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Eine Leuchtdiode (LED) ist eine lichtemittierende Vorrichtung, die auf Halbleitermaterialien basiert. Üblicherweise umfasst eine LED unterschiedlich dotierte Halbleiterschichten sowie eine aktive Zone. Wenn Elektronen und Löcher miteinander im Bereich der aktiven Zone rekombinieren, beispielsweise, weil eine entsprechende Spannung angelegt wird, wird elektromagnetische Strahlung erzeugt.
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Generell wird nach Konzepten gesucht, mit denen man die Effizienz von Leuchtdioden erhöhen kann.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes optoelektronisches Halbleiterbauelement zur Verfügung zu stellen.
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Gemäß Ausführungsformen wird die Aufgabe durch den Gegenstand der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterentwicklungen sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.
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Zusammenfassung
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Ein optoelektronisches Halbleiterbauelement ist geeignet, elektromagnetische Strahlung zu emittieren. Das optoelektronische Halbleiterbauelement weist einen Halbleiterkörper und eine reflektierende Gitterstruktur, die an eine erste Hauptoberfläche des Halbleiterkörpers angrenzt, auf. Die reflektierende Gitterstruktur ist aus in horizontaler Richtung periodisch angeordneten Schichtbereichen aufgebaut. Die erste Hauptoberfläche ist von einer Austrittsfläche der elektromagnetischen Strahlung verschieden.
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Beispielsweise ist die Gitterstruktur durch eine leitfähige Schicht in direktem Kontakt mit der ersten Hauptoberfläche des Halbleiterkörpers realisiert. Dabei ist die leitfähige Schicht in horizontaler Richtung periodisch strukturiert.
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Gemäß Ausführungsformen umfasst die leitfähige Schicht eine erste Teilschicht aus einem ersten leitfähigen Material und eine zweite Teilschicht aus einem zweiten leitfähigen Material. Dabei hat das erste leitfähige Material einen anderen Brechungsindex als das zweite leitfähige Material.
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Beispielsweise ist das erste leitfähige Material periodisch strukturiert ausgebildet, und das zweite leitfähige Material ist in Zwischenräumen zwischen Bereichen des ersten leitfähigen Materials angeordnet. Beispielsweise hat das zweite leitfähige Material einen kleineren Brechungsindex als das erste.
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Ein Unterschied des Brechungsindex des ersten leitfähigen Materials und des zweiten leitfähigen Materials kann beispielsweise größer als 1,0 sein. Das erste leitfähige Material kann ein transparentes Metalloxid sein. Das zweite leitfähige Material kann Silber sein.
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Gemäß weiteren Ausführungsformen kann die erste Hauptoberfläche des Halbleiterkörpers periodisch strukturiert sein. Die leitfähige Schicht ist zwischen strukturierten Halbleiterbereichen des Halbleiterkörpers angeordnet.
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Beispielsweise kann der Halbleiterkörper eine erste Halbleiterschicht von einem ersten Leitfähigkeitstyp, eine zweite Halbleiterschicht von einem zweiten Leitfähigkeitstyp sowie eine aktive Zone aufweisen. Dabei kann die aktive Zone zwischen der ersten Halbleiterschicht und der zweiten Halbleiterschicht angeordnet sein, und die erste Halbleiterschicht, die aktive Zone und die zweite Halbleiterschicht bilden einen Schichtstapel.
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Beispielsweise ist eine erste Hauptoberfläche der ersten Halbleiterschicht die erste Hauptoberfläche des Halbleiterkörpers. Die erste Halbleiterschicht kann p-leitend sein.
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Gemäß Ausführungsformen verläuft die Gitterstruktur in horizontaler Richtung linear. Gemäß weiteren Ausführungsformen kann die Gitterstruktur in horizontaler Richtung kreisförmig und konzentrisch verlaufen. Gemäß weiteren Ausführungsformen kann die Gitterstruktur in horizontaler Richtung rechteckförmig und konzentrisch verlaufen.
