DE112014005954B4 - Optoelektronisches Halbleiterbauteil und Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Halbleiterbauteils - Google Patents

Optoelektronisches Halbleiterbauteil und Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Halbleiterbauteils Download PDF

Info

Publication number
DE112014005954B4
DE112014005954B4 DE112014005954.4T DE112014005954T DE112014005954B4 DE 112014005954 B4 DE112014005954 B4 DE 112014005954B4 DE 112014005954 T DE112014005954 T DE 112014005954T DE 112014005954 B4 DE112014005954 B4 DE 112014005954B4
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
phosphor particles
active
active regions
semiconductor component
optoelectronic semiconductor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
DE112014005954.4T
Other languages
English (en)
Other versions
DE112014005954A5 (de
Inventor
Martin Strassburg
Martin Mandl
Tilman Schimpke
Ion Stoll
Barbara Huckenbeck
Dr. Zwaschka Franz
Daniel Bichler
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ams Osram International GmbH
Original Assignee
Osram Opto Semiconductors GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Osram Opto Semiconductors GmbH filed Critical Osram Opto Semiconductors GmbH
Publication of DE112014005954A5 publication Critical patent/DE112014005954A5/de
Application granted granted Critical
Publication of DE112014005954B4 publication Critical patent/DE112014005954B4/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48—Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/50—Wavelength conversion elements
    • H01L33/501—Wavelength conversion elements characterised by the materials, e.g. binder
    • H01L33/502—Wavelength conversion materials
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/02—Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor bodies
    • H01L33/08—Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor bodies with a plurality of light emitting regions, e.g. laterally discontinuous light emitting layer or photoluminescent region integrated within the semiconductor body
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/02—Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor bodies
    • H01L33/26—Materials of the light emitting region
    • H01L33/30—Materials of the light emitting region containing only elements of group III and group V of the periodic system
    • H01L33/32—Materials of the light emitting region containing only elements of group III and group V of the periodic system containing nitrogen
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48—Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/50—Wavelength conversion elements
    • H01L33/505—Wavelength conversion elements characterised by the shape, e.g. plate or foil
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48—Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/52—Encapsulations
    • H01L33/56—Materials, e.g. epoxy or silicone resin
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/15—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission
    • H01L27/153—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission in a repetitive configuration, e.g. LED bars
    • H01L27/156—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission in a repetitive configuration, e.g. LED bars two-dimensional arrays
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2933/00—Details relating to devices covered by the group H01L33/00 but not provided for in its subgroups
    • H01L2933/0008—Processes
    • H01L2933/0033—Processes relating to semiconductor body packages
    • H01L2933/0041—Processes relating to semiconductor body packages relating to wavelength conversion elements
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2933/00—Details relating to devices covered by the group H01L33/00 but not provided for in its subgroups
    • H01L2933/0008—Processes
    • H01L2933/0033—Processes relating to semiconductor body packages
    • H01L2933/005—Processes relating to semiconductor body packages relating to encapsulations
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2933/00—Details relating to devices covered by the group H01L33/00 but not provided for in its subgroups
    • H01L2933/0091—Scattering means in or on the semiconductor body or semiconductor body package
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/02—Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor bodies
    • H01L33/20—Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor bodies with a particular shape, e.g. curved or truncated substrate
    • H01L33/24—Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor bodies with a particular shape, e.g. curved or truncated substrate of the light emitting region, e.g. non-planar junction
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48—Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/50—Wavelength conversion elements
    • H01L33/501—Wavelength conversion elements characterised by the materials, e.g. binder
    • H01L33/502—Wavelength conversion materials
    • H01L33/504—Elements with two or more wavelength conversion materials

Abstract

Optoelektronisches Halbleiterbauteil mit- einer Vielzahl aktiver Bereiche (1), die zur Erzeugung von Primärstrahlung eingerichtet sind, und- einer Vielzahl von Leuchtstoffpartikeln (6, 6a, 6b), die zur Konversion der Primärstrahlung in Sekundärstrahlung eingerichtet sind, wobei- zumindest eine Mehrzahl der aktiven Bereiche (1)-- beabstandet zueinander angeordnet ist,-- eine Haupterstreckungsrichtung (R) aufweist,-- einen Kernbereich (10) aufweist, der mit einem ersten Halbleitermaterial gebildet ist,-- eine aktive Schicht (11) aufweist, die den Kernbereich (10) zumindest in Richtungen (x, y) quer zur Haupterstreckungsrichtung (R) des aktiven Bereichs (1) bedeckt, und-- eine Deckschicht (12) aufweist, die mit einem zweiten Halbleitermaterial gebildet ist und die aktive Schicht (11) zumindest in Richtungen (x, y) quer zur Haupterstreckungsrichtung (R) des aktiven Bereichs (11) bedeckt,- zumindest manche der Leuchtstoffpartikel (6, 6a, 6b) zwischen den aktiven Bereichen (1) angeordnet sind,- der Durchmesser eines Großteils der Leuchtstoffpartikel (6, 6a, 6b) kleiner ist als der Abstand zwischen zwei benachbarten aktiven Bereichen (1) der Vielzahl aktiver Bereiche (1), und- Leuchtstoffpartikel (6, 6a, 6b) unterschiedlicher Art in unterschiedlichen Schichten angeordnet sind.

