DE102018116224A1 - Verfahren zur Herstellung von optoelektronischen Halbleiterbauteilen und optoelektronisches Halbleiterbauteil - Google Patents

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Abstract

In einer Ausführungsform ist das Verfahren zur Herstellung von optoelektronischen Halbleiterbauteilen eingerichtet und umfasst die Schritte:
A) Bereitstellen eines Aufwachssubstrats (2), und
B) Wachsen einer Vielzahl von lichtemittierenden Halbleitersäulen (3) an dem Aufwachssubstrat (2), wobei
- ein mittlerer Durchmesser der Halbleitersäulen (3) bei höchstens 1 µm liegt,
- eine erste Gruppe (31) und/oder eine zweite Gruppe (32) der Halbleitersäulen (3) an dem Aufwachssubstrat (2) aus einem III-Nitrid-Material gewachsen wird, und
- eine dritte Gruppe (33) der Halbleitersäulen (3) an dem Aufwachssubstrat (2) aus oder mit einem III-Phosphid-Material gewachsen wird.

Description

  • Es wird ein Verfahren zur Herstellung von optoelektronischen Halbleiterbauteilen angegeben. Darüber hinaus wird ein optoelektronisches Halbleiterbauteil angegeben.
  • Eine zu lösende Aufgabe liegt darin, ein Verfahren anzugeben, mit dem effizient rot, grün und blau emittierende Halbleiterbauteile herstellbar sind.
  • Diese Aufgabe wird unter anderem durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen sind Gegenstand der übrigen Ansprüche.
  • Bei den hier beschriebenen Verfahren werden Halbleitersäulen aus AlInGaN und AlInGaP auf demselben Aufwachssubstrat gewachsen. Dies wird insbesondere dadurch ermöglich, dass die Halbleitersäulen kleine Durchmesser aufweisen, sodass sich Unterschiede in kristallografischen Gitterparametern nicht oder nicht stark auswirken.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform dient das Verfahren zur Herstellung von optoelektronischen Halbleiterbauteilen. Bei dem fertigen Halbleiterbauteil handelt es sich bevorzugt um eine Leuchtdiode, kurz LED. Das im Betrieb des Halbleiterbauteils abgestrahlte Licht ist insbesondere inkohärentes sichtbares Licht. Das Halbleiterbauteil ist dann kein Halbleiterlaser.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst das Verfahren den Schritt des Bereitstellens eines Aufwachssubstrats. Das Aufwachssubstrat ist beispielsweise aus GaN, Saphir oder Silizium.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst das Verfahren den Schritt des Wachsens einer Vielzahl von lichtemittierenden Halbleitersäulen an dem Aufwachssubstrat. Die Halbleitersäulen werden bevorzugt epitaktisch gewachsen.
  • Die Halbleitersäulen basieren bevorzugt je auf einem III-V-Verbindungshalbleitermaterial. Bei dem Halbleitermaterial handelt es sich zum Beispiel um ein Nitrid-Verbindungshalbleitermaterial wie AlnIn1-n-mGamN oder um ein Phosphid-Verbindungshalbleitermaterial wie AlnIn1-n-mGamP. Bevorzugt gilt dabei für zumindest eine Schicht oder für alle Schichten der Halbleiterschichtenfolge 0 < n ≤ 0,7, 0,0 ≤ m < 0,7 und 0,3 ≤ n + m ≤ 0,7. Ferner kann es sich auch um ein Arsenid-Verbindungshalbleitermaterial wie AlnIn1-n-mGamAs oder wie AlnGamIn1-n-mAskP1-k handeln, wobei jeweils 0 ≤ n ≤ 1, 0 ≤ m ≤ 1 und n + m ≤ 1 sowie 0 ≤ k < 1 ist. Bevorzugt gilt dabei für zumindest eine Schicht oder für alle Schichten der Halbleiterschichtenfolge 0 < n ≤ 0,7, 0 ≤ m < 0,7 und 0,3 ≤ n + m ≤ 0,7 sowie 0 < k ≤ 0,5. Dabei kann die Halbleiterschichtenfolge Dotierstoffe sowie zusätzliche Bestandteile aufweisen. Der Einfachheit halber sind jedoch nur die wesentlichen Bestandteile des Kristallgitters der Halbleiterschichtenfolge, also Al, As, Ga, In, N oder P, angegeben, auch wenn diese teilweise durch geringe Mengen weiterer Stoffe ersetzt und/oder ergänzt sein können. Vereinfachend werden diese Halbleitermaterialien nachfolgend lediglich ohne Indices verkürzt etwa als AlInGaN, InGaN oder AlInGaP bezeichnet.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform liegt ein mittlerer Durchmesser der Halbleitersäulen bei höchstens 1 µm oder 0,5 µm oder 0,2 µm. gleiches kann für einen maximalen Durchmesser der Halbleitersäulen gelten.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform werden eine erste Gruppe und/oder eine zweite Gruppe der Halbleitersäulen an dem Aufwachssubstrat gewachsen, wobei diese Halbleitersäulen aus einem III-Nitrid-Material gewachsen werden. Insbesondere werden die Halbleitersäulen aus InGaN erzeugt, also ohne Aluminium.
  • Dabei weisen bevorzugt alle Halbleitersäulen der ersten Gruppe im Rahmen der Herstellungstoleranzen die gleiche Materialzusammensetzung auf. Ebenso weisen bevorzugt alle Halbleitersäulen der zweiten Gruppe im Rahmen der Herstellungstoleranzen die gleiche Materialzusammensetzung auf. Beispielsweise sind die Halbleitersäulen der ersten Gruppe zur Erzeugung von blauem Licht und die Halbleitersäulen der zweiten Gruppe zur Erzeugung von grünem Licht eingerichtet. Damit können beide Gruppen von Halbleitersäulen auf dem Materialsystem InGaN basieren, unterscheiden sich jedoch in ihrem Indiumgehalt, um die gewünschte Emissionswellenlänge zu erreichen.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform wird an dem Aufwachssubstrat eine dritte Gruppe der Halbleitersäulen aus oder mit einem III-Phosphid-Material gewachsen. Insbesondere sind die Halbleitersäulen der dritten Gruppe aus AlInGaP und zur Erzeugung von rotem Licht eingerichtet.