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Figurenliste
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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.
- 1B zeigt eine schematische Querschnittsansicht eines optoelektronischen Halbleiterbauelements gemäß weiteren Ausführungsformen.
- 2A bis 2C zeigen jeweils Beispiele auf Ansichten einer ersten Hauptoberfläche des optoelektronischen Halbleiterbauelements gemäß Ausführungsformen.
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Detailbeschreibung
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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.
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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.
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Die Begriffe „Wafer“ oder „Halbleitersubstrat“, die in der folgenden Beschreibung verwendet sind, können jegliche auf Halbleiter beruhende Struktur umfassen, die eine Halbleiteroberfläche hat. Wafer und Struktur sind so zu verstehen, dass sie dotierte und undotierte Halbleiter, epitaktische Halbleiterschichten, gegebenenfalls getragen durch eine Basisunterlage, und weitere Halbleiterstrukturen einschließen. Beispielsweise kann eine Schicht aus einem ersten Halbleitermaterial auf einem Wachstumssubstrat aus einem zweiten Halbleitermaterial oder aus einem isolierenden Material, beispielsweise auf einem Saphirsubstrat, gewachsen sein. Weitere Beispiele für Materialien von Wachstumssubstraten umfassen Glas, Siliziumdioxid, Quarz oder eine Keramik.
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Je nach Verwendungszweck kann der Halbleiter auf einem direkten oder einem indirekten 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, Al-GaInBN, Phosphid-Halbleiterverbindungen, durch die beispielsweise grünes oder langwelligeres Licht erzeugt werden kann, wie beispielsweise GaAsP, AlGaInP, GaP, AlGaP, sowie weitere Halbleitermaterialien wie GaAs, AlGaAs, InGaAs, AlInGaAs, SiC, ZnSe, ZnO, Ga2O3, Diamant, hexagonales BN und Kombinationen der genannten Materialien. Das stöchiometrische Verhältnis der Verbindungshalbleitermaterialien kann variieren. Weitere Beispiele für Halbleitermaterialien können Silizium, Silizium-Germanium und Germanium umfassen. Im Kontext der vorliegenden Beschreibung schließt der Begriff „Halbleiter“ auch organische Halbleitermaterialien ein.
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Der Begriff „Substrat“ umfasst generell isolierende, leitende oder Halbleitersubstrate.
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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.
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Die horizontale Richtung kann beispielsweise in einer Ebene senkrecht zu einer Wachstumsrichtung beim Aufwachsen von Schichten liegen.
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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.
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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.
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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.
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Der Begriff „elektrisch verbunden“ umfasst auch Tunnelkontakte zwischen den verbundenen Elementen.
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1A zeigt eine schematische Querschnittsansicht eines optoelektronischen Halbleiterbauelements gemäß Ausführungsformen. Das optoelektronische Halbleiterbauelement 10 weist einen Halbleiterkörper 108 auf. Das optoelektronische Halbleiterbauelement 10 weist ferner eine reflektierende Gitterstruktur 112 angrenzend an eine erste Hauptoberfläche 109 des Halbleiterkörpers 108 auf. Die reflektierende Gitterstruktur 122 ist aus in horizontaler Richtung periodisch angeordneten Schichtbereichen aufgebaut. Die erste Hauptoberfläche 109 des Halbleiterkörpers 108 ist von einer Austrittsfläche 121 der elektromagnetischen Strahlung 15 verschieden.
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Wie in 1A dargestellt ist, kann emittierte elektromagnetische Strahlung 15 über eine Unterseite des optoelektronischen Halbleiterbauelements 10 und auch über Seitenflächen emittiert werden. Eine der Austrittsflächen der elektromagnetischen Strahlung ist beispielsweise die zweite Hauptoberfläche 121 des Halbleiterkörpers 108. Entsprechend ist die erste Hauptoberfläche 109 von einer Austrittfläche der elektromagnetischen Strahlung verschieden.
