DE102015111573A1 - Optoelektronisches Halbleiterbauteil und Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Halbleiterbauteils - Google Patents

Optoelektronisches Halbleiterbauteil und Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Halbleiterbauteils Download PDF

Info

Publication number
DE102015111573A1
DE102015111573A1 DE102015111573.5A DE102015111573A DE102015111573A1 DE 102015111573 A1 DE102015111573 A1 DE 102015111573A1 DE 102015111573 A DE102015111573 A DE 102015111573A DE 102015111573 A1 DE102015111573 A1 DE 102015111573A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
current spreading
spreading layer
particles
semiconductor body
semiconductor component
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE102015111573.5A
Other languages
English (en)
Inventor
Johannes Baur
Jürgen Moosburger
Lutz Höppel
Markus Maute
Thomas Schwarz
Matthias Sabathil
Ralph Wirth
Alexander Linkov
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ams Osram International GmbH
Original Assignee
Osram Opto Semiconductors GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Osram Opto Semiconductors GmbH filed Critical Osram Opto Semiconductors GmbH
Priority to DE102015111573.5A priority Critical patent/DE102015111573A1/de
Priority to US15/745,240 priority patent/US10276752B2/en
Priority to PCT/EP2016/066418 priority patent/WO2017009281A1/de
Priority to TW105122210A priority patent/TWI626763B/zh
Publication of DE102015111573A1 publication Critical patent/DE102015111573A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/36—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the electrodes
    • H01L33/40—Materials therefor
    • H01L33/42—Transparent materials
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/36—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the electrodes
    • H01L33/38—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the electrodes with a particular shape
    • H01L33/387—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the electrodes with a particular shape with a plurality of electrode regions in direct contact with the semiconductor body and being electrically interconnected by another electrode layer
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/58—Optical field-shaping elements
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2933/00—Details relating to devices covered by the group H01L33/00 but not provided for in its subgroups
    • H01L2933/0008—Processes
    • H01L2933/0016—Processes relating to electrodes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/36—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the electrodes

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Led Devices (AREA)

