DE102018120490A1 - Optoelektronisches halbleiterbauelement mit einer halbleiterkontaktschicht und verfahren zur herstellung des optoelektronischen halbleiterbauelements - Google Patents

Optoelektronisches halbleiterbauelement mit einer halbleiterkontaktschicht und verfahren zur herstellung des optoelektronischen halbleiterbauelements Download PDF

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Mariel Grace Jama
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    • H01L33/32—Materials of the light emitting region containing only elements of group III and group V of the periodic system containing nitrogen

Abstract

Ein optoelektronisches Halbleiterbauelement (10) umfasst eine erste Halbleiterschicht (120) von einem ersten Leitfähigkeitstyp, eine zweite Halbleiterschicht (130) von einem zweiten Leitfähigkeitstyp, wobei ein Halbleitermaterial der ersten und zweiten Halbleiterschicht (120, 130) jeweils ein Verbindungshalbleitermaterial ist, welches ein erstes, ein zweites und ein drittes Zusammensetzungselement enthält, und einen zweiten Kontaktbereich (135) zum elektrischen Kontaktieren der zweiten Halbleiterschicht (130). Der zweite Kontaktbereich (135) weist eine zweite metallische Kontaktschicht (134) sowie eine Halbleiterkontaktschicht (132) zwischen metallischer Kontaktschicht (134) und zweiter Halbleiterschicht (130) auf. Ein Halbleitermaterial der Halbleiterkontaktschicht (132) enthält das erste, zweite und dritte Zusammensetzungselement, wobei sich die Konzentration des ersten und zweiten Zusammensetzungselements von einer Position auf einer Seite der zweiten Halbleiterschicht (130) bis zu einer Position auf der Seite der zweiten metallischen Kontaktschicht (134) ändert.

Description

  • HINTERGRUND
  • Eine lichtemittierende Diode (LED) ist eine lichtemittierende Vorrichtung, die auf Halbleitermaterialien basiert. Beispielsweise umfasst eine LED einen pn-Übergang. Wenn Elektronen und Löcher miteinander im Bereich des pn-Übergangs rekombinieren, beispielsweise, weil eine entsprechende Spannung angelegt wird, wird elektromagnetische Strahlung erzeugt.
  • Generell werden neue Konzepte gesucht, mit denen die Effizienz der Bauelemente, d.h. das Verhältnis aus ausgegebener optischer Leistung und zugeführter elektrischer Leistung erhöht werden kann.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes optoelektronisches Halbleiterbauelement zur Verfügung zu stellen.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung wird die Aufgabe durch den Gegenstand und das Verfahren der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterentwicklungen sind in den abhängigen Patentansprüchen definiert.
  • ZUSAMMENFASSUNG
  • Gemäß Ausführungsformen umfasst ein optoelektronisches Halbleiterbauelement eine erste Halbleiterschicht von einem ersten Leitfähigkeitstyp, eine zweite Halbleiterschicht von einem zweiten Leitfähigkeitstyp, wobei ein Halbleitermaterial der ersten und zweiten Halbleiterschicht jeweils ein Verbindungshalbleitermaterial ist, welches ein erstes, ein zweites und ein drittes Zusammensetzungselement enthält, und einen zweiten Kontaktbereich zum elektrischen Kontaktieren der zweiten Halbleiterschicht. Der zweite Kontaktbereich weist eine zweite metallische Kontaktschicht sowie eine Halbleiterkontaktschicht zwischen zweiter metallischer Kontaktschicht und zweiter Halbleiterschicht auf. Ein Halbleitermaterial der Halbleiterkontaktschicht enthält das erste, zweite und dritte Zusammensetzungselement, wobei sich die Konzentration des ersten und zweiten Zusammensetzungselements von einer Position auf einer Seite der zweiten Halbleiterschicht bis zu einer Position auf der Seite der zweiten metallischen Kontaktschicht ändert.
  • Das optoelektronische Halbleiterbauelement kann ferner eine Halbleiter-Verbindungsschicht zwischen der Halbleiterkontaktschicht und der zweiten metallischen Kontaktschicht aufweisen, wobei die Halbleiter-Verbindungsschicht zwei aus der Gruppe der ersten, zweiten und dritten Zusammensetzungselemente enthält. Beispielsweise kann die Halbleiter-Verbindungsschicht ausschließlich zwei aus der Gruppe der ersten, zweiten und dritten Zusammensetzungselemente enthalten. Gemäß Ausführungsformen kann eine Konzentration eines Zusammensetzungselements der Halbleiterkontaktschicht in einem Bereich von der zweiten Halbleiterschicht zur zweiten metallischen Kontaktschicht abnehmen.
  • Beispielsweise kann eine Bandlücke eines Materials der Halbleiter-Verbindungsschicht kleiner als eine Bandlücke der zweiten Halbleiterschicht sein.
  • Gemäß Ausgestaltungen kann die erste Halbleiterschicht dieselben Zusammensetzungselemente wie die zweite Halbleiterschicht enthalten. Das Zusammensetzungsverhältnis der Zusammensetzungselemente in der ersten und zweiten Halbleiterschicht kann gleich oder unterschiedlich sein.
  • Gemäß Ausführungsformen kann die erste Halbleiterschicht mehrere Unterschichten aus denselben Zusammensetzungselementen enthalten, wobei sich in mindestens zwei Unterschichten das Dotierniveau oder Zusammensetzungsverhältnis der Zusammensetzungselemente unterscheidet.
  • Die Zusammensetzungselemente der zweiten Halbleiterschicht können jeweils aus der Gruppe aus In, Al, Ga, B und N ausgewählt sein. Beispielsweise können die Zusammensetzungselemente der zweiten Halbleiterschicht jeweils Al, Ga und N enthalten. Weiterhin kann die zweite Halbleiterschicht zusätzlich In enthalten. Gemäß weiteren Ausführungsformen können die Zusammensetzungselemente der zweiten Halbleiterschicht jeweils In, Ga und N enthalten. Alternativ können die Zusammensetzungselemente der zweiten Halbleiterschicht jeweils Al, B und N enthalten oder Ga, B und N enthalten.
