DE102017112099A1 - Optoelectronic semiconductor chip - Google Patents

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Abstract

Es wird ein optoelektronischer Halbleiterchip (100) mit einer Halbleiterschichtenfolge (10) beschrieben, die auf einem Phosphid-Verbindungshalbleitermaterial oder Arsenid-Verbindungshalbleitermaterial basiert, wobei die Halbleiterschichtenfolge (10) einen p-Typ Halbleiterbereich (4), einen n-Typ Halbleiterbereich (2) und eine zwischen dem p-Typ Halbleiterbereich (4) und dem n-Typ Halbleiterbereich (2) angeordnete aktive Schicht (3) enthält,
wobei eine n-dotierte Halbleiterschicht (21) des n-Typ Halbleiterbereichs (2) an einer von der aktiven Schicht (3) abgewandten Seite an eine p-dotierte Halbleiterschicht (11) angrenzt, wobei die n-dotierte Halbleiterschicht (21) und die p-dotierte Halbleiterschicht (11) einen Tunnelübergang (13) ausbilden, und wobei die p-dotierte Halbleiterschicht (11) an eine elektrische Kontaktschicht (12) angrenzt, die ein transparentes leitfähiges Oxid aufweist.

Figure DE102017112099A1_0000
An optoelectronic semiconductor chip (100) with a semiconductor layer sequence (10) based on a phosphide compound semiconductor material or arsenide compound semiconductor material is described, wherein the semiconductor layer sequence (10) has a p-type semiconductor region (4), an n-type semiconductor region (2 ) and an active layer (3) arranged between the p-type semiconductor region (4) and the n-type semiconductor region (2),
wherein an n-doped semiconductor layer (21) of the n-type semiconductor region (2) adjoins a p-doped semiconductor layer (11) on a side facing away from the active layer (3), wherein the n-doped semiconductor layer (21) and the P-type semiconductor layer (11) forming a tunnel junction (13), and wherein the p-type semiconductor layer (11) adjacent to an electrical contact layer (12) having a transparent conductive oxide.
Figure DE102017112099A1_0000

Description

Die Erfindung betrifft einen optoelektronischen Halbleiterchip, insbesondere einen auf einem Phosphid-Verbindungshalbleitermaterial oder Arsenid-Verbindungshalbleitermaterial basierenden Halbleiterchip.The invention relates to an optoelectronic semiconductor chip, in particular a semiconductor chip based on a phosphide compound semiconductor material or arsenide compound semiconductor material.

Bei optoelektronischen Halbleiterchips wie z.B. Leuchtdiodenchips wird in der Regel zwischen dem elektrischen Kontakt und der Licht emittierenden Halbleiterschichtenfolge eine vergleichsweise dicke Stromaufweitungsschicht aus einem Halbleitermaterial mit guter elektrischer Leitfähigkeit angeordnet, um einen möglichst gleichmäßigen Stromfluss durch die aktive Schicht zu erzielen.For optoelectronic semiconductor chips, such as e.g. LED chips is usually arranged between the electrical contact and the light-emitting semiconductor layer sequence a comparatively thick Stromaufweitungsschicht of a semiconductor material having good electrical conductivity in order to achieve the most uniform current flow through the active layer.

Es hat sich herausgestellt, dass sich mit vergleichsweise dicken Stromaufweitungsschichten eine gute Stromaufweitungsschicht erzielen lässt, aber andererseits auch ein nicht unerheblicher Anteil der emittierten Strahlung absorbiert wird. Die Absorption einer dicken Stromaufweitungsschicht ist insbesondere dann nicht vernachlässigbar, wenn die emittierte Strahlung kurzwellig ist und/oder oder Aluminiumgehalt in der Stromaufweitungsschicht gering ist.It has been found that with comparatively thick current spreading layers a good current spreading layer can be achieved, but on the other hand also a not inconsiderable proportion of the emitted radiation is absorbed. The absorption of a thick current spreading layer is not negligible, in particular, if the emitted radiation is short-waved and / or or aluminum content in the current spreading layer is low.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen optoelektronischen Halbleiterchip anzugeben, der sich durch eine verbesserte Stromaufweitung, insbesondere bei vergleichsweise geringer Absorption, auszeichnet.The invention has for its object to provide an optoelectronic semiconductor chip, which is characterized by an improved current spreading, especially at relatively low absorption.

Diese Aufgabe wird durch einen optoelektronischen Halbleiterchip gemäß dem unabhängigen Patentanspruch gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.This object is achieved by an optoelectronic semiconductor chip according to the independent claim. Advantageous embodiments and modifications of the invention are the subject of the dependent claims.

Der optoelektronische Halbleiterchip enthält gemäß zumindest einer Ausführungsform eine Halbleiterschichtenfolge, die auf einem Phosphid-Verbindungshalbleitermaterial oder auf einem Arsenid-Verbindungshalbleitermaterial basiert. „Auf einem Phosphid-Verbindungshalbleitermaterial basierend“ bedeutet im vorliegenden Zusammenhang, dass eine oder mehrere Schichten der Halbleiterschichtenfolge ein III-Phosphid-Verbindungshalbleitermaterial, insbesondere InxAlyGa1-x-yP mit 0 ≤ x ≤ 1, 0 ≤ y ≤ 1 und x + y ≤ 1 oder AlnGa1-nAs1-mPm mit 0 ≤ n ≤ 1 und 0 < m ≤ 1 aufweisen. Entsprechend bedeutet „Auf einem Arsenid-Verbindungshalbleitermaterial basierend“ im vorliegenden Zusammenhang, dass eine oder mehrere Schichten der Halbleiterschichtenfolge ein III-Arsenid-Verbindungshalbleitermaterial, zum Beispiel InxAlyGa1-x-yAs mit 0 ≤ x ≤ 1, 0 ≤ y ≤ 1 und x + y ≤ 1, vorzugsweise AlyGa1-yAs mit 0 ≤ y ≤ 1, umfassen. Dabei muss das jeweilige Material nicht zwingend eine mathematisch exakte Zusammensetzung nach obiger Formel aufweisen. Vielmehr kann es einen oder mehrere Dotierstoffe sowie zusätzliche Bestandteile aufweisen. Der Einfachheit halber beinhalten obige Formeln jedoch nur die wesentlichen Bestandteile des Kristallgitters (In, Al, Ga, P, As), auch wenn diese teilweise durch geringe Mengen weiterer Stoffe ersetzt sein können.The optoelectronic semiconductor chip contains, according to at least one embodiment, a semiconductor layer sequence based on a phosphide compound semiconductor material or on an arsenide compound semiconductor material. "Based on a phosphide compound semiconductor material" in the present context means that one or more layers of the semiconductor layer sequence, a III-phosphide compound semiconductor material, in particular In x Al y Ga 1-xy P with 0 ≤ x ≤ 1, 0 ≤ y ≤ 1 and x + y ≦ 1 or Al n Ga 1 -n As 1-m P m with 0 ≦ n ≦ 1 and 0 <m ≦ 1. Accordingly, "based on an arsenide compound semiconductor material" in the present context means that one or more layers of the semiconductor layer sequence comprise a III-arsenide compound semiconductor material, for example In x Al y Ga 1-xy As with 0 ≦ x ≦ 1, 0 ≦ y ≦ 1 and x + y ≤ 1, preferably Al y Ga 1-y As with 0 ≤ y ≤ 1. The respective material does not necessarily have to have a mathematically exact composition according to the above formula. Rather, it can have one or more dopants and additional constituents. For the sake of simplicity, however, the above formulas contain only the essential constituents of the crystal lattice (In, Al, Ga, P, As), even though these may be partially replaced by small amounts of other substances.