  • In mindestens einer Ausführungsform ist das Verfahren zur Herstellung von optoelektronischen Halbleiterbauteilen eingerichtet und umfasst die folgenden Schritte in der angegebenen Reihenfolge:
    • A) Bereitstellen eines Aufwachssubstrats, und
    • B) Wachsen einer Vielzahl von lichtemittierenden Halbleitersäulen an dem Aufwachssubstrat, wobei ein mittlerer Durchmesser der Halbleitersäulen bei höchstens 1 µm liegt, eine erste Gruppe und/oder eine zweite Gruppe der Halbleitersäulen an dem Aufwachssubstrat aus einem III-Nitrid-Material gewachsen wird, und eine dritte Gruppe der Halbleitersäulen an dem Aufwachssubstrat aus oder mit einem III-Phosphid-Material gewachsen wird.
  • Eine Möglichkeit, rot, grün und blau (gleich RGB) emittierende Leuchtdioden herzustellen liegt darin, Halbleitermaterialien aus verschiedenen Materialklassen zu verwenden. Halbleitermaterialien aus unterschiedlichen Materialklassen können jedoch nicht wie herkömmlich flächig zusammen auf dem gleichen Substrat aufgewachsen werden. Unterschiede in Gitterparametern und in einer kristallografischen Gitterstruktur resultieren bei einem flächigen Wachsen in strukturellen Defekten und verhindern eine Integration verschiedener Halbleitermaterialien auf dem gleichen Aufwachssubstrat.
  • Bei den hier beschriebenen Verfahren werden die Auswirkungen struktureller Defekte dadurch eliminiert, dass sequentiell die Halbleitersäulen mit Sub-Mikrometer-Durchmessern aus InGaN und InGaAlP gewachsen werden. Aufgrund der geringen lateralen Abmessungen der Halbleitersäulen wirken sich die Unterschiede in den Gitterparametern nicht oder nicht signifikant aus. Damit können RGB-Emitter auf dem gleichen Substrat gewachsen werden.
  • Herkömmliche RGB-Emitter werden dagegen dadurch erzeugt, dass separat voneinander hergestellte rot, grün und blau emittierende Halbleiterchips an einem Träger zusammengestellt werden. Die Herausforderungen an einen solchen Ansatz erhöhen sich drastisch mit der Reduzierung der Größe der einzelnen LED-Chips.
  • Weiterhin werden rot emittierende LED-Chips auf Basis von InGaAlP in der Regel epitaktisch auf GaAs-Wafern gewachsen. Grün und blau emittierende LED-Chips werden dagegen aus InGaN hergestellt und insbesondere auf Saphirwafern oder Siliziumwafern gewachsen. Die Verwendung unterschiedlicher Aufwachssubstrate bedeutet Probleme zum Beispiel hinsichtlich der Kristallgitter und unterschiedlicher thermischer Ausdehnungskoeffizienten. Die Nutzung alternativer Substrate mit Gitterparametern zwischen denen von GaN und GaAs, wie Siliziumsubstrate, ist nicht von vorne herein einfach, da eine Gitterfehlanpassung zwischen rot emittierendem InGaAlP und Silizium, die ungefähr 4 % beträgt, in einer schlechten optischen Qualität planarer InGaAlP-Epitaxieschichten resultiert. Daher wurden LEDs, die sowohl flächige InGaN-Schichten als auch flächige InGaAlP-Schichten umfassen und die epitaktisch auf dem gleichen Substrat gewachsen wurden, bislang noch nicht erzielt.
  • Bei den hier beschriebenen Verfahren werden die lateralen Größen sowohl der InGaN-Schichten als auch der InGaAlP-Schichten für die Epitaxie auf höchstens 1 µm eingeschränkt, sodass Halbleitersäulen resultieren. Die rot, grün und blau emittierenden Epitaxieschichten werden dementsprechend auf dem gleichen Wafer gewachsen, indem eine selektive Epitaxie auf einem demgemäß strukturierten Saphirsubstrat oder Silikonsubstrat angewandt wird.
  • Durch die Limitierung der lateralen Größe der Epitaxieschichten werden Versetzungslinien und Gitterfehlstellen aufgrund der Unterschiede der Kristallstrukturen und der Gitterparameter an Seitenwänden der Epitaxieschichten fixiert. Hierdurch wird ein innerhalb der Halbleitersäulen nahezu defektfreies epitaktisches Wachstum ermöglicht, sodass sich eine hohe Kristallqualität und eine hohe optische Qualität der lichtemittierenden Epitaxieschichten erreichen lässt.
  • Außerdem wird durch eine geeignete Wahl der Oberflächenorientierung des Substrats das Wachstum von sowohl III-Phosphid-Materialien als auch von III-Nitrid-Materialien ermöglicht. Die rot emittierenden InGaAlP-3D-Strukturen können elektrisch als LED betrieben werden oder optisch von den grün oder blau emittierenden InGaN-Strukturen gepumpt werden. 3D steht dabei für dreidimensional und bezeichnet Halbleitersäulen im Unterschied zu flächigen, im Wesentlichen zweidimensionalen Schichten. Letztere werden auch als 2D-Schichten bezeichnet.
  • Durch das hier beschriebene Verfahren ist es also möglich, in unterschiedlichen Farben emittierende Halbleitersäulen auf dem gleichen Aufwachssubstrat zu erzeugen. Eine Position der Halbleitersäulen, die in unterschiedlichen Farben emittieren, wird bevorzugt durch einen Lithographieschritt mit zumindest einer Maske bestimmt. Dieses Konzept erlaubt es, sehr kleine LED-Strukturen mit Abmessungen im Submikrometerbereich zu erzielen. Letzteres ist beispielsweise mittels einem nachträglichen Strukturen wie Ätzen schwierig zu erzielen, da es zu einer verstärkten Ladungsträgerkombination an geätzten Seitenflächen kommt. Das hier beschriebene Konzept erlaubt es somit, verschiedene Halbleitermaterialen mit nicht aneinander angepassten Gitterparametern epitaktisch dicht beieinander zu erzeugen.
