungsformen möglicher optoelektronischer Bauelemente beschrieben. Die Bauelemente weisen eine Halbleiterschichtenfolge mit einer optoelektronisch aktiven Zone auf. Die Halbleiterschichtenfolge ist basierend auf unterschiedlichen Materialsystemen ausgebildet. Zum Einsatz kommen ein oder mehrere III-V-Verbindungshalbleitermaterialien und ein oder mehrere II-VI-Verbindungshalbleitermaterialien, also Materialien mit Elementen der 3. und 5. Hauptgruppe und mit Elementen der 2. und 6. Hauptgruppe des Periodensystems. Embodiments of possible optoelectronic components will be described with reference to the following schematic figures. The components have a semiconductor layer sequence with an optoelectronically active zone. The semiconductor layer sequence is formed based on different material systems. One or more III-V compound semiconductor materials and one or more are used several II-VI compound semiconductor materials, ie materials with elements of the 3rd and 5th main group and elements of the 2nd and 6th main group of the periodic table.

Die hier verwendete Formulierung „III-V-basiert“ für eine Schicht oder einen Bereich bedeutet, dass diese Schicht oder dieser Bereich aus einem oder auch mehreren unterschiedlichen III-V-Verbindungshalbleitermaterialien ausgebildet ist. Bei Verwendung unterschiedlicher III-V-Halbleitermaterialien können diese beispielsweise in verschiedenen Teilbereichen bzw. Teilschichten vorgesehen sein. In gleicher Weise bedeutet die Formulierung „II-VI-basiert“ für eine Schicht, dass diese Schicht aus einem oder auch mehreren unterschiedlichen II-VI-Verbindungshalbleitermaterialien ausgebildet ist. Bei Verwendung unterschiedlicher II-VI-Halbleitermaterialien können diese beispielsweise in verschiedenen Teilbereichen bzw. Teilschichten vorgesehen sein.As used herein, the term "III-V based" for a layer or region means that this layer or region is formed from one or more different III-V compound semiconductor materials. When using different III-V semiconductor materials, these may be provided, for example, in different partial areas or partial layers. Likewise, the phrase "II-VI based" for a layer means that this layer is formed of one or more different II-VI compound semiconductor materials. When using different II-VI semiconductor materials, these may be provided, for example, in different partial regions or partial layers.

Bei den beschriebenen Bauelementen ist die aktive Zone in einem III-V-basierten Bereich der Halbleiterschichtenfolge angeordnet. Der Einsatz (wenigstens) eines II-VI-Verbindungshalbleitermaterials ist für eine Schicht 111, 211 vorgesehen, welche im Bereich einer Vorderseite der Bauelemente angeordnet ist. Die II-VI-basierte Schicht, welche anstelle einer III-V-basierten Schicht zum Einsatz kommt, ermöglicht eine verbesserte Leistungsfähigkeit der Bauelemente.In the case of the described components, the active zone is arranged in a III-V-based region of the semiconductor layer sequence. The use of (at least) one II-VI compound semiconductor material is for one layer 111 . 211 provided, which is arranged in the region of a front side of the components. The II-VI-based layer, which is used instead of a III-V based layer, allows for improved device performance.

Die beschriebenen Bauelemente können mit Hilfe von aus der Halbleitertechnik und aus der Fertigung optoelektronischer Bauelemente bekannter Prozesse, sowie unter Verwendung üblicher Materialien hergestellt werden, so dass hierauf nur teilweise eingegangen wird. In gleicher Weise können die Bauelemente neben gezeigten und beschriebenen Strukturen weitere Komponenten, Strukturen und/oder Schichten umfassen. Auch können in den Figuren gezeigte und beschriebene Schichten aus mehreren Teilschichten aufgebaut sein. Es wird ferner darauf hingewiesen, dass die Figuren nicht maßstabsgetreu sind. In dieser Hinsicht können in den Figuren gezeigte Komponenten und Strukturen zum besseren Verständnis übertrieben groß oder verkleinert dargestellt sein.The components described can be produced with the aid of processes known from semiconductor technology and from the production of optoelectronic components of known processes, as well as using conventional materials, so that this is only partially addressed. In the same way, the components, in addition to structures shown and described, may comprise further components, structures and / or layers. Also, layers shown and described in the figures may be constructed of several sublayers. It is further noted that the figures are not to scale. In this regard, components and structures shown in the figures may be exaggerated or oversized for clarity.

1 zeigt in einer schematischen seitlichen Schnittansicht eine mögliche Ausführungsform eines Bauelements, bei dem es sich um einen Leuchtdiodenchip 100 handelt. Der Leuchtdiodenchip 100 weist eine Halbleiterschichtenfolge 105 auf, welche in Form eines Halbleiterkörpers mit schräg verlaufenden Seitenwänden strukturiert ist. Die Halbleiterschichtenfolge 105 umfasst unterschiedlich dotierte Halbleiterbereiche bzw. -schichten 111, 113, zwischen denen eine aktive Zone 112 angeordnet ist. Die im Bereich einer Vorderseite des Leuchtdiodenchips 100 angeordnete Halbleiterschicht 111 ist n-dotiert, und die andere Halbleiterschicht 113 ist p-dotiert. Die aktive Zone 112 ist dazu ausgebildet, eine Lichtstrahlung zu erzeugen. Zu diesem Zweck wird im Betrieb des Leuchtdiodenchips 100 eine Spannung an die Halbleiterschichten 111, 113 angelegt, so dass ein elektrischer Strom in Durchlassrichtung durch die Halbleiterschichtenfolge 105 fließen kann. Die aktive Zone 112 kann zum Beispiel eine Quantentopfstruktur, insbesondere eine Mehrfachquantentopfstruktur aufweisen. 1 shows a schematic side sectional view of a possible embodiment of a device, which is a light-emitting diode chip 100 is. The LED chip 100 has a semiconductor layer sequence 105 auf, which is structured in the form of a semiconductor body with oblique side walls. The semiconductor layer sequence 105 includes differently doped semiconductor regions or layers 111 . 113 between which an active zone 112 is arranged. The in the region of a front side of the LED chip 100 arranged semiconductor layer 111 is n-doped, and the other semiconductor layer 113 is p-doped. The active zone 112 is designed to generate a light radiation. For this purpose, during operation of the LED chip 100 a voltage to the semiconductor layers 111 . 113 applied, so that an electric current in the forward direction through the semiconductor layer sequence 105 can flow. The active zone 112 For example, it may have a quantum well structure, in particular a multiple quantum well structure.

Bei dem Leuchtdiodenchip 100 sind die aktive Zone 112 und die p-leitende Halbleiterschicht 113 III-V-basiert ausgebildet. Die aktive Zone 112 und die Schicht 113 bilden daher einen III-V-basierten Bereich der Halbleiterschichtenfolge 105. Die aktive Zone 112 bzw. die hier vorgesehene Mehrfachquantentopfstruktur kann zum Beispiel auf dem Halbleitermaterialsystem InGaAlP basieren. Einzelne Teilschichten der Mehrfachquantentopfstruktur können hierbei unterschiedliche Anteile von In und Al aufweisen. In the LED chip 100 are the active zone 112 and the p-type semiconductor layer 113 III-V-based trained. The active zone 112 and the layer 113 Therefore, they form a III-V-based region of the semiconductor layer sequence 105 , The active zone 112 or the multiple quantum well structure provided here can for example be based on the semiconductor material system InGaAlP. Individual partial layers of the multiple quantum well structure can have different proportions of In and Al in this case.

In einer alternativen Ausgestaltung kann die aktive Zone 112 auch auf unterschiedlichen III-V-Verbindungshalbleitermaterialien basieren, indem zum Beispiel Teilschichten der aktiven Zone 112 unterschiedliche III-V-Halbleitermaterialien aufweisen. Möglich ist zum Beispiel eine Kombination von In-GaAlP und GaAs. In an alternative embodiment, the active zone 112 also based on different III-V compound semiconductor materials, for example, by sublayers of the active zone 112 have different III-V semiconductor materials. For example, a combination of In-GaAlP and GaAs is possible.

Die III-V-basierte p-leitende Halbleiterschicht 113 dient zur Stromverteilung und zum Herstellen eines elektrischen Kontakts mit hieran angrenzenden Abschnitten einer Kontaktschicht 121. Für diese Funktionen kann die p-leitende Halbleiterschicht 113 zum Beispiel unterschiedliche Teilschichten, d.h. eine Stromaufweitungsschicht und eine Kontaktschicht, umfassen (nicht dargestellt). Die Teilschichten der Halbleiterschicht 113 können unterschiedliche III-V-Halbleitermaterialien, beispielsweise AlGaAs für die Stromaufweitungsschicht und GaAs für die Kontaktschicht, aufweisen. The III-V based p-type semiconductor layer 113 is used for power distribution and for establishing an electrical contact with adjoining sections of a contact layer 121 , For these functions, the p-type semiconductor layer 113 For example, different partial layers, ie, a current spreading layer and a contact layer, include (not shown). The partial layers of the semiconductor layer 113 may comprise different III-V semiconductor materials, for example AlGaAs for the current spreading layer and GaAs for the contact layer.

Die n-leitende Halbleiterschicht 111 dient ebenfalls zur Stromverteilung, und wird daher im Folgenden auch als Stromaufweitungsschicht 111 bezeichnet. Im Gegensatz zu dem III-V-basierten Bereich der Halbleiterschichtenfolge 105 (aktive Zone 112, Schicht 113) ist die Stromaufweitungsschicht 111 II-VI-basiert ausgebildet. Auf diese Weise kann der Leuchtdiodenchip 100 gegenüber herkömmlichen Leuchtdiodenchips, welche eine ausschließlich III-V-basierte Halbleiterschichtenfolge aufweisen, eine wesentlich größere Effizienz aufweisen. Auf Details hierzu und zu der II-VI-basierten Stromaufweitungsschicht 111 wird weiter unten noch näher eingegangen. The n-type semiconductor layer 111 is also used for power distribution, and will therefore also be referred to below as a current spreading layer 111 designated. In contrast to the III-V-based region of the semiconductor layer sequence 105 (active zone 112 , Layer 113 ) is the current spreading layer 111 II-VI-based trained. In this way, the LED chip 100 Compared to conventional LED chips, which have an exclusively III-V-based semiconductor layer sequence, a much greater efficiency exhibit. For details, see the II-VI-based current spreading layer 111 will be discussed in more detail below.

Neben der Halbleiterschichtenfolge 105 weist der Leuchtdiodenchip 100 des Weiteren ein elektrisch leitfähiges Trägersubstrat 140 auf. Das Trägersubstrat 140 besteht aus einem dotierten Halbleitermaterial, beispielsweise Ge oder Si. Zwischen dem Trägersubstrat 140 und der Halbleiterschichtenfolge 105 befinden sich mehrere Schichten, vorliegend eine metallische Verbindungsschicht 135, eine metallische Schicht 131, eine Passivierungsschicht 125 und die oben erwähnten Abschnitte der Kontaktschicht 121. Die Halbleiterschichtenfolge 105 ist auf der Passivierungsschicht 125 angeordnet, welche ihrerseits auf der metallischen Schicht 131 angeordnet ist. Die metallische Schicht 131, welche im Betrieb des Leuchtdiodenchips 100 als Spiegel zur Reflexion von Lichtstrahlung wirkt, ist über die Verbindungsschicht 135 mit dem Trägersubstrat 140 verbunden.In addition to the semiconductor layer sequence 105 has the LED chip 100 furthermore an electrically conductive carrier substrate 140 on. The carrier substrate 140 consists of a doped semiconductor material, for example Ge or Si. Between the carrier substrate 140 and the semiconductor layer sequence 105 There are several layers, in this case a metallic compound layer 135 , a metallic layer 131 , a passivation layer 125 and the above-mentioned portions of the contact layer 121 , The semiconductor layer sequence 105 is on the passivation layer 125 arranged, which in turn on the metallic layer 131 is arranged. The metallic layer 131 which in the operation of the LED chip 100 acting as a mirror for reflecting light radiation is via the bonding layer 135 with the carrier substrate 140 connected.

Die Halbleiterschichtenfolge 105 bzw. deren p-leitende Halbleiterschicht 113 ist mit Ausnehmungen ausgebildet, so dass die Passivierungsschicht 125 eine hierdurch vorgegebene Struktur mit Abschnitten 126 aufweist, welche gegenüber der restlichen Passivierungsschicht 125 in Richtung der Vorderseite des Leuchtdiodenchips 105 hervorstehen. Die hervorstehenden Abschnitte 126 können, wie in 1 angedeutet ist, im Wesentlichen an die aktive Zone 112 heranreichen. Die metallische Schicht 131 besitzt ebenfalls eine hierdurch vorgegebene Form, vorliegend mit einer vergrößerten Schichtdicke im Bereich der Abschnitte 126. Die Passivierungsschicht 125 weist unterbrochene bzw. geöffnete Bereiche auf, in welchen die Abschnitte der Kontaktschicht 121 angeordnet sind. Lediglich an diesen Stellen besteht über die Kontaktschicht 121 eine elektrische Verbindung zwischen der Halbleiterschicht 113 und der metallischen Schicht 131. Diese Ausgestaltung der Schichten 121, 125, 126 dient dazu, einerseits den Stromfluss durch die Halbleiterschichtenfolge 105, und andererseits die Reflexion von Lichtstrahlung an der Spiegelschicht 131 festzulegen bzw. zu steuern, um eine effektive Betriebsweise des Leuchtdiodenchips 100 zu ermöglichen.The semiconductor layer sequence 105 or their p-type semiconductor layer 113 is formed with recesses, so that the passivation layer 125 a given structure with sections 126 which is opposite to the remaining passivation layer 125 toward the front of the LED chip 105 protrude. The protruding sections 126 can, as in 1 is indicated, essentially to the active zone 112 come close. The metallic layer 131 also has a predetermined thereby form, in this case with an increased layer thickness in the region of the sections 126 , The passivation layer 125 has broken or opened areas in which the portions of the contact layer 121 are arranged. Only at these points is there on the contact layer 121 an electrical connection between the semiconductor layer 113 and the metallic layer 131 , This embodiment of the layers 121 . 125 . 126 serves, on the one hand, the current flow through the semiconductor layer sequence 105 , and on the other hand, the reflection of light radiation at the mirror layer 131 set or control to an effective operation of the LED chip 100 to enable.