Abstract

Es wird ein optoelektronisches Halbleiterbauteil (10) angegeben umfassend einen Licht emittierenden Halbleiterkörper (1) mit einer Abstrahlseite (1a), eine Stromaufweitungsschicht (2), welche an der Abstrahlseite (1a) des Halbleiterkörpers (1) angeordnet ist und diese zumindest teilweise abdeckt, wobei die Stromaufweitungsschicht (2) ein für das vom Halbleiterkörper (1) abgestrahlte Licht transparentes elektrisch leitfähiges Material (2a) und Partikel (2b) eines weiteren Materials umfasst, und einen elektrischen Kontakt (3), welcher auf einer dem Halbleiterkörper (1) abgewandten Seite (2c) der Stromaufweitungsschicht (2) angeordnet ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein optoelektronisches Halbleiterbauteil und ein Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Halbleiterbauteils.
  • Bei oberflächenemittierenden Halbleiterbauteilen mit einer Oberseitenkontaktierung kann die Lichtemission über deren Oberseite durch Kontaktstrukturen verringert werden. Zur flächigen Stromeinprägung in Halbleiterschichten eines oberflächenemittierenden Halbleiterbauteils kann eine Schicht zur Stromaufweitung auf dem Halbleiterbauteil angeordnet sein, welche transparent ist. Die Ausdehnung von reflektierenden oder zumindest abschattenden Kontaktstrukturen kann dadurch auf der Abstrahlseite des Halbleiterbauteils verringert werden. Zur effizienten Auskopplung des Lichts aus dem Halbleiterbauteil weisen herkömmliche transparente Stromaufweitungsschichten allerdings einen zu geringen Brechungsindex auf, wodurch ein zu hoher Anteil des Lichts durch Totalreflexion an der Grenzfläche zwischen dem Halbleiterkörper und der Stromaufweitungsschicht im Halbleiterbauteil verbleibt.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Halbleiterbauteil mit einer verbesserten Kontaktierung eines Halbleiterkörpers an dessen abstrahlender Oberseite im Hinblick auf eine verbesserte Stromeinprägung in den Halbleiterkörper und eine verbesserte Auskopplung von Strahlung sowie ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Kontaktierung anzugeben.
  • Diese Aufgabe wird durch ein Erzeugnis und ein Verfahren gemäß den unabhängigen Patentansprüchen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
  • Ein optoelektronisches Halbleiterbauteil umfasst einen Licht emittierenden Halbleiterkörper mit einer Abstrahlseite, eine Stromaufweitungsschicht, welche an der Abstrahlseite des Halbleiterkörpers angeordnet ist und diese zumindest teilweise abdeckt, wobei die Stromaufweitungsschicht ein für das vom Halbleiterkörper abgestrahlte Licht transparentes elektrisch leitfähiges Material und Partikel eines weiteren Materials umfasst, sowie einen elektrischen Kontakt, welcher auf einer dem Halbleiterkörper abgewandten Seite der Stromaufweitungsschicht angeordnet ist.
  • Der Licht emittierende Halbleiterkörper kann vorteilhaft als ein oberflächenemittierender Halbleiterchip ausgebildet sein. Der Halbleiterkörper ist vorteilhaft von der Abstrahlseite her kontaktiert, wobei mittels der Stromaufweitungsschicht eine möglichst homogene Stromverteilung über die Abstrahlseite und Stromeinprägung in den Halbleiterkörper erzielt wird. Damit eine Abstrahlung sowie eine Kontaktierung des Halbleiterkörpers durch die Stromaufweitungsschicht gewährleistet ist, umfasst diese ein transparentes und elektrisch leitfähiges Material, beispielsweise ITO oder Zinkoxid.
  • Die Stromaufweitungsschicht bedeckt den Halbleiterkörper an der Abstrahlseite vorteilhaft zumindest teilweise. Weiterhin ist es möglich, dass die Stromaufweitungsschicht einen Bereich einer aktiven Zone des Halbleiterkörpers, in welcher im Betrieb des Halbleiterbauteils Licht generiert wird, teilweise oder ganz überdeckt. Es ist vorteilhaft auch möglich, dass die Stromaufweitungsschicht die Abstrahlseite vollständig überdeckt.
  • Durch einen elektrischen Kontakt auf der Stromaufweitungsschicht wird ein Strom in die Stromaufweitungsschicht eingespeist, wobei der elektrische Kontakt die Stromaufweitungsschicht vorteilhaft nicht vollständig bedeckt. Vorteilhaft ist eine Flächenbelegung des elektrischen Kontakts auf der Stromaufweitungsschicht viel geringer als eine Flächenbelegung der Stromaufweitungsschicht auf dem Halbleiterkörper. Dadurch wird ein Abschattungseffekt durch den elektrischen Kontakt für Licht, welches durch die Stromaufweitungsschicht ausgekopplet wird, verringert.