Description

  • Die Druckschriften WO 2013/029862 A1 , DE 10 2012 101 718 A1 , DE 10 2010 051 286 A1 und WO 2013 / 127 672 A1 beschreiben ein optoelektronisches Halbleiterbauteil sowie ein Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Halbleiterbauteils.
  • Es wird ein optoelektronisches Halbleiterbauteil angegeben.
  • Das optoelektronische Halbleiterbauteil umfasst eine Vielzahl aktiver Bereiche. Die aktiven Bereiche sind jeweils zur Erzeugung einer Primärstrahlung eingerichtet. Beispielsweise erzeugen die aktiven Bereiche im Betrieb Licht im Spektralbereich zwischen UV-Strahlung und Infrarotstrahlung, insbesondere sichtbares Licht. Das optoelektronische Halbleiterbauteil kann dabei zwei oder mehr aktive Bereiche, insbesondere hundert und mehr aktive Bereiche oder tausend und mehr aktive Bereiche, umfassen. Die aktiven Bereiche sind beispielsweise derart elektrisch leitend miteinander verbunden, dass wenigstens 50 % der aktiven Bereiche, insbesondere wenigstens 75 %, zum Beispiel alle aktiven Bereiche, die Primärstrahlung im Betrieb gleichzeitig erzeugen.
  • Das optoelektronische Halbleiterbauteil umfasst eine Vielzahl von Leuchtstoffpartikeln, die zur Konversion der Primärstrahlung in Sekundärstrahlung eingerichtet sind. Die Leuchtstoffpartikel können beispielsweise dazu eingerichtet sein, eine höherenergetische Primärstrahlung in eine niederenergetischere Sekundärstrahlung umzuwandeln. Es ist jedoch auch möglich, dass die Leuchtstoffpartikel dazu eingerichtet sind, niederenergetische Primärstrahlung in höherenergetische Sekundärstrahlung umzuwandeln. In diesem Fall kann beispielsweise infrarote Primärstrahlung in sichtbares Licht umgewandelt werden. Dabei ist es möglich, dass die Leuchtstoffpartikel einen Großteil der Primärstrahlung oder im Rahmen der Herstellungstoleranz die gesamte Primärstrahlung in Sekundärstrahlung umwandelt. Ferner ist es möglich, dass nur ein Teil der Primärstrahlung von den Leuchtstoffpartikeln zu Sekundärstrahlung konvertiert wird, sodass das optoelektronische Halbleiterbauteil im Betrieb Mischlicht emittiert, das sich aus der Primärstrahlung und der Sekundärstrahlung zusammensetzt. Das optoelektronische Halbleiterbauteil kann dann insbesondere weißes Mischlicht im Betrieb emittieren.
  • Zumindest eine Mehrzahl der aktiven Bereiche ist beabstandet zueinander angeordnet. Das heißt, die aktiven Bereiche berühren sich zumindest bereichsweise nicht, sondern sind zumindest bereichsweise als voneinander getrennte Bereiche ausgebildet. Die aktiven Bereiche können beispielsweise in lateralen Richtungen, die parallel zu einer Haupterstreckungsebene des optoelektronischen Halbleiterbauteils verlaufen, zumindest bereichsweise beabstandet zueinander angeordnet sein. Die aktiven Bereiche können dabei beispielsweise an ihren Bodenflächen oder ihren Deckflächen durch ein gemeinsames Material oder einen gemeinsamen Träger miteinander verbunden sein. Insbesondere aber die Bereiche der aktiven Bereiche, die im Betrieb des optoelektronischen Halbleiterbauteils Primärstrahlung emittieren, sind beabstandet zueinander angeordnet.
  • Die aktiven Bereiche weisen jeweils eine Haupterstreckungsrichtung auf. Die Haupterstreckungsrichtungen eines Großteils, beispielsweise aller aktiven Bereiche, können im Rahmen der Herstellungstoleranz parallel zueinander verlaufen. Die Haupterstreckungsrichtung verläuft dann beispielsweise quer oder senkrecht zu den lateralen Richtungen, in denen die aktiven Bereiche beabstandet zueinander angeordnet sind. Die aktiven Bereiche weisen einen Kernbereich auf, der mit einem ersten Halbleitermaterial verbunden ist. Über dieses erste Halbleitermaterial können die aktiven Bereiche an einer Bodenfläche und/oder einer Deckfläche der aktiven Bereiche jeweils miteinander verbunden sein.
  • Ferner weisen die aktiven Bereiche eine aktive Schicht auf, die den Kernbereich zumindest in Richtungen quer zur Haupterstreckungsrichtung des aktiven Bereichs bedeckt. Das heißt, die aktive Schicht kann an Mantelflächen und gegebenenfalls auch an Deckflächen der aktiven Bereiche ausgebildet sein und den Kernbereich dort überdecken. Insbesondere ist es aber auch möglich, dass Bodenflächen und/oder Deckflächen der aktiven Bereiche jeweils frei von der aktiven Schicht sind und lediglich Mantelflächen der aktiven Bereiche von der aktiven Schicht bedeckt sind.
  • Weiter weisen die aktiven Bereiche eine Deckschicht auf, die mit einem zweiten Halbleitermaterial gebildet ist und die aktive Schicht zumindest in Richtungen quer zur Haupterstreckungsrichtung des aktiven Bereichs bedeckt. Die Deckschicht kann beispielsweise mit einem zweiten Halbleitermaterial gebildet sein, das sich vom ersten Halbleitermaterial insbesondere durch seine Dotierung unterscheidet.
  • Insgesamt ist es also möglich, dass ein Großteil, insbesondere alle aktiven Bereiche, jeweils einen Kernbereich aufweisen, der in Richtungen quer zur Haupterstreckungsrichtung des aktiven Bereichs jeweils von einer aktiven Schicht bedeckt ist, die wiederum, insbesondere auch in Richtungen quer zur Haupterstreckungsrichtung des aktiven Bereichs, jeweils von einer Deckschicht bedeckt ist.
  • Bei den aktiven Bereichen kann es sich dabei insbesondere um so genannte Nano- oder Mikrostäbe handeln (englisch: nanorod oder microrod), bei denen eine Hülle mit einer aktiven Schicht um einen Kern aufgebracht ist, der sich in alle drei Raumrichtungen erstreckt. Insbesondere handelt es sich dann um so genannte Kern-Hülle-Nanostäbe oder Mikrostäbe (englisch auch: core shell nanorods oder core shell microrods). Bei dem Halbleitermaterial, mit dem die aktiven Bereiche gebildet sind, handelt es sich beispielsweise um ein nitridisches Verbindungs-Halbleitermaterial. Insbesondere können die aktiven Bereiche auf InGaN basieren.
  • Die aktiven Bereiche weisen in lateralen Richtungen gemessen einen Durchmesser auf, der beispielsweise zwischen wenigstens 100 nm und höchstens 5 µm liegt. In Haupterstreckungsrichtung weisen die aktiven Bereiche eine Länge auf, die größer ist als der Durchmesser. Beispielsweise ist die Länge der aktiven Bereiche wenigstens zwei Mal so groß wie der Durchmesser, insbesondere wenigstens fünf Mal so groß wie der Durchmesser, insbesondere wenigstens 20 Mal so groß wie der Durchmesser der aktiven Bereiche.
  • Zumindest manche der Leuchtstoffpartikel sind zwischen den aktiven Bereichen angeordnet. Das heißt, im Raum zwischen den aktiven Bereichen, die beabstandet zueinander angeordnet sind, sind zumindest manche der Vielzahl von Leuchtstoffpartikel angeordnet. Insbesondere ist es möglich, dass der Raum zwischen den aktiven Bereichen zumindest teilweise durch Leuchtstoffpartikel aufgefüllt ist. Die Leuchtstoffpartikel weisen dabei zum Großteil einen Durchmesser auf, der kleiner ist als der Abstand zwischen zwei benachbarten aktiven Bereichen der Vielzahl aktiver Bereiche. Das heißt, zumindest ein Großteil der Leuchtstoffpartikel, beispielsweise wenigstens 75 %, insbesondere wenigstens 90 %, im Rahmen der Herstellungstoleranz insbesondere alle Leuchtstoffpartikel weisen einen Durchmesser auf, der kleiner ist als der Abstand zwischen zwei benachbarten aktiven Bereichen der Vielzahl aktiver Bereiche. Dabei sind die aktiven Bereiche vorzugsweise gleichmäßig, beispielsweise an den Gitterpunkten eines regelmäßigen Gitters angeordnet, sodass der Abstand zwischen benachbarten aktiven Bereichen wenig oder kaum um einen mittleren Wert schwankt.
  • Es wird ein optoelektronisches Halbleiterbauteil angegeben mit:
    • - einer Vielzahl aktiver Bereiche, die zur Erzeugung von Primärstrahlung eingerichtet sind, und
    • - einer Vielzahl von Leuchtstoffpartikeln, die zur Konversion der Primärstrahlung in Sekundärstrahlung eingerichtet sind, wobei
    • - zumindest eine Mehrzahl der aktiven Bereiche
      • -- beabstandet zueinander angeordnet ist,
      • -- eine Haupterstreckungsrichtung aufweist,
      • -- einen Kernbereich aufweist, der mit einem ersten Halbleitermaterial gebildet ist,
      • -- eine aktive Schicht aufweist, die den Kernbereich zumindest in Richtungen quer zur Haupterstreckungsrichtung des aktiven Bereichs bedeckt, und
      • -- eine Deckschicht aufweist, die mit einem zweiten Halbleitermaterial gebildet ist und die aktive Schicht zumindest in Richtungen quer zur Haupterstreckungsrichtung des aktiven Bereichs bedeckt,
    • - zumindest manche der Leuchtstoffpartikel zwischen den aktiven Bereichen angeordnet sind, und
    • - der Durchmesser eines Großteils der Leuchtstoffpartikel kleiner ist als der Abstand zwischen zwei benachbarten aktiven Bereichen der Vielzahl aktiver Bereiche.
  • Ein hier beschriebenes optoelektronisches Halbleiterbauteil mit einer Vielzahl aktiver Bereiche zeichnet sich insbesondere dadurch aus, dass aufgrund der Vielzahl aktiver Bereiche, die sich entlang einer Haupterstreckungsrichtung erstrecken, die strahlungsemittierende Oberfläche des optoelektronischen Halbleiterbauteils vergrößert ist. Die aktiven Bereiche können mit einem III-V-Material, insbesondere einem III-N-Material, hergestellt werden und emittieren je nach Indiumgehalt in der aktiven Schicht beispielsweise Licht mit einer Peak-Wellenlänge in einem Wellenlängenbereich von wenigstens 380 nm bis höchstens 550 nm. Dabei ist die Peak-Wellenlänge insbesondere die Wellenlänge maximaler Emission. Insbesondere wird blaues Licht erzeugt. Um weißes Licht zu erzeugen, kann den aktiven Bereichen im Strahlengang der Primärstrahlung ein Lumineszenzkonversionsmaterial nachgeordnet werden.
