EP2067178A1 - Led-halbleiterkörper und verwendung eines led-halbleiterkörpers - Google Patents

Led-halbleiterkörper und verwendung eines led-halbleiterkörpers

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EP2067178A1
EP2067178A1 EP07817458A EP07817458A EP2067178A1 EP 2067178 A1 EP2067178 A1 EP 2067178A1 EP 07817458 A EP07817458 A EP 07817458A EP 07817458 A EP07817458 A EP 07817458A EP 2067178 A1 EP2067178 A1 EP 2067178A1
Authority
EP
European Patent Office
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semiconductor body
layer
led semiconductor
led
contact zone
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP07817458A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Peter Heidborn
Reiner Windisch
Ralph Wirth
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 EP2067178A1 publication Critical patent/EP2067178A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L25/00—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof
    • H01L25/03—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes
    • H01L25/04—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers
    • H01L25/075—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers the devices being of a type provided for in group H01L33/00
    • H01L25/0756—Stacked arrangements of devices
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
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    • H01L33/02—Semiconductor devices having potential barriers 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 having potential barriers 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
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/0001—Technical content checked by a classifier
    • H01L2924/0002—Not covered by any one of groups H01L24/00, H01L24/00 and H01L2224/00

Definitions

  • the invention relates to an LED semiconductor body and the use of an LED semiconductor body.
  • the amount of radiation generated depends on the current intensity with which the LED semiconductor body is operated.
  • the current density in the active layer should not exceed a maximum current density depending on the particular material system used, since otherwise there is the danger that excessive aging effects disadvantageously shorten the life of the LED semiconductor body.
  • An LED semiconductor body has at least one first radiation-generating active layer and at least one second radiation-generating active layer, which is stacked in the vertical direction over the first active layer and connected in series with the first active layer, wherein the first active layer and the second active layer are electrically conductively connected by means of a contact zone.
  • the term "contact zone" is to be understood as meaning a region of comparatively good electrical conductivity, wherein the contact zone is preferably designed without a tunnel contact and thus does not constitute a tunnel junction.
  • the inventive LED semiconductor body for a charge carrier transfer between the first and the. • second active layer no tunnel junction needed.
  • the LED semiconductor body can also be made of materials with which a tunnel junction is epitaxially relatively difficult to achieve.
  • the. active layers are connected in parallel, so that a tunnel junction would be superfluous, but a parallel circuit would have the disadvantage that could not be injected at different series resistors or only with considerable additional effort, the same current in the two active layers.
  • the pn junctions of the active layers are preferably arranged in the same direction, so that they form a pn-pn or np-np structure. It is understood that with more than two active layers, a pn -... pn or np -... np structure is preferred.
  • the active layers may have a double heterostructure, a single quantum well, or a multiple quantum well structure (MQW).
  • MQW structures are described in the publications WO 01/39282, WO 98/31055, US 5,831,277, EP 1 017 '113 and US' 5, 684, 309 described, the disclosure content of the MQW structures is hereby incorporated by reference.
  • the contact zone In the context of the invention, in particular two arrangements of the contact zone are preferred. According to a first. Arrangement is. arranged the contact zone on a side edge of the semiconductor body. According to a second arrangement, the contact zone between the first active layer and the second active layer is integrated in the LED semiconductor body.
  • the contact zone in the same arrangement of the active layers expediently connects a semiconductor layer of a first conductivity type with a semiconductor layer of a second conductivity type.
  • the first active layer in the vertical direction is the semiconductor layer of of the first conductivity type
  • the second conductivity type semiconductor layer is disposed vertically between the first conductivity type semiconductor layer and the second active layer.
  • the semiconductor layer of the first conductivity type may be a p-type semiconductor layer and the semiconductor layer of the second conductivity type may be an n-type semiconductor layer.
  • the semiconductor layer of the first conductivity type may be an n-type semiconductor layer and the semiconductor layer of the second conductivity type may be a p-type semiconductor layer. This depends on the arrangement of the pn junctions of the active layers. •
  • the semiconductor layer of the first conductivity type and the semiconductor layer of the second conductivity type may form a tunnel junction which, in addition to the contact zone, supports the charge carrier transfer.
  • the semiconductor layer of the first conductivity type and the semiconductor layer of the can. second conductivity type for this purpose be heavily doped.
  • the semiconductor layer of the first conductivity type has a first free area uncovered by semiconductor material.
  • the semiconductor layer of the second conductivity type on a second uncovered semiconductor material free area may protrude from the remainder of the semiconductor body while the semiconductor layer of the first conductivity type may be opposite to the semiconductor layer Layer of the second conductivity type protrudes.
  • the cross section of the shape of the semiconductor body between the first active layer and the second active layer may correspond to at least one side edge of a step shape.
  • the LED semiconductor body has a layer sequence of layers, of which at least one part contains a semiconductor material.
  • the free area which is uncovered by semiconductor material is to be understood as a region which is uncovered by a semiconductor material used for the layers of the layer sequence.
  • the contact zone extends from the first free area to the second free area.
  • the contact zone may be a contact layer.
  • the contact layer may at least partially cover the first free area and the second free area.
  • ⁇ • dependence are selected by the transverse conductivity of the layers ⁇ connecting the contact region electrically conductive.
