DE102014108300B4

DE102014108300B4 - Optoelektronische Halbleiterbauelemente

Info

Publication number: DE102014108300B4
Application number: DE102014108300.8A
Authority: DE
Inventors: Fabian Kopp; Korbinian Perzlmaier; Christian Eichinger; Björn Muermann
Original assignee: Osram Opto Semiconductors GmbH
Current assignee: Ams Osram International GmbH
Priority date: 2014-06-12
Filing date: 2014-06-12
Publication date: 2022-02-24
Anticipated expiration: 2034-06-13
Also published as: WO2015189056A2; DE102014108300A1; WO2015189056A3; TW201607077A; US9859463B2; TWI569465B; US20170092808A1

Abstract

Optoelektronisches Halbleiterbauelement (1) mit einem Halbleiterkörper (2), der eine Halbleiterschichtenfolge mit einem zum Erzeugen von Strahlung vorgesehenen aktiven Bereich (20), einer Halbleiterschicht (21) und einer weiteren Halbleiterschicht (22) aufweist, wobei
- der aktive Bereich (20) zwischen der Halbleiterschicht (21) und der weiteren Halbleiterschicht (22) angeordnet ist;
- auf einer Strahlungsaustrittsfläche (210) des Halbleiterkörpers (2) eine Stromaufweitungsschicht (3) angeordnet ist;
- die Stromaufweitungsschicht (3) elektrisch leitend mit einer Kontaktstruktur (4) für die externe elektrische Kontaktierung der Halbleiterschicht (21) verbunden ist;
- die Stromaufweitungsschicht (3) in Draufsicht auf das optoelektronische Halbleiterbauelement (1) in einem Anschlussbereich (30) an die Halbleiterschicht (21) angrenzt;
- die Stromaufweitungsschicht (3) eine Strukturierung (31) mit einer Mehrzahl von Ausnehmungen (35) aufweist, durch die im Betrieb Strahlung aus dem optoelektronischen Halbleiterbauelement (1) austritt; und
- die Strukturierung (31) grabenförmige Ausnehmungen mit zwischen den grabenförmigen Ausnehmungen verlaufenden Stegen der Stromaufweitungsschicht (3) aufweist und eine Querausdehnung der grabenförmigen Ausnehmungen zumindest stellenweise mit zunehmendem Abstand von der Kontaktstruktur (4) abnimmt.

Description

Die vorliegende Anmeldung betrifft optoelektronische Halbleiterbauelemente.
Bei strahlungserzeugenden Halbleiterbauelementen wie beispielsweise Leuchtdioden sind oftmals auf einer Seite, auf der die Strahlung im Betrieb austritt, großflächig Kontaktschichten aufgebracht, um eine möglichst großflächige Ladungsträgerinjektion zu bewirken. Auch bei Verwendung von strahlungsdurchlässigen Materialien, beispielsweise transparenten leitfähigen Oxiden (Transparent Conductive Oxide, TCO) geht jedoch beim Durchgang durch eine solche Kontaktschicht ein signifikanter Anteil des Lichts durch Absorption verloren.
Die Druckschrift JP 2010 - 74 182 A beschreibt ein Licht emittierendes Nitrid-Halbleiterbauelement.
In der Druckschrift EP 2 226 859 A2 ist ein Licht emittierendes Halbleiterbauelement angegeben.
Eine Aufgabe ist es, ein optoelektronisches Halbleiterbauelement anzugeben, das sich durch verringerte Absorptionsverluste bei gleichzeitig guter Ladungsträgerinjektion auszeichnet.
Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand der unabhängigen Patentansprüche 1 und 5 gelöst. Weitere Ausgestaltungen und Zweckmäßigkeiten sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche.
Es wird ein optoelektronisches Halbleiterbauelement angegeben, das insbesondere im Betrieb des Halbleiterbauelements elektromagnetische Strahlung erzeugt.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des optoelektronischen Halbleiterbauelements weist das Halbleiterbauelement einen Halbleiterkörper mit einer Halbleiterschichtenfolge auf. Die Halbleiterschichtenfolge weist einen zum Erzeugen von Strahlung vorgesehenen aktiven Bereich auf. Beispielsweise ist der aktive Bereich zur Erzeugung von Strahlung im ultravioletten, sichtbaren und/oder infraroten Spektralbereich vorgesehen. Beispielsweise ist der aktive Bereich zwischen einer Halbleiterschicht und einer weiteren Halbleiterschicht der Halbleiterschichtenfolge angeordnet. Zweckmäßigerweise sind die Halbleiterschicht und die weitere Halbleiterschicht zumindest stellenweise bezüglich des Leitungstyps voneinander verschieden, so dass sich der aktive Bereich in einem pn-Übergang befindet.
Der Halbleiterkörper weist weiterhin eine Strahlungsaustrittsfläche auf, die sich parallel zu einer Haupterstreckungsebene der Halbleiterschichten der Halbleiterschichtenfolge erstreckt. Die Strahlungsaustrittsfläche schließt den Halbleiterkörper in einer vertikalen Richtung, also senkrecht zu einer Haupterstreckungsebene der Halbleiterschichten der Halbleiterschichtenfolge ab. Zum Beispiel bildet die Halbleiterschicht die Strahlungsaustrittsfläche.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des optoelektronischen Halbleiterbauelements weist das Halbleiterbauelement eine Stromaufweitungsschicht auf. Die Stromaufweitungsschicht ist insbesondere außerhalb des Halbleiterkörpers angeordnet, beispielsweise auf der Strahlungsaustrittsfläche. Die Stromaufweitungsschicht ist beispielsweise für die im Halbleiterbauelement erzeugte Strahlung strahlungsdurchlässig ausgebildet. Zum Beispiel enthält die Stromaufweitungsschicht ein TCO-Material.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des optoelektronischen Halbleiterbauelements weist das Halbleiterbauelement eine Kontaktstruktur für die externe elektrische Kontaktierung der Halbleiterschicht auf. Die Kontaktstruktur ist insbesondere elektrisch leitend mit der Stromaufweitungsschicht verbunden. Beispielsweise weist das Halbleiterbauelement eine weitere Kontaktstruktur für die externe elektrische Kontaktierung der weiteren Halbleiterschicht auf. Durch Anlegen einer elektrischen Spannung zwischen der Kontaktstruktur und der weiteren Kontaktstruktur können Ladungsträger von unterschiedlichen Seiten in den aktiven Bereich injiziert werden und dort unter Emission von Strahlung rekombinieren.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Halbleiterbauelements grenzt die Stromaufweitungsschicht in Draufsicht auf das Halbleiterbauelement in einem Anschlussbereich an die Halbleiterschicht an. Der Anschlussbereich definiert denjenigen Bereich auf der Strahlungsaustrittsfläche, in dem eine Ladungsträgerinjektion von der Stromaufweitungsschicht in die Halbleiterschicht erfolgt. In Draufsicht auf das Halbleiterbauelement verläuft die Stromaufweitungsschicht insbesondere innerhalb einer einhüllenden äußeren Umrandung des Anschlussbereichs. Als eine einhüllende äußere Umrandung wird im Zweifel ein gedachter Verlauf eines elastischen Bandes angesehen, der entlang der Außenflächen der Stromaufweitungsschicht verläuft.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Halbleiterbauelements weist die Stromaufweitungsschicht, insbesondere innerhalb einer einhüllenden äußeren Umrandung des Anschlussbereichs, eine Strukturierung mit einer Mehrzahl von Ausnehmungen auf. Innerhalb der äußeren Umrandung des Anschlussbereichs ist die Stromaufweitungsschicht also nicht vollflächig mit homogener Dicke auf der Strahlungsaustrittsfläche angeordnet. Insbesondere tritt durch die Ausnehmungen im Betrieb des Halbleiterbauelements Strahlung aus dem Halbleiterbauelement aus. Bereiche, in denen der Halbleiterkörper von der Kontaktstruktur überdeckt ist und in denen sich keine darunter liegende Stromaufweitungsschicht befindet, werden dagegen nicht als Ausnehmungen im Sinne der vorliegenden Anmeldung angesehen. Ebenfalls stellen Bereiche, in denen die Strahlungsaustrittsfläche selbst eine Vertiefung aufweist, beispielsweise zur elektrischen Kontaktierung der weiteren Halbleiterschicht mittels der weiteren Kontaktstruktur, keine Ausnehmungen der Stromaufweitungsschicht im Anschlussbereich dar.