  • Einem hier beschriebenen optoelektronischen Halbleiterbauteil liegt dabei unter anderem die Überlegung zugrunde, dass ein möglichst nah an einem aktiven Bereich angeordneter Leuchtstoff vorteilhaft ist, da die enge Anbindung des Leuchtstoffs an die aktiven Bereiche eine verbesserte Wärmeabfuhr der während der Konversion entstehenden Stokes-Verluste erlaubt. Zudem werden die aktiven Bereiche durch das Einbringen von Leuchtstoffpartikeln zwischen die aktiven Bereiche mechanisch stabilisiert. Ferner hat sich gezeigt, dass Leuchtstoffpartikel die Primärstrahlung auch streuen können, was dazu führt, dass an der Deckschicht der aktiven Bereiche austretende Primärstrahlung in Richtung der Haupterstreckungsrichtung gestreut werden kann und auf diese Weise die Emissionseffizienz des optoelektronischen Halbleiterbauteils erhöht wird, da die Absorption von Primärstrahlung eines aktiven Bereichs in benachbarten aktiven Bereichen auf diese Weise reduziert wird. Ferner wandeln die Leuchtstoffpartikel zumindest einen Teil der Primärstrahlung in Sekundärstrahlung um, die aufgrund der beispielsweise größeren Bandlücke in der aktiven Schicht der aktiven Bereiche von diesen kaum absorbiert werden kann.
  • Vorliegend werden zur Bildung des optoelektronischen Halbleiterbauteils Leuchtstoffpartikel ausgewählt, die sich durch einen kleinen Durchmesser auszeichnen, sodass die Leuchtstoffpartikel zwischen benachbarten aktiven Bereichen angeordnet werden können, das heißt die Leuchtstoffpartikel passen hinsichtlich ihrer Größe zwischen benachbart angeordnete aktive Bereiche.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist der Abstand zwischen den aktiven Bereichen so groß gewählt, dass keine Nanopartikel für die Leuchtstoffe zur Verwendung kommen müssen. Das heißt, die Leuchtstoffe weisen dann einen Durchmesser, zum Beispiel einen D90 Durchmesser von wenigstens 100 nm auf.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform des optoelektronischen Halbleiterbauteils ist der D90 Durchmesser der Leuchtstoffpartikel kleiner als der mittlere minimale Abstand benachbarter aktiver Bereiche der Vielzahl aktiver Bereiche. „D90 Durchmesser“ bedeutet dabei, dass 90 % der Leuchtstoffpartikel kleiner sind als der angegebene Wert. Der Durchmesser wird dabei beispielsweise in Q3 bestimmt. Q3 steht hierbei für die Masseverteilungssumme oder die Volumenverteilungssumme. Für Leuchtstoffpartikel, deren D90 Durchmesser kleiner ist als der mittlere minimale Abstand benachbarter aktiver Bereiche, ist sichergestellt, dass im Wesentlichen alle Leuchtstoffpartikel eine Größe aufweisen, derart, dass die Leuchtstoffpartikel zwischen benachbarte aktive Bereiche passen. Das heißt, mit solchen Leuchtstoffpartikeln ist im Rahmen der Herstellungstoleranz der maximale Durchmesser sämtlicher Partikel kleiner als der Abstand zwischen zwei aktiven Bereichen des optoelektronischen Halbleiterbauteils.
  • Hier und im Folgenden ist unter dem Durchmesser insbesondere der Äquivalentdurchmesser zu verstehen, der insbesondere der volumetrische Äquivalentdurchmesser ist.
  • Im Unterschied dazu werden Leuchtstoffpartikel, die beispielsweise in Leuchtdioden verwendet werden, bisher als möglichst große Leuchtstoffpartikel hergestellt, da diese in klassischen Leuchtdioden effizienter sind als feine Leuchtstoffpartikel. Bei diesen herkömmlichen Leuchtstoffpartikeln beträgt die mittlere Partikelgröße, der D50-Durchmesser, üblicherweise D50 > 5 µm.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform des optoelektronischen Halbleiterbauteils ist der D50-Durchmesser der Leuchtstoffpartikel zwischen wenigstens 10 % und höchstens 50 % des mittleren minimalen Abstands benachbarter aktiver Bereiche der Vielzahl aktiver Bereiche. Der D50-Durchmesser gibt dabei die mittlere Partikelgröße an, wobei 50 % der Leuchtstoffpartikel einen Durchmesser aufweisen, der kleiner ist als der angegebene Bereich.
  • Vorliegend beträgt der mittlere minimale Abstand benachbarter aktiver Bereiche bevorzugt zwischen wenigstens 1,5 µm und höchstens 10 µm. Der D50-Durchmesser der Leuchtstoffpartikel beträgt damit zwischen wenigstens 200 nm und höchstens 5 µm. Insbesondere ist ein D50-Durchmesser der Leuchtstoffpartikel zwischen wenigstens 0,5 µm und höchstens 2,5 µm bevorzugt. Der mittlere minimale Abstand der aktiven Bereiche beträgt dabei im Rahmen der Herstellungstoleranz beispielsweise 5 µm.
  • Die Leuchtstoffpartikel sind beispielsweise aus der folgenden Gruppe von Leuchtstoffen ausgewählt: Granate der generellen Zusammensetzung (Y,Lu,Gd,Ce)3(Al,Ga)5012, (Y,Lu,Gd,Ce,Tb)3(Al,Ga)5012, (EA,SE)2Si(O,N)4, wobei EA ein oder mehrere Elemente der Erdalkalimetalle bezeichnet, EAAl-SiN3EU, wobei EA ein oder mehrere Elemente der Erdalkalimetalle bezeichnet, Leuchtstoffpartikel aus anorganischem Halbleitermaterial, zum Beispiel aus II-VI-Halbleitermaterialien wie CdSe, CdZn, CdS, ZnO.
  • Die Leuchtstoffpartikel weisen dabei insbesondere eine besonders homogene Morphologie auf. So bestehen die Leuchtstoffpartikel im Rahmen der Herstellungstoleranz überwiegend oder vollständig aus einzelnen Kristalliten oder kleinen Agglomeraten einzelner Kristalliten und beinhalten kaum gesplitterte oder gebrochene Körner.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform des optoelektronischen Halbleiterbauteils umfasst das optoelektronische Halbleiterbauteil eine Stromaufweitungsschicht, welche die Vielzahl aktiver Bereiche an ihren Außenflächen zumindest stellenweise bedeckt und elektrisch leitend miteinander verbindet. Beispielsweise steht die Stromaufweitungsschicht in direktem Kontakt mit der Deckschicht der aktiven Bereiche. Die Stromaufweitungsschicht kann die aktiven Bereiche an ihrer freiliegenden Außenfläche vollständig bedecken. Die Stromaufweitungsschicht ist dann vorzugsweise strahlungsdurchlässig ausgebildet.
  • Die Stromaufweitungsschicht kann in einem solchen Fall mit einem Halbleitermaterial oder mit einem transparenten, leitfähigen Oxid gebildet sein. Beispielsweise eignet sich dann ITO als Material zur Bildung der Stromaufweitungsschicht. Ferner ist es möglich, dass die Stromaufweitungsschicht mit einem strahlungsundurchlässigen, zum Beispiel reflektierenden Material wie beispielsweise einem Metall gebildet ist. Die Stromaufweitungsschicht bedeckt die aktiven Bereiche dann nicht vollständig, sondern steht beispielsweise lediglich in einem begrenzten Bereich der Außenfläche der aktiven Bereiche mit diesem in direktem Kontakt. Ferner ist es möglich, dass die Stromaufweitungsschicht mit einem semitransparenten, leitfähigen Material, das dünn aufgetragen wird, gebildet ist. Die Stromaufweitungsschicht kann in diesem Fall zum Beispiel mit Graphen gebildet sein oder aus Graphen bestehen.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform des optoelektronischen Halbleiterbauteils grenzen manche der Leuchtstoffpartikel direkt an die Deckschicht eines der Vielzahl von aktiven Bereichen und/oder manche der Leuchtstoffpartikel grenzen direkt an die Stromaufweitungsschicht. Ist beispielsweise eine Stromaufweitungsschicht vorhanden, die die aktiven Bereiche vollständig oder teilweise bedeckt, so können sich manche der Leuchtstoffpartikel in direktem Kontakt mit dieser Stromaufweitungsschicht befinden. Für den Fall, dass keine Stromaufweitungsschicht vorhanden ist, grenzen manche der Leuchtstoffpartikel direkt an die Deckschicht eines aktiven Bereichs.
  • In beiden Fällen ist insbesondere kein Matrixmaterial vorhanden, das zwischen dem aktiven Bereich und den angrenzenden Leuchtstoffpartikeln angeordnet ist. Das heißt, die Leuchtstoffpartikel können besonders nahe an die Außenfläche eines aktiven Bereichs gebracht werden. Auf diese Weise kann beispielsweise eine effiziente Entwärmung der Leuchtstoffpartikel über die aktiven Bereiche erfolgen. Der Abstand zwischen den Leuchtstoffpartikeln und der aktiven Schicht beträgt dabei vorzugsweise höchstens 100 nm, insbesondere zwischen wenigstens 0,1 und höchstens 100 nm. Beispielsweise beträgt der Abstand zwischen wenigstens 0,1 nm und höchstens 10 nm, insbesondere zwischen wenigstens 0,1 nm und höchstens 4 nm.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform des optoelektronischen Halbleiterbauteils umfasst das optoelektronische Halbleiterbauteil Leuchtstoffpartikel unterschiedlicher Art. Bei den Leuchtstoffpartikeln unterschiedlicher Art kann es sich beispielsweise um Leuchtstoffpartikel unterschiedlicher Größe handeln. Ferner ist es möglich, dass Leuchtstoffpartikel unterschiedlicher Art sich durch die chemische Zusammensetzung voneinander unterscheiden.
  • Leuchtstoffpartikel unterschiedlicher Art sind in unterschiedlichen Schichten angeordnet. Hierbei ist es zum Beispiel möglich, dass in einer ersten Schicht so viele Leuchtstoffpartikel angeordnet sind, dass die Außenfläche der aktiven Bereiche mit ihnen bedeckt ist, aber die Zwischenräume zwischen den aktiven Bereichen noch leeres Volumen aufweisen. In diese Zwischenräume können dann Leuchtstoffpartikel einer anderen Art eingefüllt sein. Ferner ist es möglich, dass die Leuchtstoffpartikel der ersten Art die aktiven Bereiche und die Zwischenräume zwischen den aktiven Bereichen vollständig belegen und die Leuchtstoffpartikel der zweiten Art als Schicht auf die Leuchtstoffpartikel der ersten Art aufgebracht werden.
  • Beispielsweise ist es möglich, einen rotes Licht emittierenden Leuchtstoff in Form von Leuchtstoffpartikeln einer ersten Art besonders nah an die aktiven Bereiche aufzubringen. Leuchtstoffpartikel einer zweiten Art, die grüne und/oder gelbe Sekundärstrahlung emittieren, werden dann auf die Leuchtstoffpartikel erster Art aufgebracht. Auf diese Weise ist sichergestellt, dass möglichst wenig der, von den Leuchtstoffpartikeln erster Art, emittierten Sekundärstrahlung in den Leuchtstoffpartikeln zweiter Art absorbiert wird.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform des optoelektronischen Halbleiterbauteils sind die Leuchtstoffpartikel zumindest teilweise von Strahlung streuenden Partikeln bedeckt, das heißt zusätzlich zu den Leuchtstoffpartikeln können auch Strahlung streuende Partikel aufgebracht werden. Die Strahlung streuenden Partikel sind nicht zur Konversion vorgesehen. Die Strahlung streuenden Partikel können beispielsweise mit einem Metalloxid, einem Metallnitrid, einem Halbleiteroxid oder einem Halbleiternitrid gebildet sein. Beispielsweise eignen sich Partikel aus zumindest einem der folgenden Materialien zur Bildung der Strahlung streuenden Partikel: TiO2, Al2O3, ZrO2, SiO2.