  • Das Wachstum von Halbleitersäulen ist beispielsweise in den Druckschriften S. Assali et al., „Direct Band Gap Wurtzite Gallium Phosphide Nanowires“ in Nano Lett. 2013, 13, Seiten 1559 bis 1563, dx.doi.org/10.1021/n1304723c, oder in Yoshinori Kohashi et al., „Influence of growth temperature on growth of InGaAs nanowires in selective-area metal-organic vapor-phase epitaxy“ in Journal of Crystal Growth 2012, 338, Seiten 47 bis 51, oder in James A. Gott et al., „Stable step facets in III-V semiconducting nanowires“ in Microscopy and Analysis, November/Dezember 2017, Seiten 12 bis 18, beschrieben. Der Offenbarungsgehalt dieser Druckschriften hinsichtlich des Wachstums von Halbleitersäulen wird durch Rückbezug mit aufgenommen.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform werden die Halbleitersäulen der ersten Gruppe zur Emission von blauem Licht und/oder die Halbleitersäulen der zweiten Gruppe zur Emission von grünem Licht jeweils mittels Elektrolumineszenz direkt an dem Aufwachssubstrat gewachsen. Der Begriff direkt am Aufwachssubstrat schließt nicht aus, dass das Aufwachssubstrat mit einer dünnen Pufferschicht versehen ist. Dünn bedeutet insbesondere eine Dicke von höchstens 200 nm oder 100 nm oder 50 nm.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform werden die Halbleitersäulen der dritten Gruppe zur Emission von rotem Licht mittels Fotolumineszenz auf einigen der Halbleitersäulen der ersten Gruppe und/oder der zweiten Gruppe gewachsen. Das heißt, zwischen dem InGaAlP-Halbleitermaterial der dritten Gruppe und dem Aufwachssubstrat befinden sich dann Halbleitersäulen der ersten Gruppe und/oder der zweiten Gruppe. Die Halbleitersäulen der dritten Gruppen wachsen dann lediglich auf den Halbleitersäulen der ersten Gruppe und/oder der zweiten Gruppe und nicht direkt auf dem Aufwachssubstrat.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform werden die Halbleitersäulen der dritten Gruppe mit einem Zinkblende-Gitter entlang einer <111>-Richtung auf einer InGaN-(0001)-Fläche der ersten und/oder der zweiten Gruppe von Halbleitersäulen gewachsen. Die Halbleitersäulen der ersten und/oder zweiten Gruppe sind dabei bevorzugt mit einem Wurtzit-Gitter erzeugt.
  • Gemäß zumindest einer anderen Ausführungsform werden die Halbleitersäulen der ersten Gruppe zur Emission von blauem Licht, die Halbleitersäulen der zweiten Gruppe zur Emission von grünem Licht sowie die Halbleitersäulen der dritten Gruppe zur Emission von rotem Licht je mittels Elektrolumineszenz direkt an dem Aufwachssubstrat gewachsen. Wiederum kann sich zwischen den Halbleitersäulen und dem Aufwachssubstrat eine dünne Pufferschicht befinden, wobei die Pufferschicht bevorzugt höchstens 200 nm oder 100 nm oder 50 nm dick ist. Das heißt, in dieser Ausführungsform sind alle Halbleitersäulen zur Emission von Licht über Elektrolumineszenz eingerichtet. Die Halbleitersäulen sind entsprechend elektrisch kontaktiert. Es sind keine Halbleitersäulen aus unterschiedlichen Materialien übereinander gestapelt angeordnet.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform weisen die Halbleitersäulen der ersten Gruppe und/oder der zweiten Gruppe einen Kern-Schale-Aufbau auf, auch als Core-Shell bezeichnet. In diesem Fall verfügen die Halbleitersäulen der ersten Gruppe und/oder der zweiten Gruppe bevorzugt über eine aktive Zone mit oder aus InGaN, die in Form eines Mantels einen zum Beispiel n-leitenden GaN-Kern umformt. Außen auf die aktive Zone kann eine p-leitende GaN-Schicht aufgebracht sein. Optional weisen auch die Halbleitersäulen der dritten Gruppe einen Kern-Schale-Aufbau auf. Alternativ ist es möglich, dass die Halbleitersäulen je geschichtet aufgebaut sind, sodass mehrere Halbleiterschichten in Richtung weg von dem Aufwachssubstrat aufeinander folgen.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform sind die Halbleitersäulen der dritten Gruppe massiv aus AlInGaP gewachsen. Dies wird auch als als Bulk gewachsen bezeichnet. Damit können die Halbleitersäulen frei von einer inneren Struktur sein. Optional gilt dies auch für die Halbleitersäulen der ersten und/oder der zweiten Gruppe.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform handelt es sich bei dem Aufwachssubstrat um ein Silizium-Substrat. Bevorzugt ist auf einer (111)-Siliziumfläche eine (0001)-Fläche einer Aluminiumnitrid-Pufferschicht gewachsen. Eine Dicke der Aluminiumnitrid-Pufferschicht liegt bevorzugt bei höchstens 200 nm oder 100 nm oder 50 nm.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform sind zumindest die Halbleitersäulen der ersten Gruppe und/oder der zweiten Gruppe direkt auf der Aluminiumnitrid-Pufferschicht erzeugt. Es ist möglich, dass die Halbleitersäulen der dritten Gruppe unmittelbar auf der (111)-Siliziumfläche gewachsen werden. Das heißt, im Bereich der dritten Halbleitersäulen kann die Aluminiumnitrid-Pufferschicht entfernt sein.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst das herzustellende Halbleiterbauteil Bildpunkte. Über die Bildpunkte kann bevorzugt einstellbar eine Mischung aus rotem, grünem oder blauem Licht erzeugt werden. Damit lassen sich mit den fertigen Halbleiterbauteilen Farbbilder und/oder Farbfilme wiedergeben.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfassen die Bildpunkte der fertigen Halbleiterbauteile je mindestens eine der Halbleitersäulen aus der ersten Gruppe, aus der zweiten Gruppe sowie aus der dritten Gruppe. Bevorzugt sind je mehrere Halbleitersäulen aus der ersten, der zweiten und der dritten Gruppe in den Bildpunkten vorhanden. Beispielsweise liegt die Anzahl der Halbleitersäulen der ersten, der zweiten, sowie der dritten Gruppe innerhalb der Bildpunkte je bei mindestens 9 oder 16 oder 25 oder 100. Alternativ oder zusätzlich liegt die Anzahl der Halbleitersäulen pro Farbe in den Bildpunkten bei höchstens 10000 oder 1000.
