DE3208638C2 - - Google Patents

Info

Publication number
DE3208638C2
DE3208638C2 DE3208638A DE3208638A DE3208638C2 DE 3208638 C2 DE3208638 C2 DE 3208638C2 DE 3208638 A DE3208638 A DE 3208638A DE 3208638 A DE3208638 A DE 3208638A DE 3208638 C2 DE3208638 C2 DE 3208638C2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
layer
silicon carbide
substrate body
radiation
counter electrode
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.)
Expired - Fee Related
Application number
DE3208638A
Other languages
English (en)
Other versions
DE3208638A1 (de
Inventor
Claus Dr. Phil. 8000 Muenchen De Weyrich
Guenther Dr.Rer.Nat. 8520 Erlangen De Ziegler
Ludwig Dr.Rer.Nat. Hoffmann
Dietmar Dr.-Ing. 8000 Muenchen De Theis
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.)
Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
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 Siemens AG filed Critical Siemens AG
Priority to DE19823208638 priority Critical patent/DE3208638A1/de
Priority to US06/466,921 priority patent/US4531142A/en
Priority to JP58037215A priority patent/JPS58166779A/ja
Publication of DE3208638A1 publication Critical patent/DE3208638A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE3208638C2 publication Critical patent/DE3208638C2/de
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00Semiconductor 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
    • H01L33/02Semiconductor 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
    • H01L33/26Materials of the light emitting region
    • H01L33/34Materials of the light emitting region containing only elements of group IV of the periodic system
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00Semiconductor 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
    • H01L33/0004Devices characterised by their operation
    • H01L33/0008Devices characterised by their operation having p-n or hi-lo junctions