Die Halbleiterschichtenfolge enthält insbesondere einen p-Typ Halbleiterbereich, einen n-Typ Halbleiterbereich. und eine zwischen dem p-Typ Halbleiterbereich und dem n-Halbleiterbereich angeordnete aktive Schicht. Die aktive Schicht ist insbesondere zur Emission elektromagnetischer Strahlung vorgesehen. Bei dem optoelektronischen Halbleiterchip kann es sich insbesondere um einen LED-Chip handeln, der vorzugsweise zur Emission von Licht im sichtbaren oder infraroten Spektralbereich geeignet ist. Alternativ ist es auch möglich, dass die aktive Schicht eine strahlungsempfangende Schicht ist und der optoelektronische Halbleiterchip ein Detektor ist. Der optoelektronische Halbleiterchip weist insbesondere genau eine aktive Schicht auf.In particular, the semiconductor layer sequence contains a p-type semiconductor region, an n-type semiconductor region. and an active layer disposed between the p-type semiconductor region and the n-type semiconductor region. The active layer is provided in particular for the emission of electromagnetic radiation. The optoelectronic semiconductor chip may in particular be an LED chip, which is preferably suitable for emitting light in the visible or infrared spectral range. Alternatively, it is also possible that the active layer is a radiation-receiving layer and the optoelectronic semiconductor chip is a detector. The optoelectronic semiconductor chip has in particular exactly one active layer.

Die aktive Schicht kann z. B. als pn-Übergang, als Doppelheterostruktur, als Einfach-Quantentopfstruktur oder Mehrfach-Quantentopfstruktur ausgebildet sein. Die Bezeichnung Quantentopfstruktur umfasst dabei jegliche Struktur, bei der Ladungsträger durch Einschluss (confinement) eine Quantisierung ihrer Energiezustände erfahren. Insbesondere beinhaltet die Bezeichnung Quantentopfstruktur keine Angabe über die Dimensionalität der Quantisierung. Sie umfasst somit unter anderem Quantentröge, Quantendrähte oder Quantenpunkte und jede Kombination dieser Strukturen.The active layer may, for. As a pn junction, as a double heterostructure, as a single-quantum well structure or multiple quantum well structure may be formed. The term quantum well structure encompasses any structure in which charge carriers undergo quantization of their energy states by confinement. In particular, the term quantum well structure does not include information about the dimensionality of the quantization. It thus includes, among other things, quantum wells, quantum wires or quantum dots and any combination of these structures.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Halbleiterchips grenzt eine n-dotierte Halbleiterschicht des n-Typ Halbleiterbereichs an einer von der aktiven Schicht abgewandten Seite an eine p-dotierte Halbleiterschicht an. Die n-dotierte Halbleiterschicht und die p-dotierte Halbleiterschicht bilden einen Tunnelübergang aus. Die p-dotierte Halbleiterschicht, die mit der n-dotierten Halbleiterschicht den Tunnelübergang ausbildet, grenzt an eine elektrische Kontaktschicht an, wobei die elektrische Kontaktschicht ein transparentes leitfähiges Oxid (TCO, transparent conductive oxide) aufweist.According to at least one embodiment of the semiconductor chip, an n-doped semiconductor layer of the n-type semiconductor region adjoins a p-doped semiconductor layer on a side remote from the active layer. The n-doped semiconductor layer and the p-doped semiconductor layer form a tunnel junction. The p-doped semiconductor layer, which forms the tunnel junction with the n-doped semiconductor layer, adjoins an electrical contact layer, wherein the electrical contact layer has a transparent conductive oxide (TCO).

Der hierin beschriebene Halbleiterchip unterscheidet sich insbesondere durch das Merkmal des Tunnelübergangs von einem herkömmlichen optoelektronischen Halbleiterchip, bei dem der p-Typ Halbleiterbereich und der n-Typ Halbleiterbereich, welche die aktive Schicht umgeben, jeweils unmittelbar an elektrische Kontaktschichten angeschlossen sind. Der hier beschriebene Halbleiterchip weist insbesondere drei verschiedene elektrische Polaritäten in der Reihenfolge p-n-p auf. Auf diese Weise wird es vorteilhaft ermöglicht, dass die Stromeinprägung auf beiden Seiten der aktiven Schicht jeweils in ein p-dotiertes Halbleitermaterial erfolgt. Insbesondere kann an der Grenzfläche zwischen der p-dotierten Halbleiterschicht und der angrenzenden elektrischen Kontaktschicht aus dem transparenten leitfähigen Oxid ein besonders geringer Kontaktwiderstand erzielt werden. Der optoelektronische Halbleiterchip macht sich insbesondere die Erkenntnis zu Nutze, dass beim Anschluss der elektrischen Kontaktschicht aus dem transparenten leitfähigen Oxid an die p-dotierte Halbleiterschicht ein geringerer Kontaktwiderstand erzielbar ist als im Fall des Aufbringens eines transparenten leitfähigen Oxids unmittelbar auf den n-Typ Halbleiterbereich.The semiconductor chip described herein differs in particular from the feature of tunnel junction of a conventional optoelectronic semiconductor chip in which the p-type semiconductor region and the n-type semiconductor region surrounding the active layer are each directly connected to electrical contact layers. In particular, the semiconductor chip described here has three different electrical polarities in the order pnp. In this way it is advantageously possible that the Current injection takes place on both sides of the active layer in each case in a p-doped semiconductor material. In particular, a particularly low contact resistance can be achieved at the interface between the p-doped semiconductor layer and the adjacent electrical contact layer made of the transparent conductive oxide. The optoelectronic semiconductor chip makes use in particular of the finding that a lower contact resistance can be achieved when connecting the electrical contact layer made of the transparent conductive oxide to the p-doped semiconductor layer than in the case of applying a transparent conductive oxide directly to the n-type semiconductor region.