  • Ein Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Halbleiterbauelements umfasst das Ausbilden eines Schichtstapels, der eine erste Halbleiterschicht von einem ersten Leitfähigkeitstyp und eine zweite Halbleiterschicht von einem zweiten Leitfähigkeitstyp umfasst, wobei ein Halbleitermaterial der ersten und zweiten Halbleiterschicht jeweils ein Verbindungshalbleitermaterial ist, welches ein erstes, ein zweites und ein drittes Zusammensetzungselement enthält, und das Ausbilden einer Halbleiterkontaktschicht sowie einer zweiten metallischen Kontaktschicht, wobei ein zweiter Kontaktbereich zum elektrischen Kontaktieren der zweiten Halbleiterschicht ausgebildet wird. Die Halbleiterkontaktschicht wird zwischen zweiter metallischer Kontaktschicht sowie zweiter Halbleiterschicht ausgebildet. Ein Halbleitermaterial der Halbleiterkontaktschicht enthält das erste, zweite und dritte Zusammensetzungselement, wobei sich eine Konzentration des ersten und zweiten Zusammensetzungselements von einer Position auf einer Seite der zweiten Halbleiterschicht bis zu einer Position auf der Seite der zweiten metallischen Kontaktschicht ändert. Die Halbleiterkontaktschicht kann durch selektives epitaktisches Wachstum über freiliegenden Bereichen der zweiten Halbleiterschicht ausgebildet werden. Das Verfahren kann ferner das Ausbilden einer Halbleiter-Verbindungsschicht zwischen der Halbleiterkontaktschicht und der zweiten metallischen Kontaktschicht umfassen, wobei die Halbleiter-Verbindungsschicht zwei aus der Gruppe der ersten, zweiten und dritten Zusammensetzungselemente enthält.
  • Beispielsweise kann eine Konzentration eines Zusammensetzungselements der Halbleiterkontaktschicht in einem Bereich von der zweiten Halbleiterschicht zur zweiten metallischen Kontaktschicht abnehmen.
  • Gemäß weiteren Ausführungsformen umfasst ein optoelektronisches Halbleiterbauelement eine erste Halbleiterschicht von einem ersten Leitfähigkeitstyp, eine zweite Halbleiterschicht von einem zweiten Leitfähigkeitstyp, und einen zweiten Kontaktbereich zum elektrischen Kontaktieren der zweiten Halbleiterschicht. Der zweite Kontaktbereich weist eine zweite metallische Kontaktschicht sowie eine Halbleiterkontaktschicht zwischen zweiter metallischer Kontaktschicht und zweiter Halbleiterschicht aufweist. Eine Bandlücke eines Halbleitermaterials der Halbleiterkontaktschicht nimmt von einer Position auf einer Seite der zweiten Halbleiterschicht bis zu einer Position auf der Seite der zweiten metallischen Kontaktschicht ab.
  • Das optoelektronische Halbleiterbauelement kann ferner eine Halbleiter-Verbindungsschicht zwischen der Halbleiterkontaktschicht und der zweiten metallischen Kontaktschicht aufweisen. Dabei ist eine Bandlücke eines Materials der Halbleiter-Verbindungsschicht kleiner als die Bandlücke der zweiten Halbleiterschicht ist. Beispielsweise kann die Bandlücke des Halbleitermaterials der Halbleiterkontaktschicht kleiner als die Bandlücke des Halbleitermaterials der zweiten Halbleiterschicht und größer als die Bandlücke des Halbleitermaterials der Halbleiter-Verbindungsschicht sein.
  • Gemäß Ausführungsformen enthält eine optoelektronische Vorrichtung das vorstehend beschriebene optoelektronische Halbleiterbauelement. Die optoelektronische Vorrichtung kann beispielsweise eine UV-Beleuchtungsvorrichtung oder eine UV-Analysevorrichtung sein.
  • Figurenliste
  • Die begleitenden Zeichnungen dienen dem Verständnis von Ausführungsbeispielen der Erfindung. Die Zeichnungen veranschaulichen Ausführungsbeispiele und dienen zusammen mit der Beschreibung deren Erläuterung. Weitere Ausführungsbeispiele und zahlreiche der beabsichtigten Vorteile ergeben sich unmittelbar aus der nachfolgenden Detailbeschreibung. Die in den Zeichnungen gezeigten Elemente und Strukturen sind nicht notwendigerweise maßstabsgetreu zueinander dargestellt. Gleiche Bezugszeichen verweisen auf gleiche oder einander entsprechende Elemente und Strukturen.
    • 1A zeigt eine schematische Querschnittsansicht eines optoelektronischen Halbleiterbauelements gemäß Ausführungsformen.
    • Die 1B und 1C zeigen schematische Draufsichten auf das optoelektronische Halbleiterbauelement gemäß Ausführungsformen.
    • Die 2A bis 2E zeigen Querschnittsansichten eines Werkstücks bei Durchführung eines Verfahrens gemäß Ausführungsformen.
    • 3 fasst ein Verfahren gemäß Ausführungsformen zusammen.
    • 4 veranschaulicht eine optoelektronische Vorrichtung gemäß Ausführungsformen.
  • DETAILBESCHREIBUNG
  • In der folgenden Detailbeschreibung wird auf die begleitenden Zeichnungen Bezug genommen, die einen Teil der Offenbarung bilden und in denen zu Veranschaulichungszwecken spezifische Ausführungsbeispiele gezeigt sind. In diesem Zusammenhang wird eine Richtungsterminologie wie „Oberseite“, „Boden“, „Vorderseite“, „Rückseite“, „über“, „auf“, „vor“, „hinter“, „vorne“, „hinten“ usw. auf die Ausrichtung der gerade beschriebenen Figuren bezogen. Da die Komponenten der Ausführungsbeispiele in unterschiedlichen Orientierungen positioniert werden können, dient die Richtungsterminologie nur der Erläuterung und ist in keiner Weise einschränkend.
  • Die Beschreibung der Ausführungsbeispiele ist nicht einschränkend, da auch andere Ausführungsbeispiele existieren und strukturelle oder logische Änderungen gemacht werden können, ohne dass dabei vom durch die Patentansprüche definierten Bereich abgewichen wird. Insbesondere können Elemente von im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispielen mit Elementen von anderen der beschriebenen Ausführungsbeispiele kombiniert werden, sofern sich aus dem Kontext nichts anderes ergibt.