Das Trägersubstrat 140 weist an einer der Verbindungsschicht 135 entgegen gesetzten Seite einen flächigen metallischen Rückseitenkontakt 162 auf. Der Rückseitenkontakt 162 ist über das Substrat 140 und die Schichten 135, 131, 121 elektrisch mit der p-leitenden Halbleiterschicht 113 verbunden. Im Bereich der Vorderseite ist auf der n-leitenden Stromaufweitungsschicht 111 ein strukturierter metallischer Vorderseitenkontakt 161 angeordnet, welcher elektrisch an die Stromaufweitungsschicht 111 angebunden ist.The carrier substrate 140 indicates one of the connection layer 135 opposite side a flat metallic backside contact 162 on. The backside contact 162 is over the substrate 140 and the layers 135 . 131 . 121 electrically with the p-type semiconductor layer 113 connected. In the area of the front is on the n-type current spreading layer 111 a textured metallic front side contact 161 which is electrically connected to the current spreading layer 111 is connected.

An der Vorderseite weist die Halbleiterschichtenfolge 105 bzw. die Schicht 111 ferner eine Oberflächenstruktur 117, beispielsweise in Form von Aufrauungen auf, wodurch eine bessere Lichtauskopplung aus der Halbleiterschichtenfolge 105 ermöglicht wird. Vorderseitig ist der Leuchtdiodenchip 100 mit einer weiteren Passivierungsschicht 150 ausgebildet, um die Oberfläche der Halbleiterschichtenfolge 105 abzudecken. Die Passivierungsschicht 150 ist seitlich der Halbleiterschichtenfolge 105 auf der anderen Passivierungsschicht 125 angeordnet.At the front, the semiconductor layer sequence 105 or the layer 111 furthermore a surface structure 117 , For example in the form of roughening, whereby a better light extraction from the semiconductor layer sequence 105 is possible. The front side is the LED chip 100 with another passivation layer 150 formed to the surface of the semiconductor layer sequence 105 cover. The passivation layer 150 is laterally of the semiconductor layer sequence 105 on the other passivation layer 125 arranged.

Im Betrieb des Leuchtdiodenchips 100 kann über die Kontakte 161, 162 eine Spannung an die Halbleiterschichten 111, 113 angelegt werden, so ein Strom durch die Halbleiterschichtenfolge 105 fließt und die aktive Zone 112 eine Lichtstrahlung emittiert. Die Lichtstrahlung wird sowohl in Richtung der Vorderseite als auch in Richtung des Substrats 140 emittiert. Der in Richtung des Substrats 140 emittierte Strahlungsanteil kann an der als Spiegel dienenden metallischen Schicht 131 reflektiert werden. Über die Vorderseite kann die erzeugte Lichtstrahlung aus der Halbleiterschichtenfolge 105 ausgekoppelt werden (Lichtaustrittsseite).During operation of the LED chip 100 can through the contacts 161 . 162 a voltage to the semiconductor layers 111 . 113 be applied, so a current through the semiconductor layer sequence 105 flows and the active zone 112 emits a light radiation. The light radiation is both in the direction of the front and in the direction of the substrate 140 emitted. The one in the direction of the substrate 140 emitted radiation component can at the serving as a mirror metallic layer 131 be reflected. About the front, the generated light radiation from the semiconductor layer sequence 105 be disconnected (light exit side).

In 1 ist anhand von Pfeilen der im Betrieb des Leuchtdiodenchips 100 in der Halbleiterschichtenfolge 105 stattfindende Stromfluss 171 angedeutet (konventionelle Stromrichtung). Hierbei fließt der Strom ausgehend von Abschnitten der Kontaktschicht 121 zu Abschnitten des Vorderseitenkontakts 161. Anhand der schematischen Darstellung wird deutlich, dass die n-leitende Stromaufweitungsschicht 111 unter anderem dazu dient, ein ungehindertes laterales Fließen des Stroms zu ermöglichen. Auf diese Weise kann eine homogene laterale Verteilung der Stromdichte erzielt werden. In 1 is based on arrows during operation of the LED chip 100 in the semiconductor layer sequence 105 current flow 171 indicated (conventional current direction). In this case, the current flows starting from sections of the contact layer 121 to sections of the front side contact 161 , It is clear from the schematic illustration that the n-type current spreading layer 111 among other things serves to allow an unimpeded lateral flow of the stream. In this way, a homogeneous lateral distribution of the current density can be achieved.

Diese Funktion der Stromaufweitungsschicht 111 kann mit einer hohen Effektivität und Zuverlässigkeit dadurch erreicht werden, indem die Stromaufweitungsschicht 111 wie oben erwähnt II-VI-basiert ausgebildet ist. In Betracht kommt insbesondere die Verwendung eines Verbindungshalbleitermaterials umfassend die chemischen Elemente Zink und Selen (Zn, Se) was sich herstellungstechnisch gut mit III-V-Halbleitermaterialien kombinieren lässt. This function of the current spreading layer 111 can be achieved with high efficiency and reliability by the current spreading layer 111 as mentioned above II-VI-based is formed. Particularly suitable is the use of a compound semiconductor material comprising the chemical elements zinc and selenium (Zn, Se), which can be combined with III-V semiconductor materials in terms of production technology.

Zum Sicherstellen einer homogenen Stromdichteverteilung wird die n-leitende Stromaufweitungsschicht 111 mit einer hohen Dotierdichte ausgebildet. Gegenüber einer bei herkömmlichen Leuchtdiodenchips eingesetzten n-leitenden Schicht, welche III-V-basiert und beispielsweise aus InAlP ausgebildet ist, ermöglicht die II-VI- bzw. ZnSe-basierte Ausgestaltung der Stromaufweitungsschicht 111 das Vorliegen einer wesentlich größeren Ladungsträgerkonzentration. Die Ladungsträgerbeweglichkeit kann etwa vergleichbar sein. Hieraus folgt ein wesentlich geringerer Schicht- und damit Ausbreitungswiderstand der Stromaufweitungsschicht 111. Der Leuchtdiodenchip 100 kann infolgedessen im Vergleich zu einem herkömmlichen Leuchtdiodenchip mit einer geringeren Durchlassspannung und damit einer höheren Effizienz betrieben werden.To ensure a homogeneous current density distribution, the n-type current spreading layer becomes 111 formed with a high doping density. Compared to a conventional LED chips The N-type layer which is III-V-based and formed, for example, from InAlP enables the II-VI or ZnSe-based configuration of the current spreading layer 111 the presence of a much larger carrier concentration. The charge carrier mobility can be approximately comparable. This results in a much lower layer and thus propagation resistance of the current spreading layer 111 , The LED chip 100 As a result, it can be operated with a lower forward voltage and thus a higher efficiency compared to a conventional LED chip.

Zur Veranschaulichung dieses Vorteils sind in der folgenden Tabelle Werte einer Ladungsträgerkonzentration C, einer Ladungsträgerbeweglichkeit M, des Produkts aus Konzentration C und Beweglichkeit M, und eines Schicht- bzw. Flächenwiderstands R für eine n-dotierte Schicht aus InAlP, und für zwei unterschiedlich hoch dotierte n-leitende ZnSe-basierte Schichten gezeigt: C [cm–3] M [cm2/Vs] C × M [1/cmVs] R [Ohm] InAlP ca. 2.00E + 18 ca. 50 ca. 1.30E + 20 ca. 300 ZnSe 2.00E + 18 200 4.00E + 20 98.5 ZnSe 8.20E + 19 50 4.10E + 21 9.6 To illustrate this advantage, in the following table, values of a carrier concentration C, a carrier mobility M, the product of concentration C and mobility M, and a sheet resistance R for an n-type InAlP layer, and for two differently doped ones are shown n-type ZnSe-based layers are shown: C [cm-3] M [cm2 / vs] C × M [1 / cmVs] R [ohm] InAlP about 2.00E + 18 approx. 50 about 1.30E + 20 about 300 ZnSe 2.00E + 18 200 4.00E + 20 98.5 ZnSe 8.20E + 19 50 4.10E + 21 9.6

Bei einer hohen Dotierung der ZnSe-basierten Schicht (letzte Zeile der Tabelle) liegt gegenüber der InAlP-Schicht bei etwa gleicher Beweglichkeit M eine um eine Größenordnung höhere Konzentration C vor. Der Widerstand R ist hierbei gegenüber der InAlP-Schicht etwa um den Faktor 1/30 reduziert. With a high doping of the ZnSe-based layer (last line of the table) is compared to the InAlP layer at about the same mobility M by an order of magnitude higher concentration C before. The resistance R is reduced by about a factor of 1/30 compared to the InAlP layer.

Die II-VI-basierte Stromaufweitungsschicht 111 ermöglicht des Weiteren, eine interne Strahlungsreflexion innerhalb der Halbleiterschichtenfolge 105 zu reduzieren. In diesem Zusammenhang zeigt 2 eine weitere seitliche Darstellung des Leuchtdiodenchips 100, wobei zusätzlich anhand von Pfeilen Emissionskegel 181, 182 für die aus der aktiven Zone 112 in Richtung der Vorderseite abgegebene Lichtstrahlung angedeutet sind. Der gestrichelte Emissionskegel 181 bezieht sich auf die Verwendung einer herkömmlichen III-V-basierten Stromaufweitungsschicht aus zum Beispiel InAlP, und der Emissionskegel 182 auf die Verwendung der ZnSe-basierten Stromaufweitungsschicht 111. Der Emissionskegel 182 ist wesentlich breiter als der Emissionskegel 181, was daher ebenfalls zu einer höheren Effizienz des Leuchtdiodenchips 100 führt.The II-VI based current spreading layer 111 further allows an internal radiation reflection within the semiconductor layer sequence 105 to reduce. In this context shows 2 another lateral representation of the LED chip 100 , whereby in addition by means of arrows emission cones 181 . 182 for those out of the active zone 112 are indicated in the direction of the front emitted light radiation. The dashed emission cone 181 refers to the use of a conventional III-V based current spreading layer of, for example, InAlP, and the emission cone 182 on the use of the ZnSe-based current spreading layer 111 , The emission cone 182 is much wider than the emission cone 181 , which therefore also leads to a higher efficiency of the LED chip 100 leads.

Diesem Effekt liegt zugrunde, dass die II-VI-basierte Stromaufweitungsschicht 111 einen geringeren Brechungsindex aufweisen kann als eine herkömmliche III-V-basierte Schicht. Hierdurch kann in einem Bereich zwischen der Stromaufweitungsschicht 111 und der aktiven Zone 112 ein wesentlich größerer kritischer Winkel für eine Totalreflexion vorliegen. In diesem Bereich findet folglich eine geringere Reflexion und Mehrfachreflexion von Lichtstrahlung statt. Möglich ist daher eine effektivere und frühere Strahlungsauskopplung, wodurch Verluste in Form einer Absorption von Lichtstrahlung und einer Reabsorption von Lichtstrahlung in der aktiven Zone 112 wesentlich kleiner sein können.This effect is based on the II-VI based current spreading layer 111 may have a lower refractive index than a conventional III-V based layer. Thereby, in a region between the current spreading layer 111 and the active zone 112 a much larger critical angle for total reflection is present. Consequently, less reflection and multiple reflection of light radiation take place in this area. It is therefore possible a more effective and earlier radiation decoupling, resulting in losses in the form of absorption of light radiation and a reabsorption of light radiation in the active zone 112 can be much smaller.

Dieser Vorteil kann mit einer hohen Zuverlässigkeit für den Fall erzielt werden, dass die II-VI-basierte Stromaufweitungsschicht 111 direkt an die aktive Zone 112 angrenzt. Möglich ist jedoch auch eine solche Ausgestaltung, in welcher zwischen der aktiven Zone 112 und der Stromaufweitungsschicht 111 eine III-V-basierte Zwischenschicht, beispielsweise aus InGaAlP und/oder InAlP, angeordnet ist, so dass sich die Stromaufweitungsschicht 111 in einem Abstand zu der aktiven Zone 112 befindet (nicht dargestellt). Der vorteilhafte Effekt kann zuverlässig erreicht werden, wenn der Abstand zwischen der Stromaufweitungsschicht 111 und der aktiven Zone 112 möglichst klein ist und höchstens mehrere zehn Nanometer, insbesondere höchstens vierzig Nanometer, beträgt.This advantage can be achieved with high reliability in the event that the II-VI based current spreading layer 111 directly to the active zone 112 borders. However, it is also possible such an embodiment, in which between the active zone 112 and the current spreading layer 111 a III-V based interlayer, for example of InGaAlP and / or InAlP, is arranged so that the current spreading layer 111 at a distance to the active zone 112 located (not shown). The advantageous effect can be reliably achieved when the distance between the current spreading layer 111 and the active zone 112 is as small as possible and at most several tens of nanometers, in particular at most forty nanometers.

Der kleine(re) Brechungsindex der II-VI-basierten Stromaufweitungsschicht 111 ermöglicht darüber hinaus, dass auch an der Vorderseite ein großer bzw. größerer kritischer Winkel für eine Totalreflexion vorliegen kann. Dies führt infolgedessen dazu, dass eine an dieser Stelle auftretende Strahlungsreflexion reduziert, und dadurch eine Strahlungsauskopplung verbessert ist.The small (re) refractive index of the II-VI based current spreading layer 111 allows, moreover, that also at the front of a large or larger critical angle for total reflection can be present. As a result, a radiation reflection occurring at this point is reduced, thereby improving radiation extraction.

Zur Veranschaulichung zeigt die folgende Tabelle für die Materialien InAlP und ZnSe, bei einer Lichtstrahlung mit einer Wellenlänge W von 615nm, Werte des Brechungsindex n, und des kritischen Winkels A, bezogen auf eine Grenzfläche des jeweiligen Materials mit den beispielhaften Materialien Luft und Silikon: W [nm] n A [°], Luft A [°], Silikon InAlP 615 3.427 17 26 ZnSe 615 2.585 23 35 By way of illustration, the following table shows for the materials InAlP and ZnSe, with a light radiation with a wavelength W of 615 nm, values of the refractive index n, and the critical angle A, based on an interface of the respective material with the exemplary materials air and silicone: W [nm] n A [°], air A [°], silicone InAlP 615 3427 17 26 ZnSe 615 2585 23 35

ZnSe besitzt einen kleineren Brechungsindex n, was größere kritische Winkel A zur Folge hat. ZnSe has a smaller refractive index n, which results in larger critical angles A.

