DE102014105999A1

DE102014105999A1 - Optoelektronischer Halbleiterchip und Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Halbleiterchips

Info

Publication number: DE102014105999A1
Application number: DE102014105999.9A
Authority: DE
Inventors: Isabel Otto; Alexander F. Pfeuffer
Original assignee: Osram Opto Semiconductors GmbH
Current assignee: Ams Osram International GmbH
Priority date: 2014-04-29
Filing date: 2014-04-29
Publication date: 2015-10-29
Also published as: WO2015166001A1; DE112015002045A5; US20170179091A1; US10008487B2

Abstract

Es wird ein optoelektronischer Halbleiterchip (100) angegeben, der eine Halbleiterschichtenfolge (1) mit einer Oberseite (2) und einer der Oberseite (2) gegenüberliegenden Unterseite (3) aufweist. Die Halbleiterschichtenfolge (1) weist eine aktive Schicht (12) zur Erzeugung elektromagnetischer Strahlung auf. Auf der Oberseite (2) der Halbleiterschichtenfolge (1) ist eine Mehrzahl von Kontaktelementen (20) zur elektrischen Kontaktierung der Halbleiterschichtenfolge (1) angeordnet. Der Halbleiterchip (100) ist dabei als Dünnfilmhalbleiterchip ausgeführt. Die Unterseite (3) der Halbleiterschichtenfolge (1) bildet eine Strahlungsauskoppelfläche, durch die hindurch die in der Halbleiterschichtenfolge (1) erzeugte Strahlung ausgekoppelt wird. Die Kontaktelemente (20) auf der Oberseite (2) der Halbleiterschichtenfolge (1) sind einzeln und unabhängig voneinander elektrisch ansteuerbar. Die Halbleiterschichtenfolge (1) weist eine Dicke von höchstens 3 µm auf.

Description

Es wird ein optoelektronischer Halbleiterchip angegeben. Darüber hinaus wird ein Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Halbleiterchips angegeben.
Eine zu lösende Aufgabe besteht darin, einen Halbleiterchip mit einer Mehrzahl von strahlungsemittierenden Pixeln anzugeben, der ein hohes Kontrastverhältnis zwischen benachbarten Pixeln liefert. Eine weitere zu lösende Aufgabe besteht darin, ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Halbleiterchips anzugeben, welches besonders einfach und kostengünstig ist.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst der optoelektronische Halbleiterchip eine Halbleiterschichtenfolge mit einer Oberseite und einer der Oberseite gegenüberliegenden Unterseite.
Die Halbleiterschichtenfolge basiert bevorzugt auf einem III-V-Verbindungshalbleitermaterial. Bei dem Halbleitermaterial handelt es sich zum Beispiel um ein Nitridverbindungshalbleitermaterial, wie Al_nIn_1-n-mGa_mN, oder um ein Phosphidverbindungshalbleitermaterial, wie Al_nIn_1-n-m Ga_mP, oder auch um ein Arsenidverbindungshalbleitermaterial, wie Al_nIn_1-n-mGa_mAs, wobei jeweils 0 ≤ n ≤ 1, 0 ≤ m ≤ 1 und n + m ≤ 1 ist. Dabei kann die Halbleiterschichtenfolge Dotierstoffe sowie zusätzliche Bestandteile aufweisen. Der Einfachheit halber sind jedoch nur die wesentlichen Bestandteile des Kristallgitters der Halbleiterschichtenfolge, also Al, As, Ga, In, N oder P, angegeben, auch wenn diese teilweise durch geringe Mengen weiterer Stoffe ersetzt und/oder ergänzt sein können. Bevorzugt basiert die Halbleiterschichtenfolge auf AlInGaN.
Die Halbleiterschichtenfolge umfasst zumindest eine aktive Schicht, die zur Erzeugung einer elektromagnetischen Strahlung eingerichtet ist. Die aktive Schicht beinhaltet insbesondere wenigstens einen pn-Übergang und/oder mindestens eine Quantentopfstruktur. Eine von der aktiven Schicht im Betrieb erzeugte Strahlung liegt insbesondere im Spektralbereich zwischen einschließlich 400 nm und 800 nm.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist auf die Oberseite der Halbleiterschichtenfolge eine Mehrzahl von Kontaktelementen aufgebracht. Die Kontaktelemente weisen beispielsweise ein Metall, wie Aluminium oder Silber oder Gold, auf oder sind aus einem solchen gebildet. Über die Kontaktelemente wird die Halbleiterschichtenfolge für den vorgesehenen Betrieb elektrisch kontaktiert. Die Kontaktelemente können in Draufsicht auf die Oberseite der Halbleiterschichtenfolge beispielsweise rund, quadratisch rechteckig oder hexagonal ausgebildet sein.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist der optoelektronische Halbleiterchip als Dünnfilmhalbleiterchip ausgeführt. Insbesondere ist der Halbleiterchip also frei von einem Aufwachssubstrat, auf den die Halbleiterschichtenfolge gewachsen wurde. Dafür weist der Halbleiterchip zum Beispiel einen vom Aufwachssubstrat unterschiedlichen Träger auf, auf den die Halbleiterschichtenfolge aufgebracht ist, und der die Halbleiterschichtenfolge mechanisch stabilisiert. Durch den Träger wird der Halbleiterchip beispielsweise selbsttragend.
Der Träger kann weitergehend ein metallisches oder ein keramisches Material aufweisen oder aus einem solchen bestehen. Ferner ist es möglich, dass der Träger aus einem Glasmaterial oder einem Plastikmaterial gefertigt ist oder zumindest eines dieser Materialien aufweist. Der Träger kann auch ein Halbleitermaterial, wie Silizium oder Germanium, aufweisen oder daraus gebildet sein. Beispielsweise enthält der Träger elektrische Schaltungen, und/oder ist als Leiterplatte ausgebildet.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist die Unterseite der Halbleiterschichtenfolge als Strahlungsauskoppelfläche ausgebildet. Das heißt, dass Strahlung, die in der aktiven Schicht der Halbleiterschichtenfolge erzeugt wird, teilweise oder vollständig durch die Unterseite hindurch aus der Halbleiterschichtenfolge ausgekoppelt wird.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform sind die auf der Oberseite der Halbleiterschichtenfolge angebrachten Kontaktelemente einzeln und unabhängig voneinander elektrisch ansteuerbar. Das heißt, zumindest einige, bevorzugt alle Kontaktelemente sind einzeln und unabhängig von den anderen Kontaktelementen mit elektrischer Spannung beaufschlagbar.