  • Die Halbleitersäulen für die verschiedenen Farben können in unterschiedlichen Anzahlen in den Bildpunkten zusammengefasst sein. Beispielsweise umfassen die Bildpunkte mehr Halbleitersäulen zur Erzeugung von grünem Licht als zur Erzeugung von rotem Licht.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform wird auf dem Aufwachssubstrat eine erste Maskenschicht erzeugt. Die erste Maskenschicht ist beispielsweise aus einem Nitrid wie Siliziumnitrid oder aus einem Oxid wie Siliziumdioxid.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform weist die erste Maskenschicht Öffnungen für alle Halbleitersäulen aller Gruppen auf. Das heißt, die erste Maskenschicht bedeckt das Aufwachssubstrat bevorzugt an allen Stellen, die nicht zum Wachsen der Halbleitersäulen eingerichtet sind. Bevorzugt ist die erste Maskenschicht aus einem Material, an dem das Halbleitermaterial der ersten und/oder der zweiten Halbleitersäulen und optional auch der dritten Halbleitersäulen nicht oder nur schlecht anwächst.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform bleibt die Maskenschicht während des gesamten Wachsens der Halbleitersäulen vorhanden. In den fertigen Halbleiterbauteilen kann die erste Maskenschicht ebenso noch vorhanden sein. Alternativ wird die erste Maskenschicht nach dem Wachsen der Halbleitersäulen entfernt, sodass die fertigen Halbleiterbauteile frei von der ersten Maskenschicht sind.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform wird für das Wachsen der Halbleitersäulen der ersten und/oder der zweiten Gruppe eine zweite und/oder eine dritte Maskenschicht verwendet. Die zweite und/oder die dritte Maskenschicht wird bevorzugt vor dem Wachsen der Halbleitersäulen auf die erste Maskenschicht aufgebracht. Die zweite Maskenschicht bedeckt bevorzugt alle Bereiche des Aufwachssubstrats, die nicht für das Anwachsen der Halbleitersäulen der ersten Gruppe vorgesehen sind. Die dritte Maskenschicht bedeckt bevorzugt alle Bereiche des Aufwachssubstrats, die nicht für das Anwachsen der Halbleitersäulen der zweiten und der dritte Gruppe vorgesehen sind.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform wird zum Wachsen der Halbleitersäulen der dritten Gruppe eine vierte Maskenschicht auf die erste Maskenschicht aufgebracht, insbesondere unmittelbar auf die erste Maskenschicht. Die vierte Maskenschicht ist bevorzugt aus einem Material, auf dem das Halbleitermaterial für die Halbleitersäulen der dritten Gruppe nicht oder nur schlecht aufwächst.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform überdeckt die vierte Maskenschicht die Halbleitersäulen der ersten und/oder der zweiten Gruppe beim Wachsen der Halbleitersäulen der dritten Gruppe. Nach dem Wachsen der Halbleitersäulen der dritten Gruppe wird die vierte Maskenschicht bevorzugt vollständig oder alternativ nur teilweise entfernt.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform wird nach dem Wachsen der Halbleitersäulen der dritten Gruppe eine Passivierung auf zumindest einigen der Halbleitersäulen erzeugt. Die Passivierung erstreckt sich bevorzugt auf alle Halbleitersäulen und kann damit die erste Gruppe, die zweite Gruppe sowie die dritte Gruppe betreffen. Die Passivierung kann als separate Schicht oder auch als Oberflächenmodifikation gestaltet sein.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform wird die Passivierung durch eine InGaAlP-Schicht mit einem Aluminiumanteil von mindestens 25 % gebildet. Das heißt, die Passivierung kann eine aluminiumreiche Schicht sein.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform wird die Passivierung durch eine Nitrid-Schicht und/oder durch eine stickstoffreiche Schicht an einer Außenfläche der Halbleitersäulen gebildet. Dies erfolgt beispielsweise mittels Ammoniakgas oder Stickstoffplasma bei Temperaturen von bevorzugt 500 °C oder mehr.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist die Passivierung durch eine Oxidschicht gebildet, beispielsweise durch ein Aluminiumoxid oder ein Siliziumoxid. Eine solche Oxidschicht wird bevorzugt mittels Atomlagenabscheidung erzeugt.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist die Passivierung dünn. Dies bedeutet insbesondere, dass die Passivierung eine Dicke oder mittlere Dicke von mindestens 1 nm oder 2 nm oder 5 nm und/oder von höchstens 30 nm oder 20 nm oder 10 nm aufweist.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform liegt ein Durchmesser der Halbleitersäulen an einer dem Aufwachssubstrat nächstgelegenen Stelle je bei höchstens 0,3 µm oder 0,2 µm oder 0,15 µm. Das heißt, die Halbleitersäulen sind nahe an dem Aufwachssubstrat sehr dünn. Dies gilt insbesondere für die Halbleitersäulen der ersten und der zweiten Gruppe und optional, aber nicht notwendigerweise, für die Halbleitersäulen der dritten Gruppe.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform werden zuerst die Halbleitersäulen der ersten Gruppe, dann die Halbleitersäulen der zweiten Gruppe und abschließend die Halbleitersäulen der dritten Gruppe gewachsen. Alternativ wird ein Wachsen der Halbleitersäulen der ersten und der zweiten Gruppe miteinander vertauscht.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform werden die Halbleitersäulen oder zumindest ein Teil der Halbleitersäulen nach dem Wachsen von dem Aufwachssubstrat auf einen Ersatzträger transferiert. Bei Transferieren bleibt eine relative Anordnung der Halbleitersäulen zueinander bevorzugt erhalten. Durch einen solchen Transferprozess kann sich eine elektrische Kontaktierung der Halbleitersäulen vereinfachen.
  • Darüber hinaus wird ein optoelektronisches Halbleiterbauteil angegeben. Das Halbleiterbauteil wird mit einem Verfahren hergestellt, wie in Verbindung mit einer oder mehrerer der oben genannten Ausführungsformen beschrieben. Merkmale des Verfahrens sind daher auch für das optoelektronische Halbleiterbauteil offenbart und umgekehrt.
  • In mindestens einer Ausführungsform umfasst das optoelektronische Halbleiterbauteil mehrere Halbleitersäulen der ersten Gruppe, die auf dem III-Nitrid-Material basieren und die zur Erzeugung von blauem Licht mittels Elektrolumineszenz eingerichtet sind. Außerdem umfasst das Halbleiterbauteil mehrere Halbleitersäulen der zweiten Gruppe, die auf einem III-Nitrid-Material mit einer anderen Materialzusammensetzung basieren und die zur Erzeugung von grünem Licht mittels Elektrolumineszenz eingerichtet sind. Außerdem sind mehrere Halbleitersäulen der dritten Gruppe vorhanden, die auf dem III-Phosphid-Material basieren oder dieses umfassen und die zur Erzeugung von rotem Licht mittels Elektrolumineszenz oder mittels Photolumineszenz eingerichtet sind. Ein mittlerer Durchmesser der Halbleitersäulen liegt dabei jeweils bei höchstens 1 µm oder 0,5 µm oder 0,2 µm.