Ein weiterer Vorteil, den die II-VI-basierte Stromaufweitungsschicht 111 bietet, ist das Ermöglichen einer guten elektrischen Verbindung zu dem auf der Stromaufweitungsschicht 111 angeordneten Vorderseitenkontakt 161. Die Stromaufweitungsschicht 111 kann daher gleichzeitig als zuverlässige Kontaktschicht dienen. Herkömmliche Leuchtdiodenchips weisen in der Regel eine mehrschichtige Ausgestaltung der III-V-basierten n-leitenden Schicht, d.h. mit einer Stromaufweitungsschicht und einer zusätzlichen Kontaktschicht zum Kontaktieren eines Vorderseitenkontakts auf. Eine solche mehrschichtige Ausgestaltung kann bei dem Leuchtdiodenchip 100 entfallen. Dadurch ist eine einfachere Herstellung des Leuchtdiodenchips 100 möglich.Another advantage is the II-VI based current spreading layer 111 providing a good electrical connection to that on the current spreading layer 111 arranged front side contact 161 , The current spreading layer 111 can therefore simultaneously serve as a reliable contact layer. Conventional light-emitting diode chips generally have a multilayer configuration of the III-V-based n-type layer, ie with a current spreading layer and an additional contact layer for contacting a front-side contact. Such a multi-layered design may be in the LED chip 100 omitted. As a result, a simpler production of the LED chip 100 possible.

Der Vorderseitenkontakt 161 kann zum Beispiel aus einem Schichtenstapel aus AuGeNiAu ausgebildet sein. Dieses Material kann jedoch eine Absorption von Lichtstrahlung bewirken. Der Einsatz der II-VI-basierten Stromaufweitungsschicht 111 bietet in dieser Hinsicht die Möglichkeit, den hierauf angeordneten Vorderseitenkontakt 161 alternativ aus einem Material auszubilden, welches keine bzw. eine zu vernachlässigende Absorption von Lichtstrahlung hervorruft. Ein Beispiel ist ein Vorderseitenkontakt 161 aus einem Schichtenstapel aus TiPtAu, welcher eine gute Haftung auf einem ZnSe-Halbleitermaterial besitzt.The front side contact 161 For example, it may be formed of a layer stack of AuGeNiAu. However, this material can cause absorption of light radiation. The use of the II-VI-based current spreading layer 111 offers in this regard the possibility of the front side contact arranged thereon 161 Alternatively, form of a material which causes no or a negligible absorption of light radiation. An example is a front side contact 161 from a stack of layers of TiPtAu, which has good adhesion to a ZnSe semiconductor material.

Die II-VI- bzw. ZnSe-basierte Stromaufweitungsschicht 111 kann herstellungstechnisch mit III-V-Materialien, welche bei dem Leuchtdiodenchip 100 für die aktive Zone 112 und die pleitende Halbleiterschicht 113 vorgesehen sind, kombiniert werden. Das Herstellen der Halbleiterschichtenfolge 105 kann zum Beispiel mit Hilfe eines Epitaxieprozesses, insbesondere mit Hilfe einer metallorganischen chemischen Gasphasenabscheidung (MOCVD) durchgeführt werden. Hierbei kann die Stromaufweitungsschicht 111 zum Beispiel zusammen mit den anderen III-V-basierten Teilbereichen der Halbleiterschichtenfolge 105 epitaktisch aufgewachsen werden.The II-VI or ZnSe-based current spreading layer 111 can manufacturing technology with III-V materials, which in the LED chip 100 for the active zone 112 and the semiconductor conductive layer 113 are intended to be combined. The production of the semiconductor layer sequence 105 can be carried out, for example, by means of an epitaxy process, in particular by means of metal-organic chemical vapor deposition (MOCVD). Here, the current spreading layer 111 for example, together with the other III-V-based subareas of the semiconductor layer sequence 105 be grown epitaxially.

Möglich ist ferner ein separates epitaktisches Aufwachsen der II-VI-basierten Stromaufweitungsschicht 111 nach dem Aufwachsen des III-V-basierten Bereichs der Halbleiterschichtenfolge 105. Hierdurch kann das Aufwachsen der Stromaufweitungsschicht 111 bei vergleichsweise niedrigen Temperaturen (d.h. niedriger als beim Aufwachsen des III-V-basierten Bereichs) erfolgen, so dass eine bei höheren Temperaturen gegebenenfalls auftretende Beeinträchtigung der Stromaufweitungsschicht 111 vermieden werden kann.Also possible is a separate epitaxial growth of the II-VI-based current spreading layer 111 after growing the III-V based region of the semiconductor layer sequence 105 , As a result, the growth of the Stromaufweitungsschicht 111 at comparatively low temperatures (ie, lower than when growing the III-V based region), so that any degradation of the current spreading layer occurring at higher temperatures may occur 111 can be avoided.

Alternativ ist es auch möglich, die II-VI-basierte Stromaufweitungsschicht 111 mit Hilfe eines anderen, insbesondere kostengünstigeren Prozesses auszubilden. Bei diesem Prozess, welcher nach dem Herstellen des III-V-basierten Bereichs der Halbleiterschichtenfolge 105 durchgeführt werden kann, kann es sich zum Beispiel um einen Sputterprozess handeln. Der III-V-basierte Bereich kann beispielsweise mit Hilfe eines Epitaxieprozesses ausgebildet werden. Alternatively, it is also possible to use the II-VI based current spreading layer 111 with the help of another, especially cost-effective process form. In this process, which after the production of the III-V-based region of the semiconductor layer sequence 105 can be performed, for example, it may be a sputtering process. The III-V based region may be formed by, for example, an epitaxy process.

Vorzugsweise wird die ZnSe-basierte Stromaufweitungsschicht 111 mit einigen zusätzlichen Prozent der chemischen Elemente Be oder S ausgebildet. Dadurch ist, beispielsweise bei einem gemeinsam durchgeführten, oder bei getrennt durchgeführten Epitaxieprozessen, ein gitterangepasstes Aufwachsen der Stromaufweitungsschicht 111 möglich. Je nach Herstellungsverfahren kann zum Beispiel ein Aufwachsen der Stromaufweitungsschicht 111 auf einem zum Ausbilden der Halbleiterschichtenfolge 105 eingesetzten Epitaxiesubstrat vorgesehen sein. Das Epitaxiesubstrat kann zum Beispiel GaAs oder Ge aufweisen, wodurch das Schichtwachstum mit den Gitterparametern von GaAs oder Ge erfolgen kann. Möglich ist jedoch auch ein Aufwachsen auf einer Schicht eines III-V-Verbindungshalbleitermaterials (beispielsweise InGaAlP). Preferably, the ZnSe-based current spreading layer becomes 111 formed with a few extra percent of the chemical elements Be or S. As a result, grid-adapted growth of the current spreading layer is, for example, carried out together or in the case of epitaxial processes carried out separately 111 possible. For example, depending on the manufacturing process, growth of the current spreading layer may occur 111 on one for forming the semiconductor layer sequence 105 be used epitaxial substrate. The epitaxial substrate may comprise, for example, GaAs or Ge, whereby the layer growth may occur with the lattice parameters of GaAs or Ge. However, it is also possible to grow on a layer of a III-V compound semiconductor material (for example InGaAlP).

Bei dem Leuchtdiodenchip 100 der 1 und 2 kann eine Herstellung beispielsweise dadurch erfolgen, dass die Halbleiterschichtenfolge 105 auf einem Epitaxiesubstrat aufgewachsen wird. Hierbei kann die II-VI- bzw. ZnSe-basierte Stromaufweitungsschicht 111 vor der III-V-basierten aktiven Zone 112 und der III-V-basierten Halbleiterschicht 113 ausgebildet werden. Nachfolgend können Ausnehmungen in der Schicht 113 (für die Abschnitte 126) ausgebildet, und können die Schichten 121, 125, 131 erzeugt werden. In einem anschließenden Transfer-Prozess kann diese Anordnung über die Verbindungsschicht 135 mit dem Trägersubstrat 140 verbunden werden. Anschließend kann das Epitaxiesubstrat entfernt, und können weitere Prozesse zum Fertigstellen des Leuchtdiodenchips 100 erfolgen. Hierunter fällt ein Ausbilden der Oberflächenstruktur 117, ein Ausbilden der Kontakte 161, 162, ein Strukturieren der Halbleiterschichtenfolge 105, und ein Ausbilden der Passivierungsschicht 150. Es ist möglich, eine Mehrzahl an Leuchtdiodenchips 100 in paralleler Weise herzustellen. Daher kann zusätzlich noch ein Vereinzelungsprozess durchgeführt werden.In the LED chip 100 of the 1 and 2 For example, a production can take place in that the semiconductor layer sequence 105 grown on an epitaxial substrate. Here, the II-VI or ZnSe-based current spreading layer 111 before the III-V based active zone 112 and the III-V based semiconductor layer 113 be formed. Below can be recesses in the layer 113 (for the sections 126 ), and can the layers 121 . 125 . 131 be generated. In a subsequent transfer process, this arrangement can take place via the connection layer 135 with the carrier substrate 140 get connected. Subsequently, the epitaxial substrate may be removed, and may include other processes for completing the LED chip 100 respectively. This includes forming the surface structure 117 , forming the contacts 161 . 162 , a structuring of the semiconductor layer sequence 105 , and a Forming the passivation layer 150 , It is possible to have a plurality of light-emitting diode chips 100 in a parallel manner. Therefore, additionally a singulation process can be performed.

In einem alternativen Verfahren zur Herstellung des Leuchtdiodenchips 100 kann das Ausbilden der II-VI-basierten Stromaufweitungsschicht 111 wie oben angedeutet im Rahmen eines separaten bzw. nachgelagerten Prozesses durchgeführt werden. Die Herstellung umfasst hierbei ein Aufwachsen der III-V-basierten Teilbereiche auf einem Epitaxiesubstrat, ein Durchführen eines Transfer-Prozesses, in welchem die Anordnung aus den III-V-basierten Teilbereichen über die Verbindungsschicht 135 mit dem Trägersubstrat 140 verbunden wird, und ein Entfernen des Epitaxiesubstrats. Nachfolgend bzw. vor dem Durchführen weiterer der oben genannten Prozesse, insbesondere dem Ausbilden der Oberflächenstruktur 117, erfolgt ein Ausbilden der II-VI-basierten Stromaufweitungsschicht 111, um die Halbleiterschichtenfolge 105 zu vervollständigen. In an alternative method for producing the LED chip 100 may be the formation of the II-VI based current spreading layer 111 as indicated above be carried out in the context of a separate or downstream process. In this case, the production comprises growing the III-V-based subregions on an epitaxial substrate, carrying out a transfer process in which the arrangement of the III-V-based subregions via the connecting layer 135 with the carrier substrate 140 and removing the epitaxial substrate. Subsequently or before carrying out further of the abovementioned processes, in particular the formation of the surface structure 117 , formation of the II-VI based current spreading layer occurs 111 to the semiconductor layer sequence 105 to complete.

Die n-leitende ZnSe-basierte Stromaufweitungsschicht 111 kann, infolge der zusätzlichen Elemente Be oder S, ein ternäres Verbindungshalbleitermaterial aufweisen.The n-type ZnSe-based current spreading layer 111 may have, as a result of the additional elements Be or S, a ternary compound semiconductor material.

Möglich ist jedoch auch eine Ausgestaltung, in welcher die ZnSe-basierte Stromaufweitungssschicht 111 ein quaternäres Verbindungshalbleitermaterial aufweist. Das quaternäre Verbindungshalbleitermaterial kann neben Zn und Se Elemente wie Be, Mg oder S umfassen. Mögliche Beispiele quaternärer Verbindungshalbleitermaterialien sind MgZnSSe und BeMgZnSe. Quaternäre Verbindungshalbleiter können eine relativ große Bandlücke und einen relativ kleinen Brechungsindex besitzen. Hierdurch können, neben dem ermöglichten gitterangepassten Aufwachsen, oben genannte Vorteile noch effektiver zu Tage treten.However, an embodiment in which the ZnSe-based current spreading layer is possible is also possible 111 comprising a quaternary compound semiconductor material. The quaternary compound semiconductor material may include elements such as Be, Mg or S in addition to Zn and Se. Possible examples of quaternary compound semiconductor materials are MgZnSSe and BeMgZnSe. Quaternary compound semiconductors can have a relatively large bandgap and a relatively small refractive index. As a result, in addition to the enabled lattice-matched growth, the above-mentioned advantages become more effective.

Ein weiterer Vorteil einer Ausgestaltung der Stromaufweitungsschicht 111 aus einem Zn und Se umfassenden Halbleitermaterial besteht darin, dass auf diese Weise der Leitungsbandoffset zwischen der Stromaufweitungsschicht 111 und der aktiven Zone 112 (aus beispielsweise InGalP) relativ klein sein kann. Hierdurch können Elektronen die Stromaufweitungsschicht 111 verlassen und ohne Transportprobleme in die aktive Zone 112 injiziert werden. Eine Anpassung des Leitungsbandoffsets ist insbesondere durch die oben beschriebene Beimischung weiterer Elemente bzw. durch Verwendung ternärer und quaternärer Verbindungshalbleitermaterialien möglich.Another advantage of an embodiment of the current spreading layer 111 Zn and Se semiconductor material is that in this way the conduction band offset between the current spreading layer 111 and the active zone 112 (from eg InGalP) can be relatively small. This allows electrons to the current spreading layer 111 leave and without transport problems in the active zone 112 be injected. An adaptation of the conduction band offset is possible, in particular, by the admixture of further elements described above or by the use of ternary and quaternary compound semiconductor materials.