  • Die im Rahmen der vorliegenden Beschreibung erwähnten Halbleitermaterialien können auf einem direkten Halbleitermaterial basieren. Beispiele für zur Erzeugung elektromagnetischer Strahlung besonders geeignete Halbleitermaterialien umfassen insbesondere Nitrid-Halbleiterverbindungen, durch die beispielsweise ultraviolettes, blaues oder langwelligeres Licht erzeugt werden kann, wie beispielsweise GaN, InGaN, AlN, AlGaN, AlGaInN, AlGaInBN, Phosphid-Halbleiterverbindungen, durch die beispielsweise grünes oder langwelligeres Licht erzeugt werden kann, wie beispielsweise GaAsP, AlGaInP, GaP, AlGaP, sowie weitere Halbleitermaterialien wie AlGaAs, SiC, ZnSe, GaAs, ZnO, Ga2O3, Diamant, hexagonales BN und Kombinationen der genannten Materialien. Das stöchiometrische Verhältnis der ternären Verbindungen kann variieren. Weitere Beispiele für Halbleitermaterialien können Silizium, Silizium-Germanium und Germanium umfassen.
  • Der Begriff „Substrat“ umfasst generell isolierende, leitende oder Halbleitersubstrate.
  • Die Begriffe „lateral“ und „horizontal“, wie in dieser Beschreibung verwendet, sollen eine Orientierung oder Ausrichtung beschreiben, die im Wesentlichen parallel zu einer ersten Oberfläche eines Substrats oder Halbleiterkörpers verläuft. Dies kann beispielsweise die Oberfläche eines Wafers oder eines Chips (Die) sein.
  • Die horizontale Richtung kann beispielsweise in einer Ebene senkrecht zu einer Wachstumsrichtung beim Aufwachsen von Schichten liegen.
  • Der Begriff „vertikal“, wie er in dieser Beschreibung verwendet wird, soll eine Orientierung beschreiben, die im Wesentlichen senkrecht zu der ersten Oberfläche eines Substrats oder Halbleiterkörpers verläuft. Die vertikale Richtung kann beispielsweise einer Wachstumsrichtung beim Aufwachsen von Schichten entsprechen.
  • Soweit hier die Begriffe „haben“, „enthalten“, „umfassen“, „aufweisen“ und dergleichen verwendet werden, handelt es sich um offene Begriffe, die auf das Vorhandensein der besagten Elemente oder Merkmale hinweisen, das Vorhandensein von weiteren Elementen oder Merkmalen aber nicht ausschließen. Die unbestimmten Artikel und die bestimmten Artikel umfassen sowohl den Plural als auch den Singular, sofern sich aus dem Zusammenhang nicht eindeutig etwas anderes ergibt.
  • Im Kontext dieser Beschreibung bedeutet der Begriff „elektrisch verbunden“ eine niederohmige elektrische Verbindung zwischen den verbundenen Elementen. Die elektrisch verbundenen Elemente müssen nicht notwendigerweise direkt miteinander verbunden sein. Weitere Elemente können zwischen elektrisch verbundenen Elementen angeordnet sein.
  • Der Begriff „elektrisch verbunden“ umfasst auch Tunnelkontakte zwischen den verbundenen Elementen.
  • 1A zeigt eine vertikale Querschnittsansicht eines optoelektronischen Halbleiterbauelements 10 gemäß Ausführungsformen.
  • Das optoelektronische Halbleiterbauelement 10 umfasst eine erste Halbleiterschicht 120 von einem ersten Leitfähigkeitstyp, beispielsweise p-Typ, und eine zweite Halbleiterschicht 130 von einem zweiten Leitfähigkeitstyp, beispielsweise n-Typ. Ein Halbleitermaterial der ersten und zweiten Halbleiterschicht ist jeweils ein Verbindungshalbleitermaterial, welches ein erstes, ein zweites und ein drittes Zusammensetzungselement enthält. Das optoelektronische Halbleiterbauelement 10 umfasst weiterhin einen zweiten Kontaktbereich zum elektrischen Kontaktieren der zweiten Halbleiterschicht 130. Der zweite Kontaktbereich 135 weist eine zweite metallische Kontaktschicht 134 sowie eine Halbleiterkontaktschicht 132 zwischen metallischer Kontaktschicht 134 und zweiter Halbleiterschicht 130 auf. Ein Halbleitermaterial der Halbleiterkontaktschicht 132 enthält das erste, zweite und dritte Zusammensetzungselement. Dabei ändert sich die Konzentration des ersten und zweiten Zusammensetzungselements von einer Position auf einer Seite der zweiten Halbleiterschicht 130 bis zu einer Position auf der Seite der metallischen Kontaktschicht 134.
  • Beispielsweise ist ein Halbleiterschichtstapel, der die erste und zweite Halbleiterschicht 120, 130 enthält, auf einem transparenten Substrat 100, beispielsweise einem Saphirsubstrat oder einem nativen AlN-Substrat angeordnet. Das Substrat kann auch aus anderen Materialien, beispielsweise nicht transparenten Materialien wie GaN, Silizium oder Siliziumcarbid aufgebaut sein. Die zweite Halbleiterschicht 130 kann dabei zwischen einer zweiten Hauptoberfläche 110 des Substrats 100 und der ersten Halbleiterschicht 120 angeordnet sein.
  • Gemäß Ausgestaltungen kann weiterhin eine Pufferschicht 138 zwischen Substrat 100 und zweiter Halbleiterschicht 130 angeordnet sein Die Pufferschicht 138 kann eine AlN-Schicht und gegebenenfalls weitere Schichten, beispielsweise weitere AlGaN-Schichten enthalten. Durch die Pufferschicht 138 können Versetzungen und Defekte in der zweiten Halbleiterschicht verringert werden. Die Pufferschicht kann zum Beispiel eine Gitterfehlanpassung zwischen dem Substrat 100 und der zweiten Halbleiterschicht 130 kompensieren. Insgesamt kann durch Anwesenheit der Pufferschicht 138 die Kristallqualität der zweiten Halbleiterschicht 130 verbessert werden. Die Verwendung einer Pufferschicht 138 kann beispielsweise in Fällen günstig sein, in denen ein nicht-natives Substrat 100 wie beispielsweise ein Saphirsubstrat verwendet wird.