  • Der D50-Durchmesser der Strahlung streuenden Partikel liegt dabei bevorzugt im Bereich zwischen 50 nm und 500 nm. Das heißt, die Strahlung streuenden Partikel weisen im Mittel einen kleineren Durchmesser auf als die Leuchtstoffpartikel. Auf diese Weise ist es möglich, dass Strahlung streuende Partikel auch zwischen bereits aufgebrachte Leuchtstoffpartikel eingebracht werden können. Die Strahlung streuenden Partikel können beispielsweise eine Schicht bilden, die weiß erscheint.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform des optoelektronischen Halbleiterbauteils sind die Leuchtstoffpartikel zumindest teilweise von Strahlung absorbierenden Partikeln überdeckt. Bei den Strahlung absorbierenden Partikeln, die ebenfalls nicht zur Konversion vorgesehen sind, kann es sich beispielsweise um Kohlenstoff oder ein anorganisches Pigment handeln. Über die Strahlung absorbierenden Partikel, die beispielsweise einen D50-Durchmesser im Bereich von wenigstens 50 nm bis höchstens 500 nm aufweisen können, wird der Kontrast zwischen dem Licht, das an unterschiedlichen aktiven Bereichen emittiert wird, erhöht, was besonders deutlich wird, wenn vom optoelektronischen Halbleiterbauteil emittiertes Licht auf eine beabstandete Fläche projiziert wird. Durch Absorber, zum Beispiel anorganische Pigmente, können bestimmte Wellenlängenbereiche des emittierten Lichts nach der Konversion absorbiert werden, wodurch ungewollte Wellenlängen im Licht entfernt werden können. Auf diese Weise ist es möglich, beispielsweise besonders farbreines Licht zu erzeugen.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform des optoelektronischen Halbleiterbauteils sind die Leuchtstoffpartikel und gegebenenfalls die weiteren Partikel elektrophoretisch aufgebracht. Das heißt, die Partikel werden über ein Elektrophorese-Verfahren auf den aktiven Bereichen und zwischen den aktiven Bereichen abgeschieden. Die Tatsache, dass die Partikel elektrophoretisch aufgebracht sind, lässt sich beispielsweise anhand von Rückständen der Suspension, aus denen die Partikel abgeschieden werden, und der hohen Dichte, mit der die Partikel auf und zwischen den aktiven Bereichen angeordnet sind, nachweisen. Bei dem Merkmal „elektrophoretisch abgeschieden“ handelt es sich also nicht um ein Verfahrensmerkmal, sondern um einen Gegenstands-Merkmal, das am fertigen Produkt, also dem optoelektronischen Halbleiterbauteil, weiterhin nachweisbar ist.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform des optoelektronischen Halbleiterbauteils bedeckt eine Passivierungsschicht die Leuchtstoffpartikel und gegebenenfalls die Strahlung streuenden Partikel und/oder die Strahlung absorbierenden Partikel zumindest an ihren den aktiven Bereichen abgewandten Seiten.
  • Bei dem Passivierungsmaterial handelt es sich insbesondere um ein elektrisch isolierendes Material. Ferner kann das Passivierungsmaterial dazu geeignet sein, die Partikel sowie die aktiven Bereiche vor Feuchtigkeit und atmosphärischen Gasen zu schützen. Das Passivierungsmaterial kann einen höheren Brechungsindex als Luft aufweisen, wobei der Brechungsindex beispielsweise zwischen dem von Luft und dem des Halbleitermaterials des optoelektronischen Halbleiterbauteils, also zum Beispiel dem Brechungsindex von GaN, liegt. Besonders bevorzugt ist der Brechungsindex des Passivierungsmaterial größer gleich 1,4 und das Passivierungsmaterial ermöglicht auf diese Weise eine bessere Auskopplung des Lichts aus dem Halbleiterkörper des optoelektronischen Halbleiterbauteils.
  • Bei dem Passivierungsmaterial, welches die Passivierungsschicht bildet, kann es sich beispielsweise um Kunststoffmaterial wie Silikone, Silikonhybride und Epoxidharze handeln. Solche Materialien können durch Spin-Coating, Dispensieren oder ein Spritzguss- oder Spritzpress-Verfahren auf und zwischen die aktiven Bereiche aufgebracht werden. Zusätzlich oder alternativ kann es sich bei dem Passivierungsmaterial um Parylen handeln, das beispielsweise durch Gasphasenabscheidung als Passivierungsschicht einer Dicke von wenigstens 500 nm bis höchstens 20 µm aufgebracht wird. Ein solches Material ist spaltgängig und kann auch zwischen den Leuchtstoffpartikeln und gegebenenfalls den weiteren Partikeln eindringen.
  • Ferner kann die Passivierungsschicht durch eine Glasschicht gebildet sein, die beispielsweise durch Vergießen erzeugt werden kann.
  • Weiter ist es möglich, dass die Passivierungsschicht anorganische Materialien wie Aluminiumoxid, Siliziumoxid, Siliziumnitrid, Titandioxid oder Tantaloxid umfasst, die mit Verfahren zur Gasphasenabscheidung wie CVD, PVD oder ALD auf die aktiven Bereiche, die Partikel und zwischen die aktiven Bereiche aufgebracht werden. Auch diese Materialien können spaltgängig sein und auf diese Weise im optoelektronischen Halbleiterbauteil zwischen den Leuchtstoffpartikeln angeordnet sein.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform des optoelektronischen Halbleiterbauteils ist das optoelektronische Halbleiterbauteil frei von einem Matrixmaterial. Das heißt, die Leuchtstoffpartikel und die anderen hier beschriebenen Partikel werden nicht gelöst in einem Matrixmaterial auf die aktiven Bereiche und zwischen die aktiven Bereiche gebracht, wobei das Matrixmaterial im Bauteil verbleibt, sondern die Partikel werden ohne Verwendung eines im Halbleiterbauteil verbleibenden Matrixmaterials abgeschieden und gegebenenfalls zu einem späteren Zeitpunkt mit dem Material der Passivierungsschicht bedeckt. Auf diese Weise ist es möglich, die Leuchtstoffpartikel in möglichst genau definierten Schichten möglichst nah an die aktiven Bereiche zu bringen. Ferner handelt es sich beim elektrophoretischen Abscheiden der Leuchtstoffpartikel um ein besonders schonendes Verfahren zur Aufbringung, durch das eine Beschädigung der mechanisch leicht beschädigbaren aktiven Bereiche nicht erfolgen kann. Insbesondere wenn Leuchtstoffpartikel innerhalb eines Matrixmaterials auf oder zwischen die aktiven Bereiche gebracht werden, kann durch die verwendeten Verfahren wie Spritzgießen oder Spritzpressen eine Beschädigung der aktiven Bereiche, zum Beispiel ein Abbrechen einzelner aktiver Bereiche, erfolgen, was vorliegend vermieden wird.
  • Es wird weiter ein Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Halbleiterbauteils angegeben. Mittels eines hier beschriebenen Verfahrens kann ein hier beschriebenes optoelektronisches Halbleiterbauteil hergestellt werden. Das heißt, sämtliche für das optoelektronische Halbleiterbauteil offenbarte Merkmale sind auch für das Verfahren offenbart und umgekehrt.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens zur Herstellung eines optoelektronischen Halbleiterbauteils wird eine Suspension bereitgestellt, die ein Lösungsmittel und eine Vielzahl von Leuchtstoffpartikeln umfasst. Die Leuchtstoffpartikel sind zur Konversion von Primärstrahlung in Sekundärstrahlung eingerichtet.
  • Das Lösungsmittel umfasst beispielsweise Wasser, Alkohol, Keton, aromatischen Kohlenwasserstoff, aliphatischen Kohlenwasserstoff. In das Lösungsmittel sind die Leuchtstoffpartikel zumindest einer Art eingebracht. Vor dem Einbringen der Leuchtstoffe in das Lösungsmittel kann die Partikeloberfläche der Leuchtstoffpartikel mit Wasser benetzt oder befeuchtet werden.
  • Es wird ferner eine Vielzahl aktiver Bereiche, die zur Erzeugung von Primärstrahlung eingerichtet sind, bereitgestellt. Bei der Vielzahl aktiver Bereiche kann es sich beispielsweise, wie weiter oben angegeben, um Kern-Hülle-Nanostäbe oder um Kern-Hülle-Mikrostäbe handeln.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens erfolgt ein elektrophoretisches Abscheiden von zumindest manchen der Leuchtstoffpartikeln der Suspension zwischen den aktiven Bereichen, wobei der Durchmesser eines Großteils der Leuchtstoffpartikel, die abgeschieden werden, kleiner ist als der Abstand zwischen zwei benachbarten aktiven Bereichen der Vielzahl aktiver Bereiche. Dazu kann die Vielzahl aktiver Bereiche beispielsweise gemeinsam mit der Suspension in ein Reaktionsgefäß eingebracht werden. In einem elektrischen Spannungsfeld werden die Leuchtstoffpartikel dann zwischen den aktiven Bereichen und auf die aktiven Bereiche elektrophoretisch abgeschieden, wobei zumindest ein Teil der aktiven Bereiche eine Elektrode für das elektrophoretische Abscheiden bildet.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens umfasst das Verfahren die folgenden Schritte:
    • - Bereitstellen einer Vielzahl aktiver Bereiche, die zur Erzeugung von Primärstrahlung eingerichtet sind,
    • - Bereitstellen einer Suspension umfassend ein Lösungsmittel und eine Vielzahl von Leuchtstoffpartikeln, die zur Konversion der Primärstrahlung in Sekundärstrahlung eingerichtet sind,
    • - elektrophoretisches Abscheiden von zumindest manchen der Leuchtstoffpartikel zwischen den aktiven Bereichen, wobei
    • - der Durchmesser eines Großteils der Leuchtstoffpartikel, die elektrophoretisch abgeschieden werden, kleiner ist als der Abstand zwischen zwei benachbarten aktiven Bereichen der Vielzahl aktiver Bereiche.