  • Nachfolgend werden ein hier beschriebenes Verfahren und hier beschriebene optoelektronische Halbleiterbauteile unter Bezugnahme auf die Zeichnung anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Gleiche Bezugszeichen geben dabei gleiche Elemente in den einzelnen Figuren an. Es sind dabei jedoch keine maßstäblichen Bezüge dargestellt, vielmehr können einzelne Elemente zum besseren Verständnis übertrieben groß dargestellt sein.
  • Es zeigen:
    • 1 bis 3 schematische perspektivische Darstellungen von Ausführungsbeispielen von hier beschriebenen optoelektronischen Halbleiterbauteilen,
    • 4A bis 4C schematische Schnittdarstellungen von Verfahrensschritten eines Ausführungsbeispiels eines hier beschriebenen Verfahrens,
    • 5 bis 7 schematische perspektivische Darstellungen von Halbleitersäulen für Ausführungsbeispiele für hier beschriebene optoelektronische Halbleiterbauteile,
    • 8A und 8B Elektronenmikroskopaufnahmen von hier beschriebenen Halbleitersäulen,
    • 9 eine schematische Schnittdarstellung eines Ausführungsbeispiels eines hier beschriebenen optoelektronischen Halbleiterbauteils, und
    • 10 ein Ausführungsbeispiel eines hier beschriebenen Verfahrens zur Herstellung von optoelektronischen Halbleiterbauteilen schematisch als Blockdiagramm.
  • In 1 ist ein Ausführungsbeispiel eines optoelektronischen Halbleiterbauteils 1 dargestellt. Das Halbleiterbauteil 1 umfasst mehrere Halbleitersäulen 1 unterschiedlicher Gruppen 31, 32, 33. Zur Vereinfachung der Darstellung ist von jeder Gruppe 31, 32, 33 je nur eine der Halbleitersäulen 3 gezeichnet. Bevorzugt sind jeweils viele der Halbleitersäulen 3 pro Gruppe 31, 32, 33 vorhanden.
  • Die Halbleitersäulen 3 der ersten Gruppe 31 sind aus dem Materialsystem InGaN mit einem vergleichsweise geringen Indiumgehalt und erzeugen im Betrieb über Elektrolumineszenz blaues Licht. Auch die Halbleitersäulen 3 der zweiten Gruppe 32 basieren auf dem Materialsystem InGaN, wobei ein Indiumgehalt bevorzugt höher ist, sodass im Betrieb grünes Licht erzeugt wird. Es ist möglich, dass die Halbleitersäulen 3 der ersten Gruppe 31 und der zweiten Gruppe 32 über eine Quantentopfstruktur zur Erzeugung von Licht verfügen.
  • Ferner umfasst das Halbleiterbauteil Halbleitersäulen 3 einer dritten Gruppe 33. Diese Halbleitersäulen 3 basieren auf dem Materialsystem InGaAlP und sind zur Erzeugung von rotem Licht eingerichtet, ebenfalls über Elektrolumineszenz.
  • Alle drei Gruppen 31, 32, 33 von Halbleitersäulen 3 sind auf einem gemeinsamen Aufwachssubstrat 2 epitaktisch gewachsen. Bei dem Aufwachssubstrat 2 handelt es sich insbesondere um ein Silizium-Substrat mit einer (111)-Fläche.
  • Besonders bevorzugt befindet sich auf dem Aufwachssubstrat 2 eine dünne AlN:Si-Schicht 21 mit einer (0001)-Fläche. Diese Schicht 21 ist bevorzugt dünn, beispielsweise mit einer Dicke um 30 nm. Die Halbleitersäulen 3 der ersten Gruppe 31 und der zweiten Gruppe 32 sind ausgehend von dieser Schicht 21 gewachsen, wie dies auch für die Halbleitersäulen 3 der dritten Gruppe 33 möglich ist. Alternativ werden die Halbleitersäulen 3 der dritten Gruppe 33 unmittelbar beginnend am Aufwachssubstrat 2 gewachsen.
  • Elektrische Kontaktierungen der Halbleitersäulen 3 sind in den Figuren jeweils nicht gezeichnet. Ebenso wenig ist in den Figuren dargestellt, dass ein Transfer der Halbleitersäulen 3 von dem Aufwachssubstrat 2 auf einen Ersatzträger erfolgen kann. Solche elektrische Kontaktierungen und ein solcher Transfer auf einen Ersatzträger sind beispielsweise in den Druckschriften DE 10 2017 129 326 A1 und DE 10 2017 113 745 A1 beschrieben. Der Offenbarungsgehalt dieser Druckschriften hinsichtlich der elektrischen Verschaltung und hinsichtlich des Transfers auf einen Ersatzträger wird durch Rückbezug aufgenommen.
  • Im Ausführungsbeispiel der 2 ist dargestellt, dass die Halbleitersäulen der dritten Gruppe 33 auf einigen der Halbleitersäulen 3 zur Erzeugung von blauem Licht aufgewachsen sind. Die Halbleitersäulen 3 der dritten Gruppe 33 arbeiten dabei bevorzugt über Photolumineszenz. Eine Anregung erfolgt damit über das blaue Licht der zugeordneten blau emittierenden Halbleitersäulen 3. Diese Halbleitersäulen 3, die blau emittieren, befinden sich somit zwischen den Halbleitersäulen 3 der dritten Gruppe 33 aus InGaAlP und dem Aufwachssubstrat 2. Optional kann zwischen den Halbleitersäulen 3 der verschiedenen Gruppen 31, 32, 33 eine nicht gezeichnete optische Isolierung angebracht sein.
  • Die Halbleitersäulen 3 der dritten Gruppe 33 können Quantentopfstrukturen aufweisen oder auch zusammenhängend und homogen aus InGaAlP gebildet sein. Die Halbleitersäulen 3 der dritten Gruppe 33, wie in 1 illustriert, weisen dagegen bevorzugt eine Quantentopfstruktur auf.
  • Im Übrigen gelten die Ausführungen zur 1 für 2 entsprechend.