In mindestens einer Ausführungsform weist das optoelektronische Halbleiterbauelement einen Halbleiterkörper auf, der eine Halbleiterschichtenfolge mit einem zum Erzeugen von Strahlung vorgesehenen aktiven Bereich, einer Halbleiterschicht und einer weiteren Halbleiterschicht aufweist. Der aktive Bereich ist zwischen der Halbleiterschicht und der weiteren Halbleiterschicht angeordnet. Auf einer Strahlungsaustrittsfläche des Halbleiterkörpers ist eine Stromaufweitungsschicht angeordnet. Die Stromaufweitungsschicht ist elektrisch leitend mit einer Kontaktstruktur für die externe elektrische Kontaktierung der Halbleiterschicht verbunden. Die Stromaufweitungsschicht grenzt in Draufsicht auf das Halbleiterbauelement in einem Anschlussbereich an die Halbleiterschicht an. Die Stromaufweitungsschicht weist eine Strukturierung mit einer Mehrzahl von Ausnehmungen auf, durch die im Betrieb Strahlung aus dem Halbleiterbauelement austritt.
Die Ausnehmungen sind insbesondere innerhalb einer einhüllenden äußeren Umrandung des Anschlussbereichs ausgebildet.
Die Ausnehmungen weisen beispielsweise entlang einer Längsrichtung, entlang der sie eine maximale Ausdehnung aufweisen, eine Längsausdehnung auf. Weiterhin weisen die Ausnehmungen senkrecht zur Längsrichtung eine Querausdehnung auf. Bei kreisförmigen Ausnehmungen ist die Längsausdehnung gleich der Querausdehnung.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Halbleiterbauelements ist die Querausdehnung so an eine Querleitfähigkeit der Halbleiterschicht angepasst, dass in Draufsicht auf das Halbleiterbauelement an jeder Stelle in den Ausnehmungen im Betrieb des Halbleiterbauelements Ladungsträger über die Halbleiterschicht in den aktiven Bereich injiziert werden. Die Querausdehnung der Ausnehmungen ist also nur so groß, dass der aktive Bereich in Draufsicht auf das Halbleiterbauelement auch innerhalb der Ausnehmungen vollständig bestromt wird.
Insbesondere wird vermieden, dass sich mittels der Ausnehmungen im aktiven Bereich Bereiche ausbilden, die nicht bestromt werden und eine Strahlungsabsorption verursachen. Derartige Absorptionseffekte könnten die reduzierte Absorption in der Stromaufweitungsschicht aufgrund der Ausnehmungen überkompensieren. Im Anschlussbereich ist der maximale Abstand zur Stromaufweitungsschicht an jeder Stelle in den Aussparungen also so klein, dass Ladungsträger diesen Abstand aufgrund der Querleitfähigkeit der Halbleiterschicht überbrücken können.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Halbleiterbauelements sind die Ausnehmungen in Draufsicht auf das Halbleiterbauelement zumindest teilweise länglich ausgebildet. Beispielsweise weisen die Ausnehmungen entlang der Längsrichtung eine Längsausdehnung auf, die mindestens 20 % größer ist als die Querausdehnung entlang einer senkrecht zur Längsrichtung verlaufenden Querrichtung. Auch bei einer Längsausdehnung der Ausnehmungen, die sehr viel größer ist als Querausdehnung der Ausnehmungen, kann in den Ausnehmungen eine effiziente Ladungsträgerinjektion in den aktiven Bereich erfolgen. Beispielsweise ist die Ausdehnung in Längsrichtung mindestens doppelt so groß oder mindestens fünf Mal so groß wie die Querausdehnung. Die Ausnehmungen können beispielsweise eine elliptische oder grabenförmige Grundform aufweisen. Beispielsweise kann eine Mehrzahl von grabenförmig ausgebildeten und parallel zueinander verlaufenden Ausnehmungen eine kammförmige Struktur bilden. Die Ausnehmungen, insbesondere grabenförmige Ausnehmungen können sich auch bis zur äußeren Umrandung des Anschlussbereichs erstrecken. Alternativ können die Ausnehmungen in Draufsicht auf das Halbleiterbauelement vollständig innerhalb des Anschlussbereichs verlaufen. Bei länglich ausgebildeten Ausnehmungen verläuft die Längsrichtung vorzugsweise entlang einer lokalen Vorzugsrichtung des Stroms in der Stromaufweitungsschicht. Beispielsweise verlaufen die Längsrichtungen der Ausnehmungen entlang einer kürzesten Verbindung zwischen der Kontaktstruktur und der weiteren Kontaktstruktur an der jeweiligen Stelle. Dadurch werden der Strompfad innerhalb der Stromaufweitungsschicht und der durch die Stromaufweitungsschicht resultierende Serienwiderstand minimiert.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Halbleiterbauelements weist die Strukturierung grabenförmige Ausnehmungen mit zwischen den grabenförmigen Ausnehmungen verlaufenden Stegen der Stromaufweitungsschicht auf. Insbesondere nimmt eine Querausdehnung der grabenförmigen Ausnehmungen zumindest stellenweise mit zunehmendem Abstand von der Kontaktstruktur ab. Beispielsweise nimmt die Querausdehnung der grabenförmigen Ausnehmungen kontinuierlich ab. Zum Beispiel variiert eine Querausdehnung der grabenförmigen Ausnehmungen und/oder eine Querausdehnung der Stege im Anschlussbereich um mindestens 20 %, bevorzugt um mindestens 50 %.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Halbleiterbauelements variiert in Draufsicht auf das Halbleiterbauelement eine Fläche der Ausnehmungen und/oder ein Mittenabstand der Ausnehmungen. Mit anderen Worten ändert sich eine Belegung der Halbleiterschicht mit Material der Stromaufweitungsschicht in lateraler Richtung. Bei einer Variation der Fläche der Ausnehmungen sind vorzugsweise alle Ausnehmungen bezüglich deren Querausdehnung an die Querleitfähigkeit der Halbleiterschicht angepasst, so dass in Draufsicht auf das Halbleiterbauelement innerhalb der Ausnehmungen an jeder Stelle eine Ladungsträgerinjektion in den aktiven Bereich erfolgt.