  • Beispielsweise kann von dem optoelektronischen Halbleiterbauelement emittierte elektromagnetische Strahlung 20 über eine erste Hauptoberfläche 105 des Substrats emittiert werden Gemäß weiteren Ausführungsformen kann von dem optoelektronischen Halbleiterbauelement emittierte elektromagnetische Strahlung 20 auch über die von dem Substrat 100 abgewandte Seite des Bauelements emittiert werden.
  • Die erste Hauptoberfläche 105 ist der zweiten Hauptoberfläche 110 entgegengesetzt. Ein aktiver Bereich 125 kann zwischen der ersten und zweiten Halbleiterschicht 120, 130 angeordnet sein. Der aktive Bereich 125 kann beispielsweise einen pn-Übergang, eine Doppelheterostruktur, eine Einfach-Quantentopf-Struktur (SQW, single quantum well) oder eine Mehrfach-Quantentopf-Struktur (MQW, multi quantum well) zur Strahlungserzeugung aufweisen. Die Bezeichnung „Quantentopf-Struktur“ entfaltet hierbei keine Bedeutung hinsichtlich der Dimensionalität der Quantisierung. Sie umfasst somit unter anderem Quantentröge, Quantendrähte und Quantenpunkte sowie jede Kombination dieser Schichten.
  • Das optoelektronische Halbleiterbauelement kann ferner eine Halbleiter-Verbindungsschicht 133 zwischen der Halbleiterkontaktschicht 132 und der metallischen Kontaktschicht 134 aufweisen. Die Halbleiter-Verbindungsschicht 133 kann zwei aus der Gruppe der ersten, zweiten und dritten Zusammensetzungselemente enthalten. Hat also beispielsweise die zweite Halbleiterschicht 130 die Zusammensetzung AxB1-xC, so kann die Halbleiter-Verbindungsschicht 133 die Zusammensetzung AC haben. Hat die zweite Halbleiterschicht 130 die Zusammensetzung AxByD1-x-yC, so kann die Halbleiter-Verbindungsschicht 133 die Zusammensetzung AxB1-xC haben. Beispielsweise kann C jeweils Stickstoff (N) repräsentieren. Weiterhin kann in der Halbleiterkontaktschicht 132 der stöchiometrische Anteil y von B innerhalb der Schicht abnehmen. Beispielsweise kann der stöchiometrische Anteil y von B auf der von der zweiten Halbleiterschicht 130 abgewandten Seite auf nahezu Null heruntergehen. Beispielsweise kann der Anteil des Zusammensetzungselements innerhalb der Halbleiterkontaktschicht streng monoton abfallen. Weiterhin kann er graduell abnehmen oder stufenförmig. Folglich nimmt die Bandlücke innerhalb der Halbleiterkontaktschicht 132 zur zweiten metallischen Kontaktschicht 134 hin ab. Beispielsweise kann die Bandlücke des Materials der Halbleiterkontaktschicht von einem Wert, der ungefähr ähnlich wie die Bandlücke des Materials der zweiten Halbleiterschicht 130 ist, auf einen Wert, der der Bandlücke der Halbleiter-Verbindungsschicht 133 entspricht, abnehmen.
  • Gemäß Ausführungsformen kann die Halbleiter-Verbindungsschicht 133 ausschließlich zwei aus der Gruppe der ersten, zweiten und dritten Zusammensetzungselemente enthalten, d.h. der Anteil des Zusammensetzungselements B kann Null betragen. Beispielsweise kann die erste Halbleiterschicht 120 dieselben Zusammensetzungselemente wie die zweite Halbleiterschicht 130 enthalten. Dabei kann das Zusammensetzungsverhältnis der Zusammensetzungselemente in der ersten und zweiten Halbleiterschicht jeweils gleich oder voneinander verschieden sein. Als Folge hat die Halbleiter-Verbindungsschicht 133 eine kleinere Bandlücke als die zweite Halbleiterschicht 130 und als die Halbleiterkontaktschicht 132.
  • Gemäß Ausführungsformen kann beispielsweise die zweite Halbleiterschicht 133 Al, Ga und N enthalten. Beispielsweise kann in diesem Fall die Halbleiter-Verbindungsschicht 133 GaN enthalten. Weiterhin nimmt in der Halbleiterkontaktschicht 132 der Al-Gehalt ab. Beispielsweise kann er innerhalb der Halbleiterkontaktschicht 132 von einem Wert, der ähnlich dem Wert oder gleich dem Wert in der zweiten Halbleiterschicht 130 ist, auf einen niedrigeren Wert hinuntergehen. Gemäß weiteren Ausführungsformen kann die zweite Halbleiterschicht 130 und gegebenenfalls die erste Halbleiterschicht 120 (Al,In)GaN enthalten. Genauer gesagt, kann das Material der zweiten Halbleiterschicht 130 ein quaternäres Halbleitermaterial sein, wobei der Anteil zweier Komponenten in diesem Fall in der Halbleiterkontaktschicht 132 abnimmt, so dass die Bandlücke innerhalb der Halbleiterkontaktschicht 132 verringert wird. Gemäß weiteren Ausführungsformen kann das Material der zweiten Halbleiterschicht 130 AlGaInBN sein oder enthalten, wobei der Anteil zweiter Komponenten in der Halbleiterkontaktschicht 132 abnimmt, so dass die Bandlücke innerhalb der Halbleiterkontaktschicht 132 verringert wird.
  • Gemäß weiteren Ausführungsformen kann die zweite Halbleiterschicht auch InGaN enthalten. In diesem Fall kann beispielsweise der Ga-Gehalt in der Halbleiterkontaktschicht 132 abnehmen, so dass die Bandlücke in der Halbleiterkontaktschicht 132 verringert wird. Weiterhin kann die Halbleiter-Verbindungsschicht 133 InN enthalten. Gemäß weiteren Ausführungsformen kann das Material der zweiten Halbleiterschicht auch AlBN oder GaBN oder (Al,Ga)BN enthalten.