Die Stromaufweitungsschicht 111, welche gleichzeitig als Kontaktschicht dienen kann, kann in Form einer einheitlichen Schicht ausgebildet sein. Die Schicht 111 kann in dieser Hinsicht zum Beispiel lediglich ein ZnSe-Halbleitermaterial aufweisen und zum Beispiel einheitlich dotiert sein. Möglich ist es jedoch auch, dass die II-VI-basierte Schicht 111 verschiedene Teilbereiche bzw. Teilschichten aufweist, wobei diese unterschiedliche II-VI- bzw. ZnSe-Materialien, beispielsweise ternäre und quaternäre Verbindungshalbleitermaterialien, und/oder unterschiedliche Dotierdichten, aufweisen. Dadurch ist die Möglichkeit gegeben, die Schicht 111 gegebenenfalls noch gezielter auf einzelne Funktionen (Stromverteilung, elektrische Verbindung mit dem Vorderseitenkontakt 161 und mit der aktiven Zone 112) hin abzustimmen. The current spreading layer 111 , which may serve as a contact layer at the same time, may be formed in the form of a uniform layer. The layer 111 For example, in this regard, it may have only one ZnSe semiconductor material and, for example, be uniformly doped. However, it is also possible that the II-VI-based layer 111 have different subregions or partial layers, which have different II-VI or ZnSe materials, for example ternary and quaternary compound semiconductor materials, and / or different doping densities. This gives the opportunity to the layer 111 possibly even more specific to individual functions (power distribution, electrical connection with the front side contact 161 and with the active zone 112 ) to vote.

Die Verwendung einer II-VI-basierten n-leitenden Stromaufweitungsschicht 111 in einer Halbleiterschichtenfolge 105, welche eine III-V-basierte aktive Zone 112 und eine III-V-basierte p-leitende Schicht 113 aufweist, ist nicht auf den in den 1 und 2 gezeigten Leuchtdiodenchip 100 beschränkt. Eine solche Ausgestaltung der Halbleiterschichtenfolge 105 kann in analoger Weise bei anders aufgebauten Leuchtdiodenchips zur Anwendung kommen. The use of an II-VI based n-type current spreading layer 111 in a semiconductor layer sequence 105 , which is a III-V based active zone 112 and a III-V based p-type layer 113 is not on the in the 1 and 2 shown LED chip 100 limited. Such a configuration of the semiconductor layer sequence 105 can be used in an analogous manner with differently constructed LED chips.

Hierunter fallen zum Beispiel auch Leuchtdiodenchips, bei denen im Rahmen der Herstellung kein Transfer-Prozess durchgeführt, und infolgedessen das zum Aufwachsen verwendete Epitaxiesubstrat gleichzeitig als Trägersubstrat dient. In dieser Hinsicht kann die Halbleiterschichtenfolge 105 derart auf dem Epitaxiesubstrat aufgewachsen werden, dass die III-V-basierte Halbleiterschicht 113 vor der III-V-basierten aktiven Zone 112 ausgebildet wird. Nach dem Ausbilden der aktiven Zone 112 (beispielsweise basierend auf InGaAlP) kann hierauf, oder auf einer III-V-basierten Zwischenschicht, die II-VI-basierte Stromaufweitungsschicht 111 aufgewachsen werden. Bei Verwendung eines ZnSe-basierten Halbleitermaterials mit den zusätzlichen Elementen Be und/oder S (sowie gegebenenfalls Mg) ist erneut ein gitterangepasstes Aufwachsen der Stromaufweitungsschicht 111 möglich. These also include, for example, light-emitting diode chips in which no transfer process is carried out during the production, and consequently the epitaxial substrate used for the growth simultaneously serves as a carrier substrate. In this regard, the semiconductor layer sequence 105 be grown on the epitaxial substrate such that the III-V-based semiconductor layer 113 before the III-V based active zone 112 is trained. After forming the active zone 112 (based on InGaAlP, for example), or on a III-V-based intermediate layer, the II-VI-based current spreading layer can be used 111 to be raised. When using a ZnSe-based semiconductor material with the additional elements Be and / or S (and optionally Mg) is again a lattice-matched growth of the current spreading layer 111 possible.

II-VI-Verbindungshalbleitermaterialien können auch bei anderen optoelektronischen Bauelementen zum Einsatz kommen. Anhand der folgenden Figuren wird dies am Beispiel einer Solarzelle aufgezeigt. Es wird darauf hingewiesen, dass in Bezug auf Details, welche sich auf gleichartige oder übereinstimmende Komponenten und Merkmale, mögliche Vorteile, usw. beziehen, und welche gegebenenfalls in analoger Weise zur Anwendung kommen können, auf die vorstehenden Ausführungen Bezug genommen wird.II-VI compound semiconductor materials can also be used in other optoelectronic devices. Based on the following figures, this is shown using the example of a solar cell. It should be understood that reference is made to the foregoing with respect to details relating to like or consistent components and features, possible advantages, and the like, which may be otherwise applied by analogy.

3 zeigt in einer schematischen perspektivischen Darstellung eine Mehrfachsolarzelle 200. Die Mehrfachsolarzelle 200 kann eine sogenannte Konzentratorsolarzelle sein. Derartige Solarzellen können mit optischen Konzentratoren (beispielsweise Linsen) kombiniert werden, um auf eine größere Fläche einfallendes Sonnenlicht auf die Solarzellen zu konzentrieren (nicht dargestellt). 3 shows a schematic perspective view of a multiple solar cell 200 , The multiple solar cell 200 may be a so-called concentrator solar cell. Such solar cells can be combined with optical concentrators (eg, lenses) to concentrate solar radiation incident on a larger area of the solar cells (not shown).

Die Mehrfachsolarzelle 200 weist eine Halbleiterschichtenfolge 205 auf, welche auf einem elektrisch leitfähigen Trägersubstrat 240 angeordnet ist. Das Trägersubstrat 240 weist ein dotiertes Halbleitermaterial, beispielsweise Ge oder GaAs, auf. Die Mehrfachsolarzelle 200 ist in Form einer Dreifachsolarzelle ausgebildet, bei der die Halbleiterschichtenfolge 205 drei übereinander angeordnete Teilzellen 210, 220, 230 umfasst. Diese werden im Folgenden auch als Oberzelle 210, Mittelzelle 220 und Unterzelle 230 bezeichnet. Die Oberzelle 210 befindet sich im Bereich einer Vorderseite der Mehrfachsolarzelle 200, welche im Betrieb der Solarzelle 200 einer Lichtstrahlung 300 (insbesondere Sonnenlicht) zugewandt ist. Die einzelnen Teilzellen 210, 220, 230 sind über Verbindungsschichten 251, 252 elektrisch in Serie verbunden. Die Verbindungsschichten 251, 252 können zum Beispiel Tunneldioden aufweisen. The multiple solar cell 200 has a semiconductor layer sequence 205 which is on an electrically conductive carrier substrate 240 is arranged. The carrier substrate 240 has a doped semiconductor material, for example Ge or GaAs. The multiple solar cell 200 is formed in the form of a triple solar cell, in which the semiconductor layer sequence 205 three sub-cells arranged one above the other 210 . 220 . 230 includes. These are also referred to below as the upper cell 210 , Middle cell 220 and subcell 230 designated. The upper cell 210 is located in the area of a front side of the multiple solar cell 200 which are in operation of the solar cell 200 a light radiation 300 (in particular sunlight) faces. The individual subcells 210 . 220 . 230 are over tie layers 251 . 252 electrically connected in series. The connecting layers 251 . 252 For example, they may include tunnel diodes.

Jede der Teilzellen 210, 220, 230 weist eine aktive Zone auf, mit deren Hilfe durch Absorption von Lichtstrahlung 300 erzeugte Ladungsträgerpaare, d.h. Elektronen und Löcher, zur elektrischen Energiegewinnung voneinander getrennt werden können. Die einzelnen Teilzellen 210, 220, 230 sind zur Absorption unterschiedlicher Anteile der Lichtstrahlung 300, d.h. aus unterschiedlichen Wellenlängenbereichen, ausgebildet. Zu diesem Zweck weisen die Teilzellen 210, 220, 230 unterschiedliche Halbleitermaterialien mit unterschiedlichen Bandlücken auf. Each of the subcells 210 . 220 . 230 has an active zone, with the help of which by absorption of light radiation 300 generated charge carrier pairs, ie electrons and holes, can be separated from each other for electrical energy production. The individual subcells 210 . 220 . 230 are for absorbing different levels of light radiation 300 , ie from different wavelength ranges formed. For this purpose, the sub-cells 210 . 220 . 230 different semiconductor materials with different band gaps.

Die Oberzelle 210 weist wie in 3 gezeigt vier übereinander angeordnete Schichten 211, 213, 214, 215 auf, d.h. eine im Bereich der Vorderseite vorliegende Fensterschicht 211, einen Emitter 213, eine Basis 214 und eine weitere Schicht 215. Die Fensterschicht 211 und der Emitter 213 sind n-dotiert. Hierbei kann die Fensterschicht 211 höher dotiert sein als der Emitter 213. Die Basis 214 und die Schicht 215 sind p-dotiert. Hierbei kann die Schicht 215 höher dotiert sein als die Basis 214.The upper cell 210 points as in 3 shown four superimposed layers 211 . 213 . 214 . 215 on, ie a present in the front side window layer 211 , an emitter 213 , One Base 214 and another layer 215 , The window layer 211 and the emitter 213 are n-doped. Here, the window layer 211 higher doped than the emitter 213 , The base 214 and the layer 215 are p-doped. Here, the layer 215 be more highly doped than the base 214 ,

Aufgrund der unterschiedlichen Art von Dotierung von Basis 214 und Emitter 213 kann im Übergangsbereich von Basis 214 und Emitter 213 eine Raumladungszone 212 bestehen, welche als aktive Zone 212 der Oberzelle 210 dient. In der Raumladungszone 212 liegt ein elektrisches Feld vor. Das elektrische Feld bewirkt die oben beschriebene Trennung von Ladungsträgerpaaren, welche durch Strahlungsabsorption in der Oberzelle 210 erzeugt werden. Hierbei werden im Wesentlichen Elektronen in Richtung der Fensterschicht 211, und Löcher in Richtung der Schicht 215 bewegt.Due to the different kind of doping from base 214 and emitter 213 can be in the transitional range of base 214 and emitter 213 a space charge zone 212 exist, which as an active zone 212 the upper cell 210 serves. In the space charge zone 212 there is an electric field. The electric field causes the above-described separation of pairs of charge carriers, which by radiation absorption in the upper cell 210 be generated. In this case, electrons are essentially in the direction of the window layer 211 , and holes in the direction of the layer 215 emotional.

Die Basis 214 und der Emitter 213 können zum Beispiel einen p-n-Übergang bilden. Es ist auch möglich, dass zwischen Basis 214 und Emitter 213 eine zusätzliche schwach dotierte oder undotierte Schicht angeordnet ist, so dass ein p-i-n-Übergang vorliegt (nicht dargestellt). Dies ermöglicht eine größere Raumladungszone 212. Gegebenenfalls ist auch eine Ausgestaltung in Form eines Heteroübergangs möglich. The base 214 and the emitter 213 For example, they may form a pn junction. It is also possible that between base 214 and emitter 213 an additional lightly doped or undoped layer is arranged so that a pin junction is present (not shown). This allows a larger space charge zone 212 , Optionally, an embodiment in the form of a heterojunction is possible.

Die auf dem Emitter 213 angeordnete Fensterschicht 211 dient zur Oberflächenpassivierung des Emitters 213, um eine möglichst kleine Rekombinationsgeschwindigkeit von Minoritätsladungsträgern bzw. Löchern in dem Emitter 213 zu bewirken. Auf diese Weise kann eine große Anzahl an Minoritätsladungsträgern des Emitters 213 aufgesammelt und für die Energiegewinnung genutzt werden. Die Schicht 215 kann eine sogenannte BSF-Schicht sein (Back Surface Field), welche als elektrischer Spiegel zum Reflektieren von Ladungsträgern (Elektronen) wirkt.The on the emitter 213 arranged window layer 211 serves for surface passivation of the emitter 213 to minimize the rate of recombination of minority carriers or holes in the emitter 213 to effect. In this way, a large number of minority carriers of the emitter 213 collected and used for energy production. The layer 215 may be a so-called BSF layer (Back Surface Field), which acts as an electric mirror for reflecting charge carriers (electrons).

Die beiden anderen Teilzellen 220, 230 der Mehrfachsolarzelle 200 sind ähnlich zu der Oberzelle 210 in geeigneter Weise aus Schichten mit einer unterschiedlichen Art von Dotierung ausgebildet. Daher weisen diese Teilzellen 220, 230 entsprechende Raumladungszonen zur Ladungsträgertrennung auf.The other two subcells 220 . 230 the multiple solar cell 200 are similar to the top cell 210 formed suitably from layers with a different type of doping. Therefore, these sub-cells have 220 . 230 corresponding space charge zones for charge carrier separation.

Die Halbleiterschichtenfolge 205 der Mehrfachsolarzelle 200 kann weitere Schichten wie zum Beispiel Sperrschichten, Pufferschichten, Verbindungsschichten usw. aufweisen. Des Weiteren weist die Mehrfachsolarzelle 200, wie in der schematischen seitlichen Darstellung in 4 gezeigt ist, Vorder- und Rückseitenkontakte 260, 270 zum Abgreifen des in den Teilzellen 210, 220, 230 erzeugten elektrischen Stroms auf. Der Rückseitenkontakt 270 liegt, wie in 4 angedeutet ist, in Form einer flächigen metallischen Schicht vor. Der Rückseitenkontakt 270 ist auf einer der Halbleiterschichtenfolge 205 abgewandten Seite des Trägersubstrats 240 angeordnet, und über das Substrat 240 elektrisch an die Halbleiterschichtenfolge 205 angebunden. The semiconductor layer sequence 205 the multiple solar cell 200 may include further layers such as barrier layers, buffer layers, tie layers, etc. Furthermore, the multiple solar cell 200 as in the schematic side view in FIG 4 shown, front and back contacts 260 . 270 for picking up the in the sub-cells 210 . 220 . 230 generated electric power. The backside contact 270 lies, as in 4 is indicated, in the form of a sheet-like metallic layer. The backside contact 270 is on one of the semiconductor layer sequence 205 opposite side of the carrier substrate 240 arranged, and over the substrate 240 electrically to the semiconductor layer sequence 205 tethered.