Wird ein Kontaktelement elektrisch angesteuert, so emittiert die aktive Schicht der Halbleiterschichtenfolge bevorzugt nur in einem Bereich in unmittelbarer Nähe zum Kontaktelement elektromagnetische Strahlung. Dieser Bereich wird hier und im Folgenden als aktiver Bereich bezeichnet. Jedem aktiven Bereich kann also bevorzugt ein Kontaktelement eindeutig zugeordnet werden und umgekehrt.
Bei einer weiteren Ausführungsform weisen die Kontaktelemente eine laterale Ausdehnung parallel zur Erstreckungsrichtung der Oberseite von höchstens 50 µm, bevorzugt höchstens 15 µm, besonders bevorzugt höchstens 5 µm auf. Weitergehend kann der Abstand zweier benachbarter Kontaktelemente, zumindest für einen Teil der Kontaktelemente, höchstens 20 µm, bevorzugt höchstens 10 µm, besonders bevorzugt höchstens 5 µm betragen.
In Draufsicht auf die Strahlungsaustrittsfläche ist die laterale Ausdehnung eines aktiven Bereichs, das heißt die Ausdehnung parallel zur Strahlungsaustrittsfläche, beispielsweise ähnlich groß wie die laterale Ausdehnung des zugehörigen Kontaktelements. Insbesondere kann aufgrund der lateral stromaufweitenden Wirkung der Halbleiterschichtenfolge der aktive Bereich eine größere laterale Ausdehnung, zum Beispiel eine um höchstens 3 µm, bevorzugt um höchstens 2 µm, besonders bevorzugt um höchstens 1 µm größere laterale Ausdehnung, als das zugehörige Kontaktelement aufweisen.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform weist die Halbleiterschichtenfolge eine Dicke von höchstens 3 µm, bevorzugt höchstens 2 µm, besonders bevorzugt höchstens 1,5 µm auf. Unter der Dicke der Halbleiterschichtenfolge kann hier und im Folgenden die maximale, bevorzugt die mittlere Dicke der Halbleiterschichtenfolge verstanden werden. Die Dicke kann dabei als der Abstand zwischen der Oberseite und der Unterseite der Halbleiterschichtenfolge definiert sein.
In mindestens einer Ausführungsform des optoelektronischen Halbleiterchips umfasst dieser eine Halbleiterschichtenfolge mit einer Oberseite und einer der Oberseite gegenüberliegenden Unterseite. Die Halbleiterschichtenfolge weist dabei eine aktive Schicht zur Erzeugung elektromagnetischer Strahlung auf. Auf der Oberseite der Halbleiterschichtenfolge ist eine Mehrzahl von Kontaktelementen zur elektrischen Kontaktierung der Halbleiterschichtenfolge angeordnet. Der Halbleiterchip ist dabei als Dünnfilmhalbleiterchip ausgeführt. Die Unterseite der Halbleiterschichtenfolge bildet eine Strahlungsauskoppelfläche, durch die hindurch die in der Halbleiterschichtenfolge erzeugte Strahlung ausgekoppelt wird. Die Kontaktelemente auf der Oberseite der Halbleiterschichtenfolge sind einzeln und unabhängig voneinander elektrisch ansteuerbar. Die Halbleiterschichtenfolge weist dabei eine Dicke von höchstens 3 µm auf.
Der hier beschriebenen Erfindung liegt dabei unter anderem die Idee zugrunde, einen besonders einfachen Halbleiterchip mit einer Mehrzahl von strahlungsemittierenden Pixeln anzugeben. Dazu wird eine Mehrzahl einzeln und unabhängig voneinander ansteuerbarer Kontaktelemente mit jeweils lateralen Ausdehnungen von beispielsweise wenigen Mikrometern auf eine gemeinsame Halbleiterschichtenfolge aufgebracht. Im Betrieb erzeugt die aktive Schicht der Halbleiterschichtenfolge bevorzugt nur im aktiven Bereich in unmittelbarer Nähe zum Kontaktelement elektromagnetische Strahlung. Auf diese Weise kann jedem Kontaktelement ein Strahlung emittierender aktiver Bereich der aktiven Schicht eindeutig zugeordnet werden. Jeder dieser zu einem Kontaktelement gehörenden aktiven Bereiche erscheint im Betrieb für einen externen Beobachter als ein leuchtendes Pixel.
Um ein vorteilhaftes Kontrastverhältnis zwischen benachbarten Pixeln zu erzielen, wird die Halbleiterschichtenfolge bevorzugt besonders dünn ausgeführt. Dadurch kommt es für die von der aktiven Schicht erzeugte Strahlung zu weniger Streu- und Reflexionsprozessen innerhalb der Halbleiterschichtenfolge. Der zu einem Kontaktelement zugeordnete aktive Bereich weist dadurch vorteilhafterweise eine um höchstens wenige Mikrometer größere laterale Ausdehnung auf als das zugehörige Kontaktelement selbst. Auf diese Weise wird es auch ermöglicht, die Pixelform und -größe durch die Form und Größe der Kontaktelemente vorzugeben.
Vorteilhafterweise verzichtet die oben beschriebene Erfindung auf Pixel, die mit Hilfe von Mesagräben in der Halbleiterschichtenfolge voneinander getrennt sind. Das Einbringen solcher Mesagräben und das eventuelle Verfüllen dieser Mesagräben mit einem reflektierenden Material wie Silber erfordert einen vergleichsweise hohen Aufwand. Da bei der oben genannten Erfindung eine besonders dünne Halbleiterschichtenfolge verwendet wird, wird das erforderliche Kontrastverhältnis zwischen benachbarten Pixeln aber auch ohne solche Mesagräben erreicht.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform weist die Strahlungsauskoppelfläche der Halbleiterschichtenfolge eine Aufrauhung mit einer Rauheit auf. Die Rauheit ist kleiner oder gleich 200 nm, bevorzugt kleiner oder gleich 100 nm, besonders bevorzugt kleiner oder gleich 50 nm. Insbesondere ist die Strahlungsauskoppelfläche bis auf diese Aufrauhung glatt. Die Rauheit fällt also bevorzugt sehr klein aus, besonders bevorzugt ist die Strahlungsauskoppelfläche glatt.