  • Die Halbleiterkontaktschicht 132 und die Halbleiter-Verbindungsschicht 133 können gemäß Ausführungsformen jeweils n-dotiert sein. Beispielsweise können die Halbleiterkontaktschicht 132 und die Halbleiter-Verbindungsschicht 133 jeweils mit Silizium dotiert sein. Beispielsweise kann in der Halbleiterkontaktschicht 132 der Siliziumgehalt entsprechend dem variierenden Gehalt des ersten und zweiten Zusammensetzungselements angepasst werden. Beispielsweise kann das Si-Dotierniveau verringert werden, wenn der Al-Gehalt erhöht wird und umgekehrt. Allerdings kann die Veränderung des Si-Dotierniveaus in Abhängigkeit von den Wachstumsparametern sehr gering ausfallen.
  • Beispielsweise kann eine Schichtdicke der Halbleiterkontaktschicht 132 größer als 10 nm sein, beispielsweise 20 bis 50 nm, beispielsweise 20 bis 30 nm. Wird die Schichtdicke zu klein, wird der Kontaktwiderstand erhöht. Wird die Schichtdicke zu groß, lässt sich die Vorwärtsspannung nicht weiter verringern. Eine Schichtdicke der Halbleiter-Verbindungsschicht 133 kann beispielsweise kleiner als 100 nm sein.
  • Eine erste metallische Kontaktschicht 122 kann über der ersten Halbleiterschicht 120 angeordnet sein und mit dieser elektrisch verbunden sein. Die erste und die zweite metallische Kontaktschichten können beispielsweise einen Schichtstapel aus verschiedenen Schichten, beispielsweise Ti/Al/Ti/Au, enthalten. Sie können aber auch aus einzelnen Schichten aufgebaut sein. Weiterhin können erste und zweite metallische Kontaktschicht ein transparentes leitfähiges Material enthalten. Dies ist in Fällen günstig, in denen eine Lichtemission über die Oberfläche des optoelektronischen Bauelements erfolgen soll, an der die erste und zweite metallische Kontaktschicht angeordnet sind.
  • Der zweite Kontaktbereich weist eine zweite metallische Kontaktschicht sowie eine Halbleiterkontaktschicht zwischen metallischer Kontaktschicht und zweiter Halbleiterschicht auf. Aufgrund der speziellen Beschaffenheit der Halbleiterkontaktschicht nimmt eine Bandlücke des Materials der Halbleiterkontaktschicht von einer Position an der zweiten Halbleiterschicht zur zweiten metallischen Kontaktschicht hin ab. Als Folge kann die effektive Schottky-Barriere des zweiten Kontaktbereichs in starkem Maße verringert werden. Bei Anwesenheit der Halbleiter-Verbindungsschicht, die beispielsweise eine kleinere Bandlücke als die zweite Halbleiterschicht aufweist, zwischen der Halbleiterkontaktschicht und der metallischen Kontaktschicht kann diese effektive Schottky-Barriere des zweiten Kontaktbereichs in weiterem Maße verringert werden. Als Ergebnis wird der entsprechende Kontaktwiderstand reduziert. Aufgrund des verringerten Kontaktwiderstands kann die Vorwärtsspannung der LED verringert werden. Als Folge wird die Effizienz der LED erhöht. Weiterhin ist es aufgrund der verringerten Vorwärtsspannung möglich, einen Betrieb bei hohen Stromstärken und verbesserter Lebensdauer zu erzielen.
  • 1B zeigt eine Draufsicht auf ein optoelektronisches Halbleiterbauelement gemäß Ausführungsformen. Wie dargestellt ist, können beispielsweise die zweiten Kontaktbereiche 135 inselförmig, beispielsweise kreisförmig zwischen strukturierten Bereichen der ersten Halbleiterschicht 120 ausgebildet sein. Die erste metallische Kontaktschicht 122 kann zwischen den zweiten Kontaktbereichen 135 ausgebildet sein. Die erste metallische Kontaktschicht 122 muss nicht notwendigerweise die gesamte Oberfläche der ersten Halbleiterschicht 120 bedecken. Sie kann die Oberfläche der ersten Halbleiterschicht 120 auch nur teilweise oder abschnittsweise bedecken.
  • Gemäß weiteren Ausführungsformen ist es auch möglich, die zweiten Kontaktbereiche 135 streifenförmig auszubilden, wie in 1C dargestellt ist. In diesem Fall können sich Streifen des zweiten Kontaktbereichs 135 mit Streifen der ersten metallischen Kontaktschicht 122 abwechseln und beispielsweise eine Fingerstruktur ausbilden. Es ist selbstverständlich, dass diese Layouts nur als Beispiel gegeben sind und beliebige Layouts der ersten metallischen Kontaktschicht 122 und der zweiten Kontaktbereiche 135 verwendet werden können.
  • Mit der beschriebenen LED lässt sich beispielsweise elektromagnetische Strahlung im tiefen UV-Bereich erzeugen, d.h. bei Wellenlängen von 206 bis 360 nm. Beispielsweise kann der emittierte Wellenlängenbereich in einem Bereich von 217 bis 280 nm liegen. Der beschriebene Aufbau des zweiten Kontaktbereichs kann beispielsweise in Fällen verwendet werden, in denen ein Halbleitermaterial mit großer Bandlücke verwendet wird und bei dem die Aktivierungsenergie des Dotanden der zweiten Halbleiterschichthoch ist. In diesem Fall lässt sich durch die Halbleiterkontaktschicht mit abnehmender Konzentration eines Zusammensetzungselements die Bandlücke verkleinern. Als Folge kann die Schottky-Barriere verringert werden.
  • Gemäß Ausführungsformen kann die erste Halbleiterschicht 120 p-dotiert sein, und die zweite Halbleiterschicht 130 kann n-dotiert sein. Die zweite Halbleiterschicht 130 kann beispielsweise ein Nitridhalbleitermaterial wie GaN oder AlN enthalten und mit Silizium dotiert sein. In diesem Fall ist die Aktivierungsenergie des Dotanden hoch. Gemäß weiteren Ausführungsformen kann die erste Halbleiterschicht 120 n-dotiert sein, und die zweite Halbleiterschicht 130 kann p-dotiert sein. Beispielsweise kann in diesem Fall die zweite Halbleiterschicht 130 ein Nitridhalbleitermaterial wie GaN oder AlN enthalten und mit Magnesium dotiert sein.
  • Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf die 2A bis 2E ein Verfahren zur Herstellung des optoelektronischen Halbleiterbauelements gemäß Ausführungsformen beschrieben.
  • Über der zweiten Hauptoberfläche 110 eines isolierenden Substrats 100, beispielsweise eines Saphirsubstrats, kann zunächst eine Pufferschicht 138 wie vorstehend beschrieben, aufgewachsen werden. Sodann kann zunächst eine zweite Halbleiterschicht 130 von einem zweiten Leitfähigkeitstyp, beispielsweise n-Typ, aufgewachsen werden. Beispielsweise kann dies eine mit Silizium dotierte AlGaN-Schicht sein. Darüber wird ein aktiver Bereich 125 ausgebildet. Sodann kann die erste Halbleiterschicht 120 vom ersten Leitfähigkeitstyp, beispielsweise p-Typ, ausgebildet werden. Beispielsweise kann diese Schicht ebenfalls eine AlGaN-Schicht sein. Gemäß weiteren Ausführungsformen kann dies jedoch auch ein Schichtstapel aus GaN mit beliebigen Beimischungen von Al sein. Beispielsweise können zunächst verschiedene p-dotierte AlGaN-Schichten mit unterschiedlichen Zusammensetzungen und Dotierniveaus ausgebildet werden. Schließlich kann beispielsweise eine p-dotierte GaN-Schicht aufgewachsen werden. Zusätzlich kann ein aktiver Bereich 125 wie vorstehend beschrieben ausgebildet werden. 2A zeigt eine Querschnittsansicht eines sich ergebenden Werkstücks 15.
  • Sodann werden, wie in 2B veranschaulicht, Gräben 141, beispielsweise durch Ätzen, gebildet, die benachbarte Mesas 140 voneinander trennen. Die Gräben 141 können beispielsweise, wie in 1B veranschaulicht, eine kreisförmige oder ovale Form haben. Gemäß weiteren Ausführungsformen können die Gräben 141 sich jedoch auch streifenförmig in einer zur Querschnittsebene senkrechten Richtung erstrecken. Je nach Abmessung der Gräben 141 lässt sich die Abmessung des zweiten Kontaktbereichs einstellen. Beispielsweise lässt sich durch Vergrößerung des zweiten Kontaktbereichs der Kontaktwiderstand weiter reduzieren. Beispielsweise kann eine laterale Abmessung s der Gräben 141 5µm bis 30µm, beispielsweise etwa 10 µm betragen.
  • Anschließend wird, wie in 2C veranschaulicht, eine Maskenschicht 144 über der sich ergebenden Struktur ausgebildet. Beispielsweise kann die Maskenschicht Siliziumdioxid enthalten. Die Maskenschicht 144 kann beispielsweise konform abgeschieden werden. Die Schichtdicke der Maskenschicht kann beispielsweise so bemessen sein, dass ein gewünschter Abstand zwischen zweitem Kontaktbereich und erster Halbleiterschicht 120 eingestellt wird. Wird die Schichtdicke der Maskenschicht 144 zu groß, kann aufgrund der reduzierten Kontaktfläche der Kontaktwiderstand verringert werden. Anschließend wird die Maskenschicht 144 an der Bodenseite der Gräben 141, beispielsweise durch Ätzen, unter Ausbildung von Öffnungen 145 geöffnet, so dass ein Teil einer Oberfläche 131 der zweiten Halbleiterschicht 130 unbedeckt ist und freiliegt.
  • Sodann wird ein weiterer Schritt zur Durchführung eines Epitaxieverfahrens durchgeführt. Zunächst wird die Halbleiterkontaktschicht 132 mit sich änderndem Zusammensetzungsverhältnis ausgebildet. Dies kann durch Einstellen der Konzentration der zugeführten Gase erfolgen. Beispielsweise kann in der Halbleiterkontaktschicht 132 der Al-Gehalt abnehmen. Das Verfahren zur Ausbildung der Halbleiter-Verbindungsschicht ist ein selektives Verfahren, d.h. es wird lediglich auf den freiliegenden Bereichen 131 der zweiten Halbleiterschicht 130 aufgewachsen. Anschließend kann eine Halbleiter-Verbindungsschicht 133 über der Halbleiterkontaktschicht ausgebildet werden. 2D zeigt ein Beispiel eines sich ergebenden Werkstücks 15.
  • Nach Entfernen der Maskenschicht wird, wie in 2E dargestellt, eine Metallschicht ausgebildet. Das Ausbilden der Metallschicht kann beispielsweise das Ausbilden mehrerer Schichten aus geeigneten Materialien, beispielsweise aus Ti, Al, Ni Au und Mischungen dieser Materialien umfassen. Diese Metallschicht bildet die zweite metallische Kontaktschicht 134 über der Halbleiterkontaktschicht und der Halbleiter-Verbindungsschicht, wodurch sich ein zweiter Kontaktbereich 135 ergibt. Weiterhin bildet die Metallschicht über der ersten Halbleiterschicht die erste metallische Kontaktschicht 122.
  • Als Folge ergibt sich das in 1A dargestellte Halbleiterbauelement.
  • Das Verfahren kann in geeigneter Weise modifiziert werden, wenn beispielsweise die erste Halbleiterschicht vom n-Typ und die zweite Halbleiterschicht vom p-Typ ist.
  • 3 fasst ein Verfahren gemäß Ausführungsformen zusammen.