Im Bereich der Vorderseite kommt eine auf der Fensterschicht 211 angeordnete Kontaktstruktur 260 zum Einsatz. Die vorderseitige Kontaktstruktur 260 kann mehrschichtig ausgebildet sein, und eine auf der Fensterschicht 211 angeordnete Schicht 261 aus einem dotierten Halbleitermaterial, zum Beispiel einem III-V-Halbleitermaterial wie GaAs, und eine hierauf angeordnete metallische Schicht 262 aufweisen. Die Schicht 261 kann der Halbleiterschichtenfolge 205 zugerechnet werden. Von oben betrachtet kann die Kontaktstruktur 260 die in 6 gezeigte Ausgestaltung mit unterschiedlichen Abschnitte 265, 266 aufweisen. An der Vorderseite bzw. auf der Fensterschicht 211 ist ferner, wie in 4 gezeigt, eine Antireflexionsschicht 281 angeordnet, um eine Strahlungsreflexion zu unterdrücken. In the area of the front one comes on the window layer 211 arranged contact structure 260 for use. The front contact structure 260 may be multi-layered, and one on the window layer 211 arranged layer 261 of a doped semiconductor material, for example a III-V semiconductor material such as GaAs, and a metallic layer arranged thereon 262 exhibit. The layer 261 can the semiconductor layer sequence 205 be attributed. Seen from above, the contact structure 260 in the 6 shown embodiment with different sections 265 . 266 exhibit. At the front or on the window layer 211 is further, as in 4 shown an antireflection coating 281 arranged to suppress a radiation reflection.

Bei der Mehrfachsolarzelle 200 ist ein großer bzw. überwiegender Teil der Halbleiterschichtenfolge 205 III-V-basiert ausgebildet, und weist daher Schichten bzw. Teilschichten aus III-V-Verbindungshalbleitermaterialien auf. Die zur Passivierung des Emitters 213 eingesetzte n-leitende Fensterschicht 211 ist hingegen eine II-VI-basierte Schicht. Auf diese Weise kann die Solarzelle 200 gegenüber einer herkömmlichen Solarzelle, welche eine III-V-basierte Fensterschicht, beispielsweise aus InAlP, zur Emitterpassivierung aufweist, eine wesentlich größere Effizienz besitzen. Hierauf wird weiter unten noch näher eingegangen.For the multiple solar cell 200 is a large or predominant part of the semiconductor layer sequence 205 III-V-based, and therefore has layers or sub-layers of III-V compound semiconductor materials. The passivation of the emitter 213 used n-type window layer 211 is a II-VI based layer. In this way, the solar cell 200 compared to a conventional solar cell, which has a III-V-based window layer, for example of InAlP, for emitter passivation, have a much greater efficiency. This will be discussed in more detail below.

Die Oberzelle 210, welche bis auf die Fensterschicht 211 III-V-basiert ausgebildet ist, kann zum Beispiel eine InGaP-Teilzelle sein. Hierbei weisen die Basis 214 und der Emitter 213, und damit auch die hierdurch bereitgestellte aktive Zone 212, das III-V-Halbleitermaterial InGaP auf. Auch die Schicht 215 kann InGaP aufweisen. Möglich ist ferner die Verwendung eines anderen III-V-Halbleitermaterials bei der Oberzelle 210, zum Beispiel InGaAlP, oder die Kombination verschiedener III-V-Verbindungshalbleiter, zum Beispiel InGaP und InGaAlP, um beispielsweise einen Heteroübergang bereitzustellen. The upper cell 210 , which are down to the window layer 211 III-V based, may be, for example, an InGaP subcell. Here are the basis 214 and the emitter 213 , and thus also the active zone provided thereby 212 , the III-V semiconductor material InGaP. Also the layer 215 may have InGaP. It is also possible to use another III-V semiconductor material in the top cell 210 , for example, InGaAlP, or the combination of various III-V compound semiconductors, for example, InGaP and InGaAlP, for example, to provide a heterojunction.

Auch die Mittelzelle 220 kann auf III-V-Materialien basieren, und zum Beispiel eine InGaAs- oder GaAs-Teilzelle sein. Die Verbindungsschichten 251, 252 können ebenfalls III-V-basierte Schichten sein. Die Unterzelle 230 kann eine Ge- oder InGaAs-Teilzelle mit einem höheren Indium-Gehalt als die Mittelzelle 220 sein. Also the middle cell 220 may be based on III-V materials, and be, for example, an InGaAs or GaAs subcell. The connecting layers 251 . 252 may also be III-V based layers. The subcell 230 may be a Ge or InGaAs subcell with a higher indium content than the mid cell 220 be.

Für die II-VI-basierte n-leitende Fensterschicht 211 der Mehrfachsolarzelle 200 kommt, vergleichbar zu der oben beschriebenen Stromaufweitungsschicht 111 des Leuchtdiodenchips 100, eine Ausgestaltung mit einem Verbindungshalbleitermaterial umfassend die chemischen Elemente Zink und Selen in Betracht. Hierdurch ist herstellungstechnisch eine gute Kombination mit III-V-Halbleitermaterialien möglich.For the II-VI based n-type window layer 211 the multiple solar cell 200 comes, comparable to the Stromaufweitungsschicht described above 111 of the LED chip 100 , an embodiment with a compound semiconductor material comprising the chemical elements zinc and selenium into consideration. As a result, a good combination with III-V semiconductor materials is possible manufacturing technology.

Das Herstellen der Halbleiterschichtenfolge 205 kann auch bei der Solarzelle 200 zum Beispiel mit Hilfe eines Epitaxieprozesses, insbesondere mit Hilfe eines MOCVD-Verfahrens, durchgeführt werden. Hierbei kann die Fensterschicht 211 zusammen mit anderen Teilbereichen der Halbleiterschichtenfolge 205 epitaktisch aufgewachsen werden. Möglich ist es ferner, die Fensterschicht 211 separat von anderen Teilbereichen der Halbleiterschichtenfolge 205, und daher bei niedrigeren Temperaturen, epitaktisch aufzuwachsen.The production of the semiconductor layer sequence 205 can also with the solar cell 200 for example, by means of an epitaxy process, in particular by means of an MOCVD method. Here, the window layer 211 together with other subregions of the semiconductor layer sequence 205 be grown epitaxially. It is also possible, the window layer 211 separate from other subregions of the semiconductor layer sequence 205 , and therefore at lower temperatures, grow epitaxially.

Alternativ kann die II-VI-basierte Fensterschicht 211 mit Hilfe eines anderen, insbesondere kostengünstigeren Prozesses ausgebildet werden. Dieser Prozess, welcher zum Beispiel nach dem Herstellen anderer Schichten der Halbleiterschichtenfolge 205 durchgeführt werden kann, kann beispielsweise ein Sputterprozess sein. Die anderen Schichten der Halbleiterschichtenfolge 205 können beispielsweise mit Hilfe eines Epitaxieprozesses ausgebildet werden. Alternatively, the II-VI-based window layer 211 be formed with the help of another, in particular cost-effective process. This process, which, for example, after the production of other layers of the semiconductor layer sequence 205 can be performed, for example, a sputtering process. The other layers of the semiconductor layer sequence 205 can be formed for example by means of an epitaxial process.

Die ZnSe-basierte Fensterschicht 211 wird vorzugsweise mit einigen zusätzlichen Prozent der chemischen Elemente Be oder S ausgebildet. Hierdurch ist, beispielsweise bei einem gemeinsam durchgeführten, oder bei getrennt durchgeführten Epitaxieprozessen, ein gitterangepasstes Aufwachsen der Fensterschicht 211 möglich. Ein Ausbilden der Halbleiterschichtenfolge 205 kann auf einem Epitaxiesubstrat aus zum Beispiel GaAs oder Ge erfolgen, so dass Schichten der Halbleiterschichtenfolge 205 einschließlich der Fensterschicht 211 mit den Gitterparametern von GaAs oder Ge aufgewachsen werden.The ZnSe-based window layer 211 is preferably formed with a few additional percent of the chemical elements Be or S. This results in a lattice-matched growth of the window layer, for example, in a jointly performed, or carried out separately epitaxial processes 211 possible. Forming the semiconductor layer sequence 205 can be carried out on an epitaxial substrate of, for example, GaAs or Ge, so that layers of the semiconductor layer sequence 205 including the window layer 211 grown with the lattice parameters of GaAs or Ge.

Der Aufwachsprozess kann auf invertierte oder reguläre Weise auf einem entsprechenden Epitaxiesubstrat durchgeführt werden. Bei einem möglichen invertierten Prozess wird die Halbleiterschichtenfolge 205 derart erzeugt, dass die III-V-basierte Schicht 261 (der späteren Kontaktstruktur 260) vor den anderen Schichten der Halbleiterschichtenfolge 205 ausgebildet wird, und daher die II-VI- bzw. ZnSe-basierte Fensterschicht 211 auf der Schicht 261, auf der Fensterschicht 211 der III-V-basierte Emitter 213, usw. aufgewachsen wird. In einem im Anschluss an das Aufwachsen der Halbleiterschichtenfolge 205 durchgeführten Transfer-Prozess kann diese Anordnung über die Unterzelle 230 (bzw. eine nicht dargestellte leitfähige Verbindungsschicht) mit dem Trägersubstrat 240 verbunden werden. Anschließend kann das Epitaxiesubstrat entfernt, und können weitere Prozesse zum Fertigstellen der Mehrfachsolarzelle 200 durchgeführt werden. Hierunter fällt ein Ausbilden der Kontaktstrukturen 260, 270 und der Antireflexionsschicht 281. In Bezug auf die Kontaktstruktur 260 kann vorgesehen sein, die metallische Schicht 262 in strukturierter Form auf der Schicht 261 auszubilden und als Hartmaske zum Strukturieren der Schicht 261 einzusetzen, bevor die Antireflexionsschicht 281 erzeugt wird. Es ist möglich, eine Mehrzahl an Solarzellen 200 in paralleler Weise herzustellen. The growth process may be performed in inverted or regular fashion on a corresponding epitaxial substrate. In a possible inverted process, the semiconductor layer sequence 205 generated such that the III-V based layer 261 (the later contact structure 260 ) in front of the other layers of the semiconductor layer sequence 205 is formed, and therefore the II-VI or ZnSe-based window layer 211 on the shift 261 , on the window layer 211 the III-V based emitter 213 , etc. grown up. In a subsequent to the growth of the semiconductor layer sequence 205 This transfer process can be performed via the subcell 230 (or a conductive connection layer, not shown) with the carrier substrate 240 get connected. Thereafter, the epitaxial substrate may be removed, and may include other processes for completing the multi-junction solar cell 200 be performed. This is one of them Forming the contact structures 260 . 270 and the antireflection layer 281 , In terms of contact structure 260 can be provided, the metallic layer 262 in structured form on the layer 261 form and as a hard mask for structuring the layer 261 insert before the antireflection coating 281 is produced. It is possible to have a plurality of solar cells 200 in a parallel manner.

Daher kann zusätzlich noch ein Vereinzelungsprozess durchgeführt werden.Therefore, additionally a singulation process can be performed.

In einem alternativen invertierten Prozess kann ein Ausbilden der II-VI-basierten Fensterschicht 211 separat duchgeführt werden. Hierbei kann eine Schichtenfolge beginnend mit dem Emitter 213, der Basis 214, usw. auf einem Epitaxiesubstrat erzeugt und auf das Trägersubstrat 240 transferiert werden. Nach einem Entfernen des Epitaxiesubstrats erfolgt zunächst ein Ausbilden der II-VI-basierten Fensterschicht 211 auf dem Emitter 213, bevor weitere Prozesse zum Fertigstellen der Mehrfachsolarzelle 200 wie das Ausbilden der Kontaktstrukturen 260, 270 und der Antireflexionsschicht 281 durchgeführt werden. In Bezug auf die vorderseitige Kontaktstruktur 260 kann eine Herstellung sowohl mit, oder alternativ ohne die III-V-basierte Schicht 261 in Betracht kommen. In der zweiten Variante kann eine temperaturbedingte Beeinträchtigung der Fensterschicht 211, was gegebenenfalls eine Folge eines Aufwachsens der Schicht 261 auf der Fensterschicht 211 sein kann, vermieden werden. In dieser Ausgestaltung kann die Kontaktstruktur 260 daher abweichend von 4 lediglich die metallische, und direkt auf der Fensterschicht 211 angeordnete Schicht 262 umfassen.In an alternative inverted process, forming the II-VI based window layer 211 be carried out separately. Here, a layer sequence starting with the emitter 213 , the base 214 , etc. are formed on an epitaxial substrate and on the carrier substrate 240 be transferred. After removal of the epitaxial substrate, the II-VI-based window layer is first formed 211 on the emitter 213 before further processes for finishing the multi-junction solar cell 200 like forming the contact structures 260 . 270 and the antireflection layer 281 be performed. With respect to the front contact structure 260 can be made with either, or alternatively without the III-V based layer 261 be considered. In the second variant, a temperature-induced impairment of the window layer 211 , which may be a consequence of the growth of the layer 261 on the window layer 211 can be avoided. In this embodiment, the contact structure 260 therefore different from 4 only the metallic, and directly on the window layer 211 arranged layer 262 include.

Bei einem regulären Prozess dient das Trägersubstrat 240 gleichzeitig als Epitaxiesubstrat zum Aufwachsen der Halbleiterschichtenfolge 205, so dass kein Substrat-Transfer erfolgt. In dieser Hinsicht wird die Halbleiterschichtenfolge 205 beginnend mit der Unterzelle 230 ausgebildet. Dies hat daher zur Folge, dass die II-VI-basierte Fensterschicht 211 auf dem III-V-basierten Emitter 213 (beispielsweise aus InGaP oder InGaAlP), und nachfolgend gegebenenfalls auf der Fensterschicht 211 die III-V-basierte Schicht 261 aufgewachsen wird. Anschließend können die oben genannten Prozesse zum Fertigstellen der Mehrfachsolarzelle 200, d.h. Ausbilden der Kontaktstrukturen 260, 270 und der Antireflexionsschicht 281, Durchführen einer Vereinzelung, in gleicher Weise durchgeführt werden. Bei dem regulären Prozess kann wie bei dem invertierten Prozess vorgesehen sein, die Kontaktstruktur 260 ohne die III-V-basierte Schicht 261 auszubilden, so dass die metallische Schicht 262 direkt auf der Fensterschicht 211 ausgebildet wird.In a regular process, the carrier substrate serves 240 at the same time as epitaxial substrate for growing the semiconductor layer sequence 205 so that no substrate transfer occurs. In this regard, the semiconductor layer sequence becomes 205 starting with the subcell 230 educated. As a result, the II-VI based window layer 211 on the III-V based emitter 213 (for example from InGaP or InGaAlP), and subsequently optionally at the window layer 211 the III-V based layer 261 is grown up. Subsequently, the above-mentioned processes for finishing the multi-junction solar cell 200 ie forming the contact structures 260 . 270 and the antireflection layer 281 Performing a singulation, be carried out in the same way. In the regular process, as with the inverted process, the contact structure may be provided 260 without the III-V based layer 261 form so that the metallic layer 262 directly on the window layer 211 is trained.