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Lumineszenzdiode, wie sie im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegeben ist.
Aus dem Stand der Technik ist ein Mesa-Aufbau einer Lumineszenzdiode aus Siliziumkarbid bekannt. Dieser Aufbau besteht aus einem zur Erzielung eines geringen Bahnwiderstandes hochdotierten, p-leitenden Substratkörper aus Siliziumkarbid, auf dessen Oberseite sich eine erste epitaktisch abgeschiedene Schicht aus Siliziumkarbid mit Aluminium-Dotierung und auf dieser Schicht eine zweite Schicht befindet, die mit Aluminium und Stickstoff dotiert ist und die dementsprechend n-leitend ist. Der eigentliche Mesa-Aufbau ist derart, daß der Mesa nicht nur durch die beiden Schichten, sondern auch noch durch einen wesentlichen Anteil des Substratkörpers gebildet ist, d. h., es sind Randbereiche des Substratkörpers entfernt, die die beiden genannten, ebenfalls mesaförmigen Schichten umgeben. Auf der obersten Schicht dieses Mesa-Aufbaus ist die eine Elektrode als Stromzuführungskontakt angebracht. Die Gegenelektrode besteht in einer entsprechenden Metallisierung der Rückseite des Substratkörpers [siehe z. B. Solid State Electronics 21, 1129-1132 (1978)].
Eine solche bekannte Siliziumkarbid-Lumineszenzdiode sendet blaues Licht aus, und zwar in Richtung des Mesa-Aufbaus. Lumineszenzstrahlung, die zwar in der Übergangsschicht erzeugt wird, jedoch in Richtung zu dem Substrat ausgesandt wird - und dies ist ein wesentlicher Anteil der insgesamt erzeugten Lumineszenzstrahlung -, wird in dem hochdotierten Siliziumkarbid- Substratkörper weitgehend absorbiert.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Aufbau für eine Siliziumkarbid-Lumineszenzdiode anzugeben, die eine höhere Lichtausbeute als vergleichbare Dioden des Standes der Technik hat.
Diese Aufgabe wird für eine Lumineszenzdiode nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 erfindungsgemäß mit Hilfe der Merkmale des Kennzeichens der Anspruchs 1 gelöst.
Bei der Erfindung sit die Verwendung eines elektrisch isoliertenden bzw. niedrigdotierten Substratkörpers vorgesehen. Diese Eigenschaft des Substratkörpers gewährleistet, daß aus dem strahlungsemittierenden Übergang zu dem Substratkörper ausgesandte Lumineszenzstrahlung diesen ohne wesentliche Absorption durchdringen kann. Anstatt, wie bei der bekannten Siliziumkarbid-Lumineszenzdiode, den Substratkörper als Stromzuführung zu benutzen, ist bei der Erfindung eine direkte Kontaktierung beider Schichten des pn-Überganges vorgesehen, wie dies in anderem Zusammenhang für eine Lumineszenzdiode mit Saphir als Material des Substratkörpers bekannt ist (US-PS 41 53 905).
Es kann als Weiterbildung auch eine Verspiegelung der Rückseite des Substratkörpers vorgesehen sein, die das durch den Substratkörper hindurch auf diese Fläche auftreffende Licht zurückreflektiert und damit das übrige in Richtung weg vom Substrat ausgestrahlte Lumineszenzlicht verstärkt.
Die Lumineszenzdiode kann einen Mesa-Aufbau aufweisen, der sich - abgesehen von der zweiten Schicht - nur auf einen Anteil der ersten (auf dem Substratkörper befindlichen) Schicht erstreckt. Damit wird erreicht, daß diese erste Schicht auf dem Substratkörper einen flächenmäßigen Ausläufer besitzt, auf dem sich die zugehörige zweite Gegenelektrode befindet. Wenigstens im Bereich der zweiten Elektrode und in vom Stromfluß durchsetzten Bereichen der ersten Schicht muß diese erste Schicht über dem Substratkörper noch eine solche Dicke haben, daß der Reihenwiderstand für den Stromfluß durch die Diode hindurch keinen zu großen Wert annimmt.
Anstatt einen Mesa-Aufbau für die Lumineszenzdiode vorzusehen, kann diese auch so aufgebaut sei, daß die zweite Schicht völlig oder nahezu völlig abgedeckt wird. Bei völliger Abdeckung ist ein seitlicher elektrischer Kontakt als Gegenelektrode an der ersten Schicht vorzusehen. Bei nur nahezu völliger Abdeckung weist die zweite Schicht eine lochartige oder eine am Rand dieser zweiten Schicht befindliche, bis auf die erste Schicht reichende Aussparung auf, die ausreichend groß ist, Platz für die dort auf der ersten Schicht anzubringende Gegenelektrode zu bieten.
