DE102019100799A1

DE102019100799A1 - Optoelektronisches halbleiterbauelement mit einem schichtstapel mit anisotroper leitfähigkeit und verfahren zur herstellung des optoelektronischen halbleiterbauelements

Info

Publication number: DE102019100799A1
Application number: DE102019100799.2A
Authority: DE
Inventors: Franz Eberhard
Original assignee: Osram Opto Semiconductors GmbH
Current assignee: Ams Osram International GmbH
Priority date: 2019-01-14
Filing date: 2019-01-14
Publication date: 2020-07-16
Also published as: US20220085263A1; WO2020148121A1; US11990576B2; DE112020000415A5

Abstract

Ein optoelektronisches Halbleiterbauelement (10) umfasst eine erste Halbleiterschicht (110) von einem ersten Leitfähigkeitstyp und eine zweite Halbleiterschicht (120) von einem zweiten Leitfähigkeitstyp, wobei die erste und die zweite Halbleiterschicht (110, 120) übereinandergestapelt sind. Das optoelektronische Halbleiterbauelement (10) umfasst ferner eine erste Kontaktstruktur (105) und eine Kontaktschicht (109), die über einer von der zweiten Halbleiterschicht (120) abgewandten Seite der ersten Halbleiterschicht (110) angeordnet und mit der ersten Halbleiterschicht (110) verbunden ist. Das optoelektronische Halbleiterbauelement (10) enthält darüber hinaus eine Trennschicht (108), die über einer von der ersten Halbleiterschicht (110) abgewandten Seite der Kontaktschicht (109) angeordnet ist, und eine Stromaufweitungsschicht (107), die über einer von der Kontaktschicht (109) abgewandten Seite der Trennschicht (108) angeordnet ist. Dabei ist die erste Kontaktstruktur (105) über die Stromaufweitungsschicht (107) und die Trennschicht (108) mit der Kontaktschicht (109) verbunden. Ein Schichtstapel, der die Kontaktschicht (109), die Trennschicht (108) und die Stromaufweitungsschicht (107) enthält, weist eine anisotrope Leitfähigkeit auf. Die Trennschicht (108) liegt in einem Bereich zwischen Kontaktschicht (109) und Stromaufweitungsschicht (107) als durchgängige Schicht vor.

Description

Eine Leuchtdiode (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 Konzepte erforscht, durch welche eine Stromzuführung zu den Halbleiterschichten verbessert werden kann. Weiterhin werden Konzepte erforscht, mit denen optoelektronische Halbleiterbauelemente weniger aufwändig herzustellen sind.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes optoelektronisches Halbleiterbauelement sowie ein verbessertes Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Halbleiterbauelements 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
Ein optoelektronisches Halbleiterbauelement umfasst eine erste Halbleiterschicht von einem ersten Leitfähigkeitstyp und eine zweite Halbleiterschicht von einem zweiten Leitfähigkeitstyp, wobei die erste und die zweite Halbleiterschicht übereinandergestapelt sind. Das optoelektronische Halbleiterbauelement umfasst ferner eine erste Kontaktstruktur und eine Kontaktschicht, die über einer von der zweiten Halbleiterschicht abgewandten Seite der ersten Halbleiterschicht angeordnet und mit der ersten Halbleiterschicht verbunden ist. Das optoelektronische Halbleiterbauelement enthält darüber hinaus eine Trennschicht, die über einer von der ersten Halbleiterschicht abgewandten Seite der Kontaktschicht angeordnet ist, und eine Stromaufweitungsschicht, die über einer von der Kontaktschicht abgewandten Seite der Trennschicht angeordnet ist. Dabei ist die erste Kontaktstruktur über die Stromaufweitungsschicht und die Trennschicht mit der Kontaktschicht verbunden. Ein Schichtstapel, der die Kontaktschicht, die Trennschicht und die Stromaufweitungsschicht enthält, weist eine anisotrope Leitfähigkeit auf. Die Trennschicht liegt in einem Bereich zwischen Kontaktschicht und Stromaufweitungsschicht als durchgängige Schicht vor.
Beispielsweise kann die Trennschicht eine isolierende Schicht mit einer Schichtdicke kleiner als 10 nm sein. Insbesondere kann eine Schichtdicke der Trennschicht in einem Bereich von 0,5 bis 5 nm liegen.
Gemäß weiteren Ausführungsformen kann die Trennschicht eine dielektrische Schicht mit einem leitfähigen Zusatz umfassen.
Weiterhin kann die Trennschicht eine dielektrische Schicht mit lokal erhöhter elektrischer Leitfähigkeit umfassen.
Gemäß weiteren Ausführungsformen kann ein optoelektronisches Halbleiterbauelement eine erste Halbleiterschicht von einem ersten Leitfähigkeitstyp und eine zweite Halbleiterschicht von einem zweiten Leitfähigkeitstyp umfassen, wobei die erste und die zweite Halbleiterschicht übereinandergestapelt sind. Das optoelektronische Halbleiterbauelement umfasst ferner eine erste Kontaktstruktur und eine Kontaktschicht, die über einer von der zweiten Halbleiterschicht abgewandten Seite der ersten Halbleiterschicht angeordnet und mit der ersten Halbleiterschicht verbunden ist. Das optoelektronische Halbleiterbauelement enthält darüber hinaus eine Trennschicht, die über einer von der ersten Halbleiterschicht abgewandten Seite der Kontaktschicht angeordnet ist, und eine Stromaufweitungsschicht, die über einer von der Kontaktschicht abgewandten Seite der Trennschicht angeordnet ist. Dabei ist die erste Kontaktstruktur über die Stromaufweitungsschicht und die Trennschicht mit der Kontaktschicht verbunden. Ein Schichtstapel, der die Kontaktschicht, die Trennschicht und die Stromaufweitungsschicht enthält, weist eine anisotrope Leitfähigkeit auf. Die Trennschicht umfasst ein leitfähiges transparentes Oxid mit einer Leitfähigkeit, die geringer als die Leitfähigkeit des Materials der Stromaufweitungsschicht ist.