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Gemäß Ausführungsformen weist das optoelektronische Halbleiterbauelement ferner eine leitfähige Schicht 123 in direktem Kontakt mit dem Halbleiterkörper 108 auf. Die leitfähige Schicht 123 kann reflektierend oder absorbierend sein. Beispielsweise ist die leitfähige Schicht 123 in horizontaler Richtung periodisch strukturiert. Gemäß Ausführungsformen ist eine Vielzahl von Bereichen 122 der leitfähigen Schicht 123 entsprechend einem Anordnungsmuster, das sich beispielsweise senkrecht zur ersten Hauptoberfläche 109 des Halbleiterkörpers 108 erstreckt, angeordnet. Die Bereiche 122 der leitfähigen Schicht 123 sind entsprechend einer konstanten Gitterperiode angeordnet. Das heißt, eine laterale Ausdehnung der Bereiche 122 kann jeweils identisch sein. Weiterhin kann ein Abstand zwischen benachbarten Bereichen 122 jeweils identisch sein. Das optoelektronische Halbleiterbauelement kann beispielsweise eine Leuchtdiode (LED) darstellen. Insbesondere kann die elektromagnetische Strahlung durch spontane Emission emittiert werden.
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Beispielsweise kann eine Periode d, d.h. eine Rasterbreite der periodischen Struktur im Bereich einer Größenordnung einer halben Wellenlänge der emittierten elektromagnetischen Strahlung im entsprechenden Medium entsprechen. Der Begriff „Größenordnung“ bezeichnet dabei folgende Beziehung: 0,1 . λ/2n ≤ d ≤ 10 . λ/2n. Hier gibt d beispielweise die Summe aus Abstand und lateraler Breite der Bereiche 122 der leitfähigen Schicht 123 an.
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Die reflektierende Gitterstruktur kann beispielsweise einen lateralen DBR-Spiegel („distributed Bragg reflector“) darstellen. Beispielsweise kann der DBR-Spiegel durch eine horizontal angeordnete Abfolge von Bereichen mit jeweils unterschiedlichen Brechungsindizes ausgebildet sein. Beispielsweise können die Schichten abwechselnd einen hohen Brechungsindex (n>1,7) und einen niedrigen Brechungsindex (n<1,7) haben und als Bragg-Reflektor ausgebildet sein.
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Bei einer wie vorstehend angegebenen Bemessung der Periode des Gitters der leitfähigen Schicht 123 ist es möglich, dem optoelektronischen Halbleiterbauelement eine besonders deutlich ausgeprägte Resonatormode zur Verfügung zu stellen. Als Ergebnis kann beispielsweise die nicht strahlende Rekombination reduziert werden.
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Generell kann die spontane Emission als Emission betrachtet werden, die durch quantenmechanische Vakuumfluktuationen stimuliert wird. Aufgrund der Heisenberg'schen Unschärferelation können auch magnetisches und elektrisches Feld nicht beliebig genau an einem Ort bestimmbar sein. Dies führt zur Fluktuation des elektromagnetischen Feldes (auch im Vakuum). In einem freien Raum kann diese Fluktuation beliebige Richtungen und Energien haben. Daher dauert es wenige Nanosekunden, bis zufällig eine derart erzeugte optische Mode mit dem angeregten Elektron und Lochzustand im Resonanzgerät und die Emission eines Photons in dieser Mode stimuliert wird. Dies ist auch als spontane Emission bekannt. Befindet sich allerdings im Raum ein optischer Resonator, so erzeugen die Vakuumfluktuationen überwiegend optische Moden, die resonant mit dem Resonator sind. Deswegen ist die spontane Lebensdauer in Lasern auch deutlich abgesenkt.