Weitere Erläuterungen der Erfindung gehen aus der nachfolgenden, anhand der Figuren gegebenen Beschreibung von Ausführungsbeispielen hervor.
Fig. 1 zeigt eine erste Ausführungsform der Erfindung mit einem Mesa-Aufbau;
Fig. 2 zeigt lediglich schematisch einen alternativen Aufbau mit seitlich an der ersten Schicht angebrachter Gegenelektrode;
Fig. 3 zeigt eine weitere Alternative, nämlich mit einer Aussparung für die Gegenelektrode, d. h., bei nahezu völliger Bedeckung der ersten Schicht;
Fig. 4 zeigt eine Aufsicht einer Ausführungsform nach Fig. 1, und
Fig. 5 zeigt eine Aufsicht auf eine weitgehend der Fig. 3 entsprechende Ausführungsform, bei der die Aussparung bis an den Rand der zweiten Schicht reicht.
Bei allen dargestellten Ausführungsformen der Erfindung ist der erfindungsgemäß ausgewählte Halbleiter-Substratkörper mit 1 bezeichnet. Mit 2 ist die erste Schicht und mit 3 ist die zweite Schicht bezeichnet, zwischen denen sich der mit 4 bezeichnete Übergang befindet, in dem bzw. in dessen Nähe die Lumineszenzstrahlung dieser Diode erzeugt wird. Mit 5 ist die eine der beiden Elektroden zur Stromzuführung bezeichnet. Die zweite Elektrode, die hier auch als Gegenelektrode bezeichnet ist, ist bei den Ausführungsbeispielen der Fig. 1 und 3 (und damit auch der Fig. 4 und 5) mit 6 bezeichnet. Die beim Ausführungsbeispiel der Fig. 2 am Rand der Schicht angebrachte Gegenelektrode ist ebenfalls mit 6 bezeichnet.
Mit den wenigen, mit 7 bezeichneten Pfeilen ist auf die von der erfindungsgemäßen Lumineszenzdiode weg vom Substratkörper der Diode ausgesandte Lumineszenzstrahlung hingewiesen, wie sie auch bei der für den Oberbegriff zugrunde gelegten bekannten Lumineszenzdiode auftritt und austritt. Mit den ebenfalls nur wenigen Pfeilen 8 ist auf die zwar ebenfalls im Bereich des Übergangs 4 erzeugte, jedoch in Richtung in den Substratkörper ausgesandte Lumineszenzstrahlung hingewiesen, die beim Stand der Technik durch Absorption verlorengeht. Bei der Erfindung dagegen gelangt diese Strahlung 8 in für diese Strahlung transparentes Siliziumkarbid und kann als Strahlung 8′ - wie dargestellt - aus dem Substratkörper 1 wieder austreten oder - bei Vorhandensein einer wie beim Ausführungsbeispiel der Fig. 1 dargestellten reflektierenden rückseitigen Belegung 9 des Substratkörpers 1 - als Strahlung 8″ wieder zurückreflektiert werden. Wie ersichtlich, verstärkt die zurückreflektierte Strahlung 8″ die ausgesandte Strahlung 7.
Mit dem Bezugszeichen 10 ist auf den Mesa-Aufbau der speziellen Ausführungsform nach Fig. 1 hingewiesen. Wie in der Fig. 1 dargestellt, verläuft die Kontur bzw. die Oberfläche dieses Mesa-Aufbaus 10 zumindest dort, wo sich die Gegenelektrode 6 befindet, bis zum äußeren Rand der ganzen Anordnung. Für den Stromfluß zwischen den beiden Elektroden 5 und 6 ergibt sich ein Strompfad, der nicht auf Anteile des - im Falle der Erfindung elektrisch isolierenden - Substratkörpers 1 angewiesen ist. Insbesondere unterhalb der Elektrode 6 ist die Schicht 2 noch so dick, daß ihr Querschnitt keinen nennenswerten (zusätzlichen bzw. störenden) Serienwiderstand verursacht. Lediglich der Vollständigkeit halber sei darauf hingewiesen, daß an Stellen neben bzw. abseits der Gegenelektrode 6 diese Kontur 10 des Mesa-Aufbaus auch bis auf bzw. bis in den Substratkörper reichen kann.
Die voranstehenden Ausführungen gelten sinngemäß auch für die Ausführungsbeispiele der Fig. 2 und 3. Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 ist seitliche Anbringung der Gegenelektrode 6 an der ersten Schicht vorgesehen. Technologisch einfacher ist es jedoch, die Gegenelektrode 6 in einer Aussparung 31 der zweiten Schicht 3 anzubringen, wobei diese Aussparung 31 mindestens bis auf die Oberfläche der ersten Schicht 2 herabreicht.
Die Fig. 4 zeigt eine Gegenelektrode 6, die einen technologischen Aufbau gleich der Elektrode 5 haben kann. Bei der Darstellung der Fig. 5 ist eine Aussparung 51 gezeigt, die bis zum Rand der Anordnung reicht und die Platz für eine Gegenelektrode 6 bietet, wie sei zu der Ausführungsform nach den Fig. 1 und 4 gezeigt und beschrieben ist.