Als Mittenabstand der Ausnehmungen wird im Zweifel der Abstand der jeweiligen Flächenschwerpunkte der Ausnehmungen angesehen.
Mit zunehmendem Abstand von der nächstgelegenen Kontaktstruktur nimmt insbesondere die Fläche der Ausnehmungen ab und/oder der Mittenabstand der Ausnehmungen zu. Bereiche, die nahe an der Kontaktstruktur angeordnet sind, sind also mit einem kleineren Volumen des Materials der Stromaufweitungsschicht bedeckt als weiter von der Kontaktstruktur entfernt angeordnete Bereiche.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Halbleiterbauelements weist der Anschlussbereich eine erste quadratische Fläche und eine zweite quadratische Fläche auf. Die erste quadratische Fläche und die zweite quadratische Fläche stellen jeweils Teilbereiche der Stromaufweitungsschicht dar, wobei die erste quadratische Fläche und die zweite quadratische Fläche gleich groß sind und jeweils eine Kantenlänge aufweisen, die größer oder gleich dem Zweifachen einer Querausdehnung der Ausnehmungen in der ersten quadratischen Fläche ist. In Draufsicht auf das Halbleiterbauelement füllen die Ausnehmungen in der ersten quadratischen Fläche mindestens 20 % der ersten quadratischen Fläche und die Ausnehmungen in der zweiten quadratischen Fläche höchstens 10 % der zweiten quadratischen Fläche. Die erste quadratische Fläche und die zweite quadratische Fläche sind jeweils vollständig innerhalb der äußeren Umrandung des Anschlussbereichs angeordnet. Die erste quadratische Fläche und die zweite quadratische Fläche können insbesondere als Maß für die Variation der Belegung des Anschlussbereichs mit Material der Stromaufweitungsschicht dienen.
Hierbei ist insbesondere die erste Fläche näher an einem nächstgelegenen Punkt der Kontaktstruktur angeordnet als die zweite Fläche. Insbesondere kann sich die erste Fläche in einem Strompfad zwischen dem nächstgelegenen Punkt der Kontaktstruktur und der zweiten Fläche befinden.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Halbleiterbauelements erstrecken sich die Ausnehmungen in vertikaler Richtung nicht vollständig durch die Stromaufweitungsschicht hindurch. Auch im Bereich der Ausnehmungen grenzt die Stromaufweitungsschicht also an die Halbleiterschicht an. Eine großflächige Ladungsträgerinjektion in die Halbleiterschicht wird so vereinfacht.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Halbleiterbauelements sind die Ausnehmungen als Aussparungen ausgebildet, die sich vollständig durch die Stromaufweitungsschicht hindurch erstrecken. Derartige Ausnehmungen sind besonders einfach herzustellen. Weiterhin muss die im aktiven Bereich im Betrieb erzeugte Strahlung im Bereich der Aussparungen kein Material der Stromaufweitungsschicht passieren. Der in der Stromaufweitungsschicht absorbierte Strahlungsanteil wird so verringert.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Halbleiterbauelements enthält die Strukturierung in Draufsicht auf das Halbleiterbauelement eine optische Information. Die optische Information kann beispielsweise in Form von einem oder mehreren Schriftzeichen und/oder Symbolen ausgebildet sein. Die optische Information ist vorzugsweise so ausgebildet, dass sie unter einem Lichtmikroskop erkennbar ist.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Halbleiterbauelements weist die Strukturierung zumindest eine erste Ausnehmung und eine zweite Ausnehmung auf, wobei sich die erste Ausnehmung und die zweite Ausnehmung in Draufsicht auf das Halbleiterbauelement in ihrer Grundfläche voneinander unterscheiden. Beispielsweise weisen die erste Ausnehmung und die zweite Ausnehmung eine unterschiedliche Form und/oder eine unterschiedliche Fläche auf.
Insbesondere weist die Strukturierung eine Mehrzahl erster Ausnehmungen und eine Mehrzahl zweiter Ausnehmungen auf, wobei mittels der ersten Ausnehmungen und der zweiten Ausnehmungen eine Information codiert ist. Beispielsweise kann die Information in digitaler Form codiert sein, wobei die ersten Ausnehmungen eine digitale Null und die zweiten Ausnehmungen eine digitale Eins repräsentieren oder umgekehrt. Weiterhin kann beispielsweise mittels grabenförmiger Ausnehmungen eine Information in Form eines Strichcodes (Barcode) codiert sein.
Die Information kann beispielsweise die Herstellung des Halbleiterbauelements betreffen und zum Beispiel Angaben über den Hersteller oder Parameter während der Herstellung des Verfahrens enthalten. Die Nachverfolgbarkeit der Halbleiterbauelemente wird so verbessert.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Halbleiterbauelements ist die Strukturierung so ausgebildet, dass die Strukturierung in einem Bereich, in dem ein Stromfluss lokal eine Vorzugsrichtung in der Stromaufweitungsschicht aufweist, einen lateralen Stromfluss entlang der Vorzugsrichtung begünstigt. Beispielsweise sind länglich ausgebildete Ausnehmungen mit ihrer Längsrichtung entlang der Vorzugsrichtung orientiert.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Halbleiterbauelements ist die Strukturierung in einem Bereich, in dem ein Stromfluss lokal keine Vorzugsrichtung aufweist, so ausgebildet, dass die Strukturierung keine oder zumindest keine wesentliche die Richtung des lateralen Stromflusses beeinflussende Wirkung hat. Beispielsweise kann die Strukturierung mittels einer Mehrzahl von Ausnehmungen gebildet sein, die gitterförmig oder wabenförmig angeordnet sind. Eine solche Strukturierung kann beispielsweise in einem Bereich des Anschlussbereichs zweckmäßig sein, in dem die angrenzende Kontaktstruktur nicht gerade verläuft und beispielsweise einen Knick oder eine Biegung aufweist.