Unter einer Aufrauhung werden hier und im Folgenden Strukturen auf einer Oberfläche verstanden, durch die die Oberfläche ein Profil oder eine Rauheit bekommt. Die Rauheit ist dabei ein Maß für die durch die Strukturen erzeugte Variation der Oberflächenhöhe der entsprechenden Oberfläche. Zur Aufrauhung werden zum Beispiel nur Strukturen gezählt, die eine kleine Variation in der Oberflächenhöhe erzeugen. Eine „kleine Variation“ ist zum Beispiel eine Variation, die im Vergleich zur lateralen Ausdehnung der Kontaktelemente klein, beispielsweise höchstens 1/10 oder 1/20 oder ein 1/100 so groß wie die laterale Ausdehnung der Kontaktelemente, ist. Dadurch lässt sich die Rauheit einer Oberfläche, die oft unbeabsichtigt und schwer kontrollierbar ist, von beabsichtigt eingebrachten Strukturen, wie Mesagräben oder Mesalöchern unterscheiden.
Die Rauheit kann dabei die mittlere Rauheit sein, das heißt die Rauheit gibt den mittleren Abstand eines Messpunktes auf der Oberfläche zu einer Mitteloberfläche an. Die Mitteloberfläche schneidet innerhalb eines Messbereichs das wirkliche Profil der Oberfläche so, dass die Summe der gemessenen Profilabweichungen, bezogen auf die Mitteloberfläche, minimal wird. Alternativ kann die Rauheit aber auch die quadratische Rauheit, also die mittlere quadratische Profilabweichung von der Mitteloberfläche, oder die maximale Rauheit, also die maximal gemessenen Profilabweichung von der Mitteloberfläche, sein.
Gewöhnlich wird bei Halbleiterchips die Strahlungsauskoppelfläche bewusst mit einer Strukturierung oder einer Aufrauhung versehen, an der die in der Halbleiterschichtenfolge erzeugte Strahlung gestreut wird. Dies erhöht die Auskopplungseffizienz der aus der Halbleiterschichtenfolge emittierten Strahlung. Bei der hier beschriebenen Ausführungsform wird versucht, die Rauheit der Aufrauhung gezielt klein zu halten, was die Streuung der erzeugten Strahlung an der Strahlungsauskoppelfläche verringert. Vorteilhafterweise wird somit erreicht, dass jedes lichtemittierende Pixel für einen externen Beobachter tatsächlich nur in etwa so groß erscheint wie das zugehörige Kontaktelement beziehungsweise der zugehörige aktive Bereich. Eine Ausschmierung des Pixels beziehungsweise ein Überlapp benachbarter Pixel wird durch die geringe Streuung an der Strahlungsauskoppelfläche verringert, was wiederum das Kontrastverhältnis zwischen benachbarten Pixeln erhöht.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist die Halbleiterschichtenfolge zusammenhängend und frei von Ausnehmungen ausgebildet. Insbesondere sind also keine Strukturen, wie Gräben oder Löcher, auf die Oberseite und/oder die Unterseite der Halbleiterschichtenfolge eingebracht beziehungsweise beabsichtigt eingebracht. Beispielsweise ist die Oberseite und/oder die Unterseite bis auf die oben erwähnte Aufrauhung glatt. Die Halbleiterschichtenfolge bildet dann zum Beispiel eine zusammenhängende Schicht ohne Unterbrechungen. Bevorzugt ist die aktive Schicht zusammenhängend und ohne Unterbrechungen ausgebildet.
Bei der Halbleiterschichtenfolge dieser Ausführungsform kann insbesondere auf Mesagräben oder Mesalöcher zwischen zwei benachbarten Kontaktelementen beziehungsweise zwischen zwei benachbarten aktiven Bereichen verzichtet werden.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform sind die Kontaktelemente auf der Oberseite der Halbleiterschichtenfolge matrixartig angeordnet. Dies kann bedeuten, dass die Kontaktelemente in einem regelmäßigen Muster, zum Beispiel in Form eines Gitters, das weitergehend als quadratisches, rechteckiges oder hexagonales Gitter ausgeführt sein kann, auf der Oberseite angeordnet sind. Durch eine solche matrixartige, insbesondere gitterartige Anordnung können die einzelnen Kontaktelemente zum Beispiel Pixel eines Displays darstellen, sodass der Halbleiterchip ein Mikrodisplay bildet.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist auf eine Mehrzahl der Kontaktelemente auf der Oberseite der Halbleiterschichtenfolge ein gemeinsames Aktivmatrixelement aufgebracht. Das Aktivmatrixelement dient zur selektiven elektrischen Ansteuerung der einzelnen Kontaktelemente. Bei dem Aktivmatrixelement handelt es sich zum Beispiel um eine Mehrzahl von Transistoren, etwa Dünnschichttransistoren, die die gleiche, vorzugsweise matrixartige Anordnung wie die Kontaktelemente aufweisen. Die Transistoren können beispielsweise auf einem Substrat, zum Beispiel einem Glassubstrat oder Halbleitersubstrat, oder auf einer Leiterplatte aufgebracht sein. Dabei ist zum Beispiel jedem Transistor ein Kontaktelement und somit ein Pixel der Halbleiterschichtenfolge eindeutig zugeordnet. Ferner sind jedem Pixel der Halbleiterschichtenfolge zum Beispiel eineindeutig Stromversorgungsanschlüsse auf dem Aktivmatrixelement zugeordnet.
Mit einem solchen Aktivmatrixelement kann der Halbleiterchip zum Beispiel als Mikrodisplay verwendet werden, wobei das Aktivmatrixelement dafür sorgt, dass jedes Kontaktelemente oder Pixel des Mikrodisplays einzeln ansteuerbar ist.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform weisen die Kontaktelemente ein spiegelndes Material auf oder sind aus einem solchen gebildet. Bei dem spiegelnden Material kann es sich beispielsweise um Silber, Aluminium oder Gold oder um eine Metalllegierung hieraus handeln. Durch spiegelnde Kontaktelemente wird die Lichtauskoppeleffizienz des Halbleiterchips erhöht.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist auf der Strahlungsaustrittsfläche der Halbleiterschichtenfolge ein weiteres Kontaktelement zur elektrischen Kontaktierung der Halbleiterschichtenfolge angebracht. Die Halbleiterschichtenfolge ist in diesem Fall also zwischen den Kontaktelementen und dem weiteren Kontaktelement angeordnet und wird über die Kontaktelemente und das weitere Kontaktelement bestromt. Das weitere Kontaktelement weist bevorzugt ein elektrisch leitfähiges transparentes Material, zum Beispiel ein transparent leitfähiges Oxid, kurz TCO, wie Indiumzinnoxid, kurz ITO, oder Fluor-Zinn-Oxid oder Aluminium-Zink-Oxid, auf oder ist daraus gebildet. Alternativ oder zusätzlich ist es möglich, dass das weitere Kontaktelement zur elektrischen Kontaktierung ein Metallgitter aufweist. Das weitere Kontaktelement kann dabei die Strahlungsauskoppelfläche teilweise oder vollständig bedecken.