Bei einer bevorzugten Ausgestaltung des optoelektronischen Halbleiterchips weist die p-dotierte Halbleiterschicht des Tunnelübergangs Aly1Ga1-y1As mit 0 ≤ y1 ≤ 0,3 auf. Es hat sich herausgestellt, dass beim Anordnen der elektrischen Kontaktschicht aus dem transparenten leitfähigen Oxid auf Aly1Ga1-y1As mit 0 ≤ y1 ≤ 0,3 ein besonders geringer Kontaktwiderstand erzielt wird.In a preferred embodiment of the optoelectronic semiconductor chip, the p-doped semiconductor layer of the tunnel junction Al y1 Ga 1-y1 As with 0 ≤ y1 ≤ 0.3. It has been found that when arranging the electrical contact layer of the transparent conductive oxide on Al y1 Ga1 -y1 As with 0 ≤ y1 ≤ 0.3 a particularly low contact resistance is achieved.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des optoelektronischen Halbleiterchips weist die p-dotierte Halbleiterschicht Kohlenstoff als Dotierstoff auf. Durch die Verwendung von Kohlenstoff als Dotierstoff lassen sich vorteilhaft hohe Dotierstoffkonzentrationen erzielen.According to an advantageous embodiment of the optoelectronic semiconductor chip, the p-doped semiconductor layer has carbon as dopant. The use of carbon as a dopant can advantageously achieve high dopant concentrations.

Mittels einer hohen Dotierstoffkonzentration wird ein besonders guter elektrischer Kontakt zwischen der p-dotierten Halbleiterschicht und der elektrischen Kontaktschicht hergestellt. Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung beträgt die Dotierstoffkonzentration in der p-dotierten Halbleiterschicht mindestens 1 * 1019 cm-3, besonders bevorzugt mindestens 1 * 1020 cm-3. Insbesondere kann die Dotierstoffkonzentration einen Wert zwischen 1 * 1019 cm-3 und 1 * 1021 cm-3 aufweisen.By means of a high dopant concentration, a particularly good electrical contact between the p-doped semiconductor layer and the electrical contact layer is produced. According to an advantageous embodiment, the dopant concentration in the p-doped semiconductor layer is at least 1 * 10 19 cm -3 , more preferably at least 1 * 10 20 cm -3 . In particular, the dopant concentration may have a value between 1 * 10 19 cm -3 and 1 * 10 21 cm -3 .

Bei einer bevorzugten Ausgestaltung des optoelektronischen Halbleiterchips beträgt die Dicke der p-dotierten Halbleiterschicht zwischen 3 nm und 50 nm. Eine so geringe Dicke der p-dotierten Halbleiterschicht hat insbesondere den Vorteil, dass die Absorption in der p-dotierten Halbleiterschicht besonders gering ist.In a preferred embodiment of the optoelectronic semiconductor chip, the thickness of the p-doped semiconductor layer is between 3 nm and 50 nm. Such a small thickness of the p-doped semiconductor layer has the particular advantage that the absorption in the p-doped semiconductor layer is particularly low.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung des optoelektronischen Halbleiterchips weist die n-dotierte Halbleiterschicht des Tunnelübergangs Aly2Ga1-y2As mit 0 ≤ y2 ≤ 0,3 auf. Die n-dotierte Halbleiterschicht kann abgesehen vom unterschiedlichen Dotierstoff insbesondere das gleiche Halbleitermaterial wie die p-dotierte Halbleiterschicht aufweisen.According to a preferred embodiment of the optoelectronic semiconductor chip , the n-doped semiconductor layer of the tunnel junction Al y2 Ga 1-y2 As with 0 ≤ y2 ≤ 0.3. Apart from the different dopant, the n-doped semiconductor layer may in particular comprise the same semiconductor material as the p-doped semiconductor layer.

Die n-dotierte Halbleiterschicht weist vorzugsweise Silizium oder Tellur als Dotierstoff auf. Bevorzugt beträgt die Dotierstoffkonzentration in der n-dotierten Halbleiterschicht mindestens 5 * 1017 cm-3.The n-doped semiconductor layer preferably comprises silicon or tellurium as dopant. The dopant concentration in the n-doped semiconductor layer is preferably at least 5 × 10 17 cm -3 .

Die elektrische Kontaktschicht des optoelektronischen Halbleiterchips weist gemäß zumindest einer Ausgestaltung Indium-Zinn-Oxid (ITO), Indium-Zink-Oxid (IZO) oder Zinkoxid (ZnO) auf. Diese Materialien sind vorteilhaft transparent und weisen eine gute elektrische Leitfähigkeit auf. Die elektrische Kontaktschicht fungiert vorteilhaft gleichzeitig als Stromaufweitungsschicht. Besonders bevorzugt weist die elektrische Kontaktschicht ITO auf.According to at least one embodiment, the electrical contact layer of the optoelectronic semiconductor chip comprises indium tin oxide (ITO), indium zinc oxide (IZO) or zinc oxide (ZnO). These materials are advantageously transparent and have good electrical conductivity. The electrical contact layer advantageously acts simultaneously as a current spreading layer. Particularly preferably, the electrical contact layer has ITO.

Die Dicke der elektrischen Kontaktschicht beträgt vorzugsweise zwischen 1 nm und 200 nm, besonders bevorzugt zwischen 30 nm und 60 nm. In diesem Dickenbereich wird eine gute elektrische Leitfähigkeit bei nur geringer Absorption in der elektrischen Kontaktschicht erzielt.The thickness of the electrical contact layer is preferably between 1 nm and 200 nm, particularly preferably between 30 nm and 60 nm. In this thickness range, good electrical conductivity is achieved with only slight absorption in the electrical contact layer.

Bei einer bevorzugten Ausgestaltung des optoelektronischen Halbleiterchips beträgt der Kontaktwiderstand zwischen der p-dotierten Halbleiterschicht und der elektrischen Kontaktschicht aus dem transparenten leitfähigen Oxid weniger als 1 * 10-3 Ωcm2.In a preferred embodiment of the optoelectronic semiconductor chip, the contact resistance between the p-doped semiconductor layer and the electrical contact layer made of the transparent conductive oxide is less than 1 * 10 -3 Ωcm 2 .

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des optoelektronischen Halbleiterchips ist der n-Typ Halbleiterbereich weniger als 5 µm dick. Bevorzugt beträgt die Dicke des n-Typ Halbleiterbereichs weniger als 1 µm und besonders bevorzugt weniger als 500 nm. Der n-Typ Halbleiterbereich kann bei dem hierin beschriebenen optoelektronischen Halbleiterchip vergleichsweise dünn sein, da mittels der elektrischen Kontaktschicht aus dem transparenten leitfähigen Oxid und der angrenzenden p-dotierten Halbleiterschicht bereits eine gute Stromaufweitung erzielt wird. Auf eine bei herkömmlichen optoelektronischen Halbleiterchips in der Regel verwendete vergleichsweise dicke Stromaufweitungsschicht im n-Typ Halbleiterbereich kann deshalb vorteilhaft verzichtet werden.According to an advantageous embodiment of the optoelectronic semiconductor chip, the n-type semiconductor region is less than 5 microns thick. Preferably, the thickness of the n-type semiconductor region is less than 1 .mu.m, and more preferably less than 500 nm. The n-type semiconductor region may be comparatively thin in the optoelectronic semiconductor chip described herein because of the transparent conductive oxide and adjacent dielectric contact layer P-doped semiconductor layer is already achieved a good current expansion. Therefore, a comparatively thick current spreading layer in the n-type semiconductor region which is generally used in conventional optoelectronic semiconductor chips can advantageously be dispensed with.