Insbesondere kann das Halbleiterbauelement mindestens eine Stelle mit einer Strukturierung mit einer die Richtung des lateralen Stromflusses beeinflussenden Wirkung und eine Stelle mit einer Strukturierung mit einer die Richtung des lateralen Stromflusses nicht beeinflussenden Wirkung aufweisen.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Halbleiterbauelements ist die Strahlungsaustrittsfläche in einem Bereich des Halbleiterbauelements, in dem eine Stromdichte unter 20 % der mittleren Stromdichte liegt, zur Erhöhung der Strahlungsauskopplung aus dem Halbleiterbauelement frei von der Stromaufweitungsschicht. Ein Bereich des Halbleiterbauelements, in dem beispielsweise aufgrund der Geometrie der Kontaktstruktur und/oder der weiteren Kontaktstruktur auch bei Vorhandensein einer Stromaufweitungsschicht nur eine vergleichsweise geringe Ladungsträgerinjektion in den darunter angeordneten Teil des aktiven Bereichs erzielt werden könnte, wird also gezielt von der Stromaufweitungsschicht freigehalten, um so die Strahlungsauskopplung aus dem Halbleiterbauelement in diesem Bereich zu erhöhen.
Weitere Ausgestaltungen und Zweckmäßigkeiten ergeben sich aus der folgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele in Verbindung mit den Figuren.
Es zeigen:

die 1A und 1B ein Ausführungsbeispiel für ein optoelektronisches Halbleiterbauelement in schematischer Draufsicht (1A) und zugehöriger Schnittansicht entlang der Linie A-A' (1B);
die 1C und 1D weitere Ausführungsbeispiele für ein optoelektronisches Halbleiterbauelement in schematischer Schnittansicht;
die 2A bis 2J jeweils Ausführungsbeispiele für eine Strukturierung anhand eines jeweils vergrößert dargestellten Ausschnitts 91 der 1A;
3 ein Ausführungsbeispiel für eine Strukturierung anhand eines weiteren Ausschnitts 92 der 1A; und
4 eine Leuchtdichteverteilung eines Halbleiterbauelements. Gleiche, gleichartige oder gleich wirkende Elemente sind in den Figuren mit denselben Bezugszeichen versehen.

Die Figuren und die Größenverhältnisse der in den Figuren dargestellten Elemente untereinander sind nicht als maßstäblich zu betrachten. Vielmehr können einzelne Elemente und insbesondere Schichtdicken zur besseren Darstellbarkeit und/oder zum besseren Verständnis übertrieben groß dargestellt sein.
In 1A ist ein optoelektronisches Halbleiterbauelement 1 in Draufsicht gezeigt. Das Halbleiterbauelement ist als ein Halbleiterchip ausgebildet, beispielsweise als eine Leuchtdiode.
Das Halbleiterbauelement 1 weist einen Halbleiterkörper mit einer Halbleiterschichtenfolge 2 auf. In einer senkrecht zu einer Haupterstreckungsebene der Halbleiterschichten der Halbleiterschichtenfolge verlaufenden vertikalen Richtung ist der Halbleiterkörper durch eine Strahlungsaustrittsfläche 210 begrenzt.
Der Halbleiterkörper mit der Halbleiterschichtenfolge 2 umfasst einen zur Erzeugung von Strahlung vorgesehenen aktiven Bereich 20. Der aktive Bereich 20 ist zwischen einer Halbleiterschicht 21 eines ersten Leitungstyps und einer weiteren Halbleiterschicht 22 eines vom ersten Leistungstyp verschiedenen zweiten Leitungstyps angeordnet. Der Halbleiterkörper, insbesondere der aktive Bereich 20 enthält beispielsweise ein III-V-Verbindungshalbleitermaterial.
III-V-Verbindungshalbleitermaterialien sind zur Strahlungserzeugung im ultravioletten (Al_x In_y Ga_1-x-y N) über den sichtbaren (Al_x In_y Ga_1-x-y N, insbesondere für blaue bis grüne Strahlung, oder Al_x In_y Ga_1-x-y P, insbesondere für gelbe bis rote Strahlung) bis in den infraroten (Al_x In_y Ga_1-x-y As) Spektralbereich besonders geeignet. Hierbei gilt jeweils 0 ≤ x ≤ 1, 0 ≤ y ≤ 1 und x + y ≤ 1, insbesondere mit x ≠ 1, y ≠ 1, x ≠ 0 und/oder y ≠ 0. Mit III-V-Verbindungshalbleitermaterialien, insbesondere aus den genannten Materialsystemen, können weiterhin bei der Strahlungserzeugung hohe interne Quanteneffizienzen erzielt werden.
Beispielsweise enthält die Halbleiterschicht 21 p-leitend dotiertes Nitrid-Verbindungshalbleitermaterial, insbesondere Al_x In_y Ga_1-x-y N, und die weitere Halbleiterschicht n-leitend dotiertes Nitrid-Verbindungshalbleitermaterial.
Die Halbleiterschicht 21 bildet die Strahlungsaustrittsfläche 210. Die Halbleiterschicht 21 ist also zwischen der Strahlungsaustrittsfläche 210 und dem aktiven Bereich 20 angeordnet.
Auf der Strahlungsaustrittsfläche 210 ist eine Stromaufweitungsschicht 3 angeordnet. Die Stromaufweitungsschicht 3 ist für die im aktiven Bereich erzeugte Strahlung durchlässig ausgebildet und enthält beispielsweise ein TCO-Material, etwa Indiumzinnoxid (ITO) oder Zinkoxid (ZnO).
Das Halbleiterbauelement 1 weist weiterhin eine Kontaktstruktur 4 für die externe elektrische Kontaktierung der Halbleiterschicht 21 auf. Die Kontaktstruktur 4 weist in dem gezeigten Ausführungsbeispiel eine Kontaktfläche 41 für die elektrische Kontaktierung, beispielsweise mittels einer Drahtbond-Verbindung auf. Von der Kontaktfläche 41 ausgehend verlaufen Stege 42 zur Stromverteilung über die Strahlungsaustrittsfläche 210. Die Anordnung der Stege 42, deren Position und deren Anzahl kann in weiten Grenzen variiert werden. Beispielsweise kann die Kontaktstruktur als ein geschlossener Rahmen ausgebildet sein, der entlang der Seitenflächen des Halbleiterbauelements 1 verläuft.
Die Kontaktfläche 41 ist vorzugsweise so ausgebildet, dass eine Ladungsträgerinjektion unterhalb der Kontaktfläche vermieden oder zumindest vermindert wird. Die 1B bis 1D zeigen hierfür verschiedene Ausführungsbeispiele. Davon abgesehen bestehen zwischen diesen Ausführungsbeispielen keine weiteren Unterschiede.
Bei dem in 1B dargestellten Ausführungsbeispiel grenzt die Kontaktstruktur direkt an die Halbleiterschicht 21 an. In diesem Bereich ist die Stromaufweitungsschicht ausgespart. Der elektrische Kontakt zwischen der Kontaktfläche 41 und der Halbleiterschicht ist gezielt so ausgebildet, dass im Wesentlichen keine direkte Ladungsträgerinjektion von der Kontaktfläche 41 in die Halbleiterschicht 21 erfolgt. Insbesondere besteht zwischen der Kontaktfläche und der Halbleiterschicht keine direkte ohmsche Verbindung.