Eine zusätzliche oder alternative Möglichkeit besteht darin, dass das weitere Kontaktelement am Rand des Halbleiterchips angeordnet ist. Insbesondere befindet sich das weitere Kontaktelement dann in direktem Kontakt mit einer hochdotierten Schicht der Halbleiterschichtenfolge, wobei die hochdotierte Schicht der Halbleiterschichtenfolge als Stromaufweitungsschicht dient, die den durch das weitere Kontaktelement eingespeisten Strom über die gesamte laterale Ausdehnung des Halbleiterchips verteilt.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist auf die der Halbleiterschichtenfolge abgewandte Seite der Kontaktelemente jeweils eine leitfähige Schutzschicht, beispielsweise aus Zinkoxid oder Titan, ausgebildet.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform weisen die Kontaktelemente Seitenflächen auf, die quer zur Oberseite der Halbleiterschichtenfolge verlaufen. Auf die Seitenflächen der Kontaktelemente sind bevorzugt Isolationsschichten, zum Beispiel aus Siliziumoxid, wie SiO₂, oder aus Siliziumnitrid, wie SiN, oder aus Aluminiumoxid, wie Al₂O₃, aufgebracht.
Die leitfähige Schutzschicht und die Isolationsschichten schützen die Kontaktelemente zum Beispiel vor äußeren Einflüssen, wie Feuchtigkeitseintritt oder Oxidation. Dazu sind die leitfähige Schutzschicht und/oder die Isolationsschichten bevorzugt formschlüssig auf die freiliegenden, also auf die nicht von der Halbleiterschichtenfolge bedeckten Außenflächen der Kontaktelemente aufgebracht. Zusammen mit der Halbleiterschichtenfolge verkapseln die leitfähige Schutzschicht und die Isolationsschichten also die Kontaktelemente vollständig.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform weist eine an die Strahlungsaustrittsfläche grenzende Halbleiterschicht Defekte, zum Beispiel Gitterversetzungen, auf. Die Defekte entstehen beispielsweise beim Aufwachsen der Halbleiterschichtenfolge auf einem Aufwachssubstrat. Bevorzugt beträgt die Defektdichte in der an die Strahlungsaustrittsfläche grenzenden Halbleiterschicht höchstens 5·10⁸ cm^–2, bevorzugt höchstens 3·10⁸ cm^–2, besonders bevorzugt höchstens 2·10⁸ cm^–2.
Darüber hinaus wird ein Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Halbleiterchips angegeben.
Das Verfahren eignet sich beispielsweise zur Herstellung eines Halbleiterchips gemäß den oben angegebenen Ausführungsformen. Merkmale des Halbleiterchips sind daher auch für das Verfahren zur Herstellung eines Halbleiterchips offenbart und umgekehrt.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst das Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Halbleiterchips einen Schritt a), in dem ein Aufwachssubstrat bereitgestellt wird. Bei dem Aufwachssubstrat kann es sich beispielsweise um ein zum Aufwachsen einer III-V-Halbleiterschichtenfolge geeignetes Substrat, wie ein Saphirsubstrat, handeln.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform wird in einem Schritt b) des Verfahrens eine Halbleiterschichtenfolge, beispielsweise basierend auf GaN oder GaP oder GaAs, auf das Aufwachssubstrat aufgewachsen. Die Halbleiterschichtenfolge weist dabei zumindest eine aktive Schicht auf, die im vorgesehenen Betrieb zur Erzeugung elektromagnetischer Strahlung dient.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform wird in einem Schritt c) eine Mehrzahl von einzeln und unabhängig voneinander ansteuerbaren Kontaktelementen auf die dem Aufwachssubstrat abgewandte Seite der Halbleiterschichtenfolge ausgebildet.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform wird in einem Schritt d) ein Träger auf die dem Aufwachssubstrat abgewandten Seiten der Kontaktelemente aufgebracht. Bei dem Träger handelt es sich beispielsweise um einen metallischen Träger oder einen keramischen Träger oder einen Halbleiterträger oder eine Leiterplatte oder ein Aktivmatrixelement. Der Träger kann insbesondere für eine mechanische Stabilisierung des fertigen Halbleiterchips dienen, sodass der fertige Halbleiterchip selbsttragend ist.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform wird in einem Schritt e) das Aufwachssubstrat von der Halbleiterschichtenfolge abgelöst. Das Ablösen kann beispielsweise mittels eines Laserliftoffprozesses erfolgen. Bei dem Ablösen des Aufwachssubstrats können insbesondere auf der dem Aufwachssubstrat zugewandten Seite der Halbleiterschichtenfolge Strukturen entstehen.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform wird in einem weiteren Schritt f) die Halbleiterschichtenfolge abgetragen, bis die maximale oder mittlere Dicke der Halbleiterschichtenfolge höchstens 3 µm, bevorzugt höchstens 2 µm, besonders bevorzugt höchstens 1 µm ist. Das Abtragen der Halbleiterschichtenfolge geschieht dabei bevorzugt von der der ursprünglich dem Aufwachssubstrat zugewandten Seite der Halbleiterschichtenfolge. Das Abtragen der Halbleiterschichtenfolge kann beispielsweise mittels eines nasschemischen Prozesses, zum Beispiel durch das Ätzen mittels KOH oder H₃PO₄, oder durch einen trockenchemischen Ätzprozess, zum Beispiel mit Chlorgas oder Argon, erfolgen. Durch die Ätzprozesse kann die Seite der Halbleiterschichtenfolge, über die geätzt wurde, insbesondere mit Strukturen versehen werden. Diese Strukturen können im Folgenden beispielsweise als Auskoppelstrukturen für das von der Halbleiterschichtenfolge erzeugte Licht dienen. Solche Auskoppelstrukturen erzeugen auf der Strahlungsauskoppelfläche eine Rauheit von zum Beispiel wenigstens 500 nm, bevorzugt wenigstens 700 nm, besonders bevorzugt wenigstens 1 µm.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform wird nach dem teilweisen Abtragen der Halbleiterschichtenfolge aus der dem Träger abgewandten Seite der Halbleiterschichtenfolge durch Polieren eine Strahlungsauskoppelfläche gebildet. Bei dem Polieren werden bevorzugt die durch das Abtrageverfahren des Schrittes f) erzeugten Strukturen auf der Strahlungsauskoppelfläche abgetragen. Nach dem Polieren bleibt eine Aufrauhung auf der Strahlungsauskoppelfläche zurück, die eine Rauheit von höchstens 200 nm, bevorzugt höchstens 100 nm, besonders bevorzugt höchstens 50 nm aufweist.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform wird im Schritt b) des Verfahrens zunächst eine Bufferschichtenfolge auf das Aufwachssubstrat aufgebracht. Auf die Bufferschichtenfolge wird anschließend die aktive Schicht aufgebracht. Die aktive Schicht kann dabei direkt auf die Bufferschichtenfolge aufgebracht werden. Alternativ ist es aber auch möglich, dass vor dem Aufbringen der aktiven Schicht weitere Halbleiterschichten, zum Beispiel dotierte Halbleiterschichten zur Stromführung, aufgewachsen werden.