  • Durch das elektrophoretische Abscheiden werden die Leuchtstoffpartikel aufgrund eines Feldlinienverlaufs im elektrischen Spannungsfeld bevorzugt an den herausragenden aktiven Bereichen, die dreidimensionale Strukturen bilden, insbesondere an den Seitenflächen der aktiven Bereiche abgeschieden. Dadurch können die aktiven Bereiche besonders gut mit Leuchtstoffpartikeln bedeckt werden, womit die Ankopplung der Leuchtstoffpartikel an die aktiven Bereiche verbessert und die Reabsorption von Primärstrahlung vermindert wird. Zur elektrophoretischen Abscheidung werden Leuchtstoffpartikel mit einer mittleren Partikelgröße verwendet, die beispielsweise zwischen wenigstens 10 % und höchstens 50 % des Abstands zwischen zwei benachbarten aktiven Bereichen entspricht. Die Leuchtstoffpartikel werden dabei auf allen elektrisch leitfähigen Bereichen abgeschieden, wobei auch eine elektrisch leitende Beschichtung vorgesehen sein kann, die im Anschluss nach dem elektrophoretischen Abscheiden nasschemisch entfernt werden kann. Ein solches Verfahren ist in einem anderen Zusammenhang, beispielsweise in der deutschen Offenlegungsschrift DE 10 2012 105 691 A , beschrieben.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens wird eine Stromaufweitungsschicht zur Kontaktierung der Vielzahl aktiver Bereiche als Elektrode während des elektrophoretischen Abscheidens genutzt. Das heißt, beispielsweise die weiter oben beschriebene Stromaufweitungsschicht der aktiven Bereiche, die zum Beispiel mit einem transparenten leitfähigen Oxid gebildet sein kann, wird als Gegenelektrode für das elektrophoretische Abscheiden genutzt, sodass die Leuchtstoffpartikel sich nach dem elektrophoretischen Abscheiden zumindest teilweise in direktem Kontakt mit der Stromaufweitungsschicht befinden und auf diese Weise besonders nah an der aktiven Schicht des zugehörigen aktiven Bereichs angeordnet sind.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens wird die Suspension vor dem elektrophoretischen Abscheiden für eine vorgebbare Zeitspanne in einem Reaktionsgefäß gelagert, in dem die Suspension ruhen kann. Dabei sedimentieren Leuchtstoffpartikel mit einem Durchmesser, der größer ist als der minimale mittlere Abstand benachbarter aktiver Bereiche zumindest zum größten Teil und werden beim nachfolgenden elektrophoretischen Abscheiden nicht mit abgeschieden. Die Ruhezeit kann dabei von wenigstens einer Stunde bis beispielsweise höchstens 24 Stunden betragen. Aufgrund der Sedimentation sammeln sich die Leuchtstoffpartikel mit einem großen Partikeldurchmesser am Boden oder im unteren Bereich des Reaktionsgefäßes und werden anschließend nicht auf und zwischen die aktiven Bereiche abgeschieden.
  • Die Suspension kann zusätzlich zum Lösungsmittel und den Leuchtstoffpartikeln die oben genannten Strahlung reflektierenden und/oder Strahlung absorbierenden Partikel enthalten oder die mit Leuchtstoffpartikeln versehenen aktiven Bereiche werden in einer weiteren Suspension angeordnet, welche die genannten Partikel enthält.
  • Ferner ist es möglich, dass diese Suspension neben den Leuchtstoffpartikeln und dem Lösungsmittel anorganische Salze wie beispielsweise Nitrate, Hydroxide, Halogenide, Sulfate, Phosphate, Oxide von Erdalkalimetallen und/oder Oxide von seltenen Erdenmetallen enthält.
  • Sollen Leuchtstoffpartikel unterschiedlicher Art in unterschiedlichen Schichten abgeschieden werden, so können verschiedene Leuchtstoffpartikel sukzessive auf und zwischen die aktiven Bereiche abgeschieden werden. Dazu werden die aktiven Bereiche zunächst in ein Bad aus einer Suspension mit Leuchtstoffpartikeln der ersten Art eingebracht und die Leuchtstoffpartikel erster Art werden abgeschieden. Im Anschluss werden die aktiven Bereiche in ein zweites Bad mit einer Suspension mit Leuchtstoffpartikeln zweiter Art eingebracht und weitere Leuchtstoffe werden abgeschieden. Hierbei können sich die Leuchtstoffpartikel unterschiedlicher Art hinsichtlich ihrer chemischen Zusammensetzung und/oder der mittleren Partikelgröße oder der Partikelgrößenverteilung voneinander unterscheiden.
  • Die leitfähige Schicht, die als Gegenelektrode für das elektrophoretische Abscheiden verwendet wird, also beispielsweise die Stromaufweitungsschicht, kann strukturiert werden, sodass gezielt auf die Abscheideposition der Leuchtstoffpartikel eingewirkt werden kann. Zum Beispiel kann nur ein Teilbereich der aktiven Bereiche mit der leitfähigen Schicht, die als Gegenelektrode verwendet wird, versehen werden, wodurch dann nur dieser Bereich mit Leuchtstoffpartikeln bedeckt wird.
  • Bei hier beschriebenen optoelektronischen Halbleiterbauteilen sowie bei hier beschriebenen Verfahren wird eine elektrophoretische Abscheidung mit Leuchtstoffen mikrometerfeiner Körnung kombiniert, die auf aktive Bereiche, insbesondere auf so genannte Kern-Hülle-Mikrostäbe, aufgebracht werden.
  • Die aktiven Bereiche weisen in lateralen Richtungen gemessen einen Durchmesser auf, der beispielsweise zwischen wenigstens 100 nm und höchstens 5 µm liegt. In Haupterstreckungsrichtung weisen die aktiven Bereiche eine Länge auf, die größer ist als der Durchmesser. Beispielsweise ist die Länge der aktiven Bereiche wenigstens zwei Mal so groß wie der Durchmesser, insbesondere wenigstens fünf Mal so groß wie der Durchmesser, insbesondere wenigstens 20 Mal so groß wie der Durchmesser der aktiven Bereiche. Auf diese Weise bilden die Seitenflächen der aktiven Bereiche, an denen ein elektrophoretisches Abscheiden durch den Feldlinienverlauf bevorzugt erfolgt, die größte Fläche der aktiven Bereiche.
  • Die hier beschriebenen optoelektronischen Halbleiterbauteile und die hier beschriebenen Verfahren zeichnen sich daher durch zumindest die folgenden Vorteile aus:
    • Die speziell an die aktiven Bereiche angepasste Größe der Leuchtstoffpartikel und die enge Größenverteilung der Leuchtstoffpartikel, die auch während des Aufbringungsprozesses durch die Sedimentation in der Suspension beeinflussbar ist, ermöglicht das Einbringen der Leuchtstoffpartikel in die Zwischenräume zwischen die aktiven Bereiche.
  • Die elektrophoretische Abscheidung ist besonders geeignet für das Aufbringen der Leuchtstoffpartikel zwischen die aktiven Bereiche. Zu Beginn des Abscheidevorgangs findet die Abscheidung an den leitfähigen Oberflächen der aktiven Bereiche und damit bevorzugt an den Seitenflächen der aktiven Bereiche statt, welche die größte Oberfläche der aktiven Bereiche bilden. Mit zunehmender Abscheidedauer können die Bereiche zwischen den aktiven Bereichen aufgefüllt und sogar überfüllt werden. Dadurch kann ein gewünschter Farbort des erzeugten Lichts eingestellt werden.
  • Die sehr nahe Anbindung der Leuchtstoffpartikel an die aktiven Bereiche ermöglicht eine besonders gute Entwärmung der Leuchtstoffpartikel und damit eine Reduzierung der temperaturbedingten Verringerung der Leuchtstoffeffizienz.
  • Ferner stabilisieren die Leuchtstoffpartikel, die zwischen den aktiven Bereichen angeordnet sind, diese mechanisch.
  • Die Konvertierung von Primärstrahlung, die in den aktiven Bereichen erzeugt wird, in insbesondere niederenergetischere Sekundärstrahlung reduziert die Reabsorption von Primärstrahlung in benachbarten aktiven Bereichen.
  • Durch die Verwendung von Kern-Hülle-Mikrostäben als aktive Bereiche erfolgt eine Vergrößerung des aktiven Volumens und damit der Leuchtdichte des optoelektronischen Halbleiterbauteils.
  • Die elektrophoretische Abscheidung der Leuchtstoffpartikel ermöglicht eine große Flexibilität in Bezug auf Füllgrad, Einbringung von weiteren funktionellen Materialien wie Streukörpern und Abfolge von unterschiedlichen Materialien, als dies beispielsweise durch reine Sedimentation möglich wäre. Durch eine entsprechende Strukturierung der leitfähigen Schicht, die als Gegenelektrode verwendet wird, kann gezielt auf die Abscheideposition der Leuchtstoffpartikel und der weiteren abzuscheidenden Partikel eingewirkt werden.
  • Im Folgenden werden hier beschriebene optoelektronische Halbleiterbauteile sowie hier beschriebene Verfahren anhand von Ausführungsbeispielen und den zugehörigen Figuren näher erläutert.
    • Die 1A, 1B, 1C, 1D zeigen ein erstes Ausführungsbeispiel eines hier beschriebenen Verfahrens.
    • Anhand der schematischen Darstellungen der 2, 3, 4, 5, 6, 7 sind Ausführungsbeispiele von hier beschriebenen optoelektronischen Halbleiterbauteilen näher erläutert.
    • Anhand der schematischen Darstellungen der 8A und 8B ist ein Ausführungsbeispiel eines hier beschriebenen Verfahrens näher erläutert.
  • Gleiche, gleichartige oder gleich wirkende Elemente sind in den Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Die Figuren und die Größenverhältnisse der in den Figuren dargestellten Elemente untereinander sind nicht als maßstäblich zu betrachten. Vielmehr können einzelne Elemente zur besseren Darstellbarkeit und/oder für eine bessere Verständlichkeit übertrieben groß dargestellt sein.
  • In Verbindung mit der schematischen Schnittdarstellung der 1A ist ein Verfahrensschritt eines Ausführungsbeispiels eines hier beschriebenen Verfahrens näher erläutert.
  • Bei dem Verfahren wird zunächst eine Vielzahl von aktiven Bereichen 1 bereitgestellt. Jeder aktive Bereich umfasst einen Kernbereich 10, der mit einem ersten Halbleitermaterial gebildet ist, bei dem es sich beispielsweise um n-leitendes GaN handelt. Der Kernbereich wird vollständig von einer aktiven Schicht 11 bedeckt, die zur Erzeugung von elektromagnetischer Primärstrahlung vorgesehen ist und zum Beispiel auf InGaN basiert. Die aktive Schicht 11 wird von einer Deckschicht 12 bedeckt, die beispielsweise mit einem zweiten Halbleitermaterial gebildet ist. Die Deckschicht 12 kann beispielsweise mit p-dotiertem GaN gebildet sein.