Bei dem in 1C dargestellten Ausführungsbeispiel überlappen die Stromaufweitungsschicht 3 und die Kontaktfläche 41. Insbesondere verläuft die Stromaufweitungsschicht 3 unterhalb der Kontakfläche durchgängig. Zur Vermeidung einer Ladungsträgerinjektion unterhalb der Kontaktfläche ist unterhalb der Kontaktfläche 41 zwischen der Stromaufweitungsschicht 3 und der Halbleiterschicht 21 eine Isolationsschicht 6 angeordnet.
Beispielsweise enthält die Isolationsschicht ein Oxid oder ein Nitrid. Weder die Kontaktfläche 41 noch die Stromaufweitungsschicht 3 grenzen unterhalb der Kontakfläche direkt an die Halbleiterschicht 21 an.
Bei dem in 1D dargestellten Ausführungsbeispiel weist die Isolationsschicht 6 im Unterschied zu 1D eine Aussparung 65 auf. In Draufsicht auf das Halbleiterbauelement 1 überlappen die Kontaktfläche 41 und die Aussparung. In der Aussparung 65 grenzt die Kontaktfläche 41 unmittelbar an die Halbleiterschicht 21 an. Die Kontaktfläche erstreckt sich in diesem Ausführungsbeispiel also bereichsweise durch die Stromaufweitungsschicht 3 und die Isolationsschicht 6 hindurch. Der elektrische Kontakt zwischen der Kontaktfläche 41 und der Halbleiterschicht ist gezielt so ausgebildet, dass im Wesentlichen keine direkte Ladungsträgerinjektion von der Kontaktfläche 41 in die Halbleiterschicht 21 erfolgt.
Weiterhin weist das Halbleiterbauelement 1 eine weitere Kontaktstruktur 5 mit einer weiteren Kontaktfläche 51 und einem weiteren Steg 52 auf. Die weitere Kontaktstruktur 5 ist zur externen elektrischen Kontaktierung der weiteren Halbleiterschicht 22 vorgesehen. Die weitere Kontaktstruktur 5 ist in einer Ausnehmung 25 des Halbleiterkörpers mit der Halbleiterschichtenfolge 2 angeordnet. Die Ausnehmung 25 erstreckt sich durch die Halbleiterschicht 21 und den aktiven Bereich 20 hindurch in die weitere Halbleiterschicht 22 hinein.
Die Halbleiterschichtenfolge 2 ist auf einem Träger 29 angeordnet. Als Träger eignet sich beispielsweise ein Aufwachssubstrat für die insbesondere epitaktische Abscheidung der Halbleiterschichten des Halbleiterkörpers 2, beispielsweise mittels MOVPE. Beispielsweise enthält der Träger 29 ein strahlungsdurchlässiges Material, etwa Saphir, Galliumnitrid oder Siliziumcarbid. Es kann aber auch ein anderes Material Anwendung finden, beispielsweise Silizium.
Die Stromaufweitungsschicht 3 ist in einem Anschlussbereich 30 auf der Halbleiterschicht 21 angeordnet und grenzt an die Halbleiterschicht an. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel verläuft der Anschlussbereich 30 innerhalb einer äußeren Umrandung mit einer rechteckigen Grundform. Innerhalb dieser Umrandung weist die Stromaufweitungsschicht eine Strukturierung 31 mit einer Mehrzahl von Ausnehmungen 35 auf.
Verschiedene Ausführungsbeispiele für die Strukturierung sind anhand eines Ausschnitts 91 und eines weiteren Ausschnitts 92 in den 2A bis 2J beziehungsweise 3 gezeigt.
Die Ausnehmungen der Strukturierung sind jeweils so ausgebildet, dass Strahlung im Betrieb des Halbleiterbauelements durch die Ausnehmungen hindurch austreten kann. Bereiche des Halbleiterbauelements 1, in denen die Strahlungsaustrittsfläche 210 frei von der Stromaufweitungsschicht ist, beispielsweise um gegebenenfalls eine elektrische Kontaktierung mittels der Kontaktstruktur 4, wie etwa in 1B oder 1D dargestellt, oder der weiteren Kontaktstruktur 5 herzustellen, stellen dagegen keine solchen Ausnehmungen dar. An diesen Stellen kann aufgrund der strahlungsundurchlässigen, beispielsweise metallischen Ausgestaltung der Kontaktstruktur 4 und der weiteren Kontaktstruktur 5 keine Strahlung aus dem Halbleiterbauelement austreten.
Die Ausnehmungen 35 können sich in vertikaler Richtung vollständig durch die Stromaufweitungsschicht 3 hindurch erstrecken oder als Sacklöcher ausgebildet sein, die in der Stromaufweitungsschicht enden. Sich durch die Stromaufweitungsschicht hindurch erstreckende Ausnehmungen, also Aussparungen, sind besonders einfach herstellbar und minimieren die Absorption in den Bereichen der Ausnehmungen. Bei Ausnehmungen, die sich nicht vollständig durch die Stromaufweitungsschicht hindurch erstrecken, grenzt die Stromaufweitungsschicht auch im Bereich der Ausnehmungen an die Halbleiterschicht 21 an. Eine möglichst großflächige Stromeinprägung in die Halbleiterschicht 21 ist so vereinfacht.
Eine Querausdehnung der Ausnehmungen beträgt vorzugsweise zwischen einschließlich 2 µm und einschließlich 100 µm, besonders bevorzugt zwischen einschließlich 2 µm und einschließlich 50 µm. Als Querausdehnung wird hierbei die maximale Ausdehnung senkrecht zu einer Längsrichtung, entlang der die Ausnehmung die maximale Ausdehnung aufweist, verstanden. In 2A ist exemplarisch eine Längsausdehnung 351 und eine Querausdehnung 352 für elliptische Ausnehmungen 35 gezeigt.
Die maximale Querausdehnung der Ausnehmungen, bei der auch in den Ausnehmungen eine vollständige Bestromung des aktiven Bereichs erfolgt, hängt insbesondere von der Querleitfähigkeit der elektrisch zu kontaktierenden Halbleiterschicht 21 ab.
Die Längsausdehnung der Ausnehmungen kann dagegen auch sehr viel größer sein als die Querausdehnung, so lange der kleinste Abstand innerhalb der Ausnehmungen zur nächstgelegenen Stelle der Stromaufweitungsschicht nicht größer ist als die Stromaufweitungslänge in der Halbleiterschicht 21.