  • Die Partikel des weiteren Materials sind vorteilhaft in der Stromaufweitungsschicht möglichst homogen verteilt. Mittels der Partikel können vorteilhaft optische Eigenschaften sowie die elektrische Leitfähigkeit der Stromaufweitungsschicht beeinflusst werden. Das transparente elektrisch leitfähige Material und die Partikel des weiteren Materials bilden vorteilhaft einen Materialverbund, welcher die Stromaufweitungsschicht bildet.
  • Gemäß einer Ausführungsform des optoelektronischen Halbleiterbauteils weisen die Partikel des weiteren Materials einen Brechungsindex n3 auf, welcher von einem Brechungsindex n1 des transparenten Materials verschieden ist.
  • Die optischen Eigenschaften der Stromaufweitungsschicht werden vom Brechungsindex der Materialien, welche die Stromaufweitungsschicht umfasst, beeinflusst. Vorteilhaft können die Partikel homogen in dem transparenten Material der Stromaufweitungsschicht verteilt sein, wodurch eine homogene Veränderung eines mittleren Brechungsindex n2 der Stromaufweitungsschicht resultiert. Der mittlere Brechungsindex n2 der Stromaufweitungsschicht liegt zwischen den Brechungsindices des transparenten Materials n1 und der Partikel n3. Dadurch verändert sich der mittlere Brechungsindex n2 je nach Anteil der Materialien mit den Brechungsindices n1 und n3.
  • Gemäß einer Ausführungsform des optoelektronischen Halbleiterbauteils ist der Brechungsindex n3 der Partikel des weiteren Materials größer als der Brechungsindex n1 des transparenten Materials.
  • Mit einem Brechungsindex n3 der Partikel, welcher größer ist als der Brechungsindex n1 des transparenten Materials wird der mittlere Brechungsindex n2 je nach Anteil der Partikel in der Stromaufweitungsschicht vom Wert n1 in entsprechendem Maße vergrößert. Auf diese Weise verändern die Partikel die Transmissionseigenschaften der Stromaufweitungsschicht für Licht. Mit einem veränderten mittleren Brechungsindex n2 verändert sich die Winkelbedingung für eine Totalreflexion von Licht an der Grenzfläche der Stromaufweitungsschicht und des Halbleiterkörpers, und folglich ist die Auskopplungseffizienz aus dem Halbleiterkörper auf dem die Stromaufweitungsschicht angeordnet ist, vergrößert.
  • Gemäß einer Ausführungsform des optoelektronischen Halbleiterbauteils umfassen die Partikel des weiteren Materials TiO2.
  • Die Partikel, welche TiO2-Partikel umfassen, ermöglichen eine Erhöhung des mittleren Brechungsindex n2 und eignen sich vorteilhaft dazu zusammen mit dem transparenten Material die Stromaufweitungsschicht als einen Materialverbund zu bilden. Vorteilhaft kann durch gezieltes Einbringen der Partikel in die Stromaufweitungsschicht ein elektrischer Widerstand der Stromaufweitungsschicht minimiert und die Auskopplung von Licht gleichzeitig maximiert werden.
  • Gemäß einer Ausführungsform des optoelektronischen Halbleiterbauteils umfasst das transparente Material ein transparentes leitfähiges Oxid.
  • Als transparentes leitfähiges Oxid eignet sich insbesondere ITO. Vorteilhaft ist es möglich, dass ITO zusammen mit Partikeln eines weiteren Materials auf einer Abstrahlseite des Halbleiterkörpers aufgebracht ist und die Stromaufweitungsschicht als einen Materialverbund bildet. Durch die elektrische Leitfähigkeit des ITO kann die Stromaufweitungsschicht über einen elektrischen Kontakt angeschlossen werden.
  • Gemäß einer Ausführungsform des optoelektronischen Halbleiterbauteils weist die Stromaufweitungsschicht einen mittleren Brechungsindex n2 von größer oder gleich 2 auf.
  • Zur Erhöhung der Auskopplung von Licht aus dem Halbleiterkörper erweist es sich als vorteilhaft, dass der mittlere Brechungsindex n2 der Stromaufweitungsschicht größer ist als zwei, um eine Totalreflexion von Licht beim Übergang zwischen Halbleiterkörper und Stromaufweitungsschicht zu verringern. Da transparente leitfähige Oxide, insbesondere ITO, einen Brechungsindex von kleiner zwei aufweisen, kann der mittlere Brechungsindex n2 der Stromaufweitungsschicht vorteilhaft durch die Partikel des weiteren Materials über den Wert von zwei erhöht sein.
  • Gemäß einer Ausführungsform des optoelektronischen Halbleiterbauteils ist der elektrische Kontakt zumindest teilweise als Kontaktsteg ausgeformt.