  • Der aktive Bereich 1 weist eine Haupterstreckungsrichtung R auf, entlang der er sich erstreckt. Der aktive Bereich 1 ist vorzugsweise entlang der Haupterstreckungsrichtung R länger ausgebildet, als er in lateralen Richtungen, quer oder senkrecht zur Haupterstreckungsrichtung R, breit ist. An ihren Außenflächen sind die aktiven Bereiche 11 jeweils mit einer Stromaufweitungsschicht 13 versehen, die im Ausführungsbeispiel der 1A die aktiven Bereiche 1 vollständig an ihrer freiliegenden Außenfläche bedeckt und beispielsweise mit einem transparenten, leitfähigen Oxid gebildet sein kann.
  • Die Vielzahl aktiver Bereiche 1 ist über das erste Halbleitermaterial 3, das auf ein Aufwachssubstrat 2 epitaktisch aufgewachsen sein kann, miteinander verbunden. Bei dem ersten Halbleitermaterial handelt es sich beispielsweise ebenfalls um n-dotiertes GaN.
  • An den Unterseiten der aktiven Bereiche 1, dort wo sie durch das erste Halbleitermaterial 3 miteinander verbunden sind, ist eine Isolationsschicht 4 ausgebildet, die auch als Maske zur Erzeugung der aktiven Bereiche 1 während des epitaktischen Wachstums dienen kann. Die Isolationsschicht 4 muss aber nicht einer Wachstumsmaske entsprechen und kann auch nachträglich - das heißt nach Abschluss des epitaktischen Wachstums - eingebracht sein Die Isolationsschicht 4 ist beispielsweise mit einem Halbleiteroxid oder einem Halbleiternitrid wie Siliziumoxid oder Siliziumnitrid gebildet. Die Isolationsschicht 4 ist elektrisch isolierend ausgebildet und isoliert den Kernbereich 10 sowie das erste Halbleitermaterial 3 von der Deckschicht 12 und der Stromaufweitungsschicht 13.
  • Die Stromaufweitungsschicht 13 ist mit einer Anschlussstelle 5b elektrisch leitend verbunden, über die das optoelektronische Halbleiterbauteil von außen kontaktierbar ist. Weiter ist das erste Halbleitermaterial 3 mit der Anschlussstelle 5a elektrisch leitend verbunden, über die ebenfalls eine Kontaktierung des Halbleiterbauteils erfolgen kann.
  • In der 1B ist eine alternative Ausführung der Vielzahl aktiver Bereiche gezeigt, in der die Stromaufweitungsschicht 13 die aktiven Bereiche 1 nicht vollständig bedeckt, sondern lediglich an deren Bodenfläche ausgebildet ist. In der schematischen Draufsicht der 1B ist zu erkennen, dass die Stromaufweitungsschicht 13 die aktiven Bereiche 1 rahmenartig umgibt und insbesondere die Isolationsschicht 4 zwischen den aktiven Bereichen vollständig bedeckt. Im nachfolgenden elektrophoretischen Abscheideprozess kann die Stromaufweitungsschicht 13 der 1A oder die Stromaufweitungsschicht 13 der 1B zum Abscheiden von Leuchtstoffpartikeln 6 genutzt werden. Für den Fall der aktiven Bereiche der 1B kann gezielt ein Abscheiden von Leuchtstoffpartikeln im unteren Bereich der aktiven Bereiche 1, also angrenzend an das erste Halbleitermaterial 3, erfolgen. Im Fall der Stromaufweitungsschicht 13 der 1A kann ein vollständiges Bedecken der aktiven Bereiche mit Leuchtstoffpartikeln erfolgen.
  • In der 1C ist ein Verfahrensschritt gezeigt, bei dem Leuchtstoffpartikel 6a zunächst elektrophoretisch auf die Stromaufweitungsschicht 13 abgeschieden werden, wobei die Stromaufweitungsschicht 13 als Gegenelektrode für das elektrophoretische Abscheiden dient. Nachfolgend können Leuchtstoffpartikel einer weiteren Art 6b und/oder Strahlung streuende Partikel beziehungsweise Strahlung absorbierende Partikel 7 auf die aktiven Bereiche und zwischen die aktiven Bereiche 1 abgeschieden werden.
  • Die schematische Draufsicht der 1D zeigt ein Aufbringen von Leuchtstoffpartikeln 6 lediglich im Bereich der Bodenfläche der aktiven Bereiche 1 zwischen die aktiven Bereiche, wie es beispielsweise durch eine Stromaufweitungsschicht 13 als Gegenelektrode beim elektrophoretischen Abscheiden erreicht werden kann, wie diese in der 1B dargestellt ist.
  • In allen Ausführungsbeispielen ist der mittlere Durchmesser der Leuchtstoffpartikel 6, 6a, 6b derart gewählt, dass der Bereich zwischen benachbarten aktiven Bereichen mit mehreren Leuchtstoffpartikeln, die nebeneinander angeordnet sein können, aufgefüllt ist. Das heißt, der mittlere Durchmesser der Leuchtstoffpartikel ist kleiner als der mittlere minimale Abstand d zwischen benachbarten aktiven Bereichen 1. Auf diese Weise ist es möglich, eine Vielzahl von Leuchtstoffpartikeln möglichst nah an die aktiven Schichten 11 der aktiven Bereiche zu bringen.
  • Im Ausführungsbeispiel der 2 ist im Unterschied beispielsweise zum Ausführungsbeispiel der 1C ein optoelektronisches Halbleiterbauteil gezeigt, bei dem der Zwischenraum zwischen benachbarten aktiven Bereichen 1 mit einem Leuchtstoff erster Art 6a vollständig aufgefüllt ist. Der Leuchtstoff 6a ist dabei elektrophoretisch abgeschieden. Nachfolgend wird ein Leuchtstoff 6b einer zweiten Art, der sich beispielsweise hinsichtlich seiner Größe, seiner Größenverteilung oder seiner chemischen Zusammensetzung vom Leuchtstoff erster Art unterscheidet, beispielsweise elektrophoretisch auf den Leuchtstoff erster Art abgeschieden. Es ist jedoch auch möglich, dass der Leuchtstoffe zweiter Art mit einem anderen Verfahren wie beispielsweise Sedimentation abgeschieden wird und eine konventionellere Größenverteilung aufweist.
  • In Verbindung mit der schematischen Schnittdarstellung der 3 ist ein Ausführungsbeispiel eines hier beschriebenen optoelektronischen Halbleiterbauteils gezeigt, bei dem ein erster Abschnitt der Vielzahl aktiver Bereiche 1 mit Leuchtstoffpartikeln 6a eines ersten Leuchtstoffs bedeckt ist und ein zweiter Bereich mit Leuchtstoffpartikeln 6b einer zweiten Art bedeckt ist. Mit einer solchen Verteilung unterschiedlicher Leuchtstoffarten kann die Farbe des vom optoelektronischen Halbleiterbauteil im Betrieb abgestrahlten Lichts besonders genau eingestellt werden. Optional kann, wie auch in den anderen gezeigten Ausführungsbeispielen eine Passivierungsschicht 17 zumindest auf den Außenflächen der Leuchtstoffpartikel 6a, 6b aufgebracht werden, die beispielsweise wie weiter oben angegeben ausgeführt wird. Die Passivierungsschicht 17 kann die Leuchtstoffpartikel fixieren und/oder vor äußeren mechanischen und chemischen Einflüssen schützen.
  • Im Ausführungsbeispiel der 4 ist ein hier beschriebenes optoelektronisches Halbleiterbauteil auf einen Gehäusekörper 9 aufgebracht, der beispielsweise reflektierend ausgebildet sein kann. Die aktiven Bereiche 1 sind von Leuchtstoffpartikeln 6 einer ersten Art umgeben, die aus Gründen der Übersichtlichkeit hier und in den folgenden Figuren nicht in Form von Kügelchen dargestellt sind. Auf der dem ersten Halbleitermaterial 3 abgewandten Bodenfläche des Aufwachssubstrats 2 ist ein Konversionselement 8 aufgebracht, das ebenfalls Leuchtstoffpartikel enthalten kann oder aus diesen besteht.
  • Dabei können die Leuchtstoffpartikel 6, welche die aktiven Bereiche 1 umgeben, beispielsweise zu rotes Licht konvertierende Leuchtstoffpartikel sein. Das Konversionselement 8 kann beispielsweise mit einem gelb und/oder grün konvertierenden Leuchtstoff gebildet sein. Das Aufwachssubstrat ist beispielsweise mit Saphir gebildet und strahlungsdurchlässig. An der dem Aufwachssubstrat abgewandten Außenfläche des Lumineszenzkonversionselements 8 kann dann Mischstrahlung aus der Primärstrahlung, der von den Lumineszenzkonversionspartikeln 6 erzeugten Sekundärstrahlung und der weiteren Sekundärstrahlung des Konversionselements 8 austreten. Beispielsweise kann es sich bei der Mischstrahlung um warmweißes Licht handeln.
  • Im Ausführungsbeispiel der 5 ist das weitere Konversionselement 8 im Unterschied zum Ausführungsbeispiel der 4 an der dem Aufwachssubstrat 2 abgewandten Oberseite der Leuchtstoffpartikel 6 angeordnet.
  • Im Ausführungsbeispiel der 6 ist zwischen dem Gehäuse 9 und den aktiven Bereichen 1 ein Träger 16 angeordnet, der beispielsweise elektrisch leitend sein kann. Auf den Träger 16 folgt eine Spiegelschicht 14, die auch als Anschlussstelle 5b zur Kontaktierung der aktiven Bereiche 1, beispielsweise p-seitig, dient. Von den Leuchtstoffpartikeln 6 und den aktiven Bereichen 1 erzeugte Primärstrahlung und Sekundärstrahlung tritt durch das erste Halbleitermaterial 3, das an seiner dem Spiegel 14 abgewandten Oberfläche zur Verbesserung des Strahlungsaustritts strukturiert sein kann.
  • Optional ist an der Oberseite ein Konversionselement 8 angeordnet, das in den 4 und 5 ausgebildet sein kann.
  • Im Ausführungsbeispiel der 7 ist im Unterschied zum Ausführungsbeispiel der 6 das erste Halbleitermaterial 3 derart entfernt, dass die aktiven Bereiche 1 nicht mehr durch das erste Halbleitermaterial 3 miteinander verbunden sind. Ein n-seitiger Anschluss der aktiven Bereiche 1 erfolgt dann über die elektrisch leitende Haftschicht 15, die strahlungsdurchlässig ausgebildet ist. Ein wie weiter oben ausgebildetes Konversionselement 8 kann über die elektrisch leitende Haftschicht 15 mit der Vielzahl aktiver Bereiche 1 verbunden sein.
  • In Verbindung mit den 8A und 8B sind Verfahrensschritte eines hier beschriebenen Herstellungsverfahrens näher erläutert. Hierbei wird, wie in Verbindung mit 8A dargestellt, zunächst eine Suspension 20 aus einem Lösungsmittel 21 und Leuchtstoffpartikeln 6a, 6b unterschiedlicher Größe gebildet. Diese Suspension 20 ruht für einen bestimmten Zeitraum, beispielsweise für wenigstens eine Stunde, wodurch Leuchtstoffpartikel 6b mit besonders großem Durchmesser in Richtung Boden des Reaktionsgefäßes sinken, in dem die Suspension 20 angeordnet ist. Diese größeren Leuchtstoffpartikel 6b stehen für ein nachfolgendes elektrophoretisches Abscheiden nicht zur Verfügung. Das heißt, durch das Auswählen einer vorgebbaren Ruhezeit der Suspension kann die Größenverteilung der Leuchtstoffpartikel, die an und zwischen aktiven Bereichen 1 abgeschieden werden, gezielt beeinflusst und eingestellt werden.