Gemäß Ausführungsformen kann ein spezifischer Widerstand der Trennschicht größer als das 10-, das 100-fache oder als das 1000-fache des spezifischen Widerstands der Stromaufweitungsschicht sein. Beispielsweise kann ein Material der Trennschicht aus mit Metallatomen dotiertem TiO₂, β-Ga₂O₃, undotiertem oder dotiertem ZnO, undotiertem oder dotiertem SnO₂, NbO, MnO, MoO oder Kombinationen dieser Materialien ausgewählt sein.
Gemäß weiteren Ausführungsformen umfasst ein optoelektronisches Halbleiterbauelement eine erste Halbleiterschicht von einem ersten Leitfähigkeitstyp und eine zweite Halbleiterschicht von einem zweiten Leitfähigkeitstyp, wobei die erste und die zweite Halbleiterschicht übereinandergestapelt sind. Das optoelektronische Halbleiterbauelement umfasst ferner eine erste Kontaktstruktur und eine Kontaktschicht, die über einer von der zweiten Halbleiterschicht abgewandten Seite der ersten Halbleiterschicht angeordnet und mit der ersten Halbleiterschicht verbunden ist. Das optoelektronische Halbleiterbauelement enthält darüber hinaus eine Trennschicht, die über einer von der ersten Halbleiterschicht abgewandten Seite der Kontaktschicht angeordnet ist, und eine Stromaufweitungsschicht, die über einer von der Kontaktschicht abgewandten Seite der Trennschicht angeordnet ist. Dabei ist die erste Kontaktstruktur über die Stromaufweitungsschicht und die Trennschicht mit der Kontaktschicht verbunden. Ein Schichtstapel, der die Kontaktschicht, die Trennschicht und die Stromaufweitungsschicht enthält, weist eine anisotrope Leitfähigkeit auf. Die Trennschicht umfasst eine dielektrische Schicht, wobei eine Vielzahl von Poren in der dielektrischen Schicht angeordnet sind und die Poren mindestens teilweise mit einem leitfähigen Material gefüllt sind.
Beispielsweise können die Poren eine größte Abmessung haben, die kleiner als 0,5 µm ist. Ein Abstand der Poren kann kleiner als 10 µm, beispielsweise kleiner als 1 µm sein.
Ein Verfahren zur Herstellung einer optoelektronischen Halbleiterbauelements umfasst das Ausbilden eines Halbleiterschichtstapels, der eine erste Halbleiterschicht von einem ersten Leitfähigkeitstyp und eine zweite Halbleiterschicht von einem zweiten Leitfähigkeitstyp aufweist, und das Ausbilden einer Kontaktschicht nach Ausbilden der ersten Halbleiterschicht, wobei die Kontaktschicht mit der ersten Halbleiterschicht verbunden ist. Das Verfahren umfasst weiterhin das Ausbilden einer Trennschicht nach Ausbilden der Kontaktschicht und das Ausbilden einer Stromaufweitungsschicht nach Ausbilden der Trennschicht. Dabei ist eine erste Kontaktstruktur über die Stromaufweitungsschicht und die Trennschicht mit der Kontaktschicht verbunden. Ein Schichtstapel, der die Kontaktschicht, die Trennschicht und die Stromaufweitungsschicht enthält, weist eine anisotrope Leitfähigkeit auf. Die Trennschicht liegt in einem Bereich zwischen Kontaktschicht und Stromaufweitungsschicht als durchgängige Schicht vor.
Beispielsweise kann das Ausbilden der Trennschicht das Durchführen eines ALD-Verfahrens zum Ausbilden einer dielektrischen Schicht umfassen.
Gemäß Ausführungsformen kann die Trennschicht unter einem flachen Winkel ausgebildet werden. Zum Beispiel kann die Trennschicht unter Verwendung eines GLAD-Verfahren („glanzed angle deposition“) ausgebildet werden. Beispielsweise kann das Ausbilden der Trennschicht das Ausbilden eines leitfähigen transparenten Oxids mit einer Leitfähigkeit, die geringer als die Leitfähigkeit des Materials der Stromaufweitungsschicht ist, umfassen.
Beispielsweise kann die Trennschicht als dielektrische Schicht ausgebildet werden. Nachfolgend kann eine Leitfähigkeit der dielektrischen Schicht mittels Lasereinstrahlung lokal erhöht werden.
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 Querschnittsansicht eines optoelektronischen Halbleiterbauelements gemäß Ausführungsformen.
1B zeigt eine vergrößerte Querschnittsansicht eines Bereichs des optoelektronischen Halbleiterbauelements.
2A zeigt eine schematische Querschnittsansicht eines Bereichs eines optoelektronischen Halbleiterbauelements gemäß Ausführungsformen.
2B zeigt eine schematische Querschnittsansicht eines Bereichs eines optoelektronischen Halbleiterbauelements gemäß Ausführungsformen.
2C zeigt eine schematische Querschnittsansicht eines Bereichs eines optoelektronischen Halbleiterbauelements.
3A zeigt ein schematisches Layout eines optoelektronischen Halbleiterbauelements gemäß Ausführungsformen.
3B zeigt eine Querschnittsansicht des optoelektronischen Halbleiterbauelements gemäß Ausführungsformen.
3C zeigt ein schematisches Layout eines optoelektronischen Halbleiterbauelements gemäß weiteren Ausführungsformen.
4 fasst ein Verfahren gemäß Ausführungsformen zusammen.

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 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.
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.