  • Abweichend von der Darstellung der 2 sind die Halbleitersäulen 3 der dritten Gruppe 33 zur Erzeugung von rotem Licht auf einigen der Halbleitersäulen 3 zur Erzeugung von grünem Licht aufgewachsen. Eine Photolumineszenzanregung erfolgt damit durch das grüne Licht, das durch die zwischen den Halbleitersäulen 3 der dritten Gruppe 33 und dem Aufwachssubstrat 2 liegenden Halbleitersäulen aus InGaN erzeugt wird.
  • Zum Beispiel weisen die Halbleitersäulen 3 einen Durchmesser und/oder eine Höhe zwischen einschließlich 50 nm und 2 µm auf und sind aus Wurtzit-InxGa1-xN mit bevorzugt x = 0,16 bis 0,19 für die Erzeugung von blauem Licht und mit x = 0,20 bis 0,25 für die Erzeugung von grünem Licht. Zur Erzeugung von rotem Licht weisen die Halbleitersäulen 3 beispielsweise einen Durchmesser und/oder eine Höhe zwischen einschließlich 50 nm und 300 nm auf und sind insbesondere aus Zinkblende-In1-n-mGamAlnP mit n + m < 1, 0,3 < n,m < 0,7 oder aus Wurtzit-GaAs1-kPk mit 0,63 < k < 0,67 und mit einem Durchmesser und/oder einer Höhe zwischen einschließlich 50 nm und 500 nm.
  • Bei den hier beschriebenen Halbleiterbauteilen ist es möglich, auf ein ansonsten für InGaAlP-Strukturen verwendetes Aufwachssubstrat aus GaAs zu verzichten. Damit einhergehend kann eine Lichtabsorption von grünem und blauem Licht in GaAs vermieden werden. Aufgrund der kleinen Abmessungen der Halbleitersäulen 3, insbesondere der dritten Gruppe 33, ist zudem eine erhöhte Lichtauskopplung erzielbar. Dies ist ansonsten aufgrund des hohen Brechungsindexes von InGaAlP erschwert.
  • Aufgrund der kleinen lateralen Abmessungen der Halbleitersäulen 3 wirkt sich der Einfluss einer Gitterfehlanpassung eines Nitrid-Materials zu einem Phosphid-Halbleitermaterial und die unterschiedlichen Kristalltypen von Wurtzit gegenüber Zinkblende auf die Kristallqualität nicht allzu stark aus.
  • In 4 ist exemplarisch ein Herstellungsverfahren dargestellt. Gemäß 4A wird das Aufwachssubstrat 2 bereitgestellt. Auf dem Aufwachssubstrat 2 wird eine erste Maskenschicht 51 angebracht. Die Maskenschicht 51 weist Öffnungen für alle späteren Halbleitersäulen 3 auf. Die Öffnungen für die Halbleitersäulen 3 der zweiten und der dritten Gruppe 32, 33 sind durch eine dritte Maskenschicht 53 verschlossen. Eine zweite Maskenschicht 52 erstreckt sich ansonsten flächig und bevorzugt direkt und/oder deckungsgleich über die erste Maskenschicht 51.
  • Ausgehend vom Aufwachssubtrat 2, das beispielsweise ein Saphirsubstrat ist, werden die Halbleitersäulen 3 der ersten Gruppe 31 zur Emission von blauem Licht B gewachsen. Ein Wachstum dieser Halbleitersäulen 3 erfolgt bevorzugt, sodass diese Halbleitersäulen 3 die Maskenschichten 51, 52, 53 überragen.
  • In 4B ist illustriert, dass auf die zweite Maskenschicht 52 eine Maskenschicht 52' aufgebracht wird, die die zuvor aufgebrachte Maskenschicht 52 sowie die bereits gewachsenen Halbleitersäulen 3 der ersten Gruppe 31 überdeckt. Ferner werden die Öffnungen in der ersten Maskenschicht 51 für die Halbleitersäulen 3 der zweiten Gruppe 32 zur Erzeugung von grünem Licht G freigeräumt. Daraufhin erfolgt das Wachstum der Halbleitersäulen 3 der dritten Gruppe 33.
  • Im Verfahrensschritt der 4C werden die Masken 52, 52', 53 entfernt. Die erste Maskenschicht 51 verbleibt. Daraufhin werden alle Gebiete, bis auf die Öffnungen für die Halbleitersäulen 3 der dritten Gruppe 33, von einer vierten Maskenschicht 54 überdeckt. Anschließend erfolgt das Wachsen der Halbleitersäulen 3 der dritten Gruppe 33 zur Erzeugung von rotem Licht R.
  • Weiterhin ist es möglich, Aluminium enthaltende Schichten auf eine p-Seite der gewachsenen Strukturen oder auf eine Oberflächenpassivierung zu limitieren. Für eine gesteigerte Selektivität bei den Epitaxieprozessen kann auf mehrere Masken in Kombination zurückgegriffen werden. Durch zeitweilig vorhandene Masken für das sequentielle Wachsen der Halbleitersäulen 3 sind damit benachbarte Muster für die verschiedenen Arten von Halbleitersäulen 3 im Abstand von wenigen 100 nm realisierbar.
  • Als Material für die Maskenschichten 51, 52, 53, 54 kann ein Siliziumoxid oder ein Siliziumnitrid dienen. Alternativ können für eine hohe Selektivität einer Anwachszone auch amorphe Materialien, basierend auf Kohlenstoff, dienen. Solche Materialien sind beispielsweise hochreine Polymere, die für die Lithographie genutzt werden, und die vor dem epitaktischen Wachsen der Halbleitersäulen 3 bei hohen Temperaturen hart gebacken werden. Die die Maskenschichten 51, 52, 53, 54 sind zum Beispiel aus einem organischen Fotolack wie mr-NIL210. Dicken der mr-NIL210 liegen bevorzugt im Bereich zwischen einschließlich 50 nm und 500 nm.
  • In den 5 bis 7 sind verschiedene Möglichkeiten des Wachsens von Halbleitersäulen 3 aus den unterschiedlichen Materialsystemen veranschaulicht. Durch die dargestellten Aufwachsorientierungen und durch die kleinen lateralen Dimensionen der Halbleitersäulen 3 von bevorzugt höchstens 200 nm lassen sich Probleme, die mit Gitterfehlanpassungen einhergehen, signifikant reduzieren oder eliminieren.