Bei einer bevorzugten Ausgestaltung des optoelektronischen Halbleiterchips ist der n-Typ Halbleiterbereich einer Strahlungsaustrittsfläche des optoelektronischen Halbleiterchips zugewandt, und der p-Typ Halbleiterbereich ist einem Trägersubstrat des optoelektronischen Halbleiterchips zugewandt.In a preferred embodiment of the optoelectronic semiconductor chip, the n-type semiconductor region faces a radiation exit surface of the optoelectronic semiconductor chip, and the p-type semiconductor region faces a carrier substrate of the optoelectronic semiconductor chip.

Bei einer bevorzugten Ausgestaltung weist der optoelektronische Halbleiterchip kein Aufwachssubstrat auf. Vorzugsweise handelt es sich bei dem optoelektronischen Halbleiterchip um einen so genannten Dünnfilm-Leuchtdiodenchip, bei dem ein zum Aufwachsen der Halbleiterschichtenfolge verwendetes Aufwachssubstrat von dem optoelektronischen Halbleiterchip abgelöst ist. Das ursprüngliche Aufwachssubstrat kann insbesondere vom n-Typ Halbleiterbereich der Halbleiterschichtenfolge abgelöst sein. An der Seite des dem ursprünglichen Aufwachssubstrat gegenüberliegenden p-Typ Halbleiterbereichs ist der optoelektronische Halbleiterchip vorzugsweise mit einem Trägersubstrat verbunden, beispielsweise mittels einer Lötverbindung. Das Trägersubstrat ist in diesem Fall von einem Aufwachssubstrat der Halbleiterschichtenfolge verschieden und weist beispielsweise Silizium, Molybdän, Germanium oder eine Keramik auf. Im Gegensatz zu herkömmlichen LEDs, bei denen in der Regel der n-Typ Halbleiterbereich dem Substrat und der p-Typ Halbleiterbereich der Strahlungsaustrittsfläche zugewandt ist, ist bei dem optoelektronischen Halbleiterchip in der Ausgestaltung als Dünnfilm-Leuchtdiodenchip der p-Typ Halbleiterbereich dem Trägersubstrat und der n-Typ Halbleiterbereich der Strahlungsaustrittsfläche zugewandt.In a preferred embodiment, the optoelectronic semiconductor chip has no growth substrate. The optoelectronic semiconductor chip is preferably a so-called thin-film light-emitting diode chip, in which a growth substrate used for growing the semiconductor layer sequence is detached from the optoelectronic semiconductor chip. The original growth substrate may be of the n-type in particular Semiconductor region of the semiconductor layer sequence to be detached. On the side of the p-type semiconductor region opposite the original growth substrate, the optoelectronic semiconductor chip is preferably connected to a carrier substrate, for example by means of a solder connection. In this case, the carrier substrate is different from a growth substrate of the semiconductor layer sequence and has, for example, silicon, molybdenum, germanium or a ceramic. In contrast to conventional LEDs, in which usually the n-type semiconductor region faces the substrate and the p-type semiconductor region of the radiation exit surface, in the embodiment as a thin-film light-emitting diode chip, the p-type semiconductor region is the carrier substrate and the n-type semiconductor region facing the radiation exit surface.

Bei einem optoelektronischen Halbleiterchip ohne Aufwachssubstrat, bei dem der p-Typ Halbleiterbereichs einem Trägersubstrat zugewandt ist, ist die hierin beschriebene Kontaktierung des n-Typ Halbleiterbereichs mittels einer p-dotierten Schicht, welche einen Tunnelübergang ausbildet, und einer nachfolgenden elektrischen Kontaktschicht aus einem transparenten leitfähigen Oxid besonders vorteilhaft. Insbesondere kann ein geringerer Kontaktwiderstand erzielt werden, als wenn der n-Typ Halbleiterbereich unmittelbar an einer elektrischen Kontaktschicht aus einem transparenten leitfähigen Oxid anschließen würde.In an optoelectronic semiconductor chip without growth substrate, in which the p-type semiconductor region faces a carrier substrate, the contacting of the n-type semiconductor region described herein by means of a p-doped layer which forms a tunnel junction and a subsequent electrical contact layer of a transparent conductive Oxide particularly advantageous. In particular, a lower contact resistance can be achieved than if the n-type semiconductor region would directly adjoin an electrical contact layer made of a transparent conductive oxide.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels im Zusammenhang mit der 1 näher erläutert.

  • 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Querschnitts durch einen optoelektronischen Halbleiterchip gemäß einem Ausführungsbeispiel.
The invention will be described below with reference to an embodiment in connection with the 1 explained in more detail.
  • 1 shows a schematic representation of a cross section through an optoelectronic semiconductor chip according to an embodiment.

Die Größen der einzelnen Elemente sowie die Größenverhältnisse der Elemente untereinander sind nicht als maßstabsgerecht anzusehen.The sizes of the individual elements and the size ratios of the elements with each other are not to be regarded as true to scale.

Der in 1 dargestellte optoelektronische Halbleiterchip 100 enthält eine Halbleiterschichtenfolge 10, die einen n-Typ Halbleiterbereich 2 und einen p-Typ Halbleiterbereich 4 aufweist. Zwischen dem n-Typ Halbleiterbereich 2 und dem p-Typ Halbleiterbereich 4 ist eine aktive Schicht 3 angeordnet. Der optoelektronische Halbleiterchip ist insbesondere ein LED-Chip, der beispielsweise zur Erzeugung elektromagnetischer Strahlung im sichtbaren oder nahen infraroten Spektralbereich vorgesehen ist.The in 1 illustrated optoelectronic semiconductor chip 100 contains a semiconductor layer sequence 10 , which is an n-type semiconductor region 2 and a p-type semiconductor region 4 having. Between the n-type semiconductor region 2 and the p-type semiconductor region 4 is an active layer 3 arranged. The optoelectronic semiconductor chip is in particular an LED chip, which is provided, for example, for generating electromagnetic radiation in the visible or near infrared spectral range.