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 gemäß Ausführungsformen. Das in 1A dargestellte optoelektronische Halbleiterbauelement 10 kann beispielsweise eine Leuchtdiode (LED) sein. Über einem geeigneten Träger 100 sind eine erste Halbleiterschicht 110 sowie eine zweite Halbleiterschicht 120 angeordnet. Beispielsweise kann die erste Halbleiterschicht 110 mit einem ersten Leitfähigkeitstyp, beispielsweise p-Typ dotiert sein, und die zweite Halbleiterschicht 120 kann von einem zweiten Leitfähigkeitstyp, beispielsweise n-Typ, sein. Beispielsweise basieren die erste und die zweite Halbleiterschicht 110, 120 auf einem Nitrid-Verbindungshalbleitermaterial. Eine aktive Zone 115 kann zwischen der ersten Halbleiterschicht 110 und der zweiten Halbleiterschicht 120 angeordnet sein.
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.
Beispielsweise kann die zweite Halbleiterschicht 120 zwischen der ersten Halbleiterschicht 110 und einem geeigneten Träger 100 angeordnet sein. Beispielsweise kann der Träger 100 ein Aufwachssubstrat für die Halbleiterschichtfolge sein. Geeignete Materialien für das Aufwachssubstrat oder den Träger können beispielsweise Saphir, Siliziumcarbid oder Galliumnitrid umfassen. Eine Kontaktschicht 109 aus einem elektrisch leitfähigen Material kann über der ersten Halbleiterschicht 110 angeordnet sein. Beispielsweise kann die Kontaktschicht 109 aus einem leitfähigen Oxid, einem sogenannten „TCO („Transparent Conductive Oxide“) aufgebaut sein. Beispiele umfassen insbesondere ITO (Indium-Zinnoxid), IZO (Indium-Zinkoxid) oder ein anderes transparentes leitfähiges Material. Die Kontaktschicht 109 kann beispielsweise direkt an die erste Halbleiterschicht 110 angrenzen.
Eine Trennschicht 108 ist auf einer von der ersten Halbleiterschicht 110 abgewandten Seite der Kontaktschicht 109 angeordnet. Eine Stromaufweitungsschicht 107 ist über einer von der Kontaktschicht 109 abgewandten Seite der Trennschicht 108 angeordnet. Der Schichtstapel, der die Kontaktschicht 109, die Trennschicht 108 und die Stromaufweitungsschicht 107 enthält, hat eine anisotrope Leitfähigkeit. Beispielsweise ist der spezifische Widerstand des Schichtstapels in einer horizontalen Richtung kleiner als in einer vertikalen Richtung. Gemäß Ausführungsformen kann der Schichtstapel aus der Kontaktschicht 109, der Trennschicht 108 und der Stromaufweitungsschicht bestehen. Gemäß weiteren Ausführungsformen kann der Schichtstapel von der Kontaktschicht 109 und der Trennschicht 108 begrenzt sein. Der Schichtstapel weist somit eine größere Querleitfähigkeit als vertikale Leitfähigkeit auf. Beispielsweise kann dies realisiert sein, indem die Trennschicht 108 eine geringere Leitfähigkeit als die Stromaufweitungsschicht 107 hat.
Spezifische Realisierungen der Trennschicht 108 werden nachfolgend unter Bezugnahme auf die 1B und 2A bis 2C beschrieben werden. Gemäß Ausführungsformen kann die Trennschicht aus einer oder mehreren Schichten aufgebaut sein.
Gemäß Ausführungsformen liegt in einem Bereich zwischen Kontaktschicht 109 und Stromaufweitungsschicht 107 die Trennschicht 108 als durchgängige Schicht vor. In diesem Bereich können beispielsweise keine speziellen Via-Öffnungen ausgebildet sein, über die ein elektrischer Kontakt zwischen der Kontaktschicht 109 und der Stromaufweitungsschicht 107 hergestellt werden kann.
Weiterhin umfasst das in 1A dargestellte optoelektronische Halbleiterbauelement 10 eine erste Kontaktstruktur 105. Die erste Kontaktstruktur 105 ist über die Stromaufweitungsschicht 107 und die Trennschicht 108 mit der Kontaktschicht 109 verbunden.
Die Stromaufweitungsschicht 107 ist aus einem transparenten leitfähigen Material, beispielsweise einem leitenden Metalloxid wie beispielsweise ITO oder IZO aufgebaut. Beispielsweise kann eine Schichtdicke der Stromaufweitungsschicht 107 größer als eine Schichtdicke der Kontaktschicht 109 sein. Beispielsweise kann die Schichtdicke der Kontaktschicht 109 5 bis 25 nm betragen. Die Schichtdicke der Stromaufweitungsschicht 107 kann beispielsweise 30 bis 150 nm betragen.
Bei dem in 1A dargestellten optoelektronischen Halbleiterbauelement werden die Funktionen Stromverteilung und elektrischer Kontakt voneinander getrennt. Genauer gesagt, ist eine dünne Kontaktschicht 109 ganzflächig oder großflächig in Kontakt mit der ersten Halbleiterschicht 110 angeordnet. Aufgrund ihrer geringeren Schichtdicke hat die dünne Kontaktschicht 109 eine verringerte Querleitfähigkeit. Umgekehrt wird aufgrund der geringeren Schichtdicke weniger elektromagnetische Strahlung absorbiert. Die dickere Stromaufweitungsschicht 107 bewirkt eine verbesserte Querleitfähigkeit. Strahlungsverluste können beispielsweise über die Trennschicht 108 verringert werden, wie unter Bezugnahme auf die 2A und 2B erklärt werden wird.