  • Der elektrische Kontakt umfasst beispielsweise eine Anschlussstelle, an welcher eine Kontaktierung mittels eines Bonddrahtes oder weiterer Bauteile erfolgt. Weiterhin erstreckt sich der Kontakt vorteilhaft als Kontaktsteg über eine Abstrahlseite der Stromaufweitungsschicht und weist dabei eine im Verhältnis zur Breite der Stromaufweitungsschicht geringe Breite, beispielsweise von höchstens 10 % der Breite der Stromaufweitungsschicht, auf. So kann eine Kontaktierung der Stromaufweitungsschicht erzielt werden und Abschattungseffekte durch den Kontakt minimiert werden. Vorteilhaft weist der Kontaktsteg eine Breite von weniger als 20 %, vorteilhaft von weniger als 10 % oder von weniger als 5 % der Breite der Stromaufweitungsschicht auf.
  • Gemäß einer Ausführungsform des optoelektronischen Halbleiterbauteils ist zwischen der Stromaufweitungsschicht und dem Halbleiterkörper eine weitere Schicht angeordnet, welche ein transparentes leitfähiges Material umfasst und frei von den Partikeln des weiteren Materials ist.
  • Die weitere Schicht umfasst vorteilhaft ein transparentes leitfähiges Oxid. Allerdings umfasst die weitere Schicht vorteilhaft keine Partikel des weiteren Materials. Vorteilhaft weist die weitere Schicht einen Brechungsindex n4 auf, welcher beispielsweise gleich dem Brechungsindex n1 des transparenten leitfähigen Materials der Stromaufweitungsschicht ist und geringer ist als der mittlere Brechungsindex n2 der Stromaufweitungsschicht. Mittels einer solchen weiteren Schicht kann vorteilhaft der elektrische Widerstand unterhalb der Stromaufweitungsschicht minimiert werden und der Strom aus der Stromaufweitungsschicht vorteilhaft gut in den Halbleiterkörper eingeprägt werden. Zwar wird durch die weitere Schicht die durch die Stromaufweitungsschicht verbesserte Auskopplung des Lichts aus dem Halbleiterkörper abgeschwächt, allerdings kann die Auskopplung gegenüber einer herkömmlichen Stromaufweitungsschicht dennoch erhöht sein, falls die Dicke der weiteren Schicht einen kritischen Wert nicht übersteigt. Die weitere Schicht weist vorteilhaft eine Dicke von kleiner gleich 30 nm auf. Auf diese Weise wird eine gleichzeitige Verringerung des elektrischen Widerstands und eine Optimierung der Auskopplung von Licht durch die weitere Schicht erzielt.
  • Gemäß einer Ausführungsform des optoelektronischen Halbleiterbauteils umfasst das Halbleiterbauteil ein Saphirsubstrat.
  • Der Licht emittierende Halbleiterkörper kann vorteilhaft eine Halbleiterschichtenfolge umfassen, welche auf einem Saphirsubstrat aufgebracht ist.
  • Bei einem Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Halbleiterbauteils wird ein Licht emittierender Halbleiterkörper bereitgestellt. Weiterhin erfolgt ein Herstellen einer Stromaufweitungsschicht, durch gleichzeitiges Aufbringen eines für das vom Halbleiterkörper abgestrahlte Licht transparenten elektrisch leitfähigen Materials und Partikeln eines weiteren Materials auf einer Abstrahlseite des Halbleiterkörpers, wobei die Stromaufweitungsschicht die Abstrahlseite des Halbleiterkörpers zumindest teilweise bedeckt. Weiterhin wird ein elektrischer Kontakt auf der Stromaufweitungsschicht angeordnet.
  • Auf dem vorteilhaft als oberflächenemittierenden Halbleiterchip ausgebildeten Licht emittierenden Halbleiterkörper können durch Abscheidungsprozesse unterschiedliche Materialien auf dessen Abstrahlseite aufgebracht werden, so dass diese nach dem Aufbringen vorteilhaft einen festen Materialverbund als Stromaufweitungsschicht bilden. Die Anteile der aufzubringenden Materialien können während des Aufbringungsprozesses an eine Vorgabe angepasst werden und die Materialien vorteilhaft homogen über die Abstrahlseite des Halbleiterkörpers verteilt werden. So ist es weiterhin auch möglich, eine Abfolge von Schichten auf den Halbleiterkörper aufzubringen, in welchen die Anteile der Materialien variieren. So kann beispielweise eine weitere Schicht, welche vorteilhaft ein transparentes elektrisch leitfähiges Material jedoch keine Partikel eines weiteren Materials umfasst, zwischen dem Halbleiterkörper und der Stromaufweitungsschicht, welche die Partikel des weiteren Materials umfasst, angeordnet werden.
  • Zur Erhöhung eines mittleren Brechungsindex der Stromaufweitungsschicht kann der Anteil der Partikel eines weiteren Materials erhöht werden.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens erfolgt das Herstellen der Stromaufweitungsschicht mittels gleichzeitigen Sputterns des transparenten Materials und der Partikel des weiteren Materials.