Die ZnSe-basierte Fensterschicht 211 kann, infolge der zusätzlichen Elemente Be oder S, ein ternäres Verbindungshalbleitermaterial aufweisen. Möglich ist ferner eine Ausgestaltung, in welcher die Fensterschicht 211 ein quaternäres Verbindungshalbleitermaterial aufweist. Als quaternäres Verbindungshalbleitermaterial, welches neben Zn und Se Elemente wie Be, Mg oder S umfassen kann, können Verbindungen wie zum Beispiel MgZnSSe und BeMgZnSe zur Anwendung kommen. Quaternäre Verbindungshalbleiter können eine relativ große Bandlücke und einen relativ kleinen Brechungsindex besitzen, was eine hohe Effizienz der Mehrfachsolarzelle 200 zur Folge haben kann. The ZnSe-based window layer 211 may have, as a result of the additional elements Be or S, a ternary compound semiconductor material. Also possible is an embodiment in which the window layer 211 comprising a quaternary compound semiconductor material. As a quaternary compound semiconductor material, which in addition to Zn and Se may include elements such as Be, Mg or S, compounds such as MgZnSSe and BeMgZnSe may be used. Quaternary compound semiconductors can have a relatively large bandgap and a relatively small refractive index, which allows high efficiency of the multiple solar cell 200 can result.

Die Fensterschicht 211 kann des Weiteren, vergleichbar zu der Stromaufweitungsschicht 111 des oben beschriebenen Leuchtdiodenchips 100, in Form einer einheitlichen Schicht ausgebildet sein. Die Fensterschicht 211 kann in diesem Zusammenhang zum Beispiel lediglich ein ZnSe-Halbleitermaterial aufweisen und zum Beispiel einheitlich dotiert sein. Möglich ist es jedoch auch, dass die II-VI-basierte Fensterschicht 211 verschiedene Teilbereiche bzw. Teilschichten aufweist, wobei diese unterschiedliche II-VI- bzw. ZnSe-Materialien, beispielsweise ternäre und quaternäre Verbindungshalbleitermaterialien, und/oder unterschiedliche Dotierdichten, aufweisen. Dadurch ist es gegebenenfalls möglich, die Fensterschicht 211 noch gezielter auf einzelne Funktionen (Passivierung, elektrische Verbindung mit der Kontaktstruktur 260 und dem Emitter 211) hin abzustimmen. The window layer 211 furthermore, comparable to the current spreading layer 111 of the light-emitting diode chip described above 100 be formed in the form of a uniform layer. The window layer 211 For example, in this context, only one ZnSe semiconductor material may be used and, for example, uniformly doped. However, it is also possible that the II-VI-based window layer 211 have different subregions or partial layers, which have different II-VI or ZnSe materials, for example ternary and quaternary compound semiconductor materials, and / or different doping densities. This makes it possible, if necessary, the window layer 211 even more specific to individual functions (passivation, electrical connection with the contact structure 260 and the emitter 211 ) to vote.

Die II-VI-basierte n-leitende Fensterschicht 211 bietet die Möglichkeit, im Vergleich zu einer herkömmlichen Fensterschicht (III-V-basiert, beispielsweise aus InAlP) eine bessere Passivierung des Emitters 213 zu erzielen. Insbesondere kann eine größere Anzahl an Minoritätsladungsträgern bzw. Löchern, welche in dem n-leitenden Emitter 213 durch Absorption erzeugt werden können, zur Energiegewinnung genutzt werden.The II-VI-based n-type window layer 211 offers the possibility of better passivation of the emitter compared to a conventional window layer (III-V-based, for example of InAlP) 213 to achieve. In particular, a larger number of minority carriers or holes, which in the n-type emitter 213 can be generated by absorption, are used for energy.

Dieser Vorteil basiert unter anderem darauf, dass infolge der Verwendung eines II-VI-Verbindungshalbleitermaterials ein größerer Valenzbandoffset zwischen der Fensterschicht 211 und dem Emitter 213 vorliegen kann. Gegenüber dem Einsatz einer III-V-basierten Fensterschicht kann auf diese Weise eine reduzierte Rekombinationsgeschwindigkeit von Minoritätsladungsträgern des Emitters 213 erreicht werden.Among other things, this advantage is based on the fact that, due to the use of an II-VI compound semiconductor material, a larger valence band offset between the window layer 211 and the emitter 213 may be present. Compared with the use of a III-V-based window layer can in this way a reduced recombination of minority carriers of the emitter 213 be achieved.

Aufgrund des größeren Valenzbandoffsets zwischen der Fensterschicht 211 und dem Emitter 213 steht des Weiteren eine größere Energiebarriere für Minoritätsladungsträger zur Verfügung, so dass eine thermionische Emission bzw. ein Fließen von Minoritätsladungsträger aus dem Emitter 213 in die Fensterschicht 211 besser unterdrückt werden kann. Hieraus folgt ein kleinerer Minoritätsladungsträger-Leckstrom zwischen dem Emitter 213 und der Fensterschicht 211.Due to the larger valence band offset between the window layer 211 and the emitter 213 Furthermore, a larger energy barrier for minority carriers is available, so that a thermionic emission or a flow of minority charge carriers from the emitter 213 in the window layer 211 can be better suppressed. This results in a smaller minority carrier leakage current between the emitter 213 and the window layer 211 ,

Das Vorliegen des größeren Valenzbandoffsets ist ohne eine Erhöhung des Leitungsbandoffsets zwischen der Fensterschicht 211 und dem Emitter 213 möglich. Daher hat die II-VI-basierte Fensterschicht 211 keine Beeinträchtigung des (beabsichtigten) Transports von Majoritätsladungsträgern bzw. Elektronen von dem Emitter 213 in die Fensterschicht 211 zur Folge. Je nach Ausgestaltung bzw. Material der II-VI-basierten Fensterschicht 211 kann der Leitungsbandoffset sogar kleiner, und daher der Transport von Majoritätsladungsträgern aus dem Emitter 213 in die Fensterschicht 211 mit einem kleineren Widerstand behaftet und infolgedessen begünstigt sein.The presence of the larger valence band offset is without an increase in conduction band offset between the window layer 211 and the emitter 213 possible. Therefore, the II-VI-based window layer has 211 no impairment of the (intended) transport of majority carriers or electrons from the emitter 213 in the window layer 211 result. Depending on the design or material of the II-VI-based window layer 211 For example, the conduction band offset may be even smaller, and therefore the transport of majority carriers from the emitter 213 in the window layer 211 with a smaller resistance and consequently favored.

Zur Veranschaulichung sind in der folgenden Tabelle Werte einer Bandlücke Eg, eines Leitungsbandoffsets delta Ec und eines Valenzbandoffsets delta Ev für eine ZnSe-basierte Fensterschicht mit einem Schwefelanteil von sechs Prozent und für eine herkömmliche Fensterschicht aus InAlP gezeigt, wobei der dazugehörige Emitter jeweils aus InGaP ausgebildet ist. InAlP ZnS0.06Se Eg [eV] 2.33 2.75 delta Ec [eV] 0.2 0.085 InGaP Emitter delta Ev [eV] 0.24 0.703 InGaP Emitter As an illustration, in the following table, values of a band gap Eg, a conduction band offset delta Ec, and a valence band offset delta Ev are shown for a ZnSe-based window layer having a sulfur content of six percent and for a conventional InAlP window layer, with the corresponding emitter formed of InGaP, respectively is. InAlP ZnS0.06Se Eg [eV] 2:33 2.75 delta Ec [eV] 0.2 0085 InGaP emitter delta Ev [eV] 12:24 0703 InGaP emitter

Bei der Ausgestaltung mit der ZnSe-basierten Fensterschicht liegt ein wesentlich größerer Valenzbandoffset, und ein kleinerer Leitungsbandoffset vor.In the embodiment with the ZnSe-based window layer, there is a much larger valence band offset, and a smaller conduction band offset.

Die II-VI-basierte Fensterschicht 211 kann des Weiteren eine größere Bandlücke als eine herkömmliche III-V-basierte Fensterschicht aufweisen. Dies ist zum Beispiel in der vorstehenden Tabelle für die Materialien ZnS0.06Se und InAlP gezeigt. Das Vorliegen der größeren Bandlücke führt zu einer geringeren Absorption von Lichtstrahlung 300 in der Fensterschicht 211. Auf diese Weise kann ein größerer, für die elektrische Energieerzeugung nutzbarer Strahlungsanteil in den Emitter 213 der Oberzelle 210 transmittiert werden. The II-VI-based window layer 211 Further, it may have a larger bandgap than a conventional III-V based window layer. This is shown, for example, in the table above for the materials ZnS0.06Se and InAlP. The presence of the larger band gap leads to a lower absorption of light radiation 300 in the window layer 211 , In this way, a larger, usable for the generation of electrical energy radiation in the emitter 213 the upper cell 210 be transmitted.

Zur Veranschaulichung dieses Aspekts zeigt 5 ein Messdiagramm, welches Werte einer internen Quanteneffizienz (IQE) einer herkömmlichen Solarzelle mit einer InAlP-Fensterschicht für unterschiedliche Wellenlängen W einer Lichtstrahlung zeigt. Die interne Quanteneffizienz gibt das Verhältnis aus absorbierten Photonen zu erzeugten Ladungsträgern wieder. Zu erkennen ist eine Absenkung 315, hervorgerufen durch eine unterhalb einer Wellenlänge W von etwa 480nm stattfindende Strahlungsabsorption in der InAlP-Fensterschicht. Eine Folge hiervon ist eine Verkleinerung der internen Quanteneffizienz. Bei Verwendung der II-VI-basierten Fensterschicht 211 kann im Unterschied hierzu eine Absorption aufgrund der größeren Bandlücke erst bei größeren Wellenlängen W auftreten. Daher kann die dazugehörige Solarzelle 200 eine größere interne Quanteneffizienz aufweisen.To illustrate this aspect shows 5 a measurement diagram showing values of an internal quantum efficiency (IQE) of a conventional solar cell with an InAlP window layer for different wavelengths W of a light radiation. The internal quantum efficiency reflects the ratio of absorbed photons to generated charge carriers. To recognize is a lowering 315 caused by a radiation absorption taking place below a wavelength W of about 480 nm in the InAlP window layer. One consequence of this is a reduction in internal quantum efficiency. When using the II-VI based window layer 211 In contrast to this, an absorption due to the larger band gap can occur only at relatively long wavelengths W. Therefore, the associated solar cell 200 have a larger internal quantum efficiency.

ZnSe weist eine Bandlücke von 2.7eV auf, welche größer ist als diejenige von InAlP mit 2.35eV. Die Bandlücke kann noch wesentlich größer sein, indem die Fensterschicht 211 ein quaternäres Verbindungshalbleitermaterial aufweist. Beispielsweise kann die Verwendung von MgZnSSe mit einer maximalen Bandlücke von 4.4eV, oder von BeMgZnSe mit einer maximalen Bandlücke von 4.54eV vorgesehen sein. Derartige Materialien können wie oben angegeben gitterangepasst zusammen mit III-V-Materialien aufgewachsen werden.ZnSe has a band gap of 2.7eV, which is greater than that of InAlP with 2.35eV. The band gap can still be much larger by the window layer 211 comprising a quaternary compound semiconductor material. For example, the use of MgZnSSe with a maximum bandgap of 4.4eV, or of BeMgZnSe with a maximum bandgap of 4.54eV may be provided. Such materials may be grown lattice-matched as stated above along with III-V materials.

Die geringere Absorption der II-VI-basierten Fensterschicht 211 macht es ferner möglich, die Fensterschicht 211 mit einer relativ großen Dicke auszubilden. Hierdurch kann eine optimale Passivierung des Emitters 213 ermöglicht werden. The lower absorption of the II-VI based window layer 211 it also makes possible the window layer 211 form with a relatively large thickness. This allows optimal passivation of the emitter 213 be enabled.

Die Ausgestaltung der n-leitenden Fensterschicht 211 aus einem II-VI-Verbindungshalbleitermaterial bietet darüber hinaus die Möglichkeit, die Fensterschicht 211 mit einer hohen Dotierdichte auszubilden. Auf diese Weise kann die passivierende Wirkung der Fensterschicht 211 (zusätzlich) verbessert werden. Denn eine hohe Dotierdichte kann eine große Bandverbiegung zwischen der Fensterschicht 211 und dem Emitter 213 bewirken. Hierzu kann ferner das oben beschriebene Vorliegen der großen Bandlücke beitragen. Die große bzw. größere Bandverbiegung zwischen Fensterschicht 211 und Emitter 213 hat zur Folge, dass Minoritätsladungsträger bzw. Löcher des Emitters 213 schneller in Richtung der aktiven Zone 212 und damit in Richtung der Basis 214 bewegt werden, und dadurch für die Energiegewinnung zur Verfügung stehen können. The embodiment of the n-type window layer 211 from an II-VI compound semiconductor material also offers the possibility of the window layer 211 form with a high doping density. In this way, the passivating effect of the window layer 211 (additionally) be improved. Because a high doping density can cause a large band bending between the window layer 211 and the emitter 213 cause. In addition, the above-described presence of the large band gap can contribute to this. The large or larger band bending between the window layer 211 and emitter 213 has the consequence that Minority carrier or holes of the emitter 213 faster towards the active zone 212 and thus towards the base 214 be moved, and thereby be available for energy.