  • Ein Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Halbleiterbauelement umfasst das Ausbilden (S100) eines Schichtstapels, der eine erste Halbleiterschicht von einem ersten Leitfähigkeitstyp und eine zweite Halbleiterschicht von einem zweiten Leitfähigkeitstyp umfasst, wobei ein Halbleitermaterial der ersten und zweiten Halbleiterschicht jeweils ein Verbindungshalbleitermaterial ist, welches ein erstes, ein zweites und ein drittes Zusammensetzungselement enthält, und das Ausbilden (S110) einer Halbleiterkontaktschicht sowie einer zweiten metallischen Kontaktschicht, wobei ein zweiter Kontaktbereich zum elektrischen Kontaktieren der zweiten Halbleiterschicht ausgebildet wird. Die Halbleiterkontaktschicht wird zwischen zweiter metallischer Kontaktschicht sowie zweiter Halbleiterschicht ausgebildet. Ein Halbleitermaterial der Halbleiterkontaktschicht enthält das erste, zweite und dritte Zusammensetzungselement, wobei sich eine Konzentration des ersten und zweiten Zusammensetzungselements von einer Position auf einer Seite der zweiten Halbleiterschicht bis zu einer Position auf der Seite der zweiten metallischen Kontaktschicht ändert. Das Verfahren kann ferner das Ausbilden (S120) einer Halbleiter-Verbindungsschicht zwischen der Halbleiterkontaktschicht und der zweiten metallischen Kontaktschicht umfassen, wobei die Halbleiter-Verbindungsschicht zwei aus der Gruppe der ersten, zweiten und dritten Zusammensetzungselemente enthält.
  • 4 zeigt eine optoelektronische Vorrichtung, die das vorstehend beschriebene optoelektronische Halbleiterbauelement enthält. Beispielsweise kann die optoelektronische Vorrichtung eine UV-Beleuchtungsvorrichtung sein, die beispielsweise zur Desinfektion oder zur Hautbehandlung oder zum Aushärten von Polymeren verwendet werden kann. Beispielsweise kann sie auch eine Analysevorrichtung zum Nachweis von Gasen wie beispielsweise Ammoniak oder Schwefeloxiden sein.
  • Obwohl hierin spezifische Ausführungsformen veranschaulicht und beschrieben worden sind, werden Fachleute erkennen, dass die gezeigten und beschriebenen spezifischen Ausführungsformen durch eine Vielzahl von alternativen und/oder äquivalenten Ausgestaltungen ersetzt werden können, ohne vom Schutzbereich der Erfindung abzuweichen. Die Anmeldung soll jegliche Anpassungen oder Variationen der hierin diskutierten spezifischen Ausführungsformen abdecken. Daher wird die Erfindung nur durch die Ansprüche und deren Äquivalente beschränkt.
  • Bezugszeichenliste
    • 10
    Optoelektronisches Halbleiterbauelement
    15
    Werkstück
    20
    emittierte elektromagnetische Strahlung
    30
    Optoelektronische Vorrichtung
    100
    transparentes Substrat
    105
    erste Hauptoberfläche
    110
    zweite Hauptoberfläche
    120
    erste Halbleiterschicht
    122
    erste metallische Kontaktschicht
    125
    aktiver Bereich
    130
    zweite Halbleiterschicht
    131
    freiliegender Teil der zweiten Halbleiterschicht
    132
    Halbleiterkontaktschicht
    133
    Halbleiter-Verbindungsschicht
    134
    zweite metallische Kontaktschicht
    135
    zweiter Kontaktbereich
    133
    Pufferschicht
    140
    Mesa
    141
    Graben
    144
    Maskenschicht
    145
    Öffnung

Claims (16)

  1. Optoelektronisches Halbleiterbauelement (10), umfassend: eine erste Halbleiterschicht (120) von einem ersten Leitfähigkeitstyp; eine zweite Halbleiterschicht (130) von einem zweiten Leitfähigkeitstyp, wobei ein Halbleitermaterial der ersten und zweiten Halbleiterschicht (120, 130) jeweils ein Verbindungshalbleitermaterial ist, welches ein erstes, ein zweites und ein drittes Zusammensetzungselement enthält, und einen zweiten Kontaktbereich (135) zum elektrischen Kontaktieren der zweiten Halbleiterschicht (130), wobei der zweite Kontaktbereich (135) eine zweite metallische Kontaktschicht (134) sowie eine Halbleiterkontaktschicht (132) zwischen metallischer Kontaktschicht (134) und zweiter Halbleiterschicht (130) aufweist, und ein Halbleitermaterial der Halbleiterkontaktschicht (132) das erste, zweite und dritte Zusammensetzungselement enthält, wobei sich die Konzentration des ersten und zweiten Zusammensetzungselements von einer Position auf einer Seite der zweiten Halbleiterschicht (130) bis zu einer Position auf der Seite der zweiten metallischen Kontaktschicht (134) ändert.
  2. Optoelektronisches Halbleiterbauelement (10) nach Anspruch 1, ferner mit einer Halbleiter-Verbindungsschicht (133) zwischen der Halbleiterkontaktschicht (132) und der zweiten metallischen Kontaktschicht (134), wobei die Halbleiter-Verbindungsschicht (133) zwei aus der Gruppe der ersten, zweiten und dritten Zusammensetzungselemente enthält.
  3. Optoelektronisches Halbleiterbauelement (10) nach Anspruch 2, bei dem eine Bandlücke eines Materials der Halbleiter-Verbindungsschicht kleiner als die Bandlücke der zweiten Halbleiterschicht ist.
  4. Optoelektronisches Halbleiterbauelement (10) nach Anspruch 2 oder 3, wobei die Halbleiter-Verbindungsschicht (133) ausschließlich zwei aus der Gruppe der ersten, zweiten und dritten Zusammensetzungselemente enthält.
  5. Optoelektronisches Halbleiterbauelement (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem eine Konzentration eines Zusammensetzungselements der Halbleiterkontaktschicht (132) in einem Bereich von der zweiten Halbleiterschicht (130) zur zweiten metallischen Kontaktschicht (134) hin abnimmt.
  6. Optoelektronisches Halbleiterbauelement (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die erste Halbleiterschicht (120) mehrere Unterschichten aus denselben Zusammensetzungselementen enthält, wobei sich in mindestens zwei Unterschichten das Dotierniveau oder Zusammensetzungsverhältnis der Zusammensetzungselemente unterscheidet.
  7. Optoelektronisches Halbleiterbauelement (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Zusammensetzungselemente der zweiten Halbleiterschicht (130) jeweils aus der Gruppe aus In, Al, Ga, B und N ausgewählt sind.