Die Bufferschichtenfolge weist zum Beispiel den gleichen Verbindungshalbleitertyp wie die Halbleiterschichtenfolge auf. Insbesondere kann die Bufferschichtenfolge mehrere Schichten unterschiedlicher Zusammensetzung, zum Beispiel unterschiedlicher Dotierungskonzentrationen aufweisen. Die Bufferschichtenfolge dient dabei zur Defektreduktion beim Aufwachsen und gleicht unterschiedliche thermische Ausdehnungskoeffizienten des Aufwachssubstrats und der Halbleiterschichtenfolge aus. Dadurch wird die Defektdichte in der Halbleiterschichtenfolge reduziert.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform wird im Schritt f) die Bufferschichtenfolge der Halbleiterschichtenfolge teilweise oder vollständig entfernt. Die Bufferschichtenfolge ist im Allgemeinen nur für den Aufwachsprozess der Halbleiterschichtenfolge von Bedeutung. Nach dem Ablösen des Aufwachssubstrats weist die Bufferschichtenfolge keine unverzichtbare Funktionalität mehr auf und kann daher zur Reduzierung der Dicke der Halbleiterschichtenfolge teilweise oder vollständig entfernt werden.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform wird die Halbleiterschichtenfolge im Schritt b) nicht über eine metallorganische Gasphasenepitaxie, kurz MOVPE, auf das Aufwachssubstrat abgeschieden, sondern mittels eines Sputterprozesses. Mit Sputterprozessen können auch dünne Epitaxieschichten mit einer geringen Defektdichte hergestellt werden. Auf die Bufferschichtenfolge, die für die metallorganische Gasphasenepitaxie benötigt wird, kann dann verzichtet werden. Folglich muss zur Erreichung einer dünnen Halbleiterschichtenfolge dann auch keine Bufferschichtenfolge in einem weiteren Schritt abgetragen werden.
Nachfolgend wird ein hier beschriebener optoelektronischer Halbleiterchip sowie ein Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Halbleiterchips unter Bezugnahme auf die Zeichnungen anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert.
Gleiche Bezugszeichen geben dabei gleiche Elemente in den einzelnen Figuren an. Es sind dabei jedoch keine maßstäblichen Bezüge dargestellt, vielmehr können einzelne Elemente zum besseren Verständnis übertrieben groß dargestellt sein.
Es zeigen:
1 eine schematische Seitenansicht eines Ausführungsbeispiels eines hier beschriebenen optoelektronischen Halbleiterchips,
2A bis 2F schematische Seitenansichten von Ausführungsbeispielen zur Herstellung eines optoelektronischen Halbleiterchips,
3A bis 3D Draufsichten auf verschiedene Ausführungsbeispiele eines hier beschriebenen Halbleiterchips,
4 und 5 Tabellen von Kontrastverhältnissen für simulierte Halbleiterchips.
In 1 ist eine Seitenansicht eines Ausführungsbeispiels eines optoelektronischen Halbleiterchips 100 gezeigt. Der Halbleiterchip 100 weist dabei eine Halbleiterschichtenfolge 1 mit einer Oberseite 2 und einer gegenüberliegenden Unterseite 3 auf, wobei die Halbleiterschichtenfolge 1 beispielsweise auf GaN basiert. Die Halbleiterschichtenfolge 1 umfasst zum Beispiel eine p-dotierte Schicht 11, eine n-dotierte Schicht 13 und eine zwischen der p-dotierten Schicht 11 und der n-dotierten Schicht 13 angeordnete aktive Schicht 12, die zur Erzeugung elektromagnetischer Strahlung vorgesehen ist. Auf der Oberseite 2 der Halbleiterschichtenfolge 1 ist eine Mehrzahl von Kontaktelementen 20 angeordnet. Die Kontaktelemente 20 sind beispielsweise aus Silber gebildet und sind bevorzugt einzeln und unabhängig voneinander elektrisch ansteuerbar.
Im Ausführungsbeispiel der 1 ist das linke der beiden Kontaktelemente 20 bestromt während durch das rechte Kontaktelement 20 kein elektrischer Strom fließt. Durch den durch das linke Kontaktelement 20 fließenden Strom emittiert die aktive Schicht 12 in unmittelbarer Nähe zum linken Kontaktelement 20 elektromagnetische Strahlung innerhalb eines aktiven Bereichs 14. Der aktive Bereich 14 hat zum Beispiel eine um höchstens 1 µm größere laterale Ausdehnung als das zugehörige Kontaktelement 20. Der aktive Bereich 14 bildet bei Draufsicht auf die Unterseite 3 für einen externen Beobachter ein leuchtendes Pixel, das eine ähnliche laterale Ausdehnung und eine ähnliche Form wie das bestromte Kontaktelement 20 aufweist. Durch die Mehrzahl der auf der Oberseite 2 angeordneten Kontaktelemente 20, die unabhängig voneinander bestromt werden können, ist zum Beispiel ein pixeliertes Mikrodisplay realisiert.