  • Sputtern eignet sich vorteilhaft gut um Materialien wie transparente leitfähige Oxide sowie Partikel aus beispielsweise TiO2 auf eine Abstrahlfläche des Halbleiterkörpers aufzubringen, insbesondere gleichzeitig aufzubringen, und dabei den Anteil der jeweiligen Materialien auf der Abstrahlfläche zu steuern. Weiterhin eignet sich Sputtern auch dazu, die Materialien beim Aufbringen auf die Abstrahlfläche weitestgehend homogen über die Abstrahlfläche zu verteilen und verschiedene Materialien vorteilhaft als einen Materialverbund auszubilden. Alternativ dazu kann das transparente leitfähige Material und die Partikel des weiteren Materials aufgedampft werden.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens werden beim Herstellen der Stromaufweitungsschicht ein Anteil des transparenten Materials und ein Anteil der Partikel des weiteren Materials zur Einstellung eines mittleren Brechungsindex n2 der Stromaufweitungsschicht an eine vorgegebene Größe angepasst.
  • Vorteilhaft weisen die Partikel des weiteren Materials einen höheren Brechungsindex n3 als das transparente leitfähige Material auf. Um beispielsweise eine verbesserte Auskopplung aus dem Halbleiterkörper zu erzielen, wird der mittlere Brechungsindex n2 der Stromaufweitungsschicht durch den Anteil der Partikel des weiteren Materials beim Aufbringen des transparenten Materials und der Partikel vergrößert. Entsprechend des erwünschten Grades der Auskopplung kann beim Aufbringen der Anteil der Partikel oder der Anteil des transparenten Materials im Materialverbund der Stromaufweitungsschicht so angepasst werden, dass ein vorgegebener mittlerer Brechungsindex n2 der Stromaufweitungsschicht erzielt wird. Es ist weiterhin auch möglich, dass während des Aufbringens die Anteile der Partikel und des transparenten Materials verändert werden und somit die Anteile und der mittlere Brechungsindex n2 der Stromaufweitungsschicht innerhalb der fertiggestellten Stromaufweitungsschicht mit Distanz von der Abstrahlfläche des Halbleiterkörpers variieren.
  • Weitere Vorteile, vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen ergeben sich aus dem im Folgenden in Verbindung mit den Figuren beschriebenen Ausführungsbeispiel.
  • Es zeigen:
  • 1a und 1b ein optoelektronisches Halbleiterbauteil in einer schematischen Seitenansicht,
  • 2a, 2b und 2c einen elektrischen Kontakt auf einer Stromaufweitungsschicht, und
  • 3 ein Herstellen einer Stromaufweitungsschicht auf einem Halbleiterkörper.
  • Gleiche oder gleichwirkende Elemente sind in den Figuren jeweils mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Die in den Figuren dargestellten Bestandteile sowie die Größenverhältnisse der Bestandteile untereinander sind nicht als maßstabsgerecht anzusehen.
  • Die 1a zeigt in einer schematischen Seitenansicht ein optoelektronisches Halbleiterbauteil 10 mit einem Licht emittierenden Halbleiterkörper 1 mit einer Abstrahlseite 1a, auf welcher eine Stromaufweitungsschicht 2 angeordnet ist und die Abstrahlseite 1a teilweise abdeckt. Durch die Stromaufweitungsschicht 2 wird vorteilhaft Strom von einem elektrischen Kontakt 3, welcher auf einer dem Halbleiterkörper 1 abgewandten Seite der Stromaufweitungsschicht 2 angeordnet ist in den Halbleiterkörper 1 eingespeist, wobei der Strom vorteilhaft über die gesamte Kontaktfläche der Stromaufweitungsschicht 2 mit der Abstrahlseite 1a des Halbleiterkörpers 1 in diesen eingespeist wird. Um eine Abschattung des abgestrahlten Lichts zu minimieren wird der elektrische Kontakt 3 nur auf einem möglichst geringen Teilbereich auf der Stromaufweitungsschicht 2 angeordnet.
  • Weiterhin zeigt die 1a, dass die Stromaufweitungsschicht 2 ein für das vom Halbleiterkörper 1 abgestrahlte Licht transparentes elektrisch leitfähiges Material 2a und Partikel 2b eines weiteren Materials umfasst, wobei das transparente elektrisch leitfähige Material 2a beispielsweise ITO umfasst und die Partikel 2b beispielsweise TiO2 umfassen. Die Partikel 2b und das transparente elektrisch leitfähige Material 2a bilden die Stromaufweitungsschicht 2 hierbei als einen festen Materialverbund aus und die Partikel 2b sind vorteilhaft homogen in der Stromaufweitungsschicht 2 verteilt.