  8. Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Halbleiterbauelements, mit: Ausbilden eines Schichtstapels, der eine erste Halbleiterschicht von einem ersten Leitfähigkeitstyp und eine zweite Halbleiterschicht von einem zweiten Leitfähigkeitstyp umfasst, wobei ein Halbleitermaterial der ersten und zweiten Halbleiterschicht jeweils ein Verbindungshalbleitermaterial ist, welches ein erstes, ein zweites und ein drittes Zusammensetzungselement enthält, und Ausbilden einer Halbleiterkontaktschicht sowie einer zweiten metallischen Kontaktschicht, wobei ein zweiter Kontaktbereich zum elektrischen Kontaktieren der zweiten Halbleiterschicht ausgebildet wird, wobei die Halbleiterkontaktschicht zwischen zweiter metallischer Kontaktschicht sowie zweiter Halbleiterschicht ausgebildet wird, und ein Halbleitermaterial der Halbleiterkontaktschicht das erste, zweite und dritte Zusammensetzungselement enthält, wobei sich eine Konzentration des ersten und zweiten Zusammensetzungselements von einer Position auf einer Seite der zweiten Halbleiterschicht bis zu einer Position auf der Seite der zweiten metallischen Kontaktschicht ändert.
  9. Verfahren nach Anspruch 8, bei dem die Halbleiterkontaktschicht durch selektives epitaktisches Wachstum über freiliegenden Bereichen der zweiten Halbleiterschicht ausgebildet wird.
  10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, ferner umfassend: das Ausbilden (S120) einer Halbleiter-Verbindungsschicht zwischen der Halbleiterkontaktschicht und der zweiten metallischen Kontaktschicht, wobei die Halbleiter-Verbindungsschicht zwei aus der Gruppe der ersten, zweiten und dritten Zusammensetzungselemente enthält.
  11. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 10, bei dem eine Konzentration eines Zusammensetzungselements der Halbleiterkontaktschicht in einem Bereich von der zweiten Halbleiterschicht zur zweiten metallischen Kontaktschicht abnimmt.
  12. Optoelektronisches Halbleiterbauelement (10), umfassend: eine erste Halbleiterschicht (120) von einem ersten Leitfähigkeitstyp; eine zweite Halbleiterschicht (130) von einem zweiten Leitfähigkeitstyp, und einen zweiten Kontaktbereich (135) zum elektrischen Kontaktieren der zweiten Halbleiterschicht (130), wobei der zweite Kontaktbereich (135) eine zweite metallische Kontaktschicht (134) sowie eine Halbleiterkontaktschicht (132) zwischen zweiter metallischer Kontaktschicht (134) und zweiter Halbleiterschicht (130) aufweist, und eine Bandlücke eines Halbleitermaterials der Halbleiterkontaktschicht (132) von einer Position auf einer Seite der zweiten Halbleiterschicht (130) bis zu einer Position auf der Seite der zweiten metallischen Kontaktschicht (134) abnimmt.
  13. Optoelektronisches Halbleiterbauelement (10) nach Anspruch 12, ferner mit einer Halbleiter-Verbindungsschicht (133) zwischen der Halbleiterkontaktschicht (132) und der zweiten metallischen Kontaktschicht (134), wobei die Bandlücke eines Materials der Halbleiter-Verbindungsschicht (133) kleiner als die Bandlücke der zweiten Halbleiterschicht ist.
  14. Optoelektronisches Halbleiterbauelement (10) nach Anspruch 13, bei dem die Bandlücke des Halbleitermaterials der Halbleiterkontaktschicht kleiner als die Bandlücke des Halbleitermaterials der zweiten Halbleiterschicht (133) und größer als die Bandlücke des Halbleitermaterials der Halbleiter-Verbindungsschicht (133) ist.
  15. Optoelektronische Vorrichtung (30) mit dem optoelektronischen Halbleiterbauelement (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 7 und 12 bis 14.
  16. Optoelektronische Vorrichtung (30) nach Anspruch 15, die eine UV-Beleuchtungsvorrichtung oder eine UV-Analysevorrichtung ist.
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5670798A (en) * 1995-03-29 1997-09-23 North Carolina State University Integrated heterostructures of Group III-V nitride semiconductor materials including epitaxial ohmic contact non-nitride buffer layer and methods of fabricating same
DE69833514T2 (de) * 1997-05-23 2006-10-05 Lumileds Lighting U.S., LLC, San Jose Elektrischer Kontakt für Gallium (Aluminium, Indium)-Nitrid mit niedrigem Spannungsabfall

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3288479B2 (ja) * 1993-06-08 2002-06-04 ローム株式会社 半導体発光装置の製造方法
JP5352248B2 (ja) * 2009-01-09 2013-11-27 Ｄｏｗａエレクトロニクス株式会社 窒化物半導体発光素子およびその製造方法
JP5594530B2 (ja) * 2010-10-21 2014-09-24 創光科学株式会社 窒化物半導体紫外線発光素子
JP2013214700A (ja) * 2012-03-07 2013-10-17 Toshiba Corp 半導体発光素子
KR101926361B1 (ko) * 2012-06-13 2018-12-07 삼성전자주식회사 반도체 발광소자, 발광장치 및 반도체 발광소자 제조방법
KR101957816B1 (ko) 2012-08-24 2019-03-13 엘지이노텍 주식회사 발광 소자
DE102012111245A1 (de) * 2012-11-21 2014-05-22 Osram Opto Semiconductors Gmbh Verfahren zur Herstellung eines Anschlussbereichs eines optoelektronischen Halbleiterchips
KR20150025264A (ko) * 2013-08-28 2015-03-10 삼성전자주식회사 정공주입층을 구비하는 반도체 발광 소자 및 그 제조 방법
WO2015068980A1 (ko) * 2013-11-08 2015-05-14 포항공과대학교 산학협력단 질화물 반도체 자외선 발광소자
JP6397298B2 (ja) * 2014-10-06 2018-09-26 日本放送協会 発光素子

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5670798A (en) * 1995-03-29 1997-09-23 North Carolina State University Integrated heterostructures of Group III-V nitride semiconductor materials including epitaxial ohmic contact non-nitride buffer layer and methods of fabricating same
DE69833514T2 (de) * 1997-05-23 2006-10-05 Lumileds Lighting U.S., LLC, San Jose Elektrischer Kontakt für Gallium (Aluminium, Indium)-Nitrid mit niedrigem Spannungsabfall

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