Claims (2)

1. Lumineszenzdiode mit einer auf einem Siliziumkarbid-Halbleiterkörper befindlichen ersten, epitaktisch abgeschiedenen Schicht aus Siliziumkarbid-Halbleitermaterial des einen Leitungstpys, mit einer auf dieser ersten Schicht befindlichen zweiten, epitaktisch abgeschiedenen Schicht aus Siliziumkarbid- Halbleitermaterial des anderen Leitungstpys, und mit zwei Elektroden, von denen sich die eine Elektrode auf der zweiten Schicht befindet, dadurch gekennzeichnet,
daß das Siliziumkarbid des Halbleiterkörpers (1) derart niedrig dotiert ist, daß der Halbleiterkörper (1) für die am Übergang (4) zwischen der ersten Schicht (2) und der zweiten Schicht (3) bei Flußpolung erzeugte Lumineszenzstrahlung (8) weitgehend transparent ist und
daß die andere Elektrode (6) auf einem freiliegenden Teil der ersten Schicht (2) angebracht ist.
2. Lumineszenzdiode nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückseite ds Halbleiterkörpers (1) zur Rückreflexion der am Übergang erzeugten Lumineszenzstrahlung verspiegelt ist.
DE19823208638 1982-03-10 1982-03-10 Lumineszenzdiode aus siliziumkarbid Granted DE3208638A1 (de)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19823208638 DE3208638A1 (de) 1982-03-10 1982-03-10 Lumineszenzdiode aus siliziumkarbid
US06/466,921 US4531142A (en) 1982-03-10 1983-02-16 Light emitting diode having silicon carbide layers
JP58037215A JPS58166779A (ja) 1982-03-10 1983-03-07 発光ダイオ−ド

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19823208638 DE3208638A1 (de) 1982-03-10 1982-03-10 Lumineszenzdiode aus siliziumkarbid

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE3208638A1 DE3208638A1 (de) 1983-09-22
DE3208638C2 true DE3208638C2 (de) 1992-06-17

Family

ID=6157840

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19823208638 Granted DE3208638A1 (de) 1982-03-10 1982-03-10 Lumineszenzdiode aus siliziumkarbid

Country Status (3)

Country Link
US (1) US4531142A (de)
JP (1) JPS58166779A (de)
DE (1) DE3208638A1 (de)

Families Citing this family (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4762806A (en) * 1983-12-23 1988-08-09 Sharp Kabushiki Kaisha Process for producing a SiC semiconductor device
US4600935A (en) * 1984-11-14 1986-07-15 Rca Corporation Back-to-back diodes
JPS6347983A (ja) * 1986-08-18 1988-02-29 Sharp Corp 炭化珪素電界効果トランジスタ
CA1313571C (en) * 1987-10-26 1993-02-09 John W. Palmour Metal oxide semiconductor field-effect transistor formed in silicon carbide
US5319220A (en) * 1988-01-20 1994-06-07 Sharp Kabushiki Kaisha Silicon carbide semiconductor device
US5187547A (en) * 1988-05-18 1993-02-16 Sanyo Electric Co., Ltd. Light emitting diode device and method for producing same
US5027168A (en) * 1988-12-14 1991-06-25 Cree Research, Inc. Blue light emitting diode formed in silicon carbide
US5061972A (en) * 1988-12-14 1991-10-29 Cree Research, Inc. Fast recovery high temperature rectifying diode formed in silicon carbide
US4918497A (en) * 1988-12-14 1990-04-17 Cree Research, Inc. Blue light emitting diode formed in silicon carbide
JPH06103757B2 (ja) * 1989-06-22 1994-12-14 株式会社半導体エネルギー研究所 ダイヤモンド電子装置
US4966862A (en) * 1989-08-28 1990-10-30 Cree Research, Inc. Method of production of light emitting diodes
US5093576A (en) * 1991-03-15 1992-03-03 Cree Research High sensitivity ultraviolet radiation detector
US5378921A (en) * 1991-10-21 1995-01-03 Rohm Co., Ltd. Heterojunction multicollector transistor
US5394005A (en) * 1992-05-05 1995-02-28 General Electric Company Silicon carbide photodiode with improved short wavelength response and very low leakage current
US5298767A (en) * 1992-10-06 1994-03-29 Kulite Semiconductor Products, Inc. Porous silicon carbide (SiC) semiconductor device
US5406237A (en) * 1994-01-24 1995-04-11 Westinghouse Electric Corporation Wideband frequency multiplier having a silicon carbide varactor for use in high power microwave applications
JPH08250770A (ja) * 1995-12-28 1996-09-27 Nichia Chem Ind Ltd 発光デバイスの製造方法
DE69835216T2 (de) 1997-07-25 2007-05-31 Nichia Corp., Anan Halbleitervorrichtung aus einer nitridverbindung
JP3770014B2 (ja) 1999-02-09 2006-04-26 日亜化学工業株式会社 窒化物半導体素子
DE60043536D1 (de) 1999-03-04 2010-01-28 Nichia Corp Nitridhalbleiterlaserelement
KR20050085290A (ko) * 2002-12-20 2005-08-29 크리 인코포레이티드 자기정렬 콘택트 층을 포함하는 반도체 메사 구조를형성하는 방법과 그 관련된 소자
TWI362769B (en) 2008-05-09 2012-04-21 Univ Nat Chiao Tung Light emitting device and fabrication method therefor