Beispielsweise kann der Halbleiterschichtstapel zu einer Mesa 121 strukturiert sein. Entsprechend kann ein Teil einer ersten Hauptoberfläche 119 der zweiten Halbleiterschicht 120 freiliegend sein. Ein zweites elektrisches Kontaktelement 126 kann beispielsweise die zweite Halbleiterschicht 120 im Bereich einer freiliegenden ersten Hauptoberfläche 119 kontaktieren. Beispielsweise kann das zweite Kontaktelement 126 über ein leitfähiges Material 124 mit der zweiten Halbleiterschicht 120 verbunden sein. Ein isolierendes Material 129 kann zwischen dem zweiten Kontaktelement 126 und dem darunterliegenden Halbleitermaterial 120 angeordnet sein. Beispielsweise kann bei der in 1A gezeigten Querschnittsansicht der Teil, der links von dem zweiten Kontaktelement 126 angeordnet ist, auf der rechten Seite des zweiten Kontaktelements 126 fortgesetzt werden.
Durch Anlegen einer Spannung zwischen der ersten Kontaktstruktur 105 und dem zweiten Kontaktelement 126 lässt sich ein Strom in das optoelektronische Halbleiterbauelement einprägen. Dadurch kann eine Emission elektromagnetischer Strahlung 20, beispielsweise über eine erste Hauptoberfläche 102 der ersten Halbleiterschicht 110 bewirkt werden. Generell gilt, dass je gleichmäßiger dieser Strom ist, desto höher ist die erzielbare Lichtausbeute.
Das optoelektronische Halbleiterbauelement 10 kann darüber hinaus eine Passivierungsschicht 103 aufweisen, die beispielsweise über der Stromaufweitungsschicht 107 angeordnet sein kann. Die Passivierungsschicht kann beispielsweise auch über den Seitenwänden 122 der Mesa 121 angeordnet sein und vollständig über der ersten Hauptoberfläche 102 der ersten Halbleiterschicht 110 und über freiliegenden Bereichen der zweiten Halbleiterschicht 120 angeordnet sein. Die Passivierungsschicht kann aus einem Material mit einem niedrigeren Brechungsindex als dem Brechungsindex der Stromaufweitungsschicht 107 ausgebildet sein. Beispielsweise kann die Passivierungsschicht Siliziumoxid enthalten.
Gemäß Ausführungsformen kann die Trennschicht 108 mit einer geringeren Leitfähigkeit als die Stromaufweitungsschicht durch eine sehr dünne isolierende Schicht realisiert werden. 1B zeigt eine schematische Querschnittsansicht des Schichtstapels aus Kontaktschicht 109, Trennschicht 108 und Stromaufweitungsschicht 107. Beispielsweise kann die Trennschicht 108 nur wenige Monolagen dick sein. Mögliche Materialien der Trennschicht umfassen beispielsweise Al₂O₃, SiO₂, Si₃N₄, TiO₂, TaO, Nb₂O₅ oder Kombinationen dieser Materialien, wobei die stöchiometrischen Verhältnisse auch anders als angegeben sein können. Beispielsweise kann in diesem Fall die Trennschicht eine Schichtdicke kleiner als 10 nm haben. Beispielsweise kann die isolierende Schicht eine Schichtdicke größer als 0,5 nm haben. Gemäß Ausführungsformen kann diese Trennschicht 108 durch ein ALD-(„Atomic Layer Deposition“-)Verfahren abgeschieden werden. Dabei kann die Dicke auch bei sehr dünnen Schichten sehr genau eingestellt werden. Weiterhin können Oberflächenrauigkeiten über der Kontaktschicht 109 gut überformt werden. Als Ergebnis wird eine gleichmäßig isolierende oder gleichmäßig in vertikaler Richtung wenig leitende Trennschicht 108 bereitgestellt. Beispielsweise können Ladungsträger durch die dünne isolierende Schicht 108 hindurchtunneln. Als Ergebnis weist die Trennschicht 108 eine geringere Leitfähigkeit als die Kontaktschicht 109 und die Stromaufweitungsschicht 107 auf. Entsprechend hat der Schichtstapel aus Kontaktschicht 109, Trennschicht 108 und Stromaufweitungsschicht 107 eine anisotrope Leitfähigkeit, d.h. eine wesentlich größere Querleitfähigkeit als vertikale Leitfähigkeit.
Gemäß weiteren Ausführungsformen kann die Trennschicht 108 in der Weise ausgeführt sein, dass sie neben der elektrischen Eigenschaft einer geringen Leitfähigkeit auch eine optische Funktion hat. Hauptziel ist hier die Reduktion der Absorption, im Wesentlichen durch die Totalreflexion von flachen Strahlen in der Trennschicht. Weiteres Ziel ist die Erhöhung der Transmission in einem relevanten Winkelbereich. Dies kann beispielsweise dadurch realisiert werden, dass die Trennschicht 108 eine Mindestschichtdicke und einen Brechungsindex aufweist, der beispielsweise an den Brechungsindex der Passivierungsschicht 103 angepasst ist. Beispielsweise kann eine Mindestschichtdicke der Trennschicht 20 nm betragen. Die Trennschicht 108 kann mehrere Einzelschichten mit verschiedenen Brechungsindizes und Schichtdicken aufweisen.
2A zeigt eine Querschnittsansicht durch den Schichtstapel aus Kontaktschicht 109, Trennschicht 108 und Stromaufweitungsschicht 107 gemäß weiteren Ausführungsformen. Wie in 2A dargestellt ist, weist hier die Trennschicht 108 eine Mindestdicke d₃ von beispielsweise 20 bis 800 nm auf. Beispielsweise kann die Trennschicht ein leitfähiges transparentes Oxid mit einer Leitfähigkeit, die geringer als die Leitfähigkeit der Stromaufweitungsschicht 107, also beispielsweise Indium-Zinnoxid ist, umfassen. Weiterhin kann in diesem Fall das Material der Trennschicht ein niedrigeres Absorptionsvermögen als die Stromaufweitungsschicht 107 und die Kontaktschicht 109 haben. Beispielsweise kann die Trennschicht mit Metallatomen dotiertes TiO₂ enthalten. Beispielsweise kann das TiO₂ mit Niob dotiert sein. Gemäß weiteren Ausführungsformen kann die Trennschicht 108 β-Ga₂O₃, undotiertes oder dotiertes ZnO, undotiertes oder dotiertes SnO₂, NbO, MnO oder MoO enthalten.