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Dadurch, dass eine besonders deutlich ausgeprägte Resonatormode zur Verfügung gestellt wird, wird die strahlende Lebensdauer in der LED deutlich gesenkt. Als Folge steigt die interne Quanteneffizienz und damit auch die gesamte Effizienz des optoelektronischen Halbleiterbauelements. Diese Verstärkung der spontanen Emission wird auch Purcell-Effekt genannt. Es kommt zu einer sehr ausgeprägten Ausbildung einer optischen Mode in Resonanz mit der reflektierenden Gitterstruktur, und die strahlende Rate wird durch die Vakuumfluktuationen deutlich erhöht. Weiterhin kann durch die Anwesenheit der reflektierenden Gitterstruktur eine Abstrahlcharakteristik der LED deutlich geändert werden. Beispielsweise kann die spontane Emission überwiegend parallel zum optischen Resonator, das heißt in einer horizontalen Richtung verlaufen.
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Beispielsweise kann der Halbleiterkörper 108 eine erste Halbleiterschicht 110 von einem ersten Leitfähigkeitstyp, beispielsweise p-leitend, enthalten. Der Halbleiterkörper kann weiterhin eine zweite Halbleiterschicht 120 von einem zweiten Leitfähigkeitstyp, beispielsweise n-leitend, aufweisen. Eine aktive Zone 115 kann zwischen der ersten und zweiten Halbleiterschicht 110, 120 angeordnet sein. Gemäß einer Ausgestaltung kann eine Schichtdicke der ersten Halbleiterschicht 110 derart bemessen sein, dass sich zwischen der ersten Hauptoberfläche des Halbleiterkörpers und der aktiven Zone eine optische Mode in einfacher Weise ausbildet. Beispielsweise kann die optische Mode in der vertikalen Richtung resonant mit dem optischen Resonator sein. Zum Beispiel kann die Schichtdicke der ersten Halbleiterschicht einem ganzzahligen Vielfachen der halben Wellenlänge in der ersten Halbleiterschicht entsprechen. In diesem Fall kann aufgrund des Purcells-Effekt die strahlende Rekominationsrate zusätzlich erhöht werden, so dass die Effizienz des optoelektronischen Halbleiterbauelements weiter steigt.
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Die aktive Zone 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.
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Die erste Halbleiterschicht 110, die aktive Zone 115 und die zweite Halbleiterschicht 120 bilden beispielsweise einen Halbleiterschichtstapel. Beispielsweise ist eine erste Hauptoberfläche der ersten Halbleiterschicht 110 die erste Hauptoberfläche 109 des Halbleiterkörpers 108. Gemäß Ausführungsformen kann der Halbleiterkörper 108 zu einer Mesa strukturiert sein. Beispielsweise kann ein Winkel der Mesa-Seitenflächen derart eingestellt werden, dass sich eine gewünschte Abstrahlcharakteristik des optoelektronischen Halbleiterbauelements ergibt. Beispielsweise können die erste und die zweite Halbleiterschicht 110, 120 auf dem (In)GaN-Materialsystem basieren.
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Gemäß Ausführungsformen, die in 1A dargestellt sind, umfasst die leitfähige Schicht 123 eine erste Teilschicht 124 aus einem ersten leitfähigen Material und eine zweite Teilschicht 125 aus einem zweiten leitfähigen Material. Dabei kann das erste leitfähige Material einen anderen Brechungsindex als das zweite leitfähige Material haben. Insbesondere kann ein Brechungsindex des Materials der ersten leitfähigen Teilschicht 124 größer als der Brechungsindex des Materials der zweiten leitfähigen Teilschicht 125 sein. Beispielsweise kann das erste leitfähige Material über einer planaren ersten Hauptoberfläche 109 des Halbleiterkörpers 108 periodisch strukturiert ausgebildet sein. Beispielsweise kann das erste leitfähige Material ein transparentes Metalloxid, beispielsweise ITO (Indiumzinnoxid) sein. Eine Schichtdicke der ersten leitfähigen Teilschicht 124 kann beispielweise 50 bis 150 nm betragen. Beispielweise kann eine Schichtdicke der ersten leitfähigen Teilschicht 124 ungefähr die Hälfte der Schichtdicke der zweiten leitfähigen Teilschicht 125 betragen. Die zweite leitfähige Teilschicht 125 kann ein hohes Reflexionsvermögen aufweisen. Beispielsweise kann das Material der zweiten leitfähigen Teilschicht 125 Silber oder ein anderes hochreflektives Material sein. Durch die Anwesenheit der ersten leitfähigen Teilschicht 124 kann der elektrische Kontakt zu der zweiten leitfähigen Teilschicht 125 verbessert werden.