  • Gemäß 5 werden die Halbleitersäulen 3 der dritten Gruppe 33 aus InGaAlP in einer Zinkblende-Struktur entlang einer <111>-Richtung auf AlInGaN-Wurtzit-(0001)-Oberflächen gewachsen. Ebenso kann Wurtzit-(0001)-InGaAlP oder AlGaAsP auf Wurtzit-(0001)-AlInGaN wachsen. Dabei kann für das InGaAlP eine hexagonale oder eine trigonale Prismenstruktur resultieren.
  • Gemäß 6 erfolgt das Wachstum von InGaAlP in Zinkblende-(001) auf unpolarem AlInGaN-Wurtzit-(10-10) oder alternativ auf AlInGaN-Wurtzit-(11-20).
  • In 7 ist veranschaulicht, dass ein Wachsen mit nicht parallelen Wachstumsrichtungen einer InGaAlP-Zinkblende-(001)-Struktur auf semipolarem InGaN etwa mit Orientierungen (11-22) oder (10-11) erfolgen kann.
  • In 8A ist eine Elektromikroskopaufnahme einer GaN-Säule mit einem Durchmesser von ungefähr 1 µm zu sehen. An der Spitze der Säule befindet sich eine kleine AlInGaN-(0001)-Fläche.
  • Über dieser AlInGaN-(0001)-Fläche wird eine (111)-InGaAlP-Schicht gewachsen, wie in 8B illustriert. Optionale Maskenschichten an Seitenflächen der GaN-Säule sind in 8B nicht vorhanden, sodass an anderen Bereichen der GaN-Säule als an der AlInGaN-(0001)-Fläche ein unregelmäßiges Wachstum von InGaAlP erfolgen kann.
  • In 9 ist veranschaulicht, dass die Halbleitersäulen 3 oder zumindest einige der Halbleitersäulen 3 mit einer Passivierung 6 versehen werden können. Durch eine solche Passivierung 6 sind Oberflächenzustände, die zu elektrischen und optischen Verlusten führen können, reduzierbar. Die Passivierung 6 der Oberflächen der Halbleitersäulen 3 weist bevorzugt ein Material mit einer hohen Bandlücke auf, wie aluminiumreiche Phosphide oder Nitride oder dielektrische Schichten. Aluminiumreich bezieht sich insbesondere auf einen Aluminiumanteil von mindestens 25 %. Eine solche Passivierung 6 ist bevorzugt auch in allen anderen Ausführungsbeispielen vorhanden.
  • Damit handelt es sich bei der Passivierung 6 insbesondere um eine InGaAlP-Schicht mit einem Aluminiumanteil von 25 %. Alternativ kann die Passivierung 6 durch Stickstoff aus NH3 oder N2-Plasma bei Temperaturen oberhalb von 500 °C erzeugt werden. Außerdem ist eine Wasserstoffpassivierung mit anschließender Abscheidung eines dielektrischen Materials, wie einem Aluminiumoxid oder einem Siliziumoxid, insbesondere mittels Atomlagenabscheidung, kurz ALD, möglich.
  • In 10 ist schematisch als Blockdiagramm ein hier beschriebenes Verfahren illustriert. Im Schritt S1 wird das Aufwachssubstrat bereitgestellt, insbesondere aus Saphir oder GaN. Im optionalen Schritt S2 wird bevorzugt eine zweidimensional gewachsene Nitrid-Schicht als Anwachsschicht oder Pufferschicht erzeugt. Diese Schicht ist beispielsweise aus Aluminiumnitrid.
  • Im Schritt S3 erfolgt das Anbringen der Masken und eine Oberflächenpräparation. Angeschlossen an den Schritt S3, in Strichlinien dargestellt, erfolgt das Anbringen einer temporären Maske für die rot emittierenden Sub-Bildpunkte, eine Integration der auf InGaN-basierenden blau emittierenden Subpixel, eine Integration der auf InGaN-basierenden grün emittierenden Subpixel sowie ein Öffnen der Maske für die rot emittierenden Subpixel.
  • Im Verfahrensschritt S4 erfolgt das selektive Wachsen der auf InGaAlP basierenden, rot emittierenden Halbleitersäulen. Im nachfolgenden Schritt S5 erfolgt das Erzeugen der Passivierung 6 an den Oberflächen der Halbleitersäulen 3.
  • Abschließend wird im Schritt S6 das Verfahren finalisiert, beispielsweise durch das Erzeugen elektrischer Kontaktstrukturen, durch einen Transferprozess auf einen Ersatzträger und/oder durch ein Vereinzeln zu den Halbleiterbauteilen.
  • Als Variante ist es möglich, die blau emittierenden Bereiche zweidimensional zu wachsen und dreidimensional grün emittierende Bereiche aufzubringen. Ebenso können sowohl die blau emittierenden Bereiche als auch die grün emittierenden Bereiche dreidimensional gewachsen werden, also in Form der Halbleitersäulen. Somit ist es generell möglich, die blauen Emitter entweder zweidimensional flächig oder dreidimensional als Halbleitersäulen zu gestalten.
  • Die hier beschriebene Erfindung ist nicht durch die Beschreibung anhand der Ausführungsbeispiele beschränkt. Vielmehr umfasst die Erfindung jedes neue Merkmal sowie jede Kombination von Merkmalen, was insbesondere jede Kombination von Merkmalen in den Patentansprüchen beinhaltet, auch wenn dieses Merkmal oder diese Kombination selbst nicht explizit in den Patentansprüchen oder Ausführungsbeispielen angegeben ist.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    optoelektronisches Halbleiterbauteil
    2
    Aufwachssubstrat
    21
    AlN-Pufferschicht
    3
    Halbleitersäule
    31
    erste Gruppe von Halbleitersäulen
    32
    zweite Gruppe von Halbleitersäulen
    33
    dritte Gruppe von Halbleitersäulen
    4
    Bildpunkt
    51
    erste Maskenschicht
    52
    zweite Maskenschicht
    53
    dritte Maskenschicht
    54
    vierte Maskenschicht
    6
    Passivierung
    B
    Emitter für blaues Licht
    G
    Emitter für grünes Licht
    R
    Emitter für rotes Licht
    S..