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3986193A (en) * 1973-02-08 1976-10-12 Jury Alexandrovich Vodakov Semiconductor SiCl light source and a method of manufacturing same
US3999206A (en) * 1974-11-04 1976-12-21 Vladimir Alexandrovich Babenko Semiconductor indicating device and method for production of same
SU773795A1 (ru) * 1977-04-01 1980-10-23 Предприятие П/Я А-1172 Светоизлучающий прибор
JPS546787A (en) * 1977-06-17 1979-01-19 Matsushita Electric Ind Co Ltd Luminous element

Also Published As

Publication number Publication date
US4531142A (en) 1985-07-23
JPS58166779A (ja) 1983-10-01
DE3208638A1 (de) 1983-09-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE3208638C2 (de)
EP2499668B1 (de) Dünnfilm-halbleiterbauelement mit schutzdiodenstruktur und verfahren zur herstellung eines dünnfilm-halbleiterbauelements
EP1966836B1 (de) Led-halbleiterkörper und verwendung eines led-halbleiterkörpers
EP2274774A1 (de) Strahlungsemittierender halbleiterchip
DE202009018090U1 (de) Halbleiter-Lichtemittervorrichtung
DE19953160A1 (de) Verbesserte Elektrodenstrukturen für lichtemittierende Bauelemente
DE10325951A1 (de) Kontaktschema für großflächige und kleinflächige, Licht emittierende Flip-Chip-Halbleiteranordnungen
DE102006051745A1 (de) LED-Halbleiterkörper und Verwendung eines LED-Halbleiterkörpers
DE19901916A1 (de) Halbleitende lichtemittierende Vorrichtung
DE19517697A1 (de) Strahlungsemittierende Diode
DE102009006177A1 (de) Strahlungsemittierender Halbleiterchip
WO2012130900A1 (de) Optoelektronischer halbleiterchip
DE102006057747A1 (de) Halbleiterkörper und Halbleiterchip mit einem Halbleiterkörper
DE102011116232B4 (de) Optoelektronischer Halbleiterchip und Verfahren zu dessen Herstellung
DE102011011378A1 (de) Trägersubstrat und Verfahren zur Herstellung von Halbleiterchips
DE102004021175B4 (de) Halbleiterchips für die Optoelektronik und Verfahren zu deren Herstellung
DE102012105772A1 (de) Halbleiter-Leuchtdiodenvorrichtungs-Verpackung
DE102014114674A1 (de) Strahlungsemittierender Halbleiterchip
DE2721250A1 (de) Optoelektronisch gekoppelte halbleiteranordnung
WO2003026355A2 (de) Elektrolumineszierender körper
DE102012110909A1 (de) Strahlungsemittierender Halbleiterchip und Verfahren zum Betreiben eines Halbleiterchips
WO2012013500A1 (de) Verfahren zur herstellung eines optoelektronischen halbleiterbauteils und optoelektronisches halbleiterbauteil
DE102014116512A1 (de) Optoelektronisches Halbleiterbauelement und Vorrichtung mit einem optoelektronischen Halbleiterbauelement
DE2461190C2 (de)
EP1729349A1 (de) Hochleistungs-leuchtdiode

Legal Events

Date Code Title Description
OM8 Search report available as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law
8110 Request for examination paragraph 44
D2 Grant after examination
8364 No opposition during term of opposition
8339 Ceased/non-payment of the annual fee