  • Die Partikel 2b weisen einen Brechungsindex n3 auf, welcher vorteilhaft größer ist als ein Brechungsindex n1 des transparenten Materials. Dabei wird ein im Materialverbund der Stromaufweitungsschicht 2 resultierender Brechungsindex n2 je nach Anteil der Partikel 2b in der Stromaufweitungsschicht 2 vom Wert n1 des Brechungsindex des transparenten Materials 2a vergrößert. Dies bewirkt eine Veränderung der Transmissionseigenschaften der Stromaufweitungsschicht 2 für Licht gegenüber einer Stromaufweitungsschicht 2 ohne Partikel 2b, was die Winkelbedingung für eine Totalreflexion von Licht an der Grenzfläche der Stromaufweitungsschicht und des Halbleiterkörpers verändert. Mit einer verringerten Totalreflexion von Licht an der Grenzfläche des Halbleiterkörpers mit der Stromaufweitungsschicht 2 wird die Auskopplungseffizienz aus dem Halbleiterkörper vergrößert.
  • Die 1b zeigt ein optoelektronisches Halbleiterbauteil 10 ähnlich der 1a mit dem Unterschied, dass die Stromaufweitungsschicht 2 an der Abstrahlseite 1a des Halbleiterkörpers 1 eine weitere Schicht 9 umfasst, welche ein transparentes leitfähiges Material 2a umfasst und frei von den Partikeln des weiteren Materials ist.
  • Die weitere Schicht 9 weist einen Brechungsindex n4 auf, welcher beispielsweise gleich dem Brechungsindex n1 des transparenten leitfähigen Materials der Stromaufweitungsschicht 2 ist und geringer ist als der mittlere Brechungsindex n2 der Stromaufweitungsschicht mit den Partikeln des weiteren Materials. Die weitere Schicht 9 weist vorteilhaft eine Dicke D von kleiner gleich 30 nm auf. Allerdings muss die Dicke D der weiteren Schicht 9 vorteilhaft zumindest 10 nm betragen. Dadurch ist die weitere Schicht 9 dünn genug, damit diese vorteilhaft nicht rein optisch auf die Photonen aus den Halbleiterkörper wirkt und eine Wellenfunktion der Photonen an der Grenzfläche des Halbleiterkörpers mit der weiteren Schicht mit der Stromaufweitungsschicht 2 mit den Partikeln 2b wechselwirken kann. Auf diese Weise wird eine gleichzeitige Verringerung des elektrischen Widerstands zur Stromeinprägung in den Halbleiterkörper 1 und eine Optimierung der Auskopplung von Licht durch die weitere Schicht 9 erzielt. Die weitere Schicht 9 kann als eigene Schicht ausgebildet sein.
  • Die 2a zeigt in einer Draufsicht ein optoelektronisches Halbleiterbauteil 10, wobei ein elektrischer Kontakt 3 auf einer Stromaufweitungsschicht 2 angeordnet ist. Eine Anschlusstelle S ist auf der Stromaufweitungsschicht 2 angeordnet, an welcher eine Kontaktierung mittels beispielsweise eines Bonddrahtes erfolgt. Die Stromaufweitungsschicht 2 umfasst einen Kontaktsteg K, welcher vorteilhaft eine Breite von weniger als 20 %, vorteilhaft von weniger als 10 % oder von weniger als 5 % der Breite der Stromaufweitungsschicht 2 aufweist.
  • Die im Vergleich zur Stromaufweitungsschicht 2 verhältnismäßig schmale Ausführung des Kontaktstegs minimiert die Abschattungseffekte durch den Kontakt 3.
  • Die 2b zeigt den elektrischen Kontakt 3 auf der Stromaufweitungsschicht 2 aus der 2a in einer schematischen seitlichen Schnittansicht entlang einer Linie A aus der 2a. Der Halbleiterkörper 1 kann beispielsweise ein Saphirsubstrat umfassen.
  • Die 2c zeigt ein optoelektronisches Halbleiterbauteil 10 in einer Draufsicht, wobei der Halbleiterkörper keine Anschlussstelle für eine externe Kontaktierung auf der Stromaufweitungsschicht 2 umfasst, sondern von einem Rahmenbereich 3a aus, welcher den Halbleiterkörper und die Stromaufweitungsschicht 2 lateral umgibt, mehrere Kontaktstege K auf die Abstrahlseite der Stromaufweitungsschicht 2 geführt sind. Diese Ausführung eignet sich insbesondere für substratlose Halbleiterchips.
  • Die 3 zeigt den Halbleiterkörper 1 in einer schematischen Seitenansicht während der Herstellung der Stromaufweitungsschicht 2, wobei ein für das vom Halbleiterkörper abgestrahlte Licht transparentes elektrisch leitfähiges Material 2a und Partikel 2b eines weiteren Materials auf einer Abstrahlseite 1a des Halbleiterkörpers 1 aufgebracht werden, beispielsweise mittels Sputterns, und die Stromaufweitungsschicht 2 als einen Materialverbund bilden. Hierbei können je nach Vorgabe die Anteile des transparenten elektrisch leitfähigen Materials 2a und der Partikel 2b eines weiteren Materials entsprechend variiert werden.
  • Die Erfindung ist nicht durch die Beschreibung anhand der Ausführungsbeispiele auf diese 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 angegeben ist.