Die Halbleiterschichtenfolge 10 basiert vorzugsweise auf einem Phosphid-Verbindungshalbleitermaterial oder auf einem Arsenid-Verbindungshalbleitermaterial. Insbesondere können eine oder mehrere Schichten der Halbleiterschichtenfolge 10 ein III-Phosphid-Verbindungshalbleitermaterial, beispielsweise InxAlyGa1-x-yP mit 0 ≤ x ≤ 1, 0 ≤ y ≤ 1 und x + y ≤ 1. Alternativ oder zusätzlich kann die Halbleiterschichtenfolge eine oder mehrere Schichten umfassen, die InxAlyGa1-x-yAs mit 0 ≤ x ≤ 1, 0 ≤ y ≤ 1 und x + y ≤ 1 oder vorzugsweise AlyGa1-yAs mit 0 ≤ y ≤ 1 umfassen.The semiconductor layer sequence 10 is preferably based on a phosphide compound semiconductor material or on an arsenide compound semiconductor material. In particular, one or more layers of the semiconductor layer sequence 10 a III-phosphide compound semiconductor material, for example, In x Al y Ga 1-xy P where 0≤x≤1, 0≤y≤1 and x + y≤1. Alternatively or additionally, the semiconductor layer sequence may comprise one or more layers comprising In x Al y Ga 1-xy As where 0 ≤ x ≤ 1, 0 ≤ y ≤ 1 and x + y ≤ 1, or preferably Al y Ga 1-y As include with 0 ≤ y ≤ 1.

Die aktive Schicht 3 ist bei dem Ausführungsbeispiel als Quantentopfstruktur 31, 32 ausgebildet, vorzugsweise als Mehrfach-Quantentopfstruktur. Die Quantentopfstruktur weist beispielsweise eine periodische Anordnung von abwechselnden Quantentopfschichten 31 und Barriereschichten 32 auf. Die Quantentopfstruktur weist eine Anzahl N Perioden auf, wobei P beispielsweise zwischen 1 und 120 beträgt. Die zur Strahlungserzeugung vorgesehenen Quantentopfschichten 31 weisen eine elektronische Bandlücke EQW auf, die geringer ist als eine elektronische Bandlücke EB der Barriereschichten 32.The active layer 3 is in the embodiment as a quantum well structure 31 . 32 designed, preferably as a multi-quantum well structure. The quantum well structure has, for example, a periodic arrangement of alternating quantum well layers 31 and barrier layers 32 on. The quantum well structure has a number N Periods on, where P for example, between 1 and 120. The quantum well layers provided for generating radiation 31 have an electronic band gap E QW that is less than an electronic band gap E B of the barrier layers 32 ,

Der p-Typ Halbleiterbereich 4 kann eine oder mehrere p-dotierte Halbleiterschichten enthalten. Es ist aber nicht ausgeschlossen, dass der p-Typ Halbeiterbereich 4 eine oder mehrere undotierte Schichten enthält. Entsprechend kann der n-Typ Halbleiterbereich 2 eine oder mehrere n-dotierte Schichten 21, 22 und optional eine oder mehrere undotierte Schichten enthalten.The p-type semiconductor region 4 may contain one or more p-doped semiconductor layers. However, it is not excluded that the p-type Halbeiterbereich 4 contains one or more undoped layers. Accordingly, the n-type semiconductor region 2 one or more n-doped layers 21 . 22 and optionally one or more undoped layers.

Bei dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel des optoelektronischen Halbleiterchips 100 handelt es sich um eine sogenannte Dünnfilm-LED, bei der die Halbleiterschichtenfolge 10 von ihrem ursprünglichen Aufwachssubstrat abgelöst ist. Das ursprüngliche Aufwachssubstrat ist von dem n-Typ Halbleiterbereich 2 abgelöst, der bei diesem Ausführungsbeispiel der Strahlungsaustrittsfläche 14 des optoelektronischen Halbleiterchips 100 zugewandt ist. An der dem ursprünglichen Aufwachssubstrat gegenüberliegenden Seite ist der optoelektronische Halbleiterchip 100 mit mindestens einer Verbindungschicht 7 wie zum Beispiel einer Lotschicht auf ein Trägersubstrat 1 aufgebracht. Von der aktiven Schicht 3 aus gesehen ist also der p-Typ Halbleiterbereich 4 dem Trägersubstrat 1 zugewandt. Das Trägersubstrat 1 ist ungleich dem zum epitaktischen Aufwachsen der Halbleiterschichtenfolge 10 verwendeten Aufwachssubstrat. Das Trägersubstrat 1 kann beispielsweise ein Halbleitermaterial wie zum Beispiel Silizium, Germanium oder Molybdän oder eine Keramik aufweisen.In the embodiment of the optoelectronic semiconductor chip shown here 100 it is a so-called thin-film LED, in which the semiconductor layer sequence 10 detached from its original growth substrate. The original growth substrate is of the n-type semiconductor region 2 detached, in this embodiment, the radiation exit surface 14 of the optoelectronic semiconductor chip 100 is facing. On the opposite side of the original growth substrate is the optoelectronic semiconductor chip 100 with at least one compound layer 7 such as a solder layer on a carrier substrate 1 applied. From the active layer 3 Thus, the p-type semiconductor region is seen 4 the carrier substrate 1 facing. The carrier substrate 1 is unlike that for epitaxially growing the semiconductor layer sequence 10 used growth substrate. The carrier substrate 1 For example, it may comprise a semiconductor material such as silicon, germanium or molybdenum or a ceramic.

Der p-Typ Halbleiterbereich 4 grenzt bereichsweise an eine Spiegelschicht 6 an. Die Spiegelschicht 6 ist dazu vorgesehen, die von der aktiven Zone 3 in Richtung des Trägersubstrats 1 emittierte Strahlung zu der gegenüberliegenden Strahlungsaustrittsfläche 14 an der Oberfläche des n-Typ Halbleiterbereichs 2 zu reflektieren. Die Spiegelschicht 6 kann insbesondere Silber oder Gold aufweisen oder daraus bestehen. Silber und Gold zeichnen sich durch eine hohe Reflektivität aus.The p-type semiconductor region 4 partially adjacent to a mirror layer 6 at. The mirror layer 6 is intended to be that of the active zone 3 in the direction of the carrier substrate 1 emitted radiation to the opposite radiation exit surface 14 on the surface of the n-type Semiconductor region 2 to reflect. The mirror layer 6 may in particular comprise or consist of silver or gold. Silver and gold are characterized by a high reflectivity.