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Beispielsweise kann die erste leitfähige Teilschicht 124 mit einer Periode von λ/2n strukturiert sein, wobei n der Brechungsindex des Materials der ersten leitfähigen Teilschicht 124 ist. Bei einer Emissionswellenlänge von GaN-LEDs von etwa 450 nm kann beispielsweise die Periode erster Ordnung dieser Struktur in einer Größenordnung von 100 nm liegen. Die erste leitfähige Teilschicht 124 kann beispielsweise mit einem Lithografieverfahren wie beispielsweise Elektronenstrahllithografie, Nanoimprintverfahren oder Laserinterferenzbelichtung strukturiert werden. Gemäß weiteren Ausführungsformen können auch Gitter höherer Ordnung prozessiert werden. D.h. die Periode entspricht einem ganzzahligen Vielfachen der halben Wellenlänge in dem entsprechenden Medium. Als Ergebnis kann die spontane Emissionsrate der LED deutlich erhöht werden, wodurch insgesamt die Effizienz gesteigert wird.
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Die zweite leitfähige Teilschicht 125 ist derart ausgebildet, dass sie Zwischenräume 127 zwischen benachbarten Bereichen der ersten leitfähigen Teilschicht 124 ausfüllt. Die leitfähige Schicht 123 stellt auch ein erstes Kontaktelement 105 zum elektrischen Kontaktieren der ersten Halbleiterschicht 110 dar. Ein zweites Kontaktelement 107 zum Kontaktieren der zweiten leitfähigen Halbleiterschicht 120 kann beispielsweise angrenzend an eine zweite Hauptoberfläche 121 des Halbleiterkörpers 108 angeordnet sein. Durch Anlegen einer Vorwärtsspannung zwischen dem ersten und dem zweiten Kontaktelement 105, 107 kann das optoelektronische Halbleiterbauelement betrieben werden. Der Halbleiterkörper 108 kann beispielsweise über einem transparenten Substrat 100 ausgebildet sein. Beispiele für ein Material des Substrats 100 umfassen beispielsweise Saphir. Selbstverständlich können jedoch auch andere Materialien verwendet werden.
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1B zeigt eine schematische Querschnittsansicht eines optoelektronischen Halbleiterbauelements gemäß weiteren Ausführungsformen. Das in 1B dargestellte optoelektronische Halbleiterbauelement 10 ist ähnlich wie das in 1A dargestellte aufgebaut. Abweichend hiervon ist jedoch eine erste Hauptoberfläche 109 des Halbleiterkörpers 108 periodisch strukturiert. Genauer gesagt ist eine Vielzahl hervorstehender Halbleiterbereiche 106 in einer periodischen Anordnung ausgebildet. Die leitfähige Schicht 123 ist derart ausgebildet, dass sie Zwischenräume zwischen benachbarten hervorstehenden Bereichen 106 ausfüllt.
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Gemäß 1B kann eine Gitterkonstante des periodischen Musters der strukturierten ersten Hauptoberfläche 109 des Halbleiterkörpers 108 ähnlich wie unter Bezugnahme auf 1A beschrieben ausgewählt sein.