Im vorliegenden Beispiel weisen die Kontaktelemente eine laterale Ausdehnung parallel zur Oberseite 2 der Halbleiterschichtenfolge 1 von beispielsweise 10 µm auf. Der Abstand zwischen zwei benachbarten Kontaktelementen beträgt beispielsweise ebenfalls 10 µm. Die Dicke der Halbleiterschichtenfolge 1 beträgt zum Beispiel 2 µm.
Im Ausführungsbeispiel der 1 wird die in der aktiven Schicht erzeugte Strahlung über die Unterseite 3, die als Strahlungsauskoppelfläche 3 ausgebildet ist, aus der Halbleiterschichtenfolge 1 ausgekoppelt. Die Strahlungsauskoppelfläche 3 weist dabei eine Aufrauhung mit einer Rauheit auf, die wesentlich kleiner als die lateralen Ausdehnungen der Kontaktelemente 20 ist. Im vorliegenden Beispiel ist die Rauheit beispielsweise höchstens 100 nm. Die Aufrauhung ist also so klein, dass die Strahlungsauskoppelfläche 3 glatt erscheint.
Zur elektrischen Kontaktierung ist auf die Strahlungsauskoppelfläche 3 außerdem ein weiteres Kontaktelement 30 aufgebracht, wobei die Halbleiterschichtenfolge 1 mittels des weiteren Kontaktelements 30 und der Kontaktelemente 20 bestromt wird. Das weitere Kontaktelement 30 bedeckt die gesamte Strahlungsauskoppelfläche 3 der Halbleiterschichtenfolge 1. Damit über die Strahlungsauskoppelfläche 3 dennoch elektromagnetische Strahlung emittiert werden kann, ist das weitere Kontaktelement 30 beispielsweise aus einem transparenten leitfähigen Oxid, wie Indiumzinnoxid (ITO), gebildet.
In 1 ist auf die der Halbleiterschichtenfolge (1) abgewandten Seiten der Kontaktelemente 20 eine elektrisch leitfähige Schicht 21 aufgebracht, die beispielsweise Titan aufweist. Des Weiteren weisen die Kontaktelemente 20 Seitenflächen 22 auf, die quer zur Oberseite 2 der Halbleiterschichtenfolge 1 verlaufen. Auf die Seitenflächen 22 der Kontaktelemente 20 sind Isolationsschichten 23, beispielsweise aus Siliziumoxid, aufgebracht. Die Isolationsschichten 23 bedecken dabei ebenfalls Seitenflächen der elektrisch leitfähigen Schicht 21.
Die elektrisch leitfähige Schicht 21 und die Isolationsschicht 23 sind in 1 formschlüssig auf Außenflächen der Kontaktelemente 20 aufgebracht, sodass die elektrisch leitfähigen Schichten 21 und die Isolationsschichten 23 die Kontaktelemente 20 verkapseln. Dadurch werden die Kontaktelemente 20 beispielsweise vor dem Eintritt von Feuchtigkeit und vor Oxidation geschützt.
Auf die Mehrzahl von Kontaktelementen 20 ist in 1 ein Träger 5, zum Beispiel ein Aktivmatrixelement 40 aufgebracht, mit dem die einzelnen Kontaktelemente 20 unabhängig von den anderen Kontaktelementen 20 elektrisch angesteuert werden können. Dazu weist das Aktivmatrixelement 40 beispielsweise eine Mehrzahl von Transistoren und Stromversorgungsanschlüssen auf. Das Aktivmatrixelement 40 ist vorzugsweise über ein Lotmaterial 24 elektrisch leitend mit den Kontaktelementen 20 verbunden.
Im Ausführungsbeispiel der 2A ist ein Schritt eines Verfahrens zur Herstellung eines Halbleiterchips 100 angegeben. Dazu wird auf einem Aufwachssubstrat 4, was vorliegend zum Beispiel aus Saphir gebildet ist, eine Bufferschichtenfolge 6 aufgewachsen. Die Bufferschichtenfolge 6 basiert beispielsweise auf GaN. Durch die unterschiedlichen thermischen Ausdehnungskoeffizienten und die unterschiedlichen Kristalleigenschaften von GaN und Saphir entstehen an der Kontaktfläche zwischen Bufferschichtenfolge 6 und Aufwachssubstrat 4 Defekte innerhalb der Bufferschichtenfolge 6, zum Beispiel in Form von Gitterversetzungen. Die Defektdichte nimmt dabei mit zunehmender Entfernung vom Aufwachssubstrat 4 ab.
Auf eine dem Aufwachssubstrat 4 abgewandte Seite der Bufferschichtenfolge 6 wird außerdem eine n-dotierte Halbleiterschicht 13 aufgebracht. Auf die n-dotierte Schicht 13 wird eine p-dotierte Schicht 11 aufgebracht. Zwischen der p-dotierten Schicht 11 und der n-dotierten Schicht 13 wird eine aktive zur Strahlungserzeugung vorgesehene Schicht 12 gebildet. Die Bufferschichtenfolge 6, die n-dotierte Schicht 13, die aktive Schicht 12 und die p-dotierte Schicht 11 bilden zusammen eine Halbleiterschichtenfolge 1.
Im Ausführungsbeispiel der 2B ist ein Verfahrensschritt gezeigt, bei dem auf eine dem Aufwachssubstrat 4 abgewandte Oberseite 2 der Halbleiterschichtenfolge 1 Kontaktelemente 20 aufgebracht werden. Die Kontaktelemente 20 sind beispielsweise aus Silber gebildet. Auf die der Halbleiterschichtenfolge 1 abgewandten Seiten der Kontaktelemente 20 wird in 2B außerdem eine elektrisch leitfähige Schicht 21, zum Beispiel aus Titan, aufgebracht.
Zur Herstellung der Kontaktelemente 20 mit den darauf aufgebrachten leitfähigen Schichten 21 wird zum Beispiel eine erste metallische Schicht ganzflächig auf die Oberseite 2 der Halbleiterschichtenfolge 1 aufgebracht. Auf die metallische Schicht wird dann die elektrisch leitfähige Schicht 21 aufgebracht. Durch ein strukturiertes Ätzverfahren mit Hilfe einer Maske können dann die einzelnen Kontaktelemente 20 mit den elektrisch leitfähigen Schichten 21 hergestellt werden.