Bei Vorliegen einer hohen Dotierung kann die II-VI- bzw. ZnSe-basierte Fensterschicht 211 gegenüber einer herkömmlichen III-V-basierten Fensterschicht eine wesentlich größere Ladungsträgerkonzentration für Majoritätsladungsträger bzw. Elektronen besitzen. Die Ladungsträgerbeweglichkeit kann etwa vergleichbar sein. Hieraus folgt ein wesentlich geringerer Schicht- und damit Ausbreitungswiderstand der Fensterschicht 211.In the presence of a high doping, the II-VI or ZnSe-based window layer 211 Compared to a conventional III-V-based window layer have a much larger carrier concentration for majority carriers or electrons. The charge carrier mobility can be approximately comparable. This results in a much lower layer and thus propagation resistance of the window layer 211 ,

Zur Veranschaulichung dieses Vorteils sind in der folgenden Tabelle Werte einer Ladungsträgerkonzentration C und einer Ladungsträgerbeweglichkeit M für eine n-dotierte Schicht aus InAlP, und für zwei unterschiedlich hoch dotierte n-leitende ZnSe-basierte Schichten gezeigt: C [cm–3] M [cm2/Vs] InAlP ca. 2.00E + 18 ca. 50 ZnSe 2.00E + 18 200 ZnSe 8.20E + 19 50 To illustrate this advantage, the following table shows values of a carrier concentration C and a carrier mobility M for an n-doped layer of InAlP, and for two differently doped n-type ZnSe-based layers: C [cm-3] M [cm2 / vs] InAlP about 2.00E + 18 approx. 50 ZnSe 2.00E + 18 200 ZnSe 8.20E + 19 50

Bei einer hohen Dotierung der ZnSe-basierten Schicht (letzte Zeile der Tabelle) liegt gegenüber der InAlP-Schicht bei etwa gleicher Beweglichkeit M eine um eine Größenordnung höhere Konzentration C vor. With a high doping of the ZnSe-based layer (last line of the table) is compared to the InAlP layer at about the same mobility M by an order of magnitude higher concentration C before.

Bei einer hohen Dotierung der II-VI-basierten Fensterschicht 211 kann die Kombination aus Fensterschicht 211 und Emitter 213 einen gering(er)en Schicht- und Ausbreitungswiderstand besitzen. Dadurch kann die Fensterschicht 211 einen größeren Beitrag zur Stromverteilung, d.h. zur Verteilung von Majoritätsladungsträgern bzw. Elektronen, leisten. Bei herkömmlichen Solarzellen wird die Funktion der Stromverteilung im Wesentlichen durch den Emitter ausgeübt, welcher zu diesem Zweck mit einer hohen Dotierdichte ausgebildet wird. With a high doping of the II-VI-based window layer 211 can the combination of window layer 211 and emitter 213 have a low layer and spreading resistance. This allows the window layer 211 make a major contribution to the distribution of electricity, ie to the distribution of majority charge carriers or electrons. In conventional solar cells, the function of the current distribution is substantially exerted by the emitter, which is formed for this purpose with a high doping density.

Die hohe Dotierung der II-VI-basierten Fensterschicht 211 bietet infolgedessen die Möglichkeit, den Emitter 213 im Unterschied zu einer herkömmlichen Solarzelle mit einer geringeren Dotierdichte auszubilden. Hierdurch kann die Funktionsweise der Mehrfachsolarzelle 200 bzw. von deren Oberzelle 210 verbessert werden. Denn eine geringere Dotierung des Emitters 213 führt zu einer geringeren Rekombination von Minoritätsladungsträgern in dem Emitter 213, wodurch ein Aufsammeln bzw. Bewegen von Minoritätsladungsträgern in Richtung der Basis 214 weiter verbessert werden kann.The high doping of the II-VI-based window layer 211 As a result, offers the possibility of the emitter 213 in contrast to a conventional solar cell with a lower doping density form. This allows the operation of the multiple solar cell 200 or from their upper cell 210 be improved. Because a lower doping of the emitter 213 results in less recombination of minority carriers in the emitter 213 whereby collecting minority carriers in the direction of the base 214 can be further improved.

Das Vorliegen eines geringen Ausbreitungswiderstands ermöglicht ferner eine vorteilhaftere Ausgestaltung der vorderseitigen Kontaktstruktur 260, wie im Folgenden beschrieben wird.The presence of a low propagation resistance further enables a more advantageous embodiment of the front-side contact structure 260 , as described below.

6 zeigt eine schematische Aufsichtsdarstellung der Mehrfachsolarzelle 200, anhand derer die laterale Form einer möglichen Ausführungsform der auf der Fensterschicht 211 angeordneten vorderseitigen Kontaktstruktur 260 deutlich wird. Eine vergrößerte Ausschnittsdarstellung ist in 7 gezeigt. Die vorderseitige Kontaktstruktur 260 weist Abschnitte in Form von dünnen linienförmigen Kontaktfingern 265 auf, welche parallel zueinander angeordnet sind. An den Enden gehen die Kontaktfinger 265 in zwei größere und senkrecht zu den Kontaktfingern 265 verlaufende Abschnitte 266 über, welche auch als Busbars 266 bezeichnet werden. Die Busbars 266 werden zum Anschließen von elektrischen Leitern, beispielsweise durch Löten, verwendet (nicht dargestellt). 6 shows a schematic plan view of the multiple solar cell 200 , on the basis of which the lateral shape of a possible embodiment of the on the window layer 211 arranged front contact structure 260 becomes clear. An enlarged detail is in 7 shown. The front contact structure 260 has sections in the form of thin linear contact fingers 265 on, which are arranged parallel to each other. At the ends go the contact fingers 265 in two larger and perpendicular to the contact fingers 265 running sections 266 over, which also as busbars 266 be designated. The busbars 266 are used for connecting electrical conductors, for example by soldering (not shown).

Im Betrieb der Solarzelle 200 fließen in der n-leitenden Fensterschicht 211 befindliche bzw. zu der Fensterschicht 211 gelangende Elektronen (Majoritätsladungsträger) zu den Kontaktfingern 265 und Busbars 266. Hierbei erfolgt auch ein laterales Fließen des Stroms, wie in 7 angedeutet ist. Der geringere Ausbreitungswiderstand und damit die höhere Querleitfähigkeit der Fensterschicht 211 bzw. der Kombination aus Fensterschicht 211 und Emitter 213 macht eine Ausgestaltung der Solarzelle 200 möglich, in welcher die Kontaktfinger 265 einen größeren Abstand zueinander aufweisen, und in welcher eine geringere Anzahl an Kontaktfingern 265 vorgesehen ist. Dies führt zu einer geringeren Abschattung im Bereich der Vorderseite der Solarzelle 200, und damit zu einer höheren Effizienz. In operation of the solar cell 200 flow in the n-type window layer 211 or to the window layer 211 passing electrons (majority charge carriers) to the contact fingers 265 and busbars 266 , In this case, there is also a lateral flow of the stream, as in 7 is indicated. The lower propagation resistance and thus the higher transverse conductivity of the window layer 211 or the combination of window layer 211 and emitter 213 makes an embodiment of the solar cell 200 possible in which the contact fingers 265 have a greater distance from each other, and in which a smaller number of contact fingers 265 is provided. This leads to a lower shading in the front of the solar cell 200 , and thus to a higher efficiency.

Bei der Mehrfachsolarzelle 200 kann die Antireflexionsschicht 281, wie in 4 angedeutet ist, zwischen Abschnitten der vorderseitigen Kontaktstruktur 260 auf der Fensterschicht 211 angeordnet sein. Die 6 und 7 zeigen anhand von gestrichelten Bereichen 267 eine weitere Variante. Hierbei ist abgesehen von den Bereichen 267 im Wesentlichen die gesamte Vorderseite der Solarzelle 200 mit der Antireflexionsschicht 281 beschichtet, d.h. dass die Schicht 281 nicht nur die Fensterschicht 211, sondern auch die Kontaktfinger 265 und einen Rand der Busbars 266 bedeckt.For the multiple solar cell 200 can the anti-reflection layer 281 , as in 4 is indicated between sections of the front contact structure 260 on the window layer 211 be arranged. The 6 and 7 show by dashed areas 267 another variant. This is apart from the areas 267 essentially the entire front of the solar cell 200 with the antireflection coating 281 coated, ie that the layer 281 not just the window layer 211 , but also the contact fingers 265 and an edge of the bus bars 266 covered.

Ein weiterer Vorteil der II-VI-basierten Fensterschicht 211 ist ein gegenüber einer herkömmlichen III-V-basierten Fensterschicht kleinerer Brechungsindex. Zur Veranschaulichung zeigt 8 gemessene Verläufe 321, 322 des Brechungsindex n in Abhängigkeit der Lichtwellenlänge W. Der Verlauf 321 bezieht sich auf den III-V-Verbindungshalbleiter InAlP, und der Verlauf 322 auf den II-VI-Verbindungshalbleiter ZnSe. Deutlich zu erkennen ist der geringere Brechungsindex n von ZnSe. Another advantage of the II-VI based window layer 211 is a smaller refractive index than a conventional III-V based window layer. To illustrate shows 8th measured progressions 321 . 322 the refractive index n as a function of the wavelength of light W. The course 321 refers to the III-V compound semiconductor InAlP, and the history 322 on the II-VI compound semiconductor ZnSe. Clearly visible is the lower refractive index n of ZnSe.

Der kleinere Brechungsindex der II-VI- bzw. ZnSe-basierten Fensterschicht 211 führt zu einer geringeren Strahlungsreflexion im Bereich der Vorderseite der Mehrfachsolarzelle 200. Des Weiteren ist die Möglichkeit gegeben, die Fensterschicht 211 gezielt zum Unterdrücken einer Strahlungsreflexion einzusetzen, wie im Folgenden näher beschrieben wird. The smaller refractive index of the II-VI or ZnSe-based window layer 211 leads to a lower radiation reflection in front of the multiple solar cell 200 , Furthermore, the possibility exists, the window layer 211 specifically used to suppress a radiation reflection, as will be described in more detail below.

Bei der Mehrfachsolarzelle 200 kann die in 4 gezeigte Antireflexionsschicht 281 mehrschichtig ausgebildet sein, und mehrere (d.h. zwei oder mehr) übereinander angeordnete Teilschichten mit unterschiedlichen Brechungsindizes umfassen (nicht dargestellt). Hierdurch ist ein stufenweiser Übergang des Brechungsindex möglich, wodurch die antireflektive Wirkung begünstigt wird. Der Brechungsindex wird hierbei ausgehend von einer „ersten“ Schicht abgestuft nach außen (bzw. oben) hin reduziert (Step-Down-Antireflexionsschicht).For the multiple solar cell 200 can the in 4 antireflection coating shown 281 be formed multi-layered, and a plurality (ie, two or more) stacked sub-layers with different refractive indices include (not shown). As a result, a gradual transition of the refractive index is possible, whereby the antireflective effect is favored. The refractive index is in this case, starting from a "first" layer stepped toward the outside (or top) toward reduced (step-down antireflection layer).

Der vergleichsweise geringe Brechungsindex der II-VI-basierten Fensterschicht 211 bietet die Möglichkeit, die Mehrfachsolarzelle 200 mit einer mehrschichtigen Antireflexionsschicht 280 auszubilden, wobei die Fensterschicht 211, wie in 4 angedeutet ist, eine solche erste Teilschicht der mehrschichtigen und dadurch abgestuften Antireflexionsschicht 280 ist. Hierbei ist die auf der Fensterschicht 211 angeordnete Schicht 281 eine weitere Teilschicht der Antireflexionsschicht 280. Zusätzlich zu den zwei gezeigten Schichten 211, 281 kann die Antireflexionsschicht 280 (wenigstens) eine weitere, auf der Teilschicht 281 angeordnete Teilschicht aufweisen. Die als Teil der Antireflexionsschicht 280 dienende Fensterschicht 211 kann zu diesem Zweck eine entsprechend optimierte Dicke aufweisen. Durch das Einbeziehen der Fensterschicht 211 ist die Möglichkeit gegeben, auf ein absorbierendes Material wie zum Beispiel TiOx, welches bei herkömmlichen mehrschichtigen Antireflexionsschichten für eine erste Teilschicht zum Einsatz kommen kann, zu verzichten. Das Einbeziehen der Fensterschicht 211 ermöglicht daher neben einer Kostenersparnis auch eine höhere Effizienz.The comparatively low refractive index of the II-VI-based window layer 211 offers the possibility of the multiple solar cell 200 with a multilayer antireflection coating 280 form, wherein the window layer 211 , as in 4 is indicated, such a first sub-layer of the multi-layered and thus stepped anti-reflection layer 280 is. Here it is on the window layer 211 arranged layer 281 another sub-layer of the anti-reflection layer 280 , In addition to the two layers shown 211 . 281 can the anti-reflection layer 280 (at least) one more, on the sublayer 281 having arranged sub-layer. The as part of the antireflection coating 280 serving window layer 211 may for this purpose have a correspondingly optimized thickness. By including the window layer 211 it is possible to dispense with an absorbent material such as TiOx, which can be used in conventional multilayer antireflection layers for a first sub-layer. The inclusion of the window layer 211 therefore enables not only cost savings but also higher efficiency.

Die oben beschriebene, durch Verwendung eines II-VI-Verbindungshalbleitermaterials ermöglichte geringe Absorption (infolge einer großen Bandlücke) kann des Weiteren dazu genutzt werden, die Fensterschicht 211 als solche als Antireflexionsschicht zu verwenden, wobei keine weiteren Teilschichten zum Einsatz kommen. Hierbei wird die Fensterschicht 211 mit einer derartigen Dicke ausgebildet, dass ein Strukturieren der Fensterschicht 211 möglich ist. Die Fensterschicht 211 kann daher mit einer in einem breiten Wellenlängenbereich antireflektiv wirkenden Struktur ausgebildet werden. Auf diese Weise kann ein von innen nach außen hin stetiger Übergang des Brechungsindex zur Verfügung gestellt werden, was ein effektives Unterdrücken einer Strahlungsreflexion ermöglicht.The above-described low absorption (due to a large band gap) made possible by using an II-VI compound semiconductor material can further be utilized for the window layer 211 to be used as such as an antireflection layer, wherein no further partial layers are used. Here, the window layer becomes 211 formed with such a thickness that structuring the window layer 211 is possible. The window layer 211 Therefore, it can be formed with a structure having antireflective properties in a broad wavelength range. In this way, a transition of the refractive index which is continuous from the inside to the outside can be made available, which makes it possible to effectively suppress a radiation reflection.