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Beispielsweise kann die leitfähige Schicht 123 gemäß 1B eine Silberschicht sein. Eine Schichtdicke der Silberschicht kann etwa 300 nm betragen. Auf diese Weise wird eine periodische Änderung des Brechungsindex erzielt, wodurch eine laterale optische Mode erzeugbar wird.
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Generell kann gemäß Ausführungsformen die laterale periodische Struktur dadurch realisiert werden, dass dünne Schichten mit unterschiedlichen Brechungsindizes lateral benachbart ausgebildet werden. Gemäß den hier beschriebenen Ausführungsformen können diese Schichten beispielsweise Abschnitte leitfähiger Teilschichten sein, wobei die leitfähigen Teilschichten die leitfähige Schicht 123 oder das erste Kontaktelement 105 ausbilden. Gemäß weiteren Ausführungsformen können die Schichten Abschnitte aus Halbleitermaterial 110 und einer leitfähigen Schicht 123 sein. Weitere Modifikationen können vorgenommen werden. Beispielsweise kann auch ein isolierendes Material über der ersten Halbleiterschicht 110 lateral periodisch strukturiert werden, und die Zwischenräume zwischen dem isolierenden Material werden mit leitfähigem Material gefüllt.
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2A zeigt eine Draufsicht auf eine erste Hauptoberfläche 11 des optoelektronischen Halbleiterbauelements gemäß Ausführungsformen. Gemäß Ausführungsformen können, wie in 2A dargestellt ist, die periodischen Strukturen oder die Gitterstruktur 112 linienförmig ausgeführt sein. Genauer gesagt ist beispielsweise die erste Teilschicht 124 oder die erste Hauptoberfläche 109 des Halbleiterkörpers 108 zu einer Vielzahl von parallelen Stegen strukturiert. Zwischen parallel verlaufenden Stegen ist jeweils das Material der leitfähigen Schicht 123 bzw. der zweiten Teilschicht 125 angeordnet. Bei einer derartigen Anordnung der Gitterstruktur kann das Licht überwiegend in zwei Richtungen abgestrahlt werden.
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Die 2B und 2C veranschaulichen Ausführungsformen, bei denen die Gitterstruktur 112 jeweils eine konzentrische Struktur um den Mittelpunkt des optoelektronischen Halbleiterbauelements auszubilden. Beispielsweise kann das optoelektronische Halbleiterbauelement 10, wie in 2B gezeigt ist, viereckig ausgebildet sein. In diesem Fall ist die Gitterstruktur 112 jeweils in Form von Rechtecken ausgebildet, die konzentrisch um den Mittelpunkt des optoelektronischen Halbleiterbauelements angeordnet sind.
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Bei der in 2C dargestellten Ausführungsform kann das optoelektronische Halbleiterbauelement beispielsweise kreisförmig ausgebildet sein. Hier kann die Gitterstruktur 112 in Form von konzentrischen Kreisen ausgebildet sein. Bei einer Anordnung der Gitterstruktur 112 wie in den 2B und 2C dargestellt, kann beispielsweise elektromagnetische Strahlung in alle Richtungen parallel zur Oberfläche abgestrahlt werden.
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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.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Optoelektronisches Halbleiterbauelement
- 11
- erste Hauptoberfläche des optoelektronischen Halbleiterbauelements
- 15
- emittierte elektromagnetische Strahlung
- 100
- Substrat
- 105
- erstes Kontaktelement
- 106
- hervorstehender Halbleiterbereich
- 107
- zweites Kontaktelement
- 108
- Halbleiterkörper
- 109
- erste Hauptoberfläche des Halbleiterkörpers
- 110
- erste Halbleiterschicht
- 112
- Gitterstruktur
- 115
- aktive Zone
- 120
- zweite Halbleiterschicht
- 121
- zweite Hauptoberfläche des Halbleiterkörpers
- 122
- Bereich der leitfähigen Schicht
- 123
- leitfähige Schicht
- 124
- erste Teilschicht
- 125
- zweite Teilschicht
- 127
- Zwischenraum