Bei dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel ist zwischen dem p-Typ Halbleiterbereich 4 und der Spiegelschicht 6 bereichsweise eine dielektrische Schicht 5 angeordnet, bei der es sich insbesondere um eine Siliziumoxidschicht handeln kann. Aufgrund des vergleichsweise geringen Brechungsindex des dielektrischen Materials der dielektrischen Schicht 5, beispielsweise SiO2, kann die dielektrische Schicht 5 eine Totalreflexion eines Teils der in Richtung des Trägersubstrats 1 emittierten Strahlung zur Strahlungsaustrittsfläche 14 hin bewirken. Die reflektierende Wirkung der metallischen Spiegelschicht 6 wird daher durch die dielektrische Schicht 5 vorteilhaft weiter verstärkt. Da die dielektrische Schicht 5 nicht elektrisch leitfähig ist, ist die Spiegelschicht 6 durch einen oder mehrere Durchbrüche in der dielektrischen Schicht 5 an den p-Typ Halbleiterbereich 4 angeschlossen.In the embodiment shown here is between the p-type semiconductor region 4 and the mirror layer 6 partially a dielectric layer 5 arranged, which may be in particular a silicon oxide layer. Due to the comparatively low refractive index of the dielectric material of the dielectric layer 5 For example, SiO 2 , the dielectric layer 5 a total reflection of a part of the in the direction of the carrier substrate 1 emitted radiation to the radiation exit surface 14 effect. The reflective effect of the metallic mirror layer 6 is therefore due to the dielectric layer 5 advantageous further reinforced. As the dielectric layer 5 is not electrically conductive, is the mirror layer 6 through one or more openings in the dielectric layer 5 to the p-type semiconductor region 4 connected.

Zur elektrischen Kontaktierung des optoelektronischen Halbleiterchips 100 sind eine erste Anschlussschicht 8 und eine zweite Anschlussschicht 9 vorgesehen. Die erste Anschlussschicht 8 zur elektrischen Kontaktierung von der n-Seite kann beispielsweise auf einem Teilbereich der Strahlungsaustrittsfläche 14 angeordnet sein. Die zweite Anschlussschicht 9 kann beispielsweise an der Rückseite des Trägersubstrats 1 angeordnet sein, wenn ein elektrisch leitfähiges Trägersubstrat 1 verwendet wird.For electrical contacting of the optoelectronic semiconductor chip 100 are a first connection layer 8th and a second terminal layer 9 intended. The first connection layer 8th for electrical contacting of the n-side, for example, on a portion of the radiation exit surface 14 be arranged. The second connection layer 9 For example, at the back of the carrier substrate 1 be arranged when an electrically conductive carrier substrate 1 is used.

Die erste Anschlussschicht 8 ist bei dem optoelektronischen Halbleiterchip vorteilhaft nicht unmittelbar auf den n-Typ Halbleiterbereich 2 aufgebracht. Vielmehr weist der n-Typ Halbleiterbereich 2 eine n-dotierte Halbleiterschicht 21 auf, an die an einer von der aktiven Schicht 3 abgewandten Seite an eine p-dotierte Halbleiterschicht 11 angrenzt. Die p-dotierte Halbleiterschicht 11 bildet mit der n-dotierten Halbleiterschicht 21 einen Tunnelübergang 13 aus.The first connection layer 8th is advantageously not directly in the optoelectronic semiconductor chip on the n-type semiconductor region 2 applied. Rather, the n-type semiconductor region 2 an n-doped semiconductor layer 21 on, on to one of the active layer 3 side facing away from a p-doped semiconductor layer 11 borders. The p-doped semiconductor layer 11 forms with the n-doped semiconductor layer 21 a tunnel crossing 13 out.

Durch den Tunnelübergang 13 wird an der n-Seite des optoelektronischen Halbleiterchips ein Wechsel der Polarität des Halbleitermaterials auf den p-Typ ermöglicht. Zur Erzielung einer hohen elektrischen Leitfähigkeit im Bereich des Tunnelübergangs ist es vorteilhaft, wenn die p-dotierte Halbleiterschicht 11 eine hohe Dotierstoffkonzentration aufweist. Die Dotierstoffkonzentration in der p-dotierten Halbleiterschicht 11 beträgt vorzugsweise mindestens 1 * 1019 cm-3, besonders bevorzugt mindestens 1 * 1020 cm-3.Through the tunnel crossing 13 At the n-side of the optoelectronic semiconductor chip, it is possible to change the polarity of the semiconductor material to the p-type. In order to achieve a high electrical conductivity in the region of the tunnel junction, it is advantageous if the p-doped semiconductor layer 11 has a high dopant concentration. The dopant concentration in the p-doped semiconductor layer 11 is preferably at least 1 * 10 19 cm -3 , more preferably at least 1 * 10 20 cm -3 .

Die n-dotierte Halbleiterschicht 21 und die p-dotierte Halbleiterschicht 11, die den Tunnelübergang 13 ausbilden, weisen vorzugsweise jeweils AlGaAs oder GaAs auf. Insbesondere kann die n-dotierte Halbleiterschicht 21 Aly2Ga1-y2As mit 0 ≤ y2 ≤ 0,3 und die p-dotierte Halbleiterschicht 11 Aly1Ga1-y1As mit 0 ≤ y1 ≤ 0,3 aufweisen. Hierbei kann y2 = y1 oder y2 ≠ y1 sein.The n-doped semiconductor layer 21 and the p-type semiconductor layer 11 passing the tunnel crossing 13 preferably each comprise AlGaAs or GaAs. In particular, the n-doped semiconductor layer 21 Al y2 Ga1 -y2 As with 0 ≦ y2 ≦ 0.3 and the p-doped semiconductor layer 11 Al y1 Ga 1-y1 As with 0 ≤ y1 ≤ 0.3. Here, y2 = y1 or y2 ≠ y1.

An die p-dotierte Halbleiterschicht 11 grenzt eine elektrische Kontaktschicht 12 an, die ein transparentes leitfähiges Oxid aufweist. Die elektrische Kontaktschicht 12 ist vorzugsweise eine ITO-Schicht. Ein transparentes leitfähiges Oxid wie insbesondere ITO zeichnet sich durch eine hohe Transparenz und eine gute elektrische Leitfähigkeit aus. Die elektrische Kontaktschicht 12 aus dem transparenten leitfähigen Oxid kann ganzflächig oder strukturiert auf der p-dotierten Halbleiterschicht 11 aufgebracht werden.To the p-doped semiconductor layer 11 adjoins an electrical contact layer 12 which has a transparent conductive oxide. The electrical contact layer 12 is preferably an ITO layer. A transparent conductive oxide, in particular ITO, is distinguished by high transparency and good electrical conductivity. The electrical contact layer 12 from the transparent conductive oxide can be over the entire surface or structured on the p-doped semiconductor layer 11 be applied.