Claims (14)

  1. Optoelektronisches Halbleiterbauteil mit - einer Vielzahl aktiver Bereiche (1), die zur Erzeugung von Primärstrahlung eingerichtet sind, und - einer Vielzahl von Leuchtstoffpartikeln (6, 6a, 6b), die zur Konversion der Primärstrahlung in Sekundärstrahlung eingerichtet sind, wobei - zumindest eine Mehrzahl der aktiven Bereiche (1) -- beabstandet zueinander angeordnet ist, -- eine Haupterstreckungsrichtung (R) aufweist, -- einen Kernbereich (10) aufweist, der mit einem ersten Halbleitermaterial gebildet ist, -- eine aktive Schicht (11) aufweist, die den Kernbereich (10) zumindest in Richtungen (x, y) quer zur Haupterstreckungsrichtung (R) des aktiven Bereichs (1) bedeckt, und -- eine Deckschicht (12) aufweist, die mit einem zweiten Halbleitermaterial gebildet ist und die aktive Schicht (11) zumindest in Richtungen (x, y) quer zur Haupterstreckungsrichtung (R) des aktiven Bereichs (11) bedeckt, - zumindest manche der Leuchtstoffpartikel (6, 6a, 6b) zwischen den aktiven Bereichen (1) angeordnet sind, - der Durchmesser eines Großteils der Leuchtstoffpartikel (6, 6a, 6b) kleiner ist als der Abstand zwischen zwei benachbarten aktiven Bereichen (1) der Vielzahl aktiver Bereiche (1), und - Leuchtstoffpartikel (6, 6a, 6b) unterschiedlicher Art in unterschiedlichen Schichten angeordnet sind.
  2. Optoelektronisches Halbleiterbauteil nach dem vorherigen Anspruch, bei dem der Abstand zwischen manchen der Leuchtstoffpartikel (6, 6a, 6b) und zumindest einer aktiven Schicht (11) zumindest eines der aktiven Bereiche (1) höchstens 100 nm beträgt.
  3. Optoelektronisches Halbleiterbauteil nach einem der vorherigen Ansprüche, bei dem der D90 Durchmesser der Leuchtstoffpartikel (6, 6a, 6b) kleiner ist als der mittlere minimale Abstand (d) benachbarter aktiver Bereiche (1) der Vielzahl aktiver Bereiche (1).
  4. Optoelektronisches Halbleiterbauteil nach einem der vorherigen Ansprüche, bei dem der D50 Durchmesser der Leuchtstoffpartikel (6, 6a, 6b) zwischen wenigstens 10 % und höchstens 50 % des mittleren minimalen Abstands (d) benachbarter aktiver Bereiche (1) der Vielzahl aktiver Bereiche (1) ist.
  5. Optoelektronisches Halbleiterbauteil nach einem der vorherigen Ansprüche, bei dem eine Stromaufweitungsschicht (13) die Vielzahl aktiver Bereiche (1) an ihrer Außenfläche zumindest stellenweise bedeckt und elektrisch leitend miteinander verbindet.
  6. Optoelektronisches Halbleiterbauteil nach einem der vorherigen Ansprüche, bei dem manche der Leuchtstoffpartikel (6, 6a, 6b) direkt an die Deckschicht (12) eines der Vielzahl von aktiven Bereiche (1) grenzen und/oder manche der Leuchtstoffpartikel (6, 6a, 6b) direkt an die Stromaufweitungsschicht (13) grenzen.
  7. Optoelektronisches Halbleiterbauteil nach einem der vorherigen Ansprüche, bei dem die Leuchtstoffpartikel (6, 6a, 6b) zumindest teilweise von strahlungsstreuenden und/oder strahlungsabsorbierenden Partikeln (7) bedeckt sind.
  8. Optoelektronisches Halbleiterbauteil nach einem der vorherigen Ansprüche, bei dem die Leuchtstoffpartikel (6, 6a, 6b) und gegebenenfalls die strahlungsstreuenden und/oder strahlungsabsorbierenden Partikel (7) elektrophoretisch aufgebracht sind.
  9. Optoelektronisches Halbleiterbauteil nach einem der vorherigen Ansprüche, bei dem eine Passivierungsschicht (17) die Leuchtstoffpartikel (6, 6a, 6b) und gegebenenfalls die strahlungsstreuenden und/oder strahlungsabsorbierenden Partikel (7) zumindest an ihren den aktiven Bereichen (1) abgewandten Seiten bedeckt.
  10. Optoelektronisches Halbleiterbauteil nach einem der vorherigen Ansprüche, das frei von einem Matrixmaterial für die Leuchtstoffpartikel (6, 6a, 6b) ist.
  11. Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Halbleiterbauteils mit den folgenden Schritten: - Bereitstellen einer Vielzahl aktiver Bereiche (1), die zur Erzeugung von Primärstrahlung eingerichtet sind, - Bereitstellen einer Suspension (20) umfassend ein Lösungsmittel (21) und eine Vielzahl von Leuchtstoffpartikeln (6a, 6b), die zur Konversion der Primärstrahlung in Sekundärstrahlung eingerichtet sind, - elektrophoretisch Abscheiden von zumindest manchen der Leuchtstoffpartikel (6a) zwischen den aktiven Bereichen (1), wobei - der Durchmesser eines Großteils der Leuchtstoffpartikel (6a), die elektrophoretisch abgeschieden werden, kleiner ist als der Abstand zwischen zwei benachbarten aktiven Bereichen (1) der Vielzahl aktiver Bereiche (1).
  12. Verfahren nach dem vorherigen Anspruch, wobei eine Stromaufweitungsschicht (13) zur Kontaktierung der Vielzahl aktiver Bereiche als Elektrode während des elektrophoretischen Abscheidens genutzt wird.
  13. Verfahren nach einem der beiden vorherigen Ansprüche, wobei die Suspension (20) vor dem elektrophoretischen Abscheiden für eine vorgebbare Zeitspanne in einem Reaktionsgefäß ruht, derart, dass Leuchtstoffpartikel (6b), mit einem Durchmesser der größer ist als der minimale mittlere Abstand (d) benachbarter aktiver Bereiche (1) sedimentieren und nachfolgend nicht elektrophoretisch abgeschieden werden.
  14. Optoelektronisches Halbleiterbauteil mit - einer Vielzahl aktiver Bereiche (1), die zur Erzeugung von Primärstrahlung eingerichtet sind, und - einer Vielzahl von Leuchtstoffpartikeln (6, 6a, 6b), die zur Konversion der Primärstrahlung in Sekundärstrahlung eingerichtet sind, wobei - zumindest eine Mehrzahl der aktiven Bereiche (1) -- beabstandet zueinander angeordnet ist, -- eine Haupterstreckungsrichtung (R) aufweist, -- einen Kernbereich (10) aufweist, der mit einem ersten Halbleitermaterial gebildet ist, -- eine aktive Schicht (11) aufweist, die den Kernbereich (10) zumindest in Richtungen (x, y) quer zur Haupterstreckungsrichtung (R) des aktiven Bereichs (1) bedeckt, und -- eine Deckschicht (12) aufweist, die mit einem zweiten Halbleitermaterial gebildet ist und die aktive Schicht (11) zumindest in Richtungen (x, y) quer zur Haupterstreckungsrichtung (R) des aktiven Bereichs (11) bedeckt, - zumindest manche der Leuchtstoffpartikel (6, 6a, 6b) zwischen den aktiven Bereichen (1) angeordnet sind, und - der Durchmesser eines Großteils der Leuchtstoffpartikel (6, 6a, 6b) kleiner ist als der Abstand zwischen zwei benachbarten aktiven Bereichen (1) der Vielzahl aktiver Bereiche (1), und - der Abstand zwischen manchen der Leuchtstoffpartikel (6, 6a, 6b) und zumindest einer aktiven Schicht (11) zumindest eines der aktiven Bereiche (1) höchstens 100 nm beträgt, wobei das optoelektronisches Halbleiterbauteil frei von einem Matrixmaterial für die Leuchtstoffpartikel (6, 6a, 6b) ist.
DE112014005954.4T 2013-12-19 2014-12-18 Optoelektronisches Halbleiterbauteil und Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Halbleiterbauteils Active DE112014005954B4 (de)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102013114466.7A DE102013114466A1 (de) 2013-12-19 2013-12-19 Optoelektronisches Halbleiterbauteil und Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Halbleiterbauteils
DE102013114466.7 2013-12-19
PCT/EP2014/078404 WO2015091754A1 (de) 2013-12-19 2014-12-18 Optoelektronisches halbleiterbauteil und verfahren zur herstellung eines optoelektronischen halbleiterbauteils