Gemäß Ausführungsformen kann in diesen Fällen die Brechzahl oder das Brechzahlprofil durch eine Abscheidung unter flachen Winkeln (oblique angle deposition oder glanzing angle deposition (GLAD)) angepasst oder reduziert werden. Als Folge kann die Totalreflexion von flachen Strahlen in verbesserter Weise verwirklicht werden. Bei diesem Verfahren ist die Oberfläche eines Werkstücks, über dem die Schicht abzuscheiden ist, in einem bestimmten Winkel gegenüber der Einfallsrichtung des zu wachsenden Materials angeordnet. Beispielsweise kann als Folge der Materialeintrag unter einem flachen Winkel kleiner als 45° bezogen auf die horizontale Oberfläche der Halbleiterschichten erfolgen. Bei einer derartigen Geometrie können beispielsweise Abschattungseffekte durch aufgewachsene Bereiche auftreten. Als Folge wird eine Schicht nicht kontinuierlich sondern säulenförmig abgeschieden. Zwischen benachbarten Säulen können Fehlstellen oder Poren ausgebildet sein. Als Folge weist die abgeschiedene Schicht einen niedrigeren Brechungsindex als das Volumenmaterial auf. Diese Art der Trennschicht 108 wird nachstehend unter Bezugnahme auf 2B noch genauer gezeigt werden.
Alternativ kann die Trennschicht 108 auch aus einem dielektrischen, isolierendem Material aufgebaut sein, in welchem Fehlstellen oder Poren ausgebildet sind. Das dielektrische, isolierende Material kann beispielsweise Siliziumnitrid, Siliziumoxid, Siliziumoxinitrid, Aluminiumoxid, Titanoxid, Tantaloxid, Nioboxid oder Kombinationen dieser Materialien enthalten. Die Poren sind teilweise mit einem leitfähigen Material, beispielsweise einem transparenten leitfähigen Oxid gefüllt. Beispielsweise können nur einige der Poren, beispielsweise Poren mit einem bestimmten Mindestdurchmesser, mit leitfähigem Material gefüllt sein. Beispielsweise können Poren auch nicht vollständig gefüllt sein. Beispielsweise kann als leitendes Material ITO verwendet werden, das mit einem ALD-Verfahren abgeschieden wird. Gemäß weiteren Ausführungsformen kann auch dotiertes oder undotiertes SnO₂ verwendet werden, das beispielsweise mit einem CVD-Verfahren abgeschieden wird. Nachfolgend kann dann beispielsweise die Stromaufweitungsschicht 107 ebenfalls über ein ALD-Verfahren oder auch über ein PVD-(„Physical Vapor Deposition“-)Verfahren abgeschieden werden.
Beispielsweise können die Poren eine größte horizontale Abmessung kleiner als 0,5 µm haben. Ein Abstand der Poren kann beispielsweise kleiner als 10 µm sein, beispielsweise kleiner als 1 µm.
Gemäß weiteren Ausführungsformen kann die Trennschicht 108 eine dielektrische Schicht, beispielsweise wie vorstehend erwähnt, mit einem leitfähigen Zusatz umfassen.
2B zeigt eine Querschnittsansicht des Schichtstapels aus Kontaktschicht 109, Trennschicht 108 und Stromaufweitungsschicht 107 über einem Halbleiterkörper, der die erste Halbleiterschicht und die zweite Halbleiterschicht umfasst. Hier ist die Trennschicht 108 durch Abscheidung unter flachem Winkel abgeschieden. In 2B sind die säulenartigen Strukturen 113, die sich durch diese Art der Abscheidung ergeben, dargestellt und durch Fehlstellen oder Poren 112 voneinander getrennt.
Dadurch ergibt sich für die Trennschicht ein im Vergleich zu einer Trennschicht ohne säulenartige Strukturen 113 verringerter optischer Brechungsindex. Als Folge kann die Trennschicht 108 geeignet sein, von Halbleiterschichtstapel emittierte elektromagnetische Strahlung 20, die unter flachen Winkeln ausgegeben würde, wieder in den Halbleitschichtstapel zu reflektieren.
Gemäß weiteren Ausführungsformen ist es möglich, die Leitfähigkeit der Trennschicht 108 lokal zu erhöhen.
2C zeigt eine schematische Querschnittsansicht des Schichtstapels aus Kontaktschicht 109, Trennschicht 108 und Stromverteilungsschicht 107. Gemäß 2C ist in dem Bereich 123 die Leitfähigkeit der Trennschicht 108 lokal erhöht. Beispielsweise kann diese Nachbehandlung eine lokale Laserbestrahlung umfassen. Dadurch kann beispielsweise ein Teil der Stromaufweitungs- oder Kontaktschicht in die Trennschicht 108 eindiffundieren und dort zu einem lokalen Strompfad führen. Gemäß weiteren Ausführungsformen kann, beispielsweise, wenn ein Material der Trennschicht 108 ein transparentes leitfähiges Oxid umfasst, das Material der Trennschicht lokal ausgeheilt werden, wodurch die Leitfähigkeit erhöht wird. Weiterhin kann durch die lokale Behandlung das Material der Trennschicht 108 verändert werden. Beispielsweise kann die Stöchiometrie des Materials der Trennschicht 108 lokal verändert werden.
Wie beschrieben worden ist, wird durch die spezielle Ausgestaltung der Trennschicht eine Trennschicht mit einem hohen aber definierten Widerstand bereitgestellt. Als Folge hat der Schichtstapel aus Kontaktschicht 109, Trennschicht 108 und Stromaufweitungsschicht 107 in lateraler Richtung eine hohe Leitfähigkeit. Weiterhin hat der Schichtstapel in vertikaler Richtung eine begrenzte Leitfähigkeit. Auf diese Weise ist es möglich, ein sogenanntes Current-Crowding im Bereich der Kontaktstruktur 105 zu verhindern. Genauer gesagt wird durch die Anwesenheit der Trennschicht der Strom über einen größeren horizontalen Bereich verbreitert und konzentriert sich nicht nur auf den Bereich, der unmittelbar an die erste Kontaktstruktur 105 angrenzt. Als Folge kann eine Stromeinprägung und damit Lichtemission homogenisiert werden. Dadurch, dass die Trennschicht 108 eine endliche Leitfähigkeit in vertikaler Richtung aufweist, kann ein elektrischer Kontakt zwischen Stromverteilungsschicht 107 und Kontaktschicht 109 ohne erhöhten technologischen Aufwand bewirkt werden. Zusätzlich ist es möglich, dass die Trennschicht 108 eine optische Funktion erfüllt, wie beschrieben worden ist.
3A zeigt ein schematisches Layout eines optoelektronischen Halbleiterbauelements 10 gemäß Ausführungsformen. Hier ist beispielsweise die erste Kontaktstruktur 105 als ein Kontaktfinger ausgebildet. Der Kontaktfinger kann rechteckig, ringförmig oder bogenförmig ausgebildet sein. Es sind aber beliebige andere Ausgestaltungen dieses Kontaktfingers möglich. Beispielsweise kann er kammförmig oder ähnlich der Aderung eines Blattes ausgestaltet sein. Weiterhin kann die erste Kontaktstruktur 105 eine Vielzahl von Kontaktfingern aufweisen, die identisch oder unterschiedlich zueinander ausgebildet sein können. Die erste Kontaktstruktur 105 ist über ein erstes Kontaktelement 106 elektrisch anschließbar. Weiterhin umfasst das optoelektronische Halbleiterbauelement 10 ein zweites Kontaktelement 126.
Gemäß in 3A dargestellten Ausführungsformen können beispielsweise eine erste Kontaktstruktur 105 zur elektrischen Kontaktierung der ersten Halbleiterschicht 110 und eine zweite Kontaktstruktur (nicht gezeigt in 3A) in vertikaler Richtung übereinander ausgebildet sein. Dies wird unter Bezugnahme auf 3B näher erläutert werden. Das zweite Kontaktelement 126 kann beispielsweise an einer Eckposition des Rechtecks, diagonal gegenüber dem ersten Kontaktelement 106 angeordnet sein. Beispielsweise kann die Kontaktierung der zweiten Halbleiterschicht an einer Stelle erfolgen, die auf beiden Seiten von der ersten Halbleiterschicht 110 umgeben ist.
3B zeigt eine schematische Querschnittsansicht des optoelektronischen Halbleiterbauelements zwischen I und I', wie in 3A angegeben ist. Über dem Träger 100 sind die zweite Halbleiterschicht 120 und die erste Halbleiterschicht 110 sowie gegebenenfalls die aktive Zone 115 angeordnet. Ein Teil der ersten Halbleiterschicht 110 sowie der aktiven Zone 115 ist stellenweise entfernt, so dass ein Teil der ersten Oberfläche 119 der zweiten Halbleiterschicht 120 frei liegt. Eine zweite Kontaktstruktur 125 ist in diesem Bereich angeordnet.
Teile der ersten und der zweiten Halbleiterschicht 110, 120 sind jeweils auf beiden Seiten der zweiten Kontaktstruktur 125 angeordnet. Die zweite Kontaktstruktur 125 ist beispielsweise an drei Seiten von einem isolierenden Material 129 umschlossen, so dass die zweite Kontaktstruktur 125 von der benachbarten Stromaufweitungsschicht 107 und der benachbarten ersten Halbleiterschicht 110 elektrisch isoliert ist. Beispielsweise enthält die zweite Kontaktstruktur 125 ein Metall. Die erste Kontaktstruktur 105 kann in vertikaler Richtung über der zweiten Kontaktstruktur 125 angeordnet sein. Auf diese Weise lassen sich Absorptionsverluste der emittierten elektromagnetischen Strahlung durch die Kontaktstrukturen reduzieren. Die erste Halbleiterschicht 110 ist über die Kontaktschicht 109, die Trennschicht 108 mit der Stromaufweitungsschicht 107 sowie der ersten Kontaktstruktur 105 elektrisch verbunden.
3C zeigt ein schematisches Layout eines Teils eines optoelektronischen Halbleiterbauelements gemäß weiteren Ausführungsformen. Wie in 3C gezeigt, kann die erste Kontaktstruktur 105 und die zweite Kontaktstruktur 125 auch in räumlich voneinander getrennten Bereichen ausgeführt sein, wobei beispielsweise der Halbleiterschichtstapel aus erster Halbleiterschicht 110 und zweiter Halbleiterschicht 120 zu einer Mesa strukturiert ist. Dabei ist ein Teil der ersten Hauptoberfläche 119 der zweiten Halbleiterschicht 120 freiliegend, wie auch in 1A dargestellt. Wie in 3C gezeigt ist, kann beispielsweise die erste Kontaktstruktur 105 über ein erstes Kontaktelement 106 elektrisch angeschlossen sein. Die zweite Kontaktstruktur 125 kann über ein zweites Kontaktelement 126 elektrisch angeschlossen sein.
4 veranschaulicht ein Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Halbleiterbauelements. Das Verfahren umfasst das Ausbilden (S100) eines Halbleiterschichtstapels, der eine erste Halbleiterschicht von einem ersten Leitfähigkeitstyp und eine zweite Halbleiterschicht von einem zweiten Leitfähigkeitstyp umfasst. Das Verfahren umfasst weiterhin das Ausbilden (S110) einer Kontaktschicht nach Ausbilden der ersten Halbleiterschicht, wobei die Kontaktschicht mit der ersten Halbleiterschicht verbunden ist. Das Verfahren umfasst darüber hinaus das Ausbilden einer Trennschicht (S120) nach Ausbilden der Kontaktschicht und das Ausbilden (S130) einer Stromaufweitungsschicht nach Ausbilden (S120) der Trennschicht. Dabei ist eine erste Kontaktstruktur über die Stromaufweitungsschicht und die Trennschicht mit der Kontaktschicht verbunden. Weiterhin weist ein Schichtstapel, der die Kontaktschicht, die Trennschicht und die Stromaufweitungsschicht enthält, eine anisotrope Leitfähigkeit auf. Die Trennschicht (108) liegt in einem Bereich zwischen Kontaktschicht (109) und Stromaufweitungsschicht (107) als durchgängige Schicht vor.
Beispielsweise kann das Ausbilden der Trennschicht das Durchführen eines ALD-Verfahrens zum Ausbilden einer dielektrischen Schicht umfassen. Beispielsweise kann die dielektrische Schicht mit einer Schichtdicke von 0,5 bis 5 nm ausgebildet werden.
Wie beschrieben worden ist, kann durch das beschriebene Verfahren ein homogenerer elektrischer Kontakt zur ersten Halbleiterschicht bewirkt werden, ohne dass beispielweise technologische aufwändige Prozesse, beispielsweise zum Definieren von Kontaktlöchern in der Trennschicht erforderlich sind. Entsprechend kann das Herstellungsverfahren des optoelektronischen Halbleiterbauelements vereinfacht werden.
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: Optoelektronisches Halbleiterbauelement
20: emittierte elektromagnetische Strahlung
25: optoelektronische Vorrichtung
100: Träger
102: erste Hauptoberfläche der ersten Halbleiterschicht
103: Passivierungsschicht
105: erste Kontaktstruktur
106: erstes Kontaktelement
107: Stromaufweitungsschicht
108: Trennschicht
109: Kontaktschicht
110: erste Halbleiterschicht
112: Pore
113: säulenartige Struktur
115: aktive Zone
119: erste Hauptoberfläche der zweiten Halbleiterschicht
120: zweite Halbleiterschicht
121: Mesa
122: Seitenwand der Mesa
123: Bereich mit erhöhter Leitfähigkeit
124: leitfähiges Material
125: zweite Kontaktstruktur
126: zweites Kontaktelement
129: isolierendes Material

Claims

Optoelektronisches Halbleiterbauelement (10), umfassend: eine erste Halbleiterschicht (110) von einem ersten Leitfähigkeitstyp; eine zweite Halbleiterschicht (120) von einem zweiten Leitfähigkeitstyp, wobei die erste und die zweite Halbleiterschicht (110, 120) übereinandergestapelt sind; eine erste Kontaktstruktur (105); eine Kontaktschicht (109), die über einer von der zweiten Halbleiterschicht (120) abgewandten Seite der ersten Halbleiterschicht (110) angeordnet und mit der ersten Halbleiterschicht (110) verbunden ist; eine Trennschicht (108), die über einer von der ersten Halbleiterschicht (110) abgewandten Seite der Kontaktschicht (109) angeordnet ist; und eine Stromaufweitungsschicht (107), die über einer von der Kontaktschicht (109) abgewandten Seite der Trennschicht (108) angeordnet ist, wobei die erste Kontaktstruktur (105) über die Stromaufweitungsschicht (107) und die Trennschicht (108) mit der Kontaktschicht (109) verbunden ist, die Trennschicht (108) in einem Bereich zwischen Kontaktschicht (109) und Stromaufweitungsschicht (107) als durchgängige Schicht vorliegt, und ein Schichtstapel, der die Kontaktschicht (109), die Trennschicht (108) und die Stromaufweitungsschicht (107) enthält, eine anisotrope Leitfähigkeit aufweist.
Optoelektronisches Halbleiterbauelement (10) nach Anspruch 1, bei dem die Trennschicht (108) eine isolierende Schicht mit einer Schichtdicke kleiner als 10 nm ist.
Optoelektronisches Halbleiterbauelement (10) nach Anspruch 2, bei dem eine Schichtdicke der Trennschicht (108) in einem Bereich von 0,5 bis 5 nm liegt.
Optoelektronisches Halbleiterbauelement (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem in der Trennschicht (108) keine Via-Öffnungen ausgebildet sind.
Optoelektronisches Halbleiterbauelement (10) nach Anspruch 1, bei dem die Trennschicht (108) eine dielektrische Schicht mit einem leitfähigen Zusatz umfasst.
Optoelektronisches Halbleiterbauelement (10) nach Anspruch 1, bei dem die Trennschicht (108) eine dielektrische Schicht mit lokal erhöhter elektrischer Leitfähigkeit umfasst.
Optoelektronisches Halbleiterbauelement (10), umfassend: eine erste Halbleiterschicht (110) von einem ersten Leitfähigkeitstyp; eine zweite Halbleiterschicht (120) von einem zweiten Leitfähigkeitstyp, wobei die erste und die zweite Halbleiterschicht (110, 120) übereinandergestapelt sind; eine erste Kontaktstruktur (105); eine Kontaktschicht (109), die über einer von der zweiten Halbleiterschicht (120) abgewandten Seite der ersten Halbleiterschicht (110) angeordnet und mit der ersten Halbleiterschicht (110) verbunden ist; eine Trennschicht (108), die über einer von der ersten Halbleiterschicht (110) abgewandten Seite der Kontaktschicht (109) angeordnet ist; und eine Stromaufweitungsschicht (107), die über einer von der Kontaktschicht (109) abgewandten Seite der Trennschicht (108) angeordnet ist, wobei die erste Kontaktstruktur (105) über die Stromaufweitungsschicht (107) und die Trennschicht (108) mit der Kontaktschicht (109) verbunden ist, ein Schichtstapel, der die Kontaktschicht (109), die Trennschicht (108) und die Stromaufweitungsschicht (107) enthält, eine anisotrope Leitfähigkeit aufweist, und die Trennschicht (108) ein leitfähiges transparentes Oxid mit einer Leitfähigkeit, die geringer als die Leitfähigkeit des Materials der Stromaufweitungsschicht (107) ist, umfasst.
Optoelektronisches Halbleiterbauelement (10) nach Anspruch 7, bei dem ein Material der Trennschicht (108) ausgewählt ist aus mit Metallatomen dotiertem TiO₂, β-Ga₂O₃, undotiertem oder dotiertem ZnO, undotiertem oder dotiertem SnO₂, NbO, MnO, MoO oder Kombinationen dieser Materialien.
Optoelektronisches Halbleiterbauelement (10) nach Anspruch 7 oder 8, bei dem ein spezifischer Widerstand der Trennschicht (108) größer als das 100-fache des spezifischen Widerstands der Stromaufweitungsschicht (107) ist.
Optoelektronisches Halbleiterbauelement (10) nach Anspruch 9, bei dem ein spezifischer Widerstand der Trennschicht (108) größer als das 1000-fache des spezifischen Widerstands der Stromaufweitungsschicht (107) ist.
Optoelektronisches Halbleiterbauelement (10), umfassend eine erste Halbleiterschicht (110) von einem ersten Leitfähigkeitstyp; eine zweite Halbleiterschicht (120) von einem zweiten Leitfähigkeitstyp, wobei die erste und die zweite Halbleiterschicht (110, 120) übereinandergestapelt sind; eine erste Kontaktstruktur (105); eine Kontaktschicht (109), die über einer von der zweiten Halbleiterschicht (120) abgewandten Seite der ersten Halbleiterschicht (110) angeordnet und mit der ersten Halbleiterschicht (110) verbunden ist; eine Trennschicht (108), die über einer von der ersten Halbleiterschicht (110) abgewandten Seite der Kontaktschicht (109) angeordnet ist; und eine Stromaufweitungsschicht (107), die über einer von der Kontaktschicht (109) abgewandten Seite der Trennschicht (108) angeordnet ist, wobei die erste Kontaktstruktur (105) über die Stromaufweitungsschicht (107) und die Trennschicht (108) mit der Kontaktschicht (109) verbunden ist, die Trennschicht (108) eine dielektrische Schicht umfasst, wobei eine Vielzahl von Poren (112) in der dielektrischen Schicht angeordnet sind und die Poren (112) mindestens teilweise mit einem leitfähigen Material gefüllt sind, und ein Schichtstapel, der die Kontaktschicht (109), die Trennschicht (108) und die Stromaufweitungsschicht (107) enthält, eine anisotrope Leitfähigkeit aufweist.
Optoelektronisches Halbleiterbauelement (10) nach Anspruch 11, bei dem die Poren (112) eine größte Abmessung haben, die kleiner als 0,5 µm ist.
Optoelektronisches Halbleiterbauelement (10) nach Anspruch 11 oder 12, bei dem die Poren (112) einen Abstand kleiner als 10 µm haben.
Verfahren zur Herstellung einer optoelektronischen Halbleiterbauelements (10) mit Ausbilden (S100) eines Halbleiterschichtstapels, der eine erste Halbleiterschicht (110) von einem ersten Leitfähigkeitstyp und eine zweite Halbleiterschicht (120) von einem zweiten Leitfähigkeitstyp umfasst; Ausbilden (S110) einer Kontaktschicht (109) nach Ausbilden der ersten Halbleiterschicht (110), wobei die Kontaktschicht (109) mit der ersten Halbleiterschicht (110) verbunden ist; Ausbilden (S120) einer Trennschicht (108) nach Ausbilden der Kontaktschicht; und Ausbilden einer Stromaufweitungsschicht (107) nach Ausbilden der Trennschicht (108), wobei eine erste Kontaktstruktur (105) über die Stromaufweitungsschicht (107) und die Trennschicht (108) mit der Kontaktschicht (109) verbunden ist und ein Schichtstapel, der die Kontaktschicht (109), die Trennschicht (108) und die Stromaufweitungsschicht (107) enthält, eine anisotrope Leitfähigkeit aufweist und die Trennschicht (108) in einem Bereich zwischen Kontaktschicht (109) und Stromaufweitungsschicht (107) als durchgängige Schicht vorliegt.
Verfahren nach Anspruch 14, bei dem das Ausbilden der Trennschicht (108) das Durchführen eines ALD-Verfahrens zum Ausbilden einer dielektrischen Schicht umfasst.
Verfahren nach Anspruch 15, bei dem die Trennschicht (108) durch ein GLAD-Verfahren („glanzed angle deposition“) ausgebildet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 16, bei dem das Ausbilden der Trennschicht (108) das Ausbilden eines leitfähigen transparenten Oxids mit einer Leitfähigkeit, die geringer als die Leitfähigkeit des Materials der Stromaufweitungsschicht (107) ist, umfasst.
Verfahren nach Anspruch 14, bei dem die Trennschicht (108) als dielektrische Schicht ausgebildet wird und nachfolgend eine Leitfähigkeit der dielektrischen Schicht mittels Lasereinstrahlung lokal erhöht wird.