Es hat sich herausgestellt, dass eine elektrische Kontaktschicht 12 aus einem transparenten leitfähigen Oxid wie insbesondere ITO mit einem besonders geringen Kontaktwiderstand an eine p-dotierte Halbleiterschicht 11, die insbesondere Aly1Ga1-y1As mit 0 ≤ y1 < 0,3 aufweist, angeschlossen werden kann. Insbesondere kann durch die Anordnung der elektrischen Kontaktschicht 12 aus dem transparenten leitfähigen Oxid auf der p-dotierten Halbleiterschicht 11 ein geringerer Kontaktwiderstand erzielt werden als es bei einer Anordnung des transparenten leitfähigen Oxids auf einer n-dotierten Halbleiterschicht der Fall wäre. Der Kontaktwiderstand zwischen der elektrischen Kontaktschicht 12 und der p-dotierten Halbleiterschicht 11 ist vorzugsweise kleiner als 1 * 10-3 Ωcm2.It has been found that an electrical contact layer 12 of a transparent conductive oxide such as in particular ITO with a particularly low contact resistance to a p-doped semiconductor layer 11 , which in particular has Al y1 Ga 1-y1 As with 0 ≦ y1 <0.3, can be connected. In particular, by the arrangement of the electrical contact layer 12 from the transparent conductive oxide on the p-type semiconductor layer 11 a lower contact resistance can be achieved than would be the case with an arrangement of the transparent conductive oxide on an n-doped semiconductor layer. The contact resistance between the electrical contact layer 12 and the p-type semiconductor layer 11 is preferably less than 1 * 10 -3 Ωcm 2 .

Auf einem Teilbereich der elektrischen Kontaktschicht 12 ist die erste Anschlussschicht 8 angeordnet, wobei die erste Anschlussschicht 8 vorzugsweise ein Metall wie beispielsweise Au enthält. Die erste Anschlussschicht 8 kann insbesondere als Bondpad ausgebildet sein und kann bei einer Ausgestaltung einen oder mehrere vom Bondpad ausgehende Kontaktstege (nicht dargestellt) aufweisen.On a portion of the electrical contact layer 12 is the first connection layer 8th arranged, wherein the first connection layer 8th preferably contains a metal such as Au. The first connection layer 8th In particular, it can be designed as a bonding pad and, in one embodiment, can have one or more contact webs (not shown) originating from the bond pad.

Die Kontaktierung der n-Seite des optoelektronischen Halbleiterchips 100 erfolgt also mittels der p-dotierten Halbleiterschicht 11, welche den Tunnelübergang 13 ausbildet und so die Polarität des Halbleitermaterials vom n-Typ zum p-Typ wechselt, der nachfolgenden elektrischen Kontaktschicht 12 aus dem transparenten leitfähigen Oxid und der nachfolgenden ersten Anschlussschicht 8, die insbesondere ein Metall aufweist und beispielsweise mit einem Bonddraht verbunden werden kann.The contacting of the n-side of the optoelectronic semiconductor chip 100 takes place by means of the p-doped semiconductor layer 11 passing the tunnel crossing 13 and thus the polarity of the n-type semiconductor material changes to the p-type, the subsequent electrical contact layer 12 of the transparent conductive oxide and the subsequent first terminal layer 8th in particular comprising a metal and, for example, can be connected to a bonding wire.

Ein Vorteil dieser Art der Kontaktierung besteht insbesondere darin, dass mittels der elektrischen Kontaktschicht 12 aus dem transparenten leitfähigen Oxid und der p-dotierten Halbleiterschicht 11 eine hohe Querleitfähigkeit und damit eine gute Stromaufweitung bei gleichzeitig geringen Schichtdicken erzielt wird. Die Dicke der elektrischen Kontaktschicht 12 aus dem transparenten leitfähigen Oxid beträgt vorteilhaft zwischen 1 nm und 200 nm und bevorzugt zwischen 30 nm und 60 nm. Die p-dotierte Halbleiterschicht 11 ist vorzugsweise zwischen 3 nm und 50 nm dick.An advantage of this type of contacting is in particular that by means of the electrical contact layer 12 of the transparent conductive oxide and the p-type semiconductor layer 11 a high transverse conductivity and thus a good flow expansion is achieved with low layer thicknesses. The thickness of the electrical contact layer 12 of the transparent conductive oxide is advantageously between 1 nm and 200 nm and preferably between 30 nm and 60 nm. The p-doped semiconductor layer 11 is preferably between 3 nm and 50 nm thick.

Dadurch, dass bereits in der elektrischen Kontaktschicht 12 aus dem transparenten leitfähigen Oxid und der p-dotierten Halbleiterschicht 11 eine gute Stromaufweitung erfolgt, kann die Dicke des n-Typ Halbleiterbereichs 2 vorteilhaft gering sein. Die Dicke des n-Typ Halbleiterbereichs 2 beträgt vorteilhaft weniger als 5 µm, bevorzugt weniger als 1 µm und besonders bevorzugt weniger als 500 nm. Insbesondere kann auf eine Stromaufweitungsschicht aus einem Halbleitermaterial in dem n-Typ Halbleiterbereich 2 verzichtet werden. Die vergleichsweise geringen Dicken des oberhalb der aktiven Schicht 3 angeordneten n-Typ Halbleiterbereichs 2 sowie der Schichten 11, 12 hat den Vorteil, dass die Absorption gering ist.In that already in the electrical contact layer 12 of the transparent conductive oxide and the p-type semiconductor layer 11 a good current expansion takes place, the thickness of the n-type semiconductor region 2 be advantageous low. The thickness of the n-type semiconductor region 2 is advantageously less than 5 .mu.m, preferably less than 1 .mu.m and more preferably less than 500 nm. In particular, may be a Stromaufweitungsschicht of a semiconductor material in the n-type semiconductor region 2 be waived. The comparatively small thicknesses of above the active layer 3 arranged n-type semiconductor region 2 as well as the layers 11 . 12 has the advantage that the absorption is low.

Alternativ zu dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel kann der optoelektronische Halbleiterchip mit umgekehrter Polarität ausgeführt werden, wobei in diesem Fall der n-Typ Halbleiterbereich 2 dem Trägersubstrat und der p-Typ Halbleiterbereich 4 der Strahlungsaustrittsfläche 14 zugewandt ist. Bei dieser Ausgestaltung folgen beispielsweise ausgehend von einem Trägersubstrat 1 die elektrische Kontaktschicht 12, der von der p-dotierten Halbleiterschicht 21 und der n-dotierten Halbleiterschicht gebildete Tunnelübergang 13, der n-Typ Halbleiterbereich 2, die aktive Schicht 3 und der p-Typ Halbleiterbereich 4 aufeinander.Alternatively to the in 1 In the embodiment shown, the optoelectronic semiconductor chip can be embodied with reversed polarity, in which case the n-type semiconductor region 2 the carrier substrate and the p-type semiconductor region 4 the radiation exit surface 14 is facing. In this embodiment, for example, starting from a carrier substrate 1 the electrical contact layer 12 that of the p-doped semiconductor layer 21 and the n-type semiconductor layer formed tunnel junction 13 , the n-type semiconductor region 2 , the active layer 3 and the p-type semiconductor region 4 each other.