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE112014005954A5 DE112014005954A5 (de) 2016-09-29
DE112014005954B4 true DE112014005954B4 (de) 2022-03-31

Family

ID=52134186

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102013114466.7A Withdrawn DE102013114466A1 (de) 2013-12-19 2013-12-19 Optoelektronisches Halbleiterbauteil und Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Halbleiterbauteils
DE112014005954.4T Active DE112014005954B4 (de) 2013-12-19 2014-12-18 Optoelektronisches Halbleiterbauteil und Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Halbleiterbauteils

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102013114466.7A Withdrawn DE102013114466A1 (de) 2013-12-19 2013-12-19 Optoelektronisches Halbleiterbauteil und Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Halbleiterbauteils

Country Status (3)

Country Link
US (1) US9966503B2 (de)
DE (2) DE102013114466A1 (de)
WO (1) WO2015091754A1 (de)

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3015772B1 (fr) 2013-12-19 2017-10-13 Aledia Dispositif optoelectronique a diodes electroluminescentes a extraction de lumiere amelioree
DE102014117803A1 (de) * 2014-12-03 2016-06-09 Osram Opto Semiconductors Gmbh Verfahren zur Herstellung einer Leuchtdiode
DE102014117892A1 (de) * 2014-12-04 2016-06-09 Osram Opto Semiconductors Gmbh Optoelektronisches Bauelement sowie optoelektronisches Bauteil
DE102014117995A1 (de) 2014-12-05 2016-06-09 Osram Opto Semiconductors Gmbh Halbleiterschichtenfolge zur Erzeugung von sichtbarem Licht und Leuchtdiode
DE102016102876A1 (de) 2016-02-18 2017-08-24 Osram Opto Semiconductors Gmbh Optoelektronisches Halbleiterbauelement und Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Halbleiterbauelements
DE102016104616B4 (de) 2016-03-14 2021-09-23 OSRAM Opto Semiconductors Gesellschaft mit beschränkter Haftung Halbleiterlichtquelle
DE102016117189A1 (de) 2016-09-13 2018-03-15 Osram Opto Semiconductors Gmbh Optoelektronisches Bauelement
FR3055944B1 (fr) * 2016-09-15 2020-11-13 Valeo Vision Conversion lumineuse pour une source lumineuse de haute resolution
FR3058572A1 (fr) * 2016-11-10 2018-05-11 Valeo Vision Module d'emission lumineuse a batonnets electroluminescents ameliore, notamment pour vehicule automobile
FR3061607B1 (fr) * 2016-12-29 2019-05-31 Aledia Dispositif optoelectronique a diodes electroluminescentes
US10923635B2 (en) * 2016-12-30 2021-02-16 Lumileds Llc Phosphor deposition system for LEDs
EP3352228B1 (de) 2017-01-24 2019-09-25 OSRAM Opto Semiconductors GmbH Optoelektronisches halbleiterbauelement und verfahren zur herstellung eines optoelektronischen halbleiterbauelements
WO2018170531A1 (en) * 2017-03-21 2018-09-27 Newsouth Innovations Pty Ltd A light emitting device
US10451751B2 (en) * 2017-06-19 2019-10-22 Ohio State Innovation Foundation Charge generating devices and methods of making and use thereof
DE102017113741A1 (de) 2017-06-21 2018-12-27 Osram Opto Semiconductors Gmbh Optoelektronisches Halbleiterbauelement
KR20200088948A (ko) * 2019-01-15 2020-07-24 삼성디스플레이 주식회사 발광 소자 및 이를 포함하는 표시 장치
US20230375759A1 (en) * 2022-05-18 2023-11-23 GE Precision Healthcare LLC Aligned and stacked high-aspect ratio metallized structures

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102010051286A1 (de) 2010-11-12 2012-05-16 Osram Opto Semiconductors Gmbh Optoelektronischer Halbleiterchip und Verfahren zu dessen Herstellung
DE102012101718A1 (de) 2012-03-01 2013-09-05 Osram Opto Semiconductors Gmbh Optoelektronischer Halbleiterchip

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102006024165A1 (de) * 2006-05-23 2007-11-29 Patent-Treuhand-Gesellschaft für elektrische Glühlampen mbH Optoelektronischer Halbleiterchip mit einem Wellenlängenkonversionsstoff sowie optoelektronisches Halbleiterbauelement mit einem solchen Halbleiterchip und Verfahren zur Herstellung des optoelektronischen Halbleiterchips
EP2080235B1 (de) * 2006-10-12 2013-12-04 Panasonic Corporation Lichtemittierendes Bauelement
JP5158472B2 (ja) * 2007-05-24 2013-03-06 スタンレー電気株式会社 半導体発光装置
KR100973238B1 (ko) * 2008-03-26 2010-07-30 서울반도체 주식회사 형광체 코팅방법 및 장치 그리고 형광체 코팅층을 포함하는ｌｅｄ
US8669574B2 (en) * 2008-07-07 2014-03-11 Glo Ab Nanostructured LED
US20110220920A1 (en) * 2010-03-09 2011-09-15 Brian Thomas Collins Methods of forming warm white light emitting devices having high color rendering index values and related light emitting devices
US20120205695A1 (en) * 2011-02-16 2012-08-16 Tzu-Han Lin Light-emitting diode device
CN102916095A (zh) 2011-07-31 2013-02-06 华新丽华股份有限公司 发光二极管
DE102011111980A1 (de) 2011-08-29 2013-02-28 Osram Opto Semiconductors Gmbh Verfahren zur Herstellung einer Leuchtdiode und Leuchtdiode
DE102011113962B4 (de) * 2011-09-21 2024-02-08 OSRAM Opto Semiconductors Gesellschaft mit beschränkter Haftung Verfahren zur Herstellung eines keramischen Konversionselements
DE102011085645B4 (de) 2011-11-03 2014-06-26 Osram Gmbh Leuchtdiodenmodul und Verfahren zum Betreiben eines Leuchtdiodenmoduls
US9444024B2 (en) * 2011-11-10 2016-09-13 Cree, Inc. Methods of forming optical conversion material caps
TW201320406A (zh) * 2011-11-11 2013-05-16 Unity Opto Technology Co Ltd 提升混光效果之白光二極體封裝改良結構
AT13372U1 (de) * 2012-04-30 2013-11-15 Tridonic Jennersdorf Gmbh LED-Modul mit hoher Lichtstromdichte
DE102012104035A1 (de) * 2012-05-08 2013-11-14 Osram Opto Semiconductors Gmbh Verfahren zum Herstellen eines optoelektronischen Halbleiterbauelements und derart hergestelltes Halbleiterbauelement
DE102012105691B4 (de) 2012-06-28 2018-10-25 Osram Opto Semiconductors Gmbh Verfahren zur Abscheidung einer elektrophoretisch abgeschiedenen partikulären Schicht, strahlungsemittierendes Halbleiterbauelement und optisches Element
DE102013100291B4 (de) 2013-01-11 2021-08-05 OSRAM Opto Semiconductors Gesellschaft mit beschränkter Haftung Optoelektronischer Halbleiterchip
US8916896B2 (en) * 2013-02-22 2014-12-23 Cree, Inc. Light emitter components and methods having improved performance

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102010051286A1 (de) 2010-11-12 2012-05-16 Osram Opto Semiconductors Gmbh Optoelektronischer Halbleiterchip und Verfahren zu dessen Herstellung
DE102012101718A1 (de) 2012-03-01 2013-09-05 Osram Opto Semiconductors Gmbh Optoelektronischer Halbleiterchip
WO2013127672A1 (de) 2012-03-01 2013-09-06 Osram Opto Semiconductors Gmbh Optoelektronischer halbleiterchip

Also Published As

Publication number Publication date
DE102013114466A1 (de) 2015-06-25
US20160300983A1 (en) 2016-10-13
WO2015091754A1 (de) 2015-06-25
DE112014005954A5 (de) 2016-09-29
US9966503B2 (en) 2018-05-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE112014005954B4 (de) Optoelektronisches Halbleiterbauteil und Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Halbleiterbauteils
DE102012109460B4 (de) Verfahren zur Herstellung eines Leuchtdioden-Displays und Leuchtdioden-Display
DE102010053362B4 (de) Verfahren zur Herstellung eines strahlungsemittierenden Halbleiterchips, strahlungsemittierender Halbleiterchip und strahlungsemittierendes Bauelement
DE102009056386A1 (de) Verfahren zur Herstellung von Halbleiterbauelementen
WO2014060355A2 (de) Verfahren zur herstellung einer vielzahl von optoelektronischen halbleiterbauteilen
DE102010044986A1 (de) Leuchtdiodenchip und Verfahren zur Herstellung eines Leuchtdiodenchips
EP2191520B1 (de) Lichtemittierende dünnfilm-diode mit einer spiegelschicht und verfahren zu deren herstellung
EP1845564A2 (de) Strahlungsemittierender Körper und Verfahren zur Herstellung eines strahlungsemittierenden Körpers
WO2015121062A1 (de) Verfahren zur herstellung eines optoelektronischen halbleiterbauteils sowie optoelektronisches halbleiterbauteil
EP2652806A1 (de) Verfahren zum erzeugen einer lumineszenzkonversionsstoffschicht, zusammensetzung hierfür und bauelement umfassend eine solche lumineszenzkonversionsstoffschicht
WO2009039816A1 (de) Strahlungsemittierendes bauelement mit glasabdeckung und verfahren zu dessen herstellung
WO2019145422A1 (de) Optoelektronischer halbleiterchip, optoelektronisches bauelement und dessen verfahren zur herstellung
DE102010032497A1 (de) Strahlungsemittierender Halbleiterchip und Verfahren zur Herstellung eines strahlungsemittierenden Halbleiterchips
WO2016087656A1 (de) Konversionselement, optoelektronisches halbleiterbauelement und verfahren zur herstellung von konversionselementen
DE112014000439B4 (de) Optoelektronischer Halbleiterchip und Verfahren zum Herstellen eines optoelektronischen Halbleiterchips
EP2486604B1 (de) Kontaktierung eines optoelektronischen halbleiterbauteils durch konversionselement
DE102016104616A1 (de) Halbleiterlichtquelle
DE102011111980A1 (de) Verfahren zur Herstellung einer Leuchtdiode und Leuchtdiode
DE112019005876T5 (de) Lichtemittierendes bauelement und verfahren zur herstellung eines lichtemittierenden bauelements
DE102013100291B4 (de) Optoelektronischer Halbleiterchip
DE112015002778B4 (de) Licht emittierende Halbleiterbauelemente
WO2017009292A1 (de) Verfahren zur herstellung eines optoelektronischen halbleiterchips und optoelektronischer halbleiterchip
WO2016198620A1 (de) Verfahren zur herstellung von optoelektronischen konversions-halbleiterchips und verbund von konversions-halbleiterchips
DE102018126924A1 (de) Verfahren zur Herstellung eines Leuchtdiodenchips mit einer Konverterschicht und Leuchtdiodenchip
DE102019122945A1 (de) Halbleiterchip und verfahren zur herstellung eines halbleiterchips

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R079 Amendment of ipc main class

Free format text: PREVIOUS MAIN CLASS: H01L0033080000

Ipc: H01L0033500000

R016 Response to examination communication
R018 Grant decision by examination section/examining division
R020 Patent grant now final