Zur Veranschaulichung zeigt 9 in einer schematischen seitlichen Darstellung eine weitere Ausführungsform der Oberzelle 210 der Mehrfachsolarzelle 200. Die II-VI-basierte Fensterschicht 211 weist eine geeignete Struktur 285 mit hervorstehenden Strukturelementen auf. Hierbei kann es sich insbesondere um eine Mottenaugenstruktur 285 handeln. Auf diese Weise kann die Fensterschicht 211 gleichzeitig als zuverlässige Antireflexionsschicht dienen. To illustrate shows 9 in a schematic side view of another embodiment of the upper cell 210 the multiple solar cell 200 , The II-VI-based window layer 211 has a suitable structure 285 with protruding structural elements. This may in particular be a moth-eye structure 285 act. In this way, the window layer 211 simultaneously serve as a reliable antireflection coating.

Die in 9 gezeigte strukturierte Fensterschicht 211 kann eine effektive antireflektive Wirkung insbesondere dann ausüben, wenn die Dicke der Fensterschicht etwas größer ist als die maximale Wellenlänge des für die Solarzelle 200 zur Energiegewinnung nutzbaren Anteils der Lichtstrahlung 300. In Bezug auf die Solarzelle 200 kann eine optimale Dicke der Fensterschicht 211 zum Beispiel im Bereich von annähernd zwei Mikrometern liegen. Aufgrund der materialbedingten geringen Absorption kann eine solche Dicke für die II-VI-basierte Fensterschicht 211 vorgesehen werden. Bei einer herkömmlichen III-V-basierten Fensterschicht hätte eine solche Dicke hingegen eine ungeeignet hohe Absorption zur Folge.In the 9 shown structured window layer 211 can exert an effective antireflective effect, in particular, when the thickness of the window layer is slightly larger than the maximum wavelength of the solar cell 200 for generating energy usable fraction of the light radiation 300 , In terms of the solar cell 200 can be an optimal thickness of the window layer 211 for example, be in the range of approximately two microns. Due to the material-related low absorption, such a thickness for the II-VI-based window layer 211 be provided. In a conventional III-V based window layer, however, such a thickness would result in an inappropriately high absorption.

Die anhand der Figuren erläuterten Ausführungsformen stellen bevorzugte bzw. beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung dar. Neben den beschriebenen und abgebildeten Ausführungsformen sind weitere Ausführungsformen vorstellbar, welche weitere Abwandlungen bzw. Kombinationen von Merkmalen umfassen können. Beispielsweise können anstelle der oben angegebenen Materialien andere Materialien verwendet werden, und können obige Zahlenangaben durch andere Angaben ersetzt werden.The embodiments explained with reference to the figures represent preferred or exemplary embodiments of the invention. In addition to the described and illustrated embodiments, further embodiments are conceivable which show further modifications or combinations of features may include. For example, other materials may be used in place of the materials listed above, and the above figures may be replaced by other data.

Es ist möglich, dass die gezeigten und beschriebenen optoelektronischen Bauelemente 100, 200 andere oder zusätzliche Strukturen und Schichten umfassen können, sowie dass anstelle der angegebenen Leitfähigkeiten hierzu inverse Leitfähigkeiten vorgesehen sind. Ferner können optoelektronische Bauelemente, welche eine III-V-basierte aktive Zone und eine II-VI-basierte Schicht aufweisen, auch mit anderen Formen bzw. mit einem anderen Aufbau verwirklicht werden.It is possible that the optoelectronic components shown and described 100 . 200 may include other or additional structures and layers, and in that inverse conductivities are provided instead of the specified conductivities. Further, optoelectronic devices having a III-V based active region and an II-VI based layer can also be realized with other shapes and with a different structure.

In Bezug auf den Leuchtdiodenchip 100 ist zum Beispiel die Möglichkeit gegeben, diesen mit einer zusätzlichen Linse aus einem Material mit hohem Brechungsindex auszubilden, um eine verbesserte Lichtauskopplung zu ermöglichen. Des Weiteren kann die oben beschriebene Kombination von III-V- und II-VI-Verbindungshalbleitermaterialien in einer Halbleiterschichtenfolge 105 auch für anders aufgebaute Leuchtdiodenchips vorgesehen sein. In Betracht kommen zum Beispiel Leuchtdiodenchips, bei denen eine Halbleiterschichtenfolge von Durchgangskontakten durchdrungen ist. Bei derartigen Ausgestaltungen kann die Halbleiterschichtenfolge in gleicher Weise gemäß den oben aufgezeigten Ansätzen (II-VI-basierte Stromaufweitungsschicht, Anordnung der II-VI-basierten Stromaufweitungsschicht angrenzend an oder in einem kleinen Abstand zu einer III-V-basierten aktiven Zone, Anordnung einer vorderseitigen Kontaktstruktur auf der II-VI-basierten Stromaufweitungsschicht, usw.) ausgebildet sein.With respect to the LED chip 100 For example, it is possible to form it with an additional lens made of a material having a high refractive index in order to enable improved light extraction. Furthermore, the above-described combination of III-V and II-VI compound semiconductor materials in a semiconductor layer sequence 105 be provided for differently constructed LED chips. For example, light-emitting diode chips may be considered in which a semiconductor layer sequence is penetrated by via contacts. In such embodiments, the semiconductor layer sequence may similarly be formed in accordance with the approaches set forth above (II-VI based current spreading layer, arrangement of the II-VI based current spreading layer adjacent to or at a small distance to a III-V based active region, front-side configuration Contact structure on the II-VI based current spreading layer, etc.).

In Bezug auf Solarzellen bestehen mögliche Abwandlungen darin, diese mit einer anderen Anzahl an Teilzellen oder lediglich mit einer einzelnen aktiven Zone 212 auszubilden. Hierbei kann in gleicher Weise ein vorderseitiger Bereich gemäß den oben aufgezeigten Ansätzen (II-VI-basierte Fensterschicht auf III-V-basiertem Emitter, Anordnung einer vorderseitigen Kontaktstruktur auf der II-VI-basierten Fensterschicht, mehrschichtige Antireflexionsschicht mit einer II-VI-basierten Fensterschicht als Teilschicht, strukturierte II-VI-basierte Fensterschicht, usw.) ausgebildet sein.With respect to solar cells, there are possible modifications, those with a different number of sub-cells or only with a single active zone 212 train. Here, similarly, a front portion according to the above-mentioned approaches (II-VI-based window layer on III-V based emitter, arrangement of a front contact structure on the II-VI-based window layer, multilayer anti-reflection layer with an II-VI-based Window layer as a sub-layer, structured II-VI-based window layer, etc.).

Obwohl die Erfindung im Detail durch bevorzugte bzw. beispielhafte Ausführungsformen näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.While the invention has been further illustrated and described in detail by way of preferred embodiments, the invention is not limited by the disclosed examples, and other variations can be derived therefrom by those skilled in the art without departing from the scope of the invention.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

100100
Leuchtdiodenchip LED chip
105105
Halbleiterschichtenfolge Semiconductor layer sequence
111111
Stromaufweitungsschicht Current spreading layer
112112
Aktive Zone Active zone
113113
Halbleiterschicht Semiconductor layer
117117
Oberflächenstruktur surface structure
121121
Kontaktschicht contact layer
125125
Passivierungsschicht passivation
126126
Abschnitt section
131131
Metallische Schicht Metallic layer
135135
Verbindungsschicht link layer
140140
Trägersubstrat carrier substrate
150150
Passivierungsschicht passivation
161161
Vorderseitenkontakt Front contact
162162
Rückseitenkontakt Back contact
171171
Stromfluss current flow
181, 182181, 182
Emissionskegel emission cone
200200
Solarzelle solar cell
205205
Halbleiterschichtenfolge Semiconductor layer sequence
210210
Teilzelle / Oberzelle Subcell / Upper cell
211211
Fensterschicht window layer
212212
aktive Zone active zone
213213
Emitter emitter
214214
Basis Base
215215
Schicht layer
220220
Teilzelle / Mittelzelle Partial cell / middle cell
230230
Teilzelle / Unterzelle Subcell / subcell
240240
Trägersubstrat carrier substrate
251, 252251, 252
Verbindungsschicht link layer
260260
Vorderseitige Kontaktstruktur Front contact structure
261, 262261, 262
Schicht layer
265265
Kontaktfinger contact fingers
266266
Busbar busbar
267267
Bereich Area
270270
Rückseitenkontakt Back contact
280280
Antireflexionsschicht Antireflection coating
281281
Antireflexionsschicht / Teilschicht Antireflection layer / partial layer
285285
Mottenaugenstruktur Moth-eye structure
300300
Lichtstrahlung light radiation
310310
Messdiagramm IQE Measurement diagram IQE
315315
Absenkung lowering
321, 321321, 321
Verlauf Brechungsindex Course refractive index

Claims (15)

Optoelektronisches Bauelement mit einer Halbleiterschichtenfolge (105, 205), aufweisend: eine auf wenigstens einem III-V-Verbindungshalbleitermaterial basierende optoelektronisch aktive Zone (112, 212); und eine auf wenigstens einem II-VI-Verbindungshalbleitermaterial basierende Schicht (111, 211).Optoelectronic component with a semiconductor layer sequence ( 105 . 205 ) comprising: an opto-electronically active region based on at least one III-V compound semiconductor material ( 112 . 212 ); and a layer based on at least one II-VI compound semiconductor material ( 111 . 211 ). Optoelektronisches Bauelement nach Anspruch 1, wobei das optoelektronische Bauelement eine Leuchtdiode (100) ist.Optoelectronic component according to claim 1, wherein the optoelectronic component is a light-emitting diode ( 100 ). Optoelektronisches Bauelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Schicht eine Stromaufweitungsschicht (111) ist.Optoelectronic component according to one of the preceding claims, wherein the layer comprises a current spreading layer ( 111 ). Optoelektronisches Bauelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Schicht (111) im Bereich einer Vorderseite der Halbleiterschichtenfolge (105) angeordnet ist, und wobei das optoelektronische Bauelement eine vorderseitige Kontaktstruktur (161) aufweist, welche mit der Schicht (111) verbunden ist. Optoelectronic component according to one of the preceding claims, wherein the layer ( 111 ) in the region of a front side of the semiconductor layer sequence ( 105 ), and wherein the optoelectronic component has a front-side contact structure ( 161 ), which with the layer ( 111 ) connected is. Optoelektronisches Bauelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Schicht (111) an die aktive Zone (112) angrenzt oder in einem Abstand zu der aktiven Zone (112) angeordnet ist, wobei der Abstand höchstens mehrere zehn Nanometer, vorzugsweise höchstens vierzig Nanometer, beträgt. Optoelectronic component according to one of the preceding claims, wherein the layer ( 111 ) to the active zone ( 112 ) or at a distance to the active zone ( 112 ), wherein the distance is at most several tens of nanometers, preferably at most forty nanometers. Optoelektronisches Bauelement nach Anspruch 1, wobei das optoelektronische Bauelement eine Solarzelle (200) ist.Optoelectronic component according to claim 1, wherein the optoelectronic component is a solar cell ( 200 ). Optoelektronisches Bauelement nach Anspruch 6, wobei die Schicht eine im Bereich einer Vorderseite der Halbleiterschichtenfolge (205) angeordnete Fensterschicht (211) ist, welche mit einem Emitter (213) der Halbleiterschichtenfolge (205) verbunden ist.An optoelectronic component according to claim 6, wherein the layer has a layer in the region of a front side of the semiconductor layer sequence ( 205 ) window layer ( 211 ), which with an emitter ( 213 ) of the semiconductor layer sequence ( 205 ) connected is. Optoelektronisches Bauelement nach einem der Ansprüche 6 oder 7, wobei das optoelektronische Bauelement eine vorderseitige Kontaktstruktur (260) aufweist, welche mit der Schicht (211) verbunden ist.Optoelectronic component according to one of claims 6 or 7, wherein the optoelectronic component has a front-side contact structure ( 260 ), which with the layer ( 211 ) connected is. Optoelektronisches Bauelement nach einem der Ansprüche 6 bis 8, weiter aufweisend eine Antireflexionsschicht (280), wobei die Schicht (211) eine Teilschicht der Antireflexionsschicht (280) ist. Optoelectronic component according to one of claims 6 to 8, further comprising an antireflection coating ( 280 ), the layer ( 211 ) a sub-layer of the antireflection coating ( 280 ). Optoelektronisches Bauelement nach einem der Ansprüche 6 bis 9, wobei die Schicht (211) eine strukturierte Form (285) aufweist und eine Antireflexionsschicht des optoelektronischen Bauelements bildet.Optoelectronic component according to one of claims 6 to 9, wherein the layer ( 211 ) a structured form ( 285 ) and forms an antireflection layer of the optoelectronic component. Optoelektronisches Bauelement nach Anspruch 10, wobei die Schicht (211) eine Mottenaugenstruktur (285) aufweist.An optoelectronic component according to claim 10, wherein the layer ( 211 ) a moth eye structure ( 285 ) having. Optoelektronisches Bauelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Schicht (111, 211) ein Halbleitermaterial aufweist, welches die chemischen Elementen Zink und Selen umfasst. Optoelectronic component according to one of the preceding claims, wherein the layer ( 111 . 211 ) comprises a semiconductor material comprising the chemical elements zinc and selenium. Optoelektronisches Bauelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Schicht (111, 211) ein ternäres Verbindungshalbleitermaterial aufweist.Optoelectronic component according to one of the preceding claims, wherein the layer ( 111 . 211 ) has a ternary compound semiconductor material. Optoelektronisches Bauelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Schicht (111, 211) ein quaternäres Verbindungshalbleitermaterial aufweist.Optoelectronic component according to one of the preceding claims, wherein the layer ( 111 . 211 ) has a quaternary compound semiconductor material. Verfahren zum Herstellen eines optoelektronischen Bauelements nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine Halbleiterschichtenfolge (105, 205) ausgebildet wird, welche Folgendes aufweist: eine auf wenigstens einem III-V-Verbindungshalbleitermaterial basierende optoelektronisch aktive Zone (112, 212); und eine auf wenigstens einem II-VI-Verbindungshalbleitermaterial basierende Schicht (111, 211).Method for producing an optoelectronic component according to one of the preceding claims, wherein a semiconductor layer sequence ( 105 . 205 ) comprising: an opto-electronically active zone based on at least one III-V compound semiconductor material ( 112 . 212 ); and a layer based on at least one II-VI compound semiconductor material ( 111 . 211 ).
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