Die 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 angegeben ist.The invention is not limited by the description with reference to the embodiments. Rather, the invention encompasses any novel feature as well as any combination of features, which in particular includes any combination of features in the claims, even if this feature or combination itself is not explicitly stated in the patent claims or exemplary embodiments.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Trägersubstratcarrier substrate
22
n-Typ Halbleiterbereichn-type semiconductor region
33
aktive Schichtactive layer
44
p-Typ Halbleiterbereichp-type semiconductor region
55
dielektrische Schichtdielectric layer
66
Spiegelschichtmirror layer
77
Verbindungsschichtlink layer
88th
erste Anschlussschichtfirst connection layer
99
zweite Anschlussschichtsecond connection layer
1010
HalbleiterschichtenfolgeSemiconductor layer sequence
1111
p-dotierte Halbleiterschichtp-doped semiconductor layer
1212
elektrische Kontaktschichtelectrical contact layer
1313
TunnelübergangTunnel junction
1414
StrahlungsaustrittsflächeRadiation exit area
2121
n-dotierte Halbleiterschichtn-doped semiconductor layer
2222
n-dotierte Halbleiterschichtn-doped semiconductor layer
3131
QuantentopfschichtQuantum well layer
3232
Barriereschichtbarrier layer
100100
optoelektronischer Halbleiterchipoptoelectronic semiconductor chip

Claims (14)

Optoelektronischer Halbleiterchip (100) mit einer Halbleiterschichtenfolge (10), die auf einem Phosphid-Verbindungshalbleitermaterial oder Arsenid-Verbindungshalbleitermaterial basiert, wobei die Halbleiterschichtenfolge (10) einen p-Typ Halbleiterbereich (4), einen n-Typ Halbleiterbereich (2) und eine zwischen dem p-Typ Halbleiterbereich (4) und dem n-Typ Halbleiterbereich (2) angeordnete aktive Schicht (3) enthält, wobei eine n-dotierte Halbleiterschicht (21) des n-Typ Halbleiterbereichs (2) an einer von der aktiven Schicht (3) abgewandten Seite an eine p-dotierte Halbleiterschicht (11) angrenzt, wobei die n-dotierte Halbleiterschicht (21) und die p-dotierte Halbleiterschicht (11) einen Tunnelübergang (13) ausbilden, und wobei die p-dotierte Halbleiterschicht (11) an eine elektrische Kontaktschicht (12) angrenzt, die ein transparentes leitfähiges Oxid aufweist.An optoelectronic semiconductor chip (100) having a semiconductor layer sequence (10) based on a phosphide compound semiconductor material or arsenide compound semiconductor material, the semiconductor layer sequence (10) having a p-type semiconductor region (4), an n-type semiconductor region (2) and an inter-cell the active layer (3) arranged in the p-type semiconductor region (4) and the n-type semiconductor region (2), wherein an n-doped semiconductor layer (21) of the n-type semiconductor region (2) is formed on one of the active layer (3 ) facing away from a p-doped semiconductor layer (11), wherein the n-doped semiconductor layer (21) and the p-doped semiconductor layer (11) form a tunnel junction (13), and wherein the p-doped semiconductor layer (11) an electrical contact layer (12) is adjacent, having a transparent conductive oxide. Optoelektronischer Halbleiterchip nach Anspruch 1, wobei die p-dotierte Halbleiterschicht (11) Aly1Ga1-y1As mit 0 ≤ y1 ≤ 0,3 aufweist.Optoelectronic semiconductor chip after Claim 1 wherein the p-type semiconductor layer (11) has Al y1 Ga 1-y1 As with 0 ≦ y1 ≦ 0.3. Optoelektronischer Halbleiterchip nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die p-dotierte Halbleiterschicht (11) mit Kohlenstoff dotiert ist.Optoelectronic semiconductor chip according to one of the preceding claims, wherein the p-doped semiconductor layer (11) is doped with carbon. Optoelektronischer Halbleiterchip nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die p-dotierte Halbleiterschicht (11) eine Dotierstoffkonzentration von mindestens 1 * 1019 cm-3 aufweist.Optoelectronic semiconductor chip according to one of the preceding claims, wherein the p-doped semiconductor layer (11) has a dopant concentration of at least 1 * 10 19 cm -3 . Optoelektronischer Halbleiterchip nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die p-dotierte Halbleiterschicht (11) eine Dotierstoffkonzentration von mindestens 1 * 1020 cm-3 aufweist.Optoelectronic semiconductor chip according to one of the preceding claims, wherein the p-doped semiconductor layer (11) has a dopant concentration of at least 1 * 10 20 cm -3 . Optoelektronischer Halbleiterchip nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die p-dotierte Halbleiterschicht (11) zwischen 3 nm und 50 nm dick ist. Optoelectronic semiconductor chip according to one of the preceding claims, wherein the p-doped semiconductor layer (11) is between 3 nm and 50 nm thick. Optoelektronischer Halbleiterchip nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die n-dotierte Halbleiterschicht (21) Aly2Ga1-y2As mit 0 ≤ y2 ≤ 0,3 aufweist.Optoelectronic semiconductor chip according to one of the preceding claims, wherein the n-doped semiconductor layer (21) Al y2 Ga 1-y2 As with 0 ≤ y2 ≤ 0.3. Optoelektronischer Halbleiterchip nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die die n-dotierte Halbleiterschicht (21) mit Silizium oder Tellur dotiert ist.Optoelectronic semiconductor chip according to one of the preceding claims, wherein the n-doped semiconductor layer (21) is doped with silicon or tellurium. Optoelektronischer Halbleiterchip nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die elektrische Kontaktschicht (12) ITO aufweist.Optoelectronic semiconductor chip according to one of the preceding claims, wherein the electrical contact layer (12) comprises ITO. Optoelektronischer Halbleiterchip nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die elektrische Kontaktschicht (12) zwischen 1 nm und 200 nm dick ist.Optoelectronic semiconductor chip according to one of the preceding claims, wherein the electrical contact layer (12) is between 1 nm and 200 nm thick. Optoelektronischer Halbleiterchip nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein Kontaktwiderstand zwischen der p-dotierten Halbleiterschicht (11) und der elektrischen Kontaktschicht (12) weniger als 1 * 10-3 Ωcm2 beträgt.Optoelectronic semiconductor chip according to one of the preceding claims, wherein a contact resistance between the p-doped semiconductor layer (11) and the electrical contact layer (12) is less than 1 * 10 -3 Ωcm 2 . Optoelektronischer Halbleiterchip nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der n-Typ Halbleiterbereich (2) weniger als 5 µm dick ist.Optoelectronic semiconductor chip according to one of the preceding claims, wherein the n-type semiconductor region (2) is less than 5 microns thick. Optoelektronischer Halbleiterchip nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der n-Typ Halbleiterbereich (2) weniger als 1 µm dick ist.Optoelectronic semiconductor chip according to one of the preceding claims, wherein the n-type semiconductor region (2) is less than 1 micron thick. Optoelektronischer Halbleiterchip nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der n-Typ Halbleiterbereich (2) weniger als 500 nm dick ist.An optoelectronic semiconductor chip according to any one of the preceding claims, wherein the n-type semiconductor region (2) is less than 500 nm thick.
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