    Verfahrensschritt
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102017129326 A1 [0057]
    • DE 102017113745 A1 [0057]

Claims (17)

  1. Verfahren zur Herstellung von optoelektronischen Halbleiterbauteilen (1) mit den Schritten: A) Bereitstellen eines Aufwachssubstrats (2), und B) Wachsen einer Vielzahl von lichtemittierenden Halbleitersäulen (3) an dem Aufwachssubstrat (2), wobei - ein mittlerer Durchmesser der Halbleitersäulen (3) bei höchstens 1 µm liegt, - eine erste Gruppe (31) und/oder eine zweite Gruppe (32) der Halbleitersäulen (3) an dem Aufwachssubstrat (2) aus einem III-Nitrid-Material gewachsen wird, und - eine dritte Gruppe (33) der Halbleitersäulen (3) an dem Aufwachssubstrat (2) aus oder mit einem III-Phosphid-Material gewachsen wird.
  2. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei die Halbleitersäulen (3) der ersten Gruppe (31) zur Emission von blauem Licht und/oder die Halbleitersäulen (3) der zweiten Gruppe (32) zur Emission von grünem Licht mittels Elektrolumineszenz direkt an dem Aufwachssubstrat (2) gewachsen werden, und wobei die Halbleitersäulen (3) der dritten Gruppe (33) zur Emission von rotem Licht mittels Fotolumineszenz auf einigen der Halbleitersäulen (3) der ersten Gruppe (31) und/oder der zweiten Gruppe (32) gewachsen werden.
  3. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei die Halbleitersäulen (3) der dritten Gruppe (33) mit einem Zinkblende-Gitter entlang einer <111>-Richtung auf einer InGaN-(0001)-Fläche der ersten und/oder zweiten Gruppe (31, 32) von Halbleitersäulen (3) gewachsen werden, wobei die Halbleitersäulen (3) der ersten und/oder zweiten Gruppe (31, 32) mit einem Wurtzit-Gitter erzeugt sind.
  4. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Halbleitersäulen (3) der ersten Gruppe (31) zur Emission von blauem Licht, die Halbleitersäulen (3) der zweiten Gruppe (32) zur Emission von grünem Licht und die Halbleitersäulen (3) der dritten Gruppe (33) zur Emission von rotem Licht je mittels Elektrolumineszenz direkt an dem Aufwachssubstrat (2) gewachsen werden.
  5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei als Aufwachssubstrat (2) ein GaN-Substrat, ein SaphirSubstrat oder ein Silizium-Substrat verwendet wird.
  6. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei das Aufwachssubstrat (2) ein Silizium-Substrat ist und auf einer (111)-Siliziumfläche eine (0001)-Fläche einer AlN-Pufferschicht (21) gewachsen wird, wobei zumindest die Halbleitersäulen (3) der ersten Gruppe (31) und/oder der zweiten Gruppe (32) direkt auf der AlN-Pufferschicht (21) erzeugt werden.
  7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei je mindestens eine der Halbleitersäulen (3) aus der ersten, der zweiten und der dritten Gruppe (31, 32, 33) elektrisch zu einem Bildpunkt (4) zusammengefasst werden.
  8. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei die Bildpunkte (4) je mindestens neun Halbleitersäulen (3) der ersten, der zweiten und der dritten Gruppe (31, 32, 33) umfassen.
  9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei auf dem Aufwachssubstrat (2) eine erste Maskenschicht (51) erzeugt wird, die Öffnungen für alle Halbleitersäulen (3) aller Gruppen (31, 32, 33) aufweist, wobei die erste Maskenschicht (51) während des gesamten Wachsens der Halbleitersäulen (3) vorhanden bleibt.
  10. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei für das Wachsen der Halbleitersäulen (3) der ersten und/oder der zweiten Gruppe (31, 32) eine zweite und/oder eine dritte Maskenschicht (52, 53) verwendet wird, wobei die zweite und/oder die dritte Maskenschicht (52, 53) vor dem Wachsen der Halbleitersäulen (3) auf die erste Maskenschicht (51) aufgebracht werden.
  11. Verfahren nach einem der beiden vorhergehenden Ansprüche, wobei zum Wachsen der Halbleitersäulen (3) der dritten Gruppe (33) eine vierte Maskenschicht (54) auf die erste Maskenschicht (51) aufgebracht wird, wobei die vierte Maskenschicht (54) die Halbleitersäulen (3) der ersten und/oder der zweiten Gruppe (31, 32) beim Wachsen der Halbleitersäulen (3) der dritten Gruppe (33) überdeckt.
  12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei nach dem Wachsen der Halbleitersäulen (3) der dritten Gruppe (33) eine Passivierung (6) auf zumindest einigen der Halbleitersäulen (3) erzeugt wird.
  13. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei die Passivierung (6) durch eine InGaAlP-Schicht mit einem Aluminiumanteil von mindestens 25 %, durch eine Nitrid-Schicht und/oder durch eine mittels Atomlagenabscheidung erzeugte Oxidschicht gebildet wird.
  14. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein Durchmesser der Halbleitersäulen (3) an einer dem Aufwachssubstrat (2) nächstgelegenen Stelle bei höchstens 0,2 µm liegt.
  15. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei zuerst die Halbleitersäulen (3) der ersten Gruppe (31), dann die Halbleitersäulen (3) der zweiten Gruppe (32) und abschließend die Halbleitersäulen (3) der dritten Gruppe (33) gewachsen werden.
  16. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Halbleitersäulen (3) nach dem Wachsen von dem Aufwachssubstrat (2) auf einen Ersatzträger transferiert werden, wobei beim Transferieren eine relative Anordnung der Halbleitersäulen (3) zueinander erhalten bleibt.
  17. Optoelektronisches Halbleiterbauteil (1), das mit einem Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche hergestellt ist, mit - mehreren Halbleitersäulen (3) der ersten Gruppe (31), die auf dem III-Nitrid-Material basieren und die zur Erzeugung von blauem Licht mittels Elektrolumineszenz eingerichtet sind, - mehreren Halbleitersäulen (3) der zweiten Gruppe (32), die auf dem III-Nitrid-Material basieren und die zur Erzeugung von grünem Licht mittels Elektrolumineszenz eingerichtet sind, und - mehreren Halbleitersäulen (3) der dritten Gruppe (33), die auf dem III-Phosphid-Material basieren oder dieses umfassen und die zur Erzeugung von rotem Licht mittels Elektrolumineszenz oder mittels Fotolumineszenz eingerichtet sind, wobei der mittlere Durchmesser der Halbleitersäulen (3) bei höchstens 1 µm liegt.
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