Claims (12)

  1. Optoelektronisches Halbleiterbauteil (10) umfassend – einen Licht emittierenden Halbleiterkörper (1) mit einer Abstrahlseite (1a), – eine Stromaufweitungsschicht (2), welche an der Abstrahlseite (1a) des Halbleiterkörpers (1) angeordnet ist und diese zumindest teilweise abdeckt, wobei die Stromaufweitungsschicht (2) ein für das vom Halbleiterkörper (1) abgestrahlte Licht transparentes elektrisch leitfähiges Material (2a) und Partikel (2b) eines weiteren Materials umfasst, und – einen elektrischen Kontakt (3), welcher auf einer dem Halbleiterkörper (1) abgewandten Seite (2c) der Stromaufweitungsschicht (2) angeordnet ist.
  2. Optoelektronisches Halbleiterbauteil (10) nach dem vorhergehenden Anspruch, bei dem die Partikel (2b) des weiteren Materials einen Brechungsindex n3 aufweisen, welcher von einem Brechungsindex n1 des transparenten Materials (2a) verschieden ist.
  3. Optoelektronisches Halbleiterbauteil (10) nach dem vorhergehenden Anspruch, bei dem der Brechungsindex n3 der Partikel (2b) des weiteren Materials größer ist als der Brechungsindex n1 des transparenten Materials (2a).
  4. Optoelektronisches Halbleiterbauteil (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Partikel (2b) des weiteren Materials TiO2 umfassen.
  5. Optoelektronisches Halbleiterbauteil (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das transparente Material (2a) ein transparentes leitfähiges Oxid umfasst.
  6. Optoelektronisches Halbleiterbauteil (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Stromaufweitungsschicht (2) einen mittleren Brechungsindex n2 von größer oder gleich 2 aufweist.
  7. Optoelektronisches Halbleiterbauteil (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der elektrische Kontakt (3) zumindest teilweise als Kontaktsteg ausgeformt ist.
  8. Optoelektronisches Halbleiterbauteil (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem zwischen der Stromaufweitungsschicht (2) und dem Halbleiterkörper (1) eine weitere Schicht (9) angeordnet ist, welche ein transparentes leitfähiges Material umfasst und frei von den Partikeln (2b) des weiteren Materials ist.
  9. Optoelektronisches Halbleiterbauteil (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das Halbleiterbauteil (10) ein Saphirsubstrat umfasst.
  10. Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Halbleiterbauteils (10) mit den Schritten: – Bereitstellen eines Licht emittierenden Halbleiterkörpers (1), – Herstellen einer Stromaufweitungsschicht (2), durch gleichzeitiges Aufbringen eines für das vom Halbleiterkörper (1) abgestrahlte Licht transparenten elektrisch leitfähigen Materials (2a) und Partikeln (2b) eines weiteren Materials auf einer Abstrahlseite (1a) des Halbleiterkörpers (1), wobei die Stromaufweitungsschicht (2) die Abstrahlseite (1a) des Halbleiterkörpers (1) zumindest teilweise bedeckt, und – Anordnen eines elektrischen Kontaktes (3) auf der Stromaufweitungsschicht (2).
  11. Verfahren nach Anspruch 10, bei dem das Herstellen der Stromaufweitungsschicht (2) mittels gleichzeitigen Sputterns des transparenten Materials (2a) und der Partikel (2b) des weiteren Materials erfolgt.
  12. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 oder 11, bei dem beim Herstellen der Stromaufweitungsschicht (2) ein Anteil des transparenten Materials (2a) und ein Anteil der Partikel (2b) des weiteren Materials zur Einstellung eines mittleren Brechungsindex n2 der Stromaufweitungsschicht (2) an eine vorgegebene Größe angepasst werden.
DE102015111573.5A 2015-07-16 2015-07-16 Optoelektronisches Halbleiterbauteil und Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Halbleiterbauteils Withdrawn DE102015111573A1 (de)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102015111573.5A DE102015111573A1 (de) 2015-07-16 2015-07-16 Optoelektronisches Halbleiterbauteil und Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Halbleiterbauteils
US15/745,240 US10276752B2 (en) 2015-07-16 2016-07-11 Optoelectronic semiconductor component and method of producing an optoelectronic semiconductor component
PCT/EP2016/066418 WO2017009281A1 (de) 2015-07-16 2016-07-11 Optoelektronisches halbleiterbauteil und verfahren zur herstellung eines optoelektronischen halbleiterbauteils
TW105122210A TWI626763B (zh) 2015-07-16 2016-07-14 Photoelectric semiconductor component and method of manufacturing optoelectronic semiconductor component