Mittels der Ausnehmungen 35 entstehen Bereiche auf der Strahlungsaustrittsfläche 210, aus denen Strahlung aus dem Halbleiterbauelement austreten kann, ohne die gesamte Dicke der Stromaufweitungsschicht 3 passieren zu müssen. Dadurch verringert sich der Anteil der insgesamt im Halbleiterbauelement absorbierten Strahlung. Die laterale Ausdehnung der Ausnehmungen ist in Draufsicht auf das Halbleiterbauelement so ausgebildet, dass an jeder Stelle in den Ausnehmungen im Betrieb des Halbleiterbauelements 1 Ladungsträger über die Halbleiterschicht 21 in den aktiven Bereich 20 injiziert werden können. So wird vermieden, dass im aktiven Bereich unterhalb der Ausnehmungen 35 Stellen entstehen können, die nicht bestromt werden und im Betrieb eine erhöhte Absorption verursachen. Eine solche Absorption könnte die verringerte Absorption durch die Stromaufweitungsschicht 3 aufgrund der Ausnehmungen 35 überkompensieren.
Mittels der Strukturierung 31 der Stromaufweitungsschicht 3 werden also eine minimierte Strahlungsabsorption und eine effiziente Ladungsträgerinjektion miteinander vereint.
Innerhalb des Anschlussbereichs 30 kann die Belegung mit Material der Stromaufweitungsschicht 3 variiert sein. Als Maß für die Belegung mit Material der Stromaufweitungsschicht kann beispielsweise ein Quadrat herangezogen werden, das eine Kantenlänge, die größer oder gleich dem Zweifachen einer Querausdehnung der Ausnehmungen ist. Dieses Quadrat zeigt an verschiedenen Stellen des Anschlussbereichs 30 eine unterschiedliche Belegung. In 1A sind exemplarisch eine erste quadratische Fläche 81 und eine gleich große zweite quadratische Fläche 82 eingetragen, wobei die erste quadratische Fläche 81 näher an der nächstgelegenen Umrandung der Kontaktstruktur 4 liegt als die zweite quadratische Fläche 82. Vorzugsweise füllen die Ausnehmungen in der ersten quadratischen Fläche mindestens 50 % der ersten quadratischen Fläche und die Ausnehmungen in der zweiten quadratischen Fläche füllen höchstens 10 % der zweiten quadratischen Fläche.
Die Belegung mit Material der Stromaufweitungsschicht 3 kann beispielsweise linear oder mit einer höheren Potenz mit zunehmendem Abstand von der nächstgelegenen Umrandung der Kontaktstruktur 4 zunehmen. Zum Beispiel nimmt die Belegung proportional zu xⁿ zu, wobei x der Abstand ist und 0 < n ≤ 1 gilt. In Bereichen, die nahe an der Kontaktstruktur 4 sind und in denen deshalb eine vergleichsweise große Ladungsträgerinjektion in den aktiven Bereich 20 über die Halbleiterschicht 21 erfolgt, weisen also eine vergleichsweise geringe Belegung mit Material der Stromaufweitungsschicht 3 auf. Aufgrund der erhöhten Strahlungsemission in diesen Bereichen wirken sich hier die verringerten Absorptionsverluste durch die Ausnehmungen 35 besonders günstig auf die Effizienz des Halbleiterbauelements 1 aus. Bereiche, die weiter von der Kontaktstruktur 4 entfernt sind, werden dagegen aufgrund des längeren Strompfads in der Stromaufweitungsschicht 3 weniger stark bestromt, insbesondere wenn die Querleitfähigkeit der Halbleiterschicht 21 geringer ist als die Querleitfähigkeit der weiteren Halbleiterschicht 22.
Durch eine Variation der Belegung mit der Stromaufweitungsschicht 3 mittels der Strukturierung 31 kann insbesondere eine Optimierung im Hinblick auf eine homogene Stromdichte und/oder eine homogene Leuchtdichte erzielt werden.
Vorzugsweise ist die Strukturierung 31 der Stromaufweitungsschicht 3 und die äußeren Umrandung der Stromaufweitungsschicht frei von eckigen Kanten. Die Gefahr von Strom- und/oder Spannungsspitzen, die zur Erwärmung oder gar zur Zerstörung des Halbleiterbauelements 1 führen könnten, ist so vermieden.
Der Abstand der der Kontaktstruktur 4 nächstgelegenen Ausnehmungen 35 von der Kontaktstruktur 4 ist vorzugsweise so groß, dass die Ausnehmungen die Verteilung des Stroms in der Stromaufweitungsschicht nicht oder zumindest nicht wesentlich behindern.
Bei dem in 2A dargestellten Ausführungsbeispiel für die Strukturierung 31 sind die Ausnehmungen 35 matrixförmig angeordnet. Die Längsausdehnung der Ausnehmungen 35 verläuft jeweils senkrecht zur Umrandung der nächstgelegenen Kontaktstruktur 4. Ein Stromfluss innerhalb der Stromaufweitungsschicht 3 entlang einer Vorzugsrichtung des Stroms zwischen der Kontaktstruktur 4 und der weiteren Kontaktstruktur 5 kann sich so zwischen den Ausnehmungen 35 durchgängig erstrecken. Dadurch wird der Strompfad gering gehalten, den die Ladungsträger zur Bestromung des aktiven Bereichs 20 in der Stromaufweitungsschicht 3 zurücklegen müssen.
Im Unterschied zu kreisförmigen Ausnehmungen kann bei länglichen, beispielsweise elliptischen Ausnehmungen die Fläche der Ausnehmungen vergrößert werden, ohne dass sich der maximale Abstand zur nächstgelegenen Stelle der Stromaufweitungsschicht 3 vergrößert. Beispielsweise ist der Punkt mit maximalem Abstand bei einer Ellipse der Mittelpunkt der Ellipse und der maximale Abstand entspricht der halben Querachse der Ellipse.
Bei dem in 2B dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Ausnehmungen 35 ebenfalls länglich ausgebildet und weisen eine grabenförmige Grundform auf. Die grabenförmigen Ausnehmungen 35 verlaufen parallel zueinander, so dass zwischen diesen Gräben Stege 33 der Stromaufweitungsschicht 3 entstehen. Die grabenförmigen Ausnehmungen 35 können sich auch, wie in 2C dargestellt, bis zum Rand der Stromaufweitungsschicht 3 erstrecken, so dass sich bereichsweise eine kammförmige Strukturierung 31 ergibt.
Die Querausdehnung der grabenförmigen Ausnehmungen 35 und/oder der Stege 33 kann, wie in 2D dargestellt, auch variieren. Vorzugsweise nimmt eine Querausdehnung der grabenförmigen Ausnehmungen zumindest stellenweise mit zunehmendem Abstand von der Kontaktstruktur 4 ab. Die Strahlungsaustrittsfläche 210 weist also wiederum nahe der Kontaktstruktur 4 eine niedrigere Belegung mit der Stromaufweitungsschicht 3 auf als in einem weiter von der Kontaktstruktur 4 entfernten Bereich. Die Querausdehnung der grabenförmigen Ausnehmungen und/oder die Querausdehnung der Stege 33 kann im Anschlussbereich beispielsweise um mindestens 50 % variieren.
In den 2E bis 2H sind verschiedene Ausgestaltungen gezeigt, in denen die Belegung mit Material der Stromaufweitungsschicht 3 variiert ist. Bei den Ausführungsbeispielen gemäß 2E und 2F variiert die Belegung mittels einer Variation der Querausdehnung der Ausnehmungen 35. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel sind die Ausnehmungen 35 kreisförmig ausgebildet. Davon abweichend können sie aber auch eine längliche Grundform, beispielsweise eine elliptische Grundform aufweisen.
In den 2G und 2H sind jeweils Ausführungsbeispiele gezeigt, bei denen die Belegung mittels einer Variation des mittleren Abstands zwischen benachbarten Ausnehmungen 35 variiert. Bei den in 2F und 2H dargestellten Ausführungsbeispielen sind die Ausnehmungen 35 jeweils so angeordnet, dass sich senkrecht zur Kontaktstruktur 4 durchgängige Strompfade zwischen den Ausnehmungen 35 ausbilden. Diese Ausgestaltung fördert einen lokalen Stromfluss entlang einer Vorzugsrichtung senkrecht zur nächstgelegenen Kontaktstruktur 4.
Die in den 2E und 2G dargestellte Ausgestaltung, bei der parallel zueinander verlaufende Reihen der Ausnehmungen entlang der Kontaktstruktur 4 versetzt zueinander angeordnet sind, eignen sich insbesondere für Bereiche der Stromaufweitungsschicht, in denen keine Vorzugsrichtung senkrecht zur Kontaktstruktur 4 besteht. Durch die gezeigte Anordnung der Ausnehmungen, die lokal zumindest näherungsweise einem hexagonalen Gitter entspricht, erhöht sich die Dichte der Ausnehmungen bei gleichem Abstand zwischen benachbarten Ausnehmungen.
In den 2I und 2J sind zwei Ausführungsbeispiele gezeigt, in denen mittels der Strukturierung 31 eine optische Information 39 gebildet ist. Bei dem in 2I dargestellten Ausführungsbeispiel ist die optische Information 39 mittels Buchstaben gebildet, in dem gezeigten Ausführungsbeispiel durch eine Zeichenkette „OSRAM“. Selbstverständlich eignet sich auch eine andere Art von Buchstaben, Zeichen oder grafischen Symbolen wie Logos als optische Information. Vorzugsweise sind die Buchstaben oder Elemente so ausgebildet, dass sie einen Stromfluss in der Stromaufweitungsschicht nur geringfügig beeinflussen. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel weisen die einzelnen Buchstaben jeweils senkrecht zur Kontaktstruktur 4 eine lang gestreckte Form auf.
Bei dem in 2J dargestellten Ausführungsbeispiel weist die Strukturierung 31 eine Mehrzahl erster Ausnehmungen 35a und eine Mehrzahl zweiter Ausnehmungen 35b auf, die sich in ihrer Größe unterscheiden und matrixförmig angeordnet sind. Mittels dieser zwei verschiedenen Typen von Ausnehmungen kann eine optische Information in digitaler Form codiert sein.
Durch eine gezielte Variation der Fläche und/oder Form der Ausnehmungen ist also eine optische Information darstellbar, ohne dass dies großen Einfluss auf die Leistungsfähigkeit des Halbleiterbauelements haben muss.
Die optische Information eignet sich insbesondere für die Nachverfolgbarkeit der hergestellten Halbleiterbauelemente und kann beispielsweise Informationen zur Herstellung, zum Beispiel zum Hersteller selbst, zur Charge oder zur Position des hergestellten Halbleiterchips auf dem Wafer, aus dem er hervorgeht, enthalten. Beispielsweise lässt sich durch 16 Ausnehmungen eine Information von 16 Bit, also eine Information über 65.536 verschiedene Positionen auf dem Wafer angeben.
Selbstverständlich kann die Information auch in anderer Form codiert sein, beispielsweise durch eine Variation der Form der Ausnehmungen. Weiterhin kann beispielsweise bei länglichen Ausnehmungen, etwa grabenförmigen Ausnehmungen eine optische Information in Form eines Strichmusters (Barcode) codiert sein.
In 3 ist ein Ausführungsbeispiel für eine Strukturierung anhand eines weiteren Ausschnitts 92 gezeigt. Dieser weitere Ausschnitt 92 befindet sich in einem Bereich der Stromaufweitungsschicht 31, in dem die angrenzende Kontaktstruktur 4 nicht durchgängig geradlinig verläuft. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel weist die Kontaktstruktur 4 zwei Knicke auf. In einem solchen Bereich stellt sich keine großflächige gleichmäßige Vorzugsrichtung für den Stromfluss innerhalb der Stromaufweitungsschicht ein. In solchen Bereichen ist beispielsweise eine Anordnung von Ausnehmungen in einem Muster, das keine wesentliche Stromwirkung hat, beispielsweise ein wabenförmiges Muster, besonders geeignet.
4 zeigt schematisch die Leuchtdichteverteilung L eines Halbleiterbauelements ohne eine Strukturierung einer Stromaufweitungsschicht. Die Leuchtdichte L und die Dimensionen entlang der x-Achse und der y-Achse sind jeweils in beliebigen Einheiten (arbitrary units, a.u.) angegeben.
In verschiedenen Bereichen des Halbleiterbauelements 1 kann, wie in 4 dargestellt, auf das Ausbilden einer Stromaufweitungsschicht 3 gezielt verzichtet werden. Dies ist insbesondere für Randbereiche oder Eckbereiche zweckmäßig, in denen aufgrund der Anordnung der Kontaktbereiche auch bei Vorsehen einer Stromaufweitungsschicht nur eine vergleichsweise geringe Ladungsträgerinjektion in den darunter liegenden aktiven Bereich erfolgen würde. Auch für innenliegende Bereichen, in denen nur eine geringe Ladungsträgerinjektion erfolgen würde, kann dies zweckmäßig sein. Beispielsweise sind dies Bereiche des Halbleiterbauelements, in dem eine Stromdichte unter 20 % der mittleren Stromdichte liegt. Durch Freibereiche 38 an diesen Stellen kann die Auskopplung der erzeugten Strahlung, die an einer beliebigen Position innerhalb des aktiven Bereichs 20 entstehen kann, erhöht werden.

Claims

Optoelektronisches Halbleiterbauelement (1) mit einem Halbleiterkörper (2), der eine Halbleiterschichtenfolge mit einem zum Erzeugen von Strahlung vorgesehenen aktiven Bereich (20), einer Halbleiterschicht (21) und einer weiteren Halbleiterschicht (22) aufweist, wobei - der aktive Bereich (20) zwischen der Halbleiterschicht (21) und der weiteren Halbleiterschicht (22) angeordnet ist; - auf einer Strahlungsaustrittsfläche (210) des Halbleiterkörpers (2) eine Stromaufweitungsschicht (3) angeordnet ist; - die Stromaufweitungsschicht (3) elektrisch leitend mit einer Kontaktstruktur (4) für die externe elektrische Kontaktierung der Halbleiterschicht (21) verbunden ist; - die Stromaufweitungsschicht (3) in Draufsicht auf das optoelektronische Halbleiterbauelement (1) in einem Anschlussbereich (30) an die Halbleiterschicht (21) angrenzt; - die Stromaufweitungsschicht (3) eine Strukturierung (31) mit einer Mehrzahl von Ausnehmungen (35) aufweist, durch die im Betrieb Strahlung aus dem optoelektronischen Halbleiterbauelement (1) austritt; und - die Strukturierung (31) grabenförmige Ausnehmungen mit zwischen den grabenförmigen Ausnehmungen verlaufenden Stegen der Stromaufweitungsschicht (3) aufweist und eine Querausdehnung der grabenförmigen Ausnehmungen zumindest stellenweise mit zunehmendem Abstand von der Kontaktstruktur (4) abnimmt.
Optoelektronisches Halbleiterbauelement (1) nach Anspruch 1, wobei die Ausnehmungen (35) in Draufsicht auf das optoelektronische Halbleiterbauelement (1) zumindest teilweise länglich ausgebildet sind, wobei die Ausnehmungen (35) entlang einer Längsrichtung eine Längsausdehnung (351) aufweisen, die mindestens 20% größer ist als eine Querausdehnung (352) entlang einer senkrecht zur Längsrichtung verlaufenden Querrichtung.
Optoelektronisches Halbleiterbauelement (1) nach Anspruch 2, wobei die Querausdehnung so an eine Querleitfähigkeit der Halbleiterschicht (21) angepasst ist, dass in Draufsicht auf das optoelektronische Halbleiterbauelement (1) an jeder Stelle in den Ausnehmungen (35) im Betrieb des optoelektronischen Halbleiterbauelements (1) Ladungsträger über die Halbleiterschicht (21) in den aktiven Bereich (20) injiziert werden.
Optoelektronisches Halbleiterbauelement (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei in Draufsicht auf das optoelektronische Halbleiterbauelement (1) eine Fläche der Ausnehmungen (35) und/oder ein Mittenabstand der Ausnehmungen (35) variiert.
Optoelektronisches Halbleiterbauelement (1) mit einem Halbleiterkörper (2), der eine Halbleiterschichtenfolge mit einem zum Erzeugen von Strahlung vorgesehenen aktiven Bereich (20), einer Halbleiterschicht (21) und einer weiteren Halbleiterschicht (22) aufweist, wobei - der aktive Bereich (20) zwischen der Halbleiterschicht (21) und der weiteren Halbleiterschicht (22) angeordnet ist; - auf einer Strahlungsaustrittsfläche (210) des Halbleiterkörpers (2) eine Stromaufweitungsschicht (3) angeordnet ist; - die Stromaufweitungsschicht (3) elektrisch leitend mit einer Kontaktstruktur (4) für die externe elektrische Kontaktierung der Halbleiterschicht (21) verbunden ist; - die Stromaufweitungsschicht (3) in Draufsicht auf das optoelektronische Halbleiterbauelement (1) in einem Anschlussbereich (30) an die Halbleiterschicht (21) angrenzt; - die Stromaufweitungsschicht (3) eine Strukturierung (31) mit einer Mehrzahl von Ausnehmungen (35) aufweist, durch die im Betrieb Strahlung aus dem optoelektronischen Halbleiterbauelement (1) austritt; - der Anschlussbereich (30) eine erste quadratische Fläche (81) und eine zweite quadratische Fläche (82) aufweist, wobei die erste quadratische Fläche (81) und die zweite quadratische Fläche (82) gleich groß sind und jeweils eine Kantenlänge aufweisen, die größer oder gleich dem Zweifachen einer Querausdehnung der Ausnehmungen (35) in der ersten quadratischen Fläche (81) ist, und - in Draufsicht auf das optoelektronische Halbleiterbauelement (1) die Ausnehmungen (35) in der ersten quadratischen Fläche (81) mindestens 20 % der ersten quadratischen Fläche (81) und die Ausnehmungen (35) in der zweiten quadratischen Fläche (82) höchstens 10 % der zweiten quadratischen Fläche (82) füllen.
Optoelektronisches Halbleiterbauelement (1) nach Anspruch 5, wobei die erste quadratische Fläche (81) näher an einem nächst gelegenen Punkt der Kontaktstruktur (4) angeordnet ist als die zweite quadratische Fläche (82).
Optoelektronisches Halbleiterbauelement (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei sich die Ausnehmungen (35) in einer senkrecht zur Haupterstreckungsebene der Halbleiterschichtenfolge verlaufenden vertikalen Richtung nicht vollständig durch die Stromaufweitungsschicht (3) hindurch erstrecken.
Optoelektronisches Halbleiterbauelement (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Ausnehmungen (35) als Aussparungen ausgebildet sind, die sich vollständig durch die Stromaufweitungsschicht (3) hindurch erstrecken.
Optoelektronisches Halbleiterbauelement (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Strukturierung (31) in Draufsicht auf das optoelektronische Halbleiterbauelement (1) eine optische Information (39) enthält.
Optoelektronisches Halbleiterbauelement (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Strukturierung (31) zumindest eine erste Ausnehmung (35a) und eine zweite Ausnehmung (35b) aufweist, wobei sich die erste Ausnehmung (35a) und die zweite Ausnehmung (35b) in Draufsicht auf das optoelektronische Halbleiterbauelement (1) in ihrer Grundfläche voneinander unterscheiden.
Optoelektronisches Halbleiterbauelement (1) nach Anspruch 10, wobei die Strukturierung (31) eine Mehrzahl erster Ausnehmungen (35a) und eine Mehrzahl zweiter Ausnehmungen (35b) aufweist und mittels der ersten Ausnehmungen (35a) und der zweiten Ausnehmungen (35b) eine Information codiert ist.
Optoelektronisches Halbleiterbauelement (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Strukturierung (31) so ausgebildet ist, dass die Strukturierung (31) in einem Bereich, in dem ein Stromfluss lokal eine Vorzugsrichtung in der Stromaufweitungsschicht (3) aufweist, einen lateralen Stromfluss entlang der Vorzugsrichtung begünstigt.
Optoelektronisches Halbleiterbauelement (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Strukturierung (31) in einem Bereich, in dem ein Stromfluss lokal keine Vorzugsrichtung aufweist, so ausgebildet ist, dass die Strukturierung (31) keine oder zumindest keine wesentliche die Richtung des lateralen Stromflusses beeinflussende Wirkung hat.
Optoelektronisches Halbleiterbauelement (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Strahlungsaustrittsfläche (210) in einem Bereich des optoelektronischen Halbleiterbauelements (1), in dem eine Stromdichte unter 20 % der mittleren Stromdichte liegt, zur Erhöhung der Strahlungsauskopplung aus dem optoelektronischen Halbleiterbauelement (1) frei von der Stromaufweitungsschicht (3) ist.