Im Ausführungsbeispiel der 2C ist ein Verfahrensschritt gezeigt, bei dem auf Seitenflächen 22 der Kontaktelemente 20 eine Isolationsschicht 23, zum Beispiel aus Siliziumoxid, aufgebracht wird.
Im Verfahrensschritt der 2D wird auf die der Halbleiterschichtenfolge 1 abgewandte Seite der Kontaktelemente 20 ein Träger 5, zum Beispiel in Form eines Aktivmatrixelements 40, mit Hilfe eines Lotmaterials 24 angeordnet. Das Aktivmatrixelement 40 überdeckt dabei eine Mehrzahl von Kontaktelementen 20.
Ferner wird in dem Ausführungsbeispiel der 2D das Aufwachssubstrat 4 entfernt, wodurch eine Unterseite 3 der Halbleiterschichtenfolge 1 freigelegt wird. Das Entfernen des Aufwachssubstrats 4 kann beispielsweise über einen Laserliftoffprozess erfolgen. Nach dem Entfernen des Aufwachssubstrats 4 ist der spätere Halbleiterchip 100 zum Beispiel durch den Träger 5 mechanisch stabilisiert und selbsttragend ausgebildet.
Im Verfahrensschritt der 2E wird die Halbleiterschichtenfolge 1 beispielsweise mittels eines nasschemischen oder trockenchemischen Ätzprozesses von der Unterseite 3 aus abgetragen. Durch das Abtragen entstehen an der Unterseite 3 der Halbleiterschichtenfolge 1 Strukturen, die beispielsweise als Auskoppelstrukturen für die in der aktiven Schicht 12 erzeugte elektromagnetische Strahlung dienen können. Im vorliegenden Beispiel wird die Halbleiterschichtenfolge 1 soweit abgetragen, dass die Dicke der Halbleiterschichtenfolge höchstens 2 µm beträgt. Dazu wird beispielsweise die gesamte Bufferschichtenfolge 6 entfernt.
Im Ausführungsbeispiel der 2F wird ein weiterer Verfahrensschritt gezeigt, bei dem durch Polieren der Halbleiterschichtenfolge 1 auf der Unterseite 3 aus der Unterseite 3 eine Strahlungsaustrittsfläche 3 erzeugt wird. Beim Polieren werden die durch das Abtrageverfahren erzeugten Strukturen wiederum abgetragen. Die Strahlungsauskoppelfläche 3 weist dann nur noch eine Aufrauhung mit einer kleinen Rauheit auf. Im vorliegenden Beispiel wird die Strahlungsauskoppelfläche 3 von der n-dotierten Schicht 13 gebildet.
Für die in den 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispiele kann die Reihenfolge der n-dotierten 13 und der p-dotierten 11 Halbleiterschicht zwischen der Oberseite 2 und der Unterseite 3 auch umgekehrt sein. Ferner kann zusätzlich zu oder anstatt der GaN-basierten Halbleitermaterialien auch GaP und/oder GaAs verwendet werden.
Im Ausführungsbeispiel der 3 ist ein optoelektronischer Halbleiterchip in Draufsicht auf die Strahlungsauskoppelfläche 3 gezeigt. In der 3A sind alle Kontaktelemente 20 des Halbleiterchips 100 bestromt, sodass die gesamte Strahlungsaustrittsfläche 3 des Halbleiterchips 100 leuchtet. Der Halbleiterchip hat dabei beispielsweise eine Seitenlänge von höchstens 10 mm und weist insgesamt zumindest 100000 Pixel auf.
In den 3B und 3D sind nur einige der Kontaktelemente des Halbleiterchips 100 bestromt und ergeben für den Beobachter einen Schriftzug, in dem die einzelnen Pixel klar erkennbar sind. Im Beispiel der 3B und 3D ist die Schichtdicke der Halbleiterschichtenfolge zu 7 µm gewählt.
Außerdem ist die Strahlungsauskoppelfläche nahezu frei von Aufrauhungen, das heißt die Strahlungsauskoppelfläche ist glatt. Die Rauheit beträgt zum Beispiel höchsten 50 nm. Der Unterschied zwischen den 3B und 3D liegt nur in der Aufnahmemethode der gezeigten Displays.
3C zeigt ein ähnliches Bild wie die 3B und 3D. Hier ist die Schichtdicke der Halbleiterschichtenfolge zu 7 µm gewählt. In 3C ist außerdem die Strahlungsauskoppelfläche 3 mit einer Aufrauhung versehen, deren Rauheit größer als 500 nm ist. Durch die Aufrauhung sind die Pixel in 3C optisch schlechter voneinander separierbar als in den 3B und 3D.
In den 4 und 5 sind simulierte Kontrastverhältnisse von hier angegebenen Halbleiterchips aufgelistet. Als Kontrastverhältnis wird dabei das Verhältnis der Lichtintensität eines aktiven Pixels, also eines bestromten Pixels, zur Lichtintensität eines benachbarten ausgeschalteten Pixels, also eines nichtbestromten Pixels, verstanden. Das Kontrastverhältnis ist in den Tabellen der 4 und 5 für unterschiedliche Pixelbreiten, also für unterschiedliche Breiten der Kontaktelemente 20, sowie für unterschiedliche Abstände zwischen den Kontaktelementen 20 aufgelistet. Darüber hinaus ist das Kontrastverhältnis für bestimmte Dicken der Halbleiterschichtenfolge 1 aufgeführt. Die Tabelle der 4 unterscheidet sich dabei von der Tabelle der 5 dadurch, dass in der Tabelle der 4 Werte für Halbleiterchips 100 mit einer grob aufgerauten Strahlungsauskoppelfläche 3 angegeben sind, wohingegen sich die Werte in der Tabelle in 5 auf Halbleiterchips 100 mit einer Strahlungsauskoppelfläche 3 beziehen, die poliert ist und damit keine Rauheit aufweist.
Die hier beschriebene Erfindung ist nicht durch die Beschreibung anhand der Ausführungsbeispiele beschränkt. Vielmehr umfasst die Erfindung jedes neue Merkmal sowie jede Kombination von Merkmalen, was insbesondere jede Kombination von Merkmalen in den Patentansprüchen beinhaltet, auch wenn dieses Merkmal oder diese Kombination selbst nicht explizit in den Patentansprüchen oder Ausführungsbeispielen aufgeführt ist.
Bezugszeichenliste

1: Halbleiterschichtenfolge
2: Oberseite
3: Unterseite
4: Aufwachssubstrat
5: Träger
6: Bufferschichtenfolge
11: p-dotierte Schicht
12: aktive Schicht
13: n-dotierte Schicht
14: aktiver Bereich
20: Kontaktelement
21: leitfähige Schutzschicht
22: Seitenflächen des Kontaktelements 20
23: Isolationsschicht
24: Lotmaterial
30: weiteres Kontaktelement
40: Aktivmatrixelement
100: optoelektronischer Halbleiterchip

Claims

Optoelektronischer Halbleiterchip (100) umfassend – eine Halbleiterschichtenfolge (1) mit einer Oberseite (2) und einer der Oberseite (2) gegenüberliegenden Unterseite (3), wobei die Halbleiterschichtenfolge (1) eine aktive Schicht (12) zur Erzeugung elektromagnetischer Strahlung aufweist, – eine Mehrzahl von Kontaktelementen (20), die zur elektrischen Kontaktierung der Halbleiterschichtenfolge (1) auf der Oberseite (2) geordnet ist, wobei – der Halbleiterchip (100) als Dünnfilmhalbleiterchip ausgeführt ist, – die Unterseite (3) als Strahlungsauskoppelfläche ausgebildet ist, durch die hindurch die in der Halbleiterschichtenfolge (1) erzeugte Strahlung ausgekoppelt wird, – die Kontaktelemente (20) einzeln und unabhängig voneinander elektrisch ansteuerbar sind, und – die Halbleiterschichtenfolge (1) eine Dicke von höchstens 3 µm aufweist.
Optoelektronischer Halbleiterchip (100) nach Anspruch 1, wobei die Strahlungsauskoppelfläche (3) eine Aufrauhung mit einer Rauheit aufweist, wobei die Rauheit kleiner oder gleich 200 nm ist.
Optoelektronischer Halbleiterchip (100) nach einem der vorigen Ansprüche, wobei die Halbleiterschichtenfolge (1) zusammenhängend und frei von Ausnehmungen ausgebildet ist.
Optoelektronischer Halbleiterchip (100) nach einem der vorigen Ansprüche, wobei die Kontaktelemente (20) eine laterale Ausdehnung parallel zur Erstreckungsrichtung der Oberseite (2) von höchsten 50 µm aufweisen, und wobei der Abstand zweier benachbarter Kontaktelemente (2) jeweils höchstens 20 µm beträgt.
Optoelektronischer Halbleiterchip (100) nach einem der vorigen Ansprüche, wobei die Kontaktelemente (20) matrixartig auf der Oberseite (2) der Halbleiterschichtenfolge (1) angeordnet sind.
Optoelektronischer Halbleiterchip (100) nach einem der vorigen Ansprüche, wobei auf eine Mehrzahl der Kontaktelemente (20) ein gemeinsames Aktivmatrixelement (40) aufgebracht ist, das zur selektiven elektrischen Ansteuerung der einzelnen Kontaktelemente (20) dient.
Optoelektronischer Halbleiterchip (100) nach einem der vorigen Ansprüche, wobei die Kontaktelemente (20) ein spiegelndes Material aufweisen oder aus einem solchen bestehen.
Optoelektronischer Halbleiterchip (100) nach einem der vorigen Ansprüche, wobei auf der Strahlungsaustrittsfläche (3) ein weiteres Kontaktelement (30) zur elektrischen Kontaktierung der Halbleiterschichtenfolge (1) angebracht ist, wobei das weitere Kontaktelement (30) bevorzugt ein elektrisch leitfähiges, transparentes Material aufweist oder aus einem solchen besteht und/oder ein Metallgitter aufweist.
Optoelektronischer Halbleiterchip (100) nach einem der vorigen Ansprüche, wobei auf die der Halbleiterschichtenfolge (1) abgewandten Seiten der Kontaktelemente (20) eine leitfähige Schutzschicht (21) aufgebracht ist.
Optoelektronischer Halbleiterchip (100) nach einem der vorigen Ansprüche, wobei die Kontaktelemente (20) Seitenflächen (22) aufweisen, die quer zur Oberseite (2) der Halbleiterschichtenfolge (1) verlaufen, wobei auf die Seitenflächen (22) eine Isolationsschicht (23) aufgebracht ist.
Optoelektronischer Halbleiterchip (100) nach einem der vorigen Ansprüche, wobei die Defektdichte an einer an die Strahlungsaustrittsfläche (3) grenzenden Halbleiterschicht höchstens 5·10⁸ cm^–2 beträgt.
Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Halbleiterchips (100) mit den folgenden Schritten: a) Bereitstellen eines Aufwachssubstrats (4), b) Aufwachsen einer Halbleiterschichtenfolge (1) auf dem Aufwachssubstrat (4), wobei die Halbleiterschichtenfolge (1) eine aktive Schicht (12) zur Erzeugung elektromagnetische Strahlung aufweist, c) Ausbilden von einer Mehrzahl von einzeln und unabhängig voneinander ansteuerbaren Kontaktelementen (20) auf die dem Aufwachssubstrat (4) abgewandte Seite der Halbleiterschichtenfolge (1), d) Anordnen eines Trägers (5) auf die Kontaktelemente (20), e) Ablösen des Aufwachssubstrats (4), f) zumindest teilweises Abtragen der Halbleiterschichtenfolge (1) bis die Dicke der Halbleiterschichtenfolge (1) noch höchstens 3 µm beträgt.
Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Halbleiterchips (100) nach Anspruch 12, wobei nach dem Abtragen eine Strahlungsauskoppelfläche (3) der Halbleiterschichtenfolge (1) durch Polieren gebildet wird, sodass eine Aufrauhung auf der Strahlungsauskoppelfläche (3) mit einer Rauheit von höchstens 200 nm entsteht.
Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Halbleiterchips (100) nach Anspruch 12 oder 13, wobei in Schritt b) zunächst eine Bufferschichtenfolge (6) auf das Aufwachssubstrat (4) aufgebracht wird, auf die die aktive Schicht (12) aufgewachsen wird.
Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Halbleiterchips (100) nach Anspruch 14, wobei in Schritt f) die Bufferschichtenfolge (6) teilweise oder vollständig entfernt wird.
Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Halbleiterchips (100) nach Anspruch 12 oder 13, wobei die Halbleiterschichtenfolge (1) mittels eines Sputterprozesses auf das Aufwachssubstrat (4) aufgebracht wird.