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102015111573.5A DE102015111573A1 (de) 2015-07-16 2015-07-16 Optoelektronisches Halbleiterbauteil und Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Halbleiterbauteils

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102015111573A1 true DE102015111573A1 (de) 2017-01-19

Family

ID=56372928

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102015111573.5A Withdrawn DE102015111573A1 (de) 2015-07-16 2015-07-16 Optoelektronisches Halbleiterbauteil und Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Halbleiterbauteils

Country Status (4)

Country Link
US (1) US10276752B2 (de)
DE (1) DE102015111573A1 (de)
TW (1) TWI626763B (de)
WO (1) WO2017009281A1 (de)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20130228818A1 (en) * 2010-11-15 2013-09-05 Nec Corporation Optical device
US20140252388A1 (en) * 2013-03-06 2014-09-11 Kabushiki Kaisha Toshiba Semiconductor light emitting element and method for manufacturing same
US20140306244A1 (en) * 2013-04-15 2014-10-16 Nthdegree Technologies Worldwide Inc. Conductive phosphor layer electrode for vertical led

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10019888B4 (de) * 2000-04-20 2011-06-16 Schott Ag Transparente elektronische Bauelementanordnung und Verfahren zu ihrer Herstellung
EP2177080B1 (de) 2007-07-23 2019-05-29 Nxp B.V. Led-anordnung mit bypass-ansteuerung
KR20090106299A (ko) * 2008-04-05 2009-10-08 송준오 오믹접촉 광추출 구조층을 구비한 그룹 3족 질화물계반도체 발광다이오드 소자 및 이의 제조 방법
DE102008035900A1 (de) 2008-04-30 2009-11-05 Osram Opto Semiconductors Gmbh Leuchtdiodenchip
JP2011009502A (ja) * 2009-06-26 2011-01-13 Showa Denko Kk 発光素子、その製造方法、ランプ、電子機器及び機械装置
KR101054169B1 (ko) * 2011-02-22 2011-08-03 (주)더리즈 질화갈륨계 반도체 발광소자
CN102876281B (zh) 2012-09-13 2014-05-14 上海大学 纳米TiO2改性的COB-LED压条用高折有机硅胶的制备方法
KR101715843B1 (ko) * 2012-12-14 2017-03-14 삼성전자주식회사 광추출 효율이 향상된 발광 소자
TWI481084B (zh) * 2013-04-12 2015-04-11 Univ Nat Taiwan 光學裝置及其製作方法
TWI581452B (zh) * 2014-10-24 2017-05-01 Nat Chunghsing Univ High light extraction rate of light-emitting diodes, conductive films, and conductive films The production method

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20130228818A1 (en) * 2010-11-15 2013-09-05 Nec Corporation Optical device
US20140252388A1 (en) * 2013-03-06 2014-09-11 Kabushiki Kaisha Toshiba Semiconductor light emitting element and method for manufacturing same
US20140306244A1 (en) * 2013-04-15 2014-10-16 Nthdegree Technologies Worldwide Inc. Conductive phosphor layer electrode for vertical led

Also Published As

Publication number Publication date
TWI626763B (zh) 2018-06-11
TW201709552A (zh) 2017-03-01
US10276752B2 (en) 2019-04-30
WO2017009281A1 (de) 2017-01-19
US20190006562A1 (en) 2019-01-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2617070A1 (de) Optoelektronisches bauelement und verfahren zu dessen herstellung
EP1569281A2 (de) Strahlungsemittierender Halbleiterchip and Verfahren zur Herstellung eines solchen Halbleiterchips
EP2345074A1 (de) Trägerkörper für ein halbleiterbauelement, halbleiterbauelement und verfahren zur herstellung eines trägerkörpers
DE102011081603A1 (de) Adaptiver Spiegel und Verfahren zu dessen Herstellung
EP3381061A1 (de) Leuchtdiodenchip mit einer reflektierenden schichtenfolge
DE102012101463A1 (de) Verfahren zum Herstellen eines optoelektronischen Bauelements und derart hergestelltes optoelektronisches Bauelement
DE102011010503A1 (de) Optoelektronischer Halbleiterchip
DE102018103604A1 (de) Optoelektronisches Bauteil, Optoelektronische Vorrichtung, Blitzlicht und Scheinwerfer
WO2014019988A1 (de) Optoelektronisches halbleiterbauelement und verfahren zur seiner herstellung
DE102012104035A1 (de) Verfahren zum Herstellen eines optoelektronischen Halbleiterbauelements und derart hergestelltes Halbleiterbauelement
WO2019020424A1 (de) Optoelektronischer halbleiterchip, hochvolthalbleiterchip und verfahren zur herstellung eines optoelektronischen halbleiterchips
EP2160773B1 (de) Optoelektronischer halbleiterchip
WO2009083001A2 (de) Strahlungsemittierender körper und verfahren zur herstellung eines strahlungsemittierenden körpers
DE102008003182A1 (de) Optoelektronisches Bauelement
DE102015111573A1 (de) Optoelektronisches Halbleiterbauteil und Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Halbleiterbauteils
DE102014115740A1 (de) Optoelektronischer Halbleiterchip
DE112014002703B4 (de) Optoelektronisches Halbleiterbauteil
WO2021043901A1 (de) Optoelektronisches bauelement und verfahren zur herstellung eines optoelektronischen bauelements
WO2021052825A1 (de) Optoelektronisches halbleiterbauelement und verfahren zur herstellung eines optoelektronischen halbleiterbauelements
DE10261364B4 (de) Verfahren zur Herstellung einer temperbarer Mehrschichtkontaktbeschichtung, insbesondere einer temperbaren Mehrschichtkontaktmetallisierung
EP2641278B1 (de) Optoelektronisches halbleiterbauelement
DE10261676A1 (de) Leuchtdioden-Chip mit strahlungsdurchlässiger elektrischer Stromaufweitungsschicht
DE102018112255A1 (de) Optoelektronischer Halbleiterchip und Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Halbleiterchips
DE102013103216A1 (de) Strahlung emittierender Halbleiterchip
WO2017021455A1 (de) Optoelektronisches bauelement und verfahren zur herstellung eines optoelektronischen bauelements

Legal Events

Date Code Title Description
R163 Identified publications notified
R012 Request for examination validly filed
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee