DE10244447A1 - Production of a radiation-emitting semiconductor component used as a light emitting diode comprises applying a first reflector layer on a substrate, applying a semiconductor layer sequence, and applying a second reflector layer - Google Patents

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Abstract

Production of a radiation-emitting semiconductor component comprises preparing a substrate (10), applying a first reflector layer (12) on the substrate, applying a semiconductor layer sequence (14) based on GaN and consisting of an active layer (20), a lower casing layer (16) and an upper casing layer (18) on the reflector layer, and applying a second reflector layer (30) on the upper casing layer. A structure is formed in the lateral direction of the component in contact with the upper casing layer of the layer sequence. The structure has regions with a contact layer made from a metal having good electrical properties. An Independent claim is also included for a radiation-emitting semiconductor component produced by the above process.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein strahlungsemittierendes Halbleiterbauelement mit vertikaler Emissionsrichtung, insbesondere eine resonante Leuchtdiode (RCLED = Resonant Cavity Light Emitting Diode), nach dem Oberbegriff von Patentanspruch 1 sowie ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Halbleiterbauelements nach dem Oberbegriff von Patentanspruch 10.The present invention relates to a radiation-emitting semiconductor component with vertical Emission direction, in particular a resonant light emitting diode (RCLED = Resonant Cavity Light Emitting Diode), according to the generic term of Claim 1 and a method for producing such Semiconductor component according to the preamble of patent claim 10.

Unter die Gruppe von strahlungsemittierenden Halbleiterbauelementen auf Basis von Nitrid-III-V-Verbindungshalbleitermaterial fallen vorliegend insbesondere solche Halbleiterbauelemente, bei denen eine epitaktisch hergestellte Halbleiterschicht, die in der Regel eine Halbleiterschichtfolge aus unterschiedlichen Einzelschichten aufweist, mindestens eine Einzelschicht enthält, die ein Material aus dem Nitrid-III-V-Verbindungshalbleitermaterial-System InxAlyGa1-x-yN mit 0 ≤ x ≤ 1, 0 ≤ y ≤ 1 und x + y ≤ 1 aufweist.In the present case, the group of radiation-emitting semiconductor components based on nitride-III-V compound semiconductor material includes those semiconductor components in which an epitaxially produced semiconductor layer, which as a rule has a semiconductor layer sequence composed of different individual layers, contains at least one individual layer which is made of a material from the Nitride-III-V compound semiconductor material system In x Al y Ga 1-xy N with 0 ≤ x ≤ 1, 0 ≤ y ≤ 1 and x + y ≤ 1.

Ein derartiges Halbleiterbauelement weist im allgemeinen eine auf einem Substrat angeordnete Halbleiterschichtfolge, die eine Strahlung erzeugende aktive Schicht enthält, eine zwischen dem Substrat und der Halbleiterschichtfolge angeordnete erste Reflektorschicht und eine auf der dem Substrat abgewandten Seite der Halbleiterschichtfolge angeordnete zweite Reflektorschicht auf, wobei die beiden Reflektorschichten einen Resonator bilden, dessen Achse die vertikale Emissionsrichtung des Halbleiterbauelements darstellt.Such a semiconductor device generally has a semiconductor layer sequence arranged on a substrate, which contains a radiation-generating active layer, a arranged between the substrate and the semiconductor layer sequence first reflector layer and one facing away from the substrate Second reflector layer arranged on the side of the semiconductor layer sequence , the two reflector layers forming a resonator, whose axis is the vertical emission direction of the semiconductor component represents.

Die aktive Schicht kann beispielsweise einen herkömmlichen pn-Übergang oder eine Doppelheterostruktur aufweisen, enthält vorzugsweise aber eine Einfach-Quantentopfstruktur (SQW- Struktur) oder eine Mehrfach-Quantentopfstruktur (MQW-Strukur).The active layer can, for example a conventional one pn junction or have a double heterostructure, but preferably contains a single quantum well structure (SQW structure) or one Multiple quantum well structure (MQW structure).

Zur Erzielung einer größeren spektralen Reinheit der emittierten Strahlung sind aus dem Stand der Technik bereits oberflächenemittierende Laser mit senkrecht stehendem Resonator (VCSEL, vertical cavity surface emitting laser) und resonante lichtemittierende Dioden (RCLED, resonant cavity light emitting diode) für eine Vielzahl unterschiedlicher Anwendungen bekannt, die eine Grundstruktur wie oben beschrieben besitzen.To achieve greater spectral purity the emitted radiation are already from the prior art surface emitting lasers with vertical resonator (VCSEL, vertical cavity surface emitting laser) and resonant light emitting diodes (RCLED, resonant cavity light emitting diode) for known a variety of different applications that have a basic structure like possess described above.

Solche vertikal emittierenden Bauelemente haben einige Vorteile gegenüber kantenemittierenden Bauelementen, einschließlich der Möglichkeit, solche Oberflächenemitter in Form einer zweidimensionalen Matrix anzuordnen. RCLEDs weisen Eigenschaften zwischen einer gewöhnlichen LED und einer Laserdiode auf. Verglichen mit normalen LEDs erzeugen sie wegen des Einschlusses der aktiven Schicht in den Mikroresonator eine stärker nach vorne gerichtete, leuchtstärkere Strahlung größerer spektraler Reinheit und weisen gleichzeitig höhere Modulationsgeschwindigkeiten auf.Such vertically emitting components have some advantages over edge emitting devices, including the possibility of such surface emitters to be arranged in the form of a two-dimensional matrix. RCLEDs point Properties between an ordinary LED and a laser diode. Generate compared to normal LEDs them because of the inclusion of the active layer in the microresonator one stronger forward-facing, more luminous Radiation greater spectral Purity and at the same time have higher modulation speeds on.

Für RCLED-Anwendungen ist es notwendig, bei der Stromeinkopplung in das Bauelement dafür zu sorgen, dass die Strahlung in der aktiven Schicht möglichst in einem lateral begrenzten Bereich zwischen einer Idealerweise hochreflektierenden und einer halbtransparenten Reflektorschicht generiert wird. Hierdurch können zwischen den Reflektorschichten Strahlungsmoden erzeugt werden, die dann in vertikaler Richtung als Vorwärtsstrahlung aus dem Bauelement ausgekoppelt werden können; es bildet sich somit eine Kavität aus. Die auf diese Weise ausgekoppelte Strahlung besitzt dabei eine hohe spektrale Reinheit sowie einen stark begrenzten Abstrahlwinkel. Dagegen geht die Strahlung, die nicht direkt zwischen den beiden Reflektorschichten erzeugt wird, für die Auskopplung verloren.For RCLED applications, it is necessary when coupling in current the component for it ensure that the radiation in the active layer is as possible ideally in a laterally delimited area highly reflective and a semi-transparent reflector layer is generated. This can radiation modes are generated between the reflector layers, then in the vertical direction as forward radiation from the component can be coupled out; a cavity is thus formed out. The radiation decoupled in this way has one high spectral purity and a very limited beam angle. On the other hand, the radiation does not go directly between the two Reflector layers are generated, lost for the decoupling.

Bei Bauelementen mit Halbleiterschichtfolgen auf GaN-Basis, wie InGaN, AlGaN und InGaAlN etc. mit variablen Anteilen an In, Ga und Al, stellt sich das Problem, dass Materialien mit guten elektrischen Kontakteigenschaften zu der oberen p-leitenden Mantelschicht der Halbleiterschichtfolge im allgemeinen relativ schlechte Reflexionseigenschaften besitzen, während Metallisierungen mit guten Reflexionseigenschaften für den Spektralbereich von GaN-basierendem Material auf der Kontaktseite der p-leitenden Mantelschicht einen schlechten elektrischen Kontakt darstellen. Außerdem weist p-dotiertes GaN-basierendes Material, insbesondere p-dotiertes GaN, eine sehr geringe laterale Stromaufweitung von nur etwa 5 μm auf, so dass es bei konventioneller Bauelementkonstruktion nicht möglich ist, den Strom nur im Randbereich des Bauelements über elektrisch gute Kontakte einzuprägen und gleichzeitig Strahlung im zentralen Bereich des Bauelements zwischen den optisch guten Reflektorschichten zu erzeugen.For components with semiconductor layer sequences based on GaN, such as InGaN, AlGaN and InGaAlN etc. with variable proportions to In, Ga and Al, the problem arises that materials with good electrical contact properties to the upper p-type cladding layer the semiconductor layer sequence generally has relatively poor reflection properties own while Metallizations with good reflection properties for the spectral range of GaN-based material on the contact side of the p-type Sheath layer represent poor electrical contact. Moreover has p-doped GaN-based material, in particular p-doped GaN, a very small lateral current expansion of only about 5 μm, so that it is not possible with conventional component construction, the current only in the edge area of the component via electrically good contacts inculcate and at the same time radiation in the central area of the component between the optically good reflector layers.

Diese Effekte führen im allgemeinen dazu, dass in RCLEDs auf Basis von Nitrid-III-V-Verbindungshalbleitermaterial, insbesondere auf Basis von GaN die Strahlung nur an räumlich ungünstigen Orten für die Ausbildung von vertikal auskoppelbaren Lichtmoden erzeugt wird. Demnach weisen RCLEDs auf GaN-Basis einen sehr geringen Wirkungsgrad auf.These effects generally result in in RCLEDs based on nitride III-V compound semiconductor material, especially on the basis of GaN, the radiation only at spatially unfavorable Places for the formation of vertically decouplable light modes is generated. Accordingly, RCLEDs based on GaN have a very low efficiency.

Es gibt deshalb Bestrebungen, die Stromeinkopplung lateral einzuschnüren, so dass die Strahlung in der aktiven Schicht ausschließlich in Bereichen zwischen lateral begrenzten und für den blau-grünen Spektralbereich effizienten Reflektorschichten erzeugt werden.Therefore, there are efforts that Constrict electricity coupling laterally, so that the radiation in the active layer only in areas between laterally limited and for the blue-green Spectral range efficient reflector layers are generated.

Ein bekannter Ansatz zur Lösung dieses Problems beschreiben zum Beispiel Y.-K. Song et al. in „A vertical cavity lightemitting InGaN quantum-well heterostructure", Appl. Phys. Lett., Vol. 74, No. 23, 07. Juni 1999, Seiten 3441-3443 sowie ihrer jüngeren Veröffentlichung „Resonant-cavity InGaN quan tum-well blue light-emitting diodes", Appl. Phys. Lett., Vol. 77, No. 12, 18. September 2000, Seiten 1744-1746. Das in diesen Veröffentlichungen offenbarte Halbleiterbauelement weist einen Aufbau gemäß beiliegender 3 auf. Die RCLED-Struktur 100 besteht aus einem Cu-Substrat 110, einer ersten Reflektorschicht 112 auf dem Substrat 110, einer Halbleiterschichtfolge 114 auf GaN-Basis mit einer strahlungserzeugenden aktiven Schicht 116, und einer halbtransparenten zweiten Reflektorschicht 118 auf der Halbleiterschichtfolge 114. Die zweite Reflektorschicht 118 ist dabei durch einen dielektrischen Bragg-Reflektor realisiert. Die Stromeinschnürung erfolgt durch die Verwendung von teilstrukturierten isolierenden Zwischenschichten 120 und einer strukturierten, transparenten oxidischen Zwischenschicht 122 (ITO), was den Aufbau relativ kompliziert macht. Die elektrische Kontaktierung erfolgt einerseits über einen mit dem Cu-Substrat 110 verbundenen elektrischen Leiter 124 und andererseits über eine n-Kontaktierung 126 aus Ti/Al zu der n-leitenden Mantelschicht der Halbleiterschichtfolge.A well-known approach to solving this problem is described, for example, by Y.-K. Song et al. in "A vertical cavity light emitting InGaN quantum-well heterostructure", Appl. Phys. Lett., Vol. 74, No. 23, June 7, 1999, pages 3441-3443 and its more recent publication "Resonant-cavity InGaN quan tum-well blue light-emitting diodes ", Appl. Phys. Lett., Vol. 77, No. 12, September 18, 2000, pages 1744-1746. The semiconductor device disclosed in these publications has a structure according to the enclosed 3 on. The RCLED structure 100 consists of a Cu substrate 110 , a first reflector layer 112 on the substrate 110 , a semiconductor layer sequence 114 based on GaN with a radiation-generating active layer 116 , and a semi-transparent second reflector layer 118 on the semiconductor layer sequence 114 , The second reflector layer 118 is realized with a dielectric Bragg reflector. The current is constricted through the use of partially structured insulating intermediate layers 120 and a structured, transparent oxidic intermediate layer 122 (ITO), which makes the structure relatively complicated. The electrical contact is made on the one hand via a with the Cu substrate 110 connected electrical conductor 124 and on the other hand via an n-contact 126 made of Ti / Al to the n-type cladding layer of the semiconductor layer sequence.

Weiter sind beispielsweise aus der US-A-5,874,747 und der DE-A-197 23 677 eingangs beschriebene Halbleiterbauelemente bekannt, deren beide Reflektorschichten als nicht-leitende verteilte Bragg-Reflektorschichten (DBR, distributed Bragg reflector) ausgebildet sind. Aufgrund der nicht-leitenden DBRs ist ein relativ großer Aufwand bei der elektrischen Kontaktierung dieser Bauelemente erforderlich.Further are, for example, from the US-A-5,874,747 and the DE-A-197 23 677 Semiconductor components described above are known, the two reflector layers of which are designed as non-conductive distributed Bragg reflector layers (DBR, distributed Bragg reflector). Due to the non-conductive DBRs, a relatively large amount of effort is required to make electrical contact with these components.

Es ist deshalb eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein strahlungsemittierendes Halbleiterbauelement mit vertikaler Emissionsrichtung, wie insbesondere eine RCLED auf der Basis von Nitrid-III-V-Verbindungshalbleitermaterial, insbesondere auf GaN-Basis, vorzusehen, das auf einfache strukturelle Weise eine lateral begrenzte Stromeinkopplung und einen hohen Wirkungsgrad ermöglicht.It is therefore an object of the present Invention, with a radiation-emitting semiconductor device vertical emission direction, such as in particular an RCLED on the Based on nitride III-V compound semiconductor material, in particular on GaN base, to provide that in a simple structural way laterally limited current coupling and high efficiency allows.

Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird diese Aufgabe durch ein strahlungsemittierendes Halbleiterbauelement mit den Merkmalen von Patentanspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen des Halbleiterbauelements sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche 2 bis 9.According to a first aspect of the invention this task through a radiation-emitting semiconductor component solved with the features of claim 1. Advantageous configurations and further developments of the semiconductor component are the subject of dependent Expectations 2 to 9.

Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung wird die obige Aufgabe durch ein Verfahren zur Herstellung eines strahlungsemittierenden Halbleiterbauelements mit vertikaler Emissionsrichtung mit den Merkmalen von Patentanspruch 10 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen des Herstellungsverfahrens sind in den abhängigen Ansprüchen 11 bis 16 angegeben.According to a second aspect of Invention, the above object is achieved by a method of manufacture of a radiation-emitting semiconductor component with vertical Emission direction solved with the features of claim 10. advantageous Refinements and developments of the manufacturing process are in the dependent claims 11 to 16 indicated.

Ein strahlungsemittierendes Halbleiterbauelement mit vertikaler Emissionsrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung weist ein Substrat; eine erste Reflektorschicht auf dem Substrat; eine Halbleiterschichtfolge auf InGaN-Basis bzw. GaN-Basis auf der ersten Reflektorschicht, wobei die Halbleiterschichtfolge eine strahlungserzeugende aktive Schicht, eine untere Mantelschicht in Kontakt mit der ersten Reflektorschicht und eine obere Mantelschicht enthält; und eine zweite Reflektorschicht auf der oberen Mantelschicht der Halbleiterschichtfolge, die zusammen mit der ersten Reflektorschicht einen vertikal zur Haupterstreckungsrichtung der Halbleiterschichtfolge angeordneten Resonator bildet, dessen Achse die vertikale Emissionsrichtung des Halbleiterbauelements darstellt, auf. Dabei ist die zweite Reflektorschicht für von der aktiven Schicht erzeugte Strahlung zumindest teildurchlässig, und die von der aktiven Schicht erzeugte Strahlung wird über die zweite Reflektorschicht aus dem Halbleiterbauelement ausgekoppelt. Außerdem besteht die zweite Reflektorschicht aus einem zweiten Metall mit guten optisch reflektierenden Eigenschaften bezüglich des Spektralbereichs der von der aktiven Schicht erzeugten Strahlung und in der zweiten Reflektorschicht ist eine Kontaktschicht in Kontakt mit der oberen Mantelschicht der Halbleiterschichtfolge aus einem ersten Me tall mit guten elektrischen Eigenschaften bezüglich der Stromeinkopplung in die Halbleiterschichtfolge integriert; dabei ist in lateraler Richtung des Halbleiterbauelements in Kontakt mit der Halbleiterschichtfolge eine Struktur derart gebildet, dass zwischen Bereichen der Kontaktschicht ein Bereich der zweiten Reflektorschicht vorgesehen und außerhalb der Bereiche der Kontaktschicht eine Stromeinkopplung in die Halbleiterschichtfolge verhindert ist.A radiation-emitting semiconductor device with vertical emission direction according to the present invention has a substrate; a first reflector layer on the substrate; a semiconductor layer sequence based on InGaN or GaN first reflector layer, the semiconductor layer sequence generating a radiation active layer, a lower cladding layer in contact with the first Contains reflector layer and an upper cladding layer; and a second reflector layer on the upper cladding layer of the semiconductor layer sequence, which together with the first reflector layer one vertically Main direction of extension of the semiconductor layer sequence arranged Resonator forms, the axis of which is the vertical emission direction of the Represents semiconductor device. Here is the second reflector layer for from radiation generated by the active layer is at least partially transparent, and the radiation generated by the active layer is transmitted through the second Coupled reflector layer from the semiconductor device. There is also the second reflector layer made of a second metal with good optics reflective properties with respect to the spectral range the radiation generated by the active layer and in the second Reflector layer is a contact layer in contact with the top one Sheath layer of the semiconductor layer sequence from a first Me tall with good electrical properties in terms of current coupling integrated in the semiconductor layer sequence; is in laterals Direction of the semiconductor component in contact with the semiconductor layer sequence a structure is formed such that between areas of the contact layer an area of the second reflector layer is provided and outside the Areas of the contact layer a current coupling into the semiconductor layer sequence is prevented.

Die Erfindung löst dabei insbesondere das Problem, dass auf p-leitendem GaN-basierendem Halbleitermaterial gute ohmsche Kontakte schlechte optische Reflexionseigenschaften aufweisen. Dabei werden lateral begrenzte metallische Spiegel (zweite Reflektorschicht) im blau-grünen Spektralbereich zusammen mit einer effizienten seitlichen Stromeinkopplung (über die Kontaktschicht) aufgebracht, wobei durch eine selektive Strukturierung der Kontaktschicht für eine asymmetrische Stromaufweitung in der Halbleiterschichtfolge derart gesorgt wird, dass eine hohe Stromdichte in der aktiven Schicht der Halbleiterschichtfolge nur im Bereich zwischen den Spiegeln, d.h. im Resonator des Bauelements erzeugt wird.The invention in particular solves the problem that good ohmic on p-type GaN-based semiconductor material Contacts have poor optical reflection properties. In doing so laterally limited metallic mirrors (second reflector layer) in the blue-green Spectral range together with an efficient side current coupling (about the Contact layer) applied, with a selective structuring the contact layer for an asymmetrical current expansion in the semiconductor layer sequence is taken care of such that a high current density in the active layer the semiconductor layer sequence only in the area between the mirrors, i.e. is generated in the resonator of the component.

Durch den obigen Aufbau wird somit eine lateral begrenzte Stromeinkopplung in die Halbleiterschichtfolge realisiert und die geringe laterale Stromaufweitung in der Halbleiterschichtfolge wird genutzt, um nur in Bereichen zwischen den hochreflektierenden Reflektorschichten effizient Strahlung zu erzeugen. Hierbei werden die positiven optischen Eigenschaften des zweiten Metalls der zweiten Reflektorschicht mit den guten elektrischen Eigenschaften des ersten Metalls der Kontaktschicht wirksam kombiniert. Mit dem erfindungsgemäßen Aufbau des Halbleiterbauelements wird die Stromeinschnürung ferner in einfacher Weise ohne die herkömmliche Verwendung von isolierenden und transparenten oxidischen Zwischenschichten innerhalb des Schichtpakets des Halbleiterbauelements erzielt. Außerdem können zur Steigerung der Effizienz auch problemlos mehrere Kavitäten auf einem Chip ge formt werden. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass der oben beschriebene Aufbau gemäß der Erfindung sowohl für elektrisch leitende als auch für nicht-leitende Substrate sowie bei Systemen, die ein Übertragen des dünnen Schichtpakets auf ein Trägermaterial vorsehen, angewendet werden kann.The above structure thus implements a laterally limited current coupling into the semiconductor layer sequence and the slight lateral current expansion in the semiconductor layer sequence is used to generate radiation efficiently only in regions between the highly reflective reflector layers. Here, the positive optical properties of the second metal of the second reflector layer are effectively combined with the good electrical properties of the first metal of the contact layer. With the construction of the semiconductor component according to the invention, the current constriction is also achieved in a simple manner without the conventional use of insulating and transparent oxide intermediate layers within the layer package of the semiconductor component. In addition, several cavities can be easily formed on one chip to increase efficiency. A wide one Another advantage is that the structure described above according to the invention can be used both for electrically conductive and for non-conductive substrates and for systems which provide for the transfer of the thin layer package to a carrier material.

Vorteilhafterweise sind in lateraler Richtung des Halbleiterbauelements in Kontakt mit der Halbleiterschichtfolge mehrere Strukturen gebildet, die zwischen Bereichen der Kontaktschicht einen Bereich der zweiten Reflektorschicht aufweisen, wobei zwischen den mehreren Strukturen eine Stromeinkopplung in die Halbleiterschichtfolge verhindert ist. Mit anderen Worten sind auf einem Halbleiterchip mehrere strahlungsemittierende Kavitäten gebildet.Advantageously, laterally Direction of the semiconductor component in contact with the semiconductor layer sequence multiple structures formed between areas of the contact layer have a region of the second reflector layer, wherein between current coupling into the semiconductor layer sequence in the multiple structures is prevented. In other words, are on a semiconductor chip several radiation-emitting cavities are formed.

In einer Ausführungsform der Erfindung weist die Struktur bzw. weisen die Strukturen Bereiche der Kontaktschicht auf, die in lateraler Richtung des Halbleiterbauelements eine geschlossene geometrische Form besitzen. Insbesondere können die Bereiche der Kontaktschicht in lateraler Richtung des Halbleiterbauelements einen kreisförmigen, elliptischen, rechteckigen, quadratischen, dreieckigen oder polygonalen Ring bilden.In one embodiment of the invention the structure or the structures have areas of the contact layer on, a closed in the lateral direction of the semiconductor device have a geometric shape. In particular, the areas of the contact layer a circular, in the lateral direction of the semiconductor component, elliptical, rectangular, square, triangular or polygonal Form a ring.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das erste Metall der Kontaktschicht Palladium (Pd) ist, und das zweite Metall der zweiten Reflektorschicht ist Aluminium (Al).In a preferred embodiment the invention is the first metal of the contact layer palladium (Pd), and is the second metal of the second reflector layer Aluminum (Al).

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist in den Bereichen außerhalb der Kontaktschicht bzw. zwischen den Strukturen in lateraler Richtung des Halbleiterbauelements die obere Mantelschicht der Halbleiterschichtfolge zur Verhinderung der Stromeinkopplung beschädigt, vorzugsweise geätzt.In a further preferred embodiment the invention is in the areas outside the contact layer or between the structures in the lateral direction of the semiconductor component the upper cladding layer of the semiconductor layer sequence for prevention the current coupling is damaged, preferably etched.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen. Darin zeigen:Other features and advantages of Invention emerge from the following description of a preferred embodiment with reference to the accompanying drawings. In it show:

1A eine schematische Darstellung der Schichtenfolge eines bevorzugten Ausführungsbeispiels eines strahlungsemittierenden Halbleiterbauelements gemäß der Erfindung; 1A a schematic representation of the layer sequence of a preferred embodiment of a radiation-emitting semiconductor component according to the invention;

1B eine schematische Querschnittsdarstellung des Aufbaus des strahlungsemittierenden Halbleiterbauelements von 1A einer ersten bevorzugten Ausführungsform gemäß Linie A-A von 1A; 1B is a schematic cross-sectional view of the structure of the radiation-emitting semiconductor device of 1A a first preferred embodiment according to line AA of 1A ;

1C eine schematische Querschnittsdarstellung des Aufbaus des strahlungsemittierenden Halbleiterbauelements von 1A einer zweiten bevorzugten Ausführungsform gemäß Linie A-A von 1A; 1C is a schematic cross-sectional view of the structure of the radiation-emitting semiconductor device of 1A a second preferred embodiment according to line AA of 1A ;

2 eine vergrößerte Querschnittsdarstellung des Halbleiterbauelements von 1A zur Erläuterung dessen Funktionsweise; und 2 an enlarged cross-sectional view of the semiconductor device of 1A to explain how it works; and

3 eine schematische Darstellung der Schichtenfolge eines herkömmlichen strahlungsemittierenden Halbleiterbauelements. 3 is a schematic representation of the layer sequence of a conventional radiation-emitting semiconductor component.

1A zeigt zunächst schematisch den Schichtaufbau eines strahlungsemittierenden Halbleiterbauelements mit vertikaler Emissionsrichtung in Form einer RCLED gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. 1A initially shows schematically the layer structure of a radiation-emitting semiconductor component with a vertical emission direction in the form of an RCLED according to a preferred exemplary embodiment of the present invention.

Auf einem Substrat 10, zum Beispiel aus einem elektrisch leitfähigen Material wie SiC, ist optional zunächst eine elektrisch leitfähige Buffer-Schicht (nicht dargestellt) auf GaN-Basis oder AlGaN-Basis zur Verbindung des Substrats mit den darüber liegenden Schichten ausgebildet. Auf diese Buffer-Schicht wird anschließend eine erste Reflektorschicht 12, zum Beispiel in Form einer elektrisch leitfähigen, n-dotierten, verteilten Bragg-Reflektorschicht (DBR) auf InAl-GaN-Basis epitaktisch gewachsen. Um eine erforderliche Reflektivität von etwa 70% bis 95% zu erzielen ist hierbei eine große Anzahl von Halbleiterschichten in der Bragg-Reflektorschicht 12 notwendig.On a substrate 10 , for example made of an electrically conductive material such as SiC, an electrically conductive buffer layer (not shown) based on GaN or AlGaN is optionally initially formed to connect the substrate to the layers above. A first reflector layer is then placed on this buffer layer 12 , for example in the form of an electrically conductive, n-doped, distributed Bragg reflector layer (DBR) based on InAl-GaN grown epitaxially. In order to achieve a required reflectivity of approximately 70% to 95%, there is a large number of semiconductor layers in the Bragg reflector layer 12 necessary.

Aufgrund der hohen Reflektivität der ersten Reflektorschicht 12 kann die in dem Halbleiterbauelement erzeugte Strahlung nicht in das Substrat 10 gelangen und dort absorbiert werden, so dass problemlos auch ein elektrisch leitfähiges Substrat 10 aus SiC verwendet werden kann.Because of the high reflectivity of the first reflector layer 12 the radiation generated in the semiconductor component cannot enter the substrate 10 arrive and are absorbed there, so that even an electrically conductive substrate is no problem 10 made of SiC can be used.

Auf dieser ersten Reflektorschicht 12 wird dann eine Halbleiterschichtfolge 14 auf InGaN-Basis epitaktisch gewachsen, die aus einer n-leitenden unteren Mantelschicht 16 und einer p-leitenden oberen Mantelschicht 18 besteht, zwischen denen eine strahlungserzeugende aktive Schicht 20 vorgesehen ist.On this first reflector layer 12 then becomes a semiconductor layer sequence 14 grown epitaxially on an InGaN basis, which consists of an n-conducting lower cladding layer 16 and a p-type top cladding layer 18 between which there is a radiation-generating active layer 20 is provided.

Die aktive Schicht 20 weist beispielsweise eine Doppelheterostruktur auf, enthält vorzugsweise aber eine Einfach-Quantentopfstruktur (SQW-Struktur) oder eine Mehrfach-Quantentopfstruktur (MQW-Strukur). Solche Strukturen sind dem Fachmann bekannt und werden von daher an dieser Stelle nicht näher erläutert.The active layer 20 has, for example, a double heterostructure, but preferably contains a single quantum well structure (SQW structure) or a multiple quantum well structure (MQW structure). Such structures are known to the person skilled in the art and are therefore not explained in more detail here.

Für die untere Mantelschicht 16 wird beispielsweise mit Si dotiertes GaN, und für die obere Mantelschicht 18 wird beispielsweise mit Mg dotiertes GaN eingesetzt. Die aktive Schicht 20 besteht zum Beispiel aus einer InGaN-Schicht.For the lower cladding layer 16 is, for example, Si-doped GaN, and for the upper cladding layer 18 For example, GaN doped with Mg is used. The active layer 20 consists, for example, of an InGaN layer.

Auf die obere Mantelschicht 18 der Halbleiterschichtfolge 14 wird wenigstens eine Struktur 22 zur Stromeinkopplung und Strahlungsauskopplung in die bzw. aus der Halbleiter schichtfolge 14 aufgebracht, deren lateraler Aufbau in den Ansichten von 1B und 1C dargestellt ist.On the top coat layer 18 the semiconductor layer sequence 14 becomes at least one structure 22 for current coupling and radiation coupling into or out of the semiconductor layer sequence 14 applied, the lateral structure in the views of 1B and 1C is shown.

Hierzu wird zunächst auf die gesamte p-leitende obere Mantelschicht 18 der Halbleiterschichtfolge 14 eine Schicht aus einem ersten Metall aufgebracht, das einen niedrigen elektrischen Kontaktwiderstand von beispielsweise weniger als 10–3 Ωcm–2 zu dem p-GaN der oberen Mantelschicht 18 aufweist. Außerdem sollte das ausgewählte erste Metall sowohl durch Trockenätzen (z.B. mittels Ionenstrahlätzen oder Sputterätzen) als auch durch nasschemisches Ätzen strukturierbar sein. Ein geeignetes erstes Metall mit den genannten Eigenschaften ist zum Beispiel Palladium (Pd).To do this, first apply to the entire p-type upper cladding layer 18 the semiconductor layer sequence 14 applied a layer of a first metal, which has a low electrical contact resistance of, for example, less than 10 -3 Ωcm -2 to the p-GaN of the upper cladding layer 18 having. In addition, the selected first metal should be dry etched (e.g. using ion beam) zen or sputter etching) as well as structurable by wet chemical etching. A suitable first metal with the properties mentioned is, for example, palladium (Pd).

Im nächsten Schritt wird durch eine Phototechnik wenigstens eine Ringstruktur 22 mit geeigneten Durchmessern von beispielsweise etwa 5 μm bis etwa 50 μm in die Schicht aus dem ersten Metall übertragen. Mittels einem anschließenden Trockenätzschritt wird das erste Metall allerdings zunächst nur im Bereich 24 außerhalb der Ringstrukturen 22 entfernt. Hierbei wird bewusst in Kauf genommen, dass beim Ätzen des ersten Metalls auch das darunter liegende p-GaN-Material der oberen Mantelschicht 18 der Halbleiterschichtfolge 14 soweit geschädigt wird, dass dieser Bereich 24 später für eine Stromeinkopplung in die Halbleiterschichtfolge 14 nicht mehr zur Verfügung steht (Entstehung sog. „dead layer").In the next step, at least one ring structure is created using a photo technique 22 transferred with suitable diameters of, for example, about 5 μm to about 50 μm into the layer made of the first metal. By means of a subsequent dry etching step, however, the first metal is initially only in the area 24 outside the ring structures 22 away. Here it is consciously accepted that when the first metal is etched, the underlying p-GaN material of the upper cladding layer 18 the semiconductor layer sequence 14 to the extent that this area is damaged 24 later for current coupling into the semiconductor layer sequence 14 is no longer available (formation of so-called "dead layer").

Mit Hilfe einer zweiten Phototechnik und einem nasschemischen Ätzvorgang wird nun der Innenbereich 26 der Ringstrukturen 22 freigelegt, wobei in diesem Fall die darunter liegende obere Mantelschicht 18 aus p-GaN nicht beschädigt wird. Auf diese Weise bleibt eine ringförmige Kontaktschicht 28 aus dem ersten Metall zurück, die zum Zwecke der Stromeinkopplung in die Halbleiterschichtfolge 14 einen guten elektrischen Kontakt zu dem p-GaN der oberen Mantelschicht 18 der Halbleiterschichtfolge bildet.With the help of a second photo technique and a wet chemical etching process, the interior is now 26 of the ring structures 22 uncovered, in which case the underlying upper cladding layer 18 p-GaN is not damaged. In this way, an annular contact layer remains 28 back from the first metal, which is used for the purpose of current coupling into the semiconductor layer sequence 14 good electrical contact to the p-GaN of the top cladding layer 18 the semiconductor layer sequence forms.

Abschließend wird eine Schicht aus einem zweiten Metall aufgebracht, welche die zweite Reflektorschicht 30 bildet. Das zweite Metall besitzt eine möglichst hohe Reflektivität im blau-grünen Spektralbereich des GaN von vorzugsweise über 80%. Ein geeignetes Material für dieses zweite Metall ist zum Beispiel Aluminium (Al) mit einer Reflektivität von etwa 85% für 460 nm. Die zweite Reflektorschicht 30 muss sich nicht zwingend direkt an die obere Mantelschicht 18 anschließen; ein geringer Kontakt, wenn auch mit hohem Kontaktwiderstand, ist aber von Vorteil, um auch unterhalb der zweiten Reflektorschicht 30 innerhalb der Kontaktschicht 28 eine geringe Stromeinkopplung in die Halbleiterschichtfolge 14 zu bewirken.Finally, a layer of a second metal is applied, which is the second reflector layer 30 forms. The second metal has the highest possible reflectivity in the blue-green spectral range of the GaN of preferably over 80%. A suitable material for this second metal is, for example, aluminum (Al) with a reflectivity of approximately 85% for 460 nm. The second reflector layer 30 does not necessarily have to be directly on the upper cladding layer 18 connect; A low contact, albeit with a high contact resistance, is advantageous, however, in order to be below the second reflector layer 30 within the contact layer 28 a low current coupling into the semiconductor layer sequence 14 to effect.

Die Ausbildung der Strukturen 22 mit Kontaktschichten 28, die in lateraler Richtung des Halbleiterbauelements einen kreisförmigen Ring bilden, wie in 1B dargestellt, ist nur eine bevorzugte Ausführungsform. Alternativ können die Kontaktschichten 28 auch andere geschlossene geometrische Formen, wie elliptische, rechteckige, quadratische, dreieckige oder polygonale Ringe bilden, wie in 1C angedeutet. Wahlweise sind auch nicht-geschlossene Formen wie Streifen oder dergleichen für die Kontaktschichten 28 denkbar.The training of the structures 22 with contact layers 28 which form a circular ring in the lateral direction of the semiconductor component, as in 1B shown is only a preferred embodiment. Alternatively, the contact layers 28 also form other closed geometric shapes, such as elliptical, rectangular, square, triangular or polygonal rings, as in 1C indicated. Non-closed shapes such as strips or the like are also optionally available for the contact layers 28 conceivable.

Wie schematisch in 2 dargestellt, ist die Strukturbreite bzw. der Ringdurchmesser D so zu wählen, dass durch die laterale Stromaufweitung im p-GaN durch die Stromeinprägung 32 in die Halbleiterschichtfolge 14 eine hohe Stromdichte in der aktiven Schicht 20 direkt unterhalb der Ringstruktur entstehen kann, um in diesem Bereich Strahlung zu erzeugen. Ein besonders geeigneter Innendurchmesser der Ringstruktur 22 liegt beispielsweise im Bereich von unter etwa 10 μm. Dagegen wird in den Bereichen 24 außerhalb der Strukturen 22, d.h. in den geschädigten Bereichen der oberen Mantelschicht aufgrund der verhinderten Stromeinkopplung keine Strahlung generiert.As schematically in 2 shown, the structure width or the ring diameter D is to be selected such that the lateral current expansion in the p-GaN by the current injection 32 into the semiconductor layer sequence 14 a high current density in the active layer 20 directly below the ring structure to generate radiation in this area. A particularly suitable inner diameter of the ring structure 22 is, for example, in the range of less than about 10 μm. Against that in the areas 24 outside the structures 22 , ie no radiation is generated in the damaged areas of the upper cladding layer due to the prevented current coupling.

Durch diese selektive Strukturierung der Kontaktschicht 28 wird also nur unterhalb der Ringstrukturen 22 Strahlung erzeugt, die an der zweiten Reflektorschicht 30 aus dem zweiten Metall reflektiert werden kann. Somit kann sich zusammen mit der ersten Reflektorschicht 12 unterhalb der Ringstruktur 22 eine Kavität ausbilden und die Effizienz bzw. den Wirkungsgrad der so aufgebauten RCLED steigern. In den für die RCLED ungünstigen Bereichen der Halbleiterschichtfolge 14 in den Auflenbereichen der Strukturen 22 entsteht dagegen keine Strahlung.Through this selective structuring of the contact layer 28 is only below the ring structures 22 Radiation generated on the second reflector layer 30 can be reflected from the second metal. Thus, together with the first reflector layer 12 below the ring structure 22 form a cavity and increase the efficiency or the efficiency of the RCLED constructed in this way. In the areas of the semiconductor layer sequence that are unfavorable for the RCLED 14 in the area of the structures 22 however, there is no radiation.

Wie in den 1B und 1C veranschaulicht, kann das Halbleiterbauelement auch mehrere der oben beschriebenen Kavitäten aufweisen, um die Effizienz des Bauelements weiter zu steigern.As in the 1B and 1C illustrates, the semiconductor component can also have a plurality of the cavities described above in order to further increase the efficiency of the component.

Die erste und die zweite Reflektorschicht 12, 30 bilden zusammen einen vertikal zur Haupterstreckungsrichtung der Halbleiterschichtfolge 14 angeordneten Resonator, dessen Achse gleichzeitig die vertikale Emissionsrichtung des Halbleiterbauelements darstellt. Mit Hilfe dieses Resonators wird die Wellenlänge der von dem Halbleiterbauelement emittierten Strahlung zu Beispiel auf 435 nm oder 460 nm eingestellt, wobei die Halbwertsbreite der Emissionslinie einer solchen RCLED deutlich kleiner als bei herkömmlichen LEDs ist.The first and second reflector layers 12 . 30 together form a vertical to the main direction of extent of the semiconductor layer sequence 14 arranged resonator, the axis of which simultaneously represents the vertical emission direction of the semiconductor component. With the aid of this resonator, the wavelength of the radiation emitted by the semiconductor component is set to 435 nm or 460 nm, for example, the half-width of the emission line of such an RCLED being significantly smaller than in conventional LEDs.

Die zweite Reflektorschicht 30 aus Metall dient gleichzeitig als Elektrode der elektrischen Kontaktierung des Halbleiterbauelements. Der zweite elektrische Anschluss erfolgt über eine Metallschicht (nicht dargestellt) auf der Unterseite des Substrats 10. Da sowohl das Substrat 10 als auch die erste Reflektorschicht 12 elektrisch leitfähig sind, ist auf diese Weise ohne großen Aufwand eine einfache Konstruktion der elektrischen Anschlüsse des Halbleiterbauelements für eine vertikale Stromführung möglich.The second reflector layer 30 Made of metal also serves as an electrode for electrical contacting of the semiconductor component. The second electrical connection is made via a metal layer (not shown) on the underside of the substrate 10 , Because both the substrate 10 as well as the first reflector layer 12 are electrically conductive, a simple construction of the electrical connections of the semiconductor component for vertical current conduction is possible in this way without great effort.

Das Konzept der vorliegenden Erfindung ist allerdings auch auf nicht-leitfähige Substrate anwendbar und kann auch bei Systemen, die eine Übertragung der Schichtstruktur auf ein Trägermaterial erfordern, angewendet werden. Ebenso ist die Erfindung auch bei RCLEDs anwendbar, die auf anderen Materialsystemen als das oben beschriebene, wie zum Beispiel InxAlyGa1-x-yP mit 0 ≤ x ≤ 1, 0 ≤ y ≤ 1 und x + y ≤ 1 und AlxGa1-xAS mit 0 ≤ x ≤ 1, beruhen.However, the concept of the present invention can also be applied to non-conductive substrates and can also be applied to systems which require the layer structure to be transferred to a carrier material. The invention is also applicable to RCLEDs that are based on different material systems than the one described above, such as In x Al y Ga 1-xy P with 0 ≤ x ≤ 1, 0 ≤ y ≤ 1 and x + y ≤ 1 and Al x Ga 1-x AS with 0 ≤ x ≤ 1.

Claims (16)

Strahlungsemittierendes Halbleiterbauelement mit vertikaler Emissionsrichtung, mit einem Substrat (10); einer ersten Reflektorschicht (12) auf dem Substrat (10); einer Halbleiterschichtfolge (12) auf Basis von Nitrid-III-V-Verbindungshalbleiter-Material, insbesondere auf InGaN-Basis, auf der ersten Reflektorschicht, wobei die Halbleiterschichtfolge eine strahlungserzeugende aktive Schicht (20), eine untere Mantelschicht (16) in Kontakt mit der ersten Reflektorschicht und eine obere Mantelschicht (18) enthält; und einer zweiten Reflektorschicht (30) auf der oberen Mantelschicht der Halbleiterschichtfolge, die zusammen mit der ersten Reflektorschicht einen vertikal zur Haupterstreckungsrichtung der Halbleiterschichtfolge angeordneten Resonator bildet, dessen Achse die vertikale Emissionsrichtung des Halbleiterbauelements darstellt, wobei die zweite Reflektorschicht (30) für von der aktiven Schicht (20) erzeugte Strahlung zumindest teildurchlässig ist und die von der aktiven Schicht erzeugte Strahlung über die zweite Reflektorschicht aus dem Halbleiterbauelement ausgekoppelt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Reflektorschicht (30) aus einem zweiten Metall mit guten optisch reflektierenden Eigenschaften bezüglich des Spektralbereichs der von der aktiven Schicht erzeugten Strahlung besteht; und in der zweiten Reflektorschicht (30) eine Kontaktschicht (28) in Kontakt mit der oberen Mantelschicht (18) der Halbleiterschichtfolge (14) aus einem ersten Metall mit guten elektrischen Eigenschaften bezüglich der Stromeinkopplung in die Halbleiterschichtfolge integriert ist, wobei in lateraler Richtung des Halbleiterbauelements in Kontakt mit der Halbleiterschichtfolge eine Struktur (22) derart gebildet ist, dass zwischen Bereichen der Kontaktschicht ein Bereich der zweiten Reflektorschicht vorgesehen und außerhalb (24) der Bereiche der Kontaktschicht eine Stromeinkopplung in die Halbleiterschichtfolge verhindert ist.Radiation-emitting semiconductor component with vertical emission direction, with a substrate ( 10 ); a first reflector layer ( 12 ) on the substrate ( 10 ); a semiconductor layer sequence ( 12 ) based on nitride-III-V compound semiconductor material, in particular based on InGaN, on the first reflector layer, the semiconductor layer sequence being a radiation-generating active layer ( 20 ), a lower cladding layer ( 16 ) in contact with the first reflector layer and an upper cladding layer ( 18 ) contains; and a second reflector layer ( 30 ) on the upper cladding layer of the semiconductor layer sequence, which together with the first reflector layer forms a resonator arranged vertically to the main direction of extent of the semiconductor layer sequence, the axis of which represents the vertical emission direction of the semiconductor component, the second reflector layer ( 30 ) for from the active layer ( 20 ) generated radiation is at least partially transparent and the radiation generated by the active layer is coupled out of the semiconductor component via the second reflector layer, characterized in that the second reflector layer ( 30 ) consists of a second metal with good optically reflective properties with respect to the spectral range of the radiation generated by the active layer; and in the second reflector layer ( 30 ) a contact layer ( 28 ) in contact with the upper cladding layer ( 18 ) the semiconductor layer sequence ( 14 ) of a first metal with good electrical properties with respect to the current coupling is integrated into the semiconductor layer sequence, with a structure in the lateral direction of the semiconductor component in contact with the semiconductor layer sequence ( 22 ) is formed such that a region of the second reflector layer is provided between regions of the contact layer and outside ( 24 ) the areas of the contact layer are prevented from coupling into the semiconductor layer sequence. Halbleiterbauelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in lateraler Richtung des Halbleiterbauelements in Kontakt mit der Halbleiterschichtfolge (14) mehrere Strukturen (22) gebildet sind, die zwischen Bereichen der Kontaktschicht (28) einen Bereich der zweiten Reflektorschicht (30) aufweisen, wobei zwischen den mehreren Strukturen eine Stromeinkopplung in die Halbleiterschichtfolge verhindert ist.Semiconductor component according to claim 1, characterized in that in the lateral direction of the semiconductor component in contact with the semiconductor layer sequence ( 14 ) multiple structures ( 22 ) are formed between areas of the contact layer ( 28 ) an area of the second reflector layer ( 30 ), whereby current coupling into the semiconductor layer sequence is prevented between the several structures. Halbleiterbauelement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Struktur bzw. die Strukturen (22) Bereiche der Kontaktschicht (28) aufweisen, die in lateraler Richtung des Halbleiterbauelements eine geschlossene geometrische Form besitzen.Semiconductor component according to Claim 1 or 2, characterized in that the structure or the structures ( 22 ) Areas of the contact layer ( 28 ) which have a closed geometric shape in the lateral direction of the semiconductor component. Halbleiterbauelement nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Bereiche der Kontaktschicht (28) in lateraler Richtung des Halbleiterbauelements einen kreisförmigen, elliptischen, rechteckigen, quadratischen, dreieckigen oder polygonalen Ring bilden.Semiconductor component according to Claim 3, characterized in that the regions of the contact layer ( 28 ) form a circular, elliptical, rectangular, square, triangular or polygonal ring in the lateral direction of the semiconductor component. Halbleiterbauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Metall der Kontaktschicht (28) Palladium (Pd) ist.Semiconductor component according to one of Claims 1 to 4, characterized in that the first metal of the contact layer ( 28 ) Is palladium (Pd). Halbleiterbauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Metall der zweiten Reflektorschicht (30) Aluminium (Al) ist.Semiconductor component according to one of Claims 1 to 5, characterized in that the second metal of the second reflector layer ( 30 ) Is aluminum (Al). Halbleiterbauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass in den Bereichen (24) außerhalb der Kontaktschicht (28) bzw. zwischen den Strukturen (22) in lateraler Richtung des Halbleiterbauelements die obere Mantelschicht (18) der Halbleiterschichtfolge (14) zur Verhinderung der Stromeinkopplung beschädigt ist.Semiconductor component according to one of claims 1 to 6, characterized in that in the areas ( 24 ) outside the contact layer ( 28 ) or between the structures ( 22 ) the upper cladding layer in the lateral direction of the semiconductor component ( 18 ) the semiconductor layer sequence ( 14 ) is damaged to prevent current coupling. Halbleiterbauelement nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die obere Mantelschicht (18) der Halbleiterschichtfolge (14) zur Verhinderung der Stromeinkopplung geätzt ist.Semiconductor component according to Claim 7, characterized in that the upper cladding layer ( 18 ) the semiconductor layer sequence ( 14 ) is etched to prevent current coupling. Halbleiterbauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Reflektorschicht (12) eine verteilte Bragg-Reflektorschicht ist.Semiconductor component according to one of Claims 1 to 8, characterized in that the first reflector layer ( 12 ) is a distributed Bragg reflector layer. Verfahren zur Herstellung eines strahlungsemittierenden Halbleiterbauelements mit vertikaler Emissionsrichtung, mit den Verfahrensschritten: Bereitstellen eines Substrats (10); Aufbringen einer ersten Reflektorschicht (12) auf das Substrat; Aufbringen einer Halbleiterschichtfolge (14) auf InGaN-Basis auf die ersten Reflektorschicht, wobei die Halbleiterschichtfolge eine strahlungserzeugende aktive Schicht (20), eine untere Mantelschicht (16) in Kontakt mit der ersten Reflektorschicht und eine obere Mantelschicht (18) enthält; Aufbringen einer zweiten Reflektorschicht (30) auf die obere Mantelschicht (18) der Halbleiterschichtfolge, die zusammen mit der ersten Reflektorschicht (12) einen vertikal zur Haupterstreckungsrichtung der Halbleiterschichtfolge angeordneten Resonator bildet, dessen Achse die vertikale Emissionsrichtung des Halbleiterbauelements darstellt, wobei die zweite Reflektorschicht (30) für von der aktiven Schicht erzeugte Strahlung zumindest teildurchlässig ist und die von der aktiven Schicht erzeugte Strahlung über die zwei te Reflektorschicht aus dem Halbleiterbauelement auskoppelbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Reflektorschicht (30) aus einem zweiten Metall mit guten optisch reflektierenden Eigenschaften bezüglich des Spektralbereichs der von der aktiven Schicht erzeugten Strahlung besteht; und in lateraler Richtung des Halbleiterbauelements in Kontakt mit der oberen Mantelschicht (18) der Halbleiterschichtfolge (14) wenigstens eine Struktur (22) gebildet wird, die Bereiche aus einer Kontaktschicht (28) aus einem ersten Metall mit guten elektrischen Eigenschaften bezüglich der Stromeinkopplung in die Halbleiterschichtfolge aufweist, zwischen denen ein Bereich der zweiten Reflektorschicht (30) vorgesehen, wobei außerhalb (24) der Struktur (22) eine Stromeinkopplung in die Halbleiterschichtfolge verhindert wird.Method for producing a radiation-emitting semiconductor component with a vertical emission direction, with the method steps: provision of a substrate ( 10 ); Application of a first reflector layer ( 12 ) on the substrate; Application of a semiconductor layer sequence ( 14 ) based on InGaN on the first reflector layer, the semiconductor layer sequence being a radiation-generating active layer ( 20 ), a lower cladding layer ( 16 ) in contact with the first reflector layer and an upper cladding layer ( 18 ) contains; Application of a second reflector layer ( 30 ) on the upper cladding layer ( 18 ) the semiconductor layer sequence, which together with the first reflector layer ( 12 ) forms a resonator arranged vertically to the main direction of extent of the semiconductor layer sequence, the axis of which represents the vertical emission direction of the semiconductor component, the second reflector layer ( 30 ) is at least partially transparent to radiation generated by the active layer and the radiation generated by the active layer can be coupled out of the semiconductor component via the second reflector layer, characterized in that the second reflector layer ( 30 ) from a second metal with good optically reflective properties with respect to the spectral range of the acti radiation generated by the layer; and in the lateral direction of the semiconductor component in contact with the upper cladding layer ( 18 ) the semiconductor layer sequence ( 14 ) at least one structure ( 22 ) is formed, the areas from a contact layer ( 28 ) made of a first metal with good electrical properties with regard to the current coupling into the semiconductor layer sequence, between which a region of the second reflector layer ( 30 ) provided, outside (24) of the structure ( 22 ) current coupling into the semiconductor layer sequence is prevented. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass in lateraler Richtung des Halbleiterbauelements in Kontakt mit der Halbleiterschichtfolge (14) mehrere Strukturen (22) gebildet werden, die zwischen Bereichen der Kontaktschicht (28) einen Bereich der zweiten Reflektorschicht (30) aufweisen, wobei zwischen den mehreren Strukturen eine Stromeinkopplung in die Halbleiterschichtfolge verhindert wird.Method according to claim 10, characterized in that in the lateral direction of the semiconductor component in contact with the semiconductor layer sequence ( 14 ) multiple structures ( 22 ) that are formed between areas of the contact layer ( 28 ) an area of the second reflector layer ( 30 ), whereby current coupling into the semiconductor layer sequence is prevented between the several structures. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren die folgenden Schritte aufweist: Aufbringen einer Schicht aus dem ersten Metall auf die gesamte p-leitende obere Mantelschicht (18) der Halbleiterschichtfolge (14); Trockenätzen der Schicht aus dem ersten Metall in Bereichen (24) außerhalb der gewünschten Struktur bzw. Strukturen (22); Nasschemisches Ätzen der Schicht aus dem ersten Metall im Innenbereich (26) zwischen den Kontaktschichten (28) der gewünschten Struktur bzw. Strukturen (22); und Aufbringen einer Schicht aus dem zweiten Metall auf die gesamte Oberfläche.A method according to claim 10 or 11, characterized in that the method comprises the following steps: applying a layer of the first metal to the entire p-type upper cladding layer ( 18 ) the semiconductor layer sequence ( 14 ); Dry etching the first metal layer in areas ( 24 ) outside the desired structure or structures ( 22 ); Wet chemical etching of the layer of the first metal in the interior ( 26 ) between the contact layers ( 28 ) the desired structure or structures ( 22 ); and applying a layer of the second metal to the entire surface. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass bei dem Schritt des Trockenätzens der Schicht aus dem ersten Metall auch die darunter liegende obere Mantelschicht (18) der Halbleiterschichtfolge teilgeätzt wird, so dass sie derart beschädigt wird, dass eine Stromeinkopplung in diesem Bereich verhindert wird.A method according to claim 12, characterized in that in the step of dry etching the layer of the first metal also the underlying upper cladding layer ( 18 ) the semiconductor layer sequence is partially etched, so that it is damaged in such a way that current coupling in this area is prevented. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Struktur bzw. die Strukturen (22) mit Bereichen der Kontaktschicht (28) ausgebildet werden, die in lateraler Richtung des Halbleiterbauelements eine geschlossene geometrische Form, vorzugsweise eine kreisförmige, elliptische, rechteckige, quadratische, dreieckige oder polygonale Ringform, besitzen.Method according to one of claims 10 to 13, characterized in that the structure or the structures ( 22 ) with areas of the contact layer ( 28 ) are formed, which have a closed geometric shape, preferably a circular, elliptical, rectangular, square, triangular or polygonal ring shape, in the lateral direction of the semiconductor component. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Metall der Kontaktschicht (28) Palladium (Pd) ist.Method according to one of claims 10 to 14, characterized in that the first metal of the contact layer ( 28 ) Is palladium (Pd). Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Metall der zweiten Reflektorschicht (30) Aluminium (Al) ist .Method according to one of claims 10 to 15, characterized in that the second metal of the second reflector layer ( 30 ) Is aluminum (Al).
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