  • a p-doped GaN layer has a relatively low transverse conductivity, which is why the contact zone in this case should be formed comparatively large area or should contain a material with high electrical conductivity.
  • the contact zone contains a metallic material.
  • a contact zone is characterized by a comparatively. good electrical conductivity. ⁇
  • this facilitates the load carrier transfer between the first active layer and the second active layer.
  • the contact zone may be formed from a TCO (Transparent Conductive Oxide) such as indium oxide, tin oxide, indium tin oxide (ITO) or zinc oxide.
  • TCO Transparent Conductive Oxide
  • ITO indium tin oxide
  • a contact zone containing a TCO, radiation-transmissive, so that the radiation generated in a region below the contact zone through the contact zone. can be coupled to the semiconductor body.
  • the first and the second active layer are monolithically integrated in the semiconductor body.
  • the first and the second active layer can be produced in a common production step.
  • the semiconductor body in the invention may be a thin-film semiconductor body. If the semiconductor body is composed of prefabricated layer stacks,. Thus, the individual layer stacks can be thin-film semiconductor bodies.
  • a thin-film semiconductor body is characterized in particular by at least one of the following characteristics: on one to a support member facing toward the first major surface of a radiation-generating epitaxial layer sequence is applied, a reflective layer, or formed, at least a part of the electromagnetic radiation generated in the epitaxial layer in this reflected back; the epitaxial layer sequence has a thickness in the range of 20 ⁇ m or less, in particular in the range between 2 ⁇ m and 10 ⁇ m; and - The epitaxial layer sequence contains at least one
  • Semiconductor layer having at least one surface having a blending structure that ideally results in an approximately ergodic distribution of the light in the epitaxial epitaxial layer sequence, i. it has as ergodically stochastic scattering behavior as possible.
  • a thin-film semiconductor body is, to a good approximation, a Lambertian surface radiator and is suitable for. therefore especially good for projection applications.
  • the contact zone in the second arrangement is integrated between the first active layer and the second active layer in the LED semiconductor body.
  • the semiconductor body has a first layer stack, which comprises the first active layer, and a second layer stack .
  • ⁇ Layer stack comprising the second active layer.
  • the contact zone is embedded in this embodiment between the first layer stack and the second layer stack.
  • the first layer stack has, in addition to the first active layer, a semiconductor layer of a first conductivity type and the second layer stack has, in addition to the second active layer, a semiconductor layer of a second conductivity type.
  • the first and second layer stacks are of two individual wafers produced. The wafers can be bonded to one another such for the manufacture of the semiconductor body of the invention that the semiconductor layer of the first 'conductivity type and the semiconductor layer of the second conductivity type facing each other.
  • the contact zone is arranged between the semiconductor layer of the first conductivity type and the semiconductor layer of the second conductivity type.
  • the contact zone in the main beam path of the semiconductor body is arranged, while in the first arrangement, the contact zone is arranged in particular outside of the main beam path.
  • the contact zone is a contact layer.
  • the contact zone has at least one first region and at least one second region.
  • the second region is electrically conductive.
  • the first region may be electrically conductive or insulating.
  • the contact zone can have a second region in the form of a contact pad or elongate contact web, wherein a material surrounding the second region forms the first region.
  • the second region is advantageously arranged such that it establishes an electrical connection between the first and the second layer stack.
  • the second region may contain a metallic material.
  • the second region is preferably applied to a surface of the first or second layer stack facing the opposite layer stack.
  • each layer stack can be at least a second region which is arranged such that in each case two second regions come to rest when stacking the two layer stacks on each other.
  • the contact zone contains a material which is permeable to the radiation generated by the first and / or second active layer.
  • the contact zone contains a material which is permeable to the radiation generated by the first and / or second active layer.
  • the contact zone may contain a TCO. Furthermore, the contact zone may contain an adhesive.
  • a first connection layer can be applied to the semiconductor layer, the first conductivity type, and a second connection layer can be applied to the semiconductor layer of the second conductivity type.
  • the connection layers can be provided in particular for further improving the charge carrier transfer between the layer stacks.
  • the connecting layers preferably contain a radiation-transmissive and electrically conductive material such as TCO.
  • the contact zone is arranged between the first connection layer and the second connection layer.
  • the first and the second active layer generate radiation of the same wavelength.
  • the amount of radiation is increased compared to conventional LED semiconductor bodies. More preferably, the main emission of the LED semiconductor body takes place in the vertical direction. In particular, the main radiation takes place within a comparatively narrowed solid angle, so that the luminance is advantageously increased.
  • Luminance is the optical power, per emitting surface of the semiconductor body and solid angle element.
  • the radiation generated by the first active layer • radiated through the second active layer is particularly in combination with a .Reflexions Mrs, which may be provided for reflecting the radiation generated by the active layers in the vertical direction, is advantageous.
  • the absorption of reflected radiation by the respective other active layer on the emitted total radiation has no adverse effect.
  • the semiconductor body preferably contains one of the two active layers or both. active layers, Al n Ga 1n In 1-n-ra P, where O. ⁇ n ⁇ l, O ⁇ m ⁇ l and n + m ⁇ 1.
  • one of the two active layers or both active layers Al n Ga 1 _ 1n In n. m As, where O ⁇ n ⁇ l, O ⁇ m ⁇ l and n + m ⁇ 1.
  • the semiconductor body preferably one of the two active layers or both active layers, Al n Ga m In min - m N, where O ⁇ n ⁇ l, 0 ⁇ m ⁇ 1 and n + m ⁇ 1.
  • the LED semiconductor body according to the invention can be advantageously used for a radiation-emitting component, because by means of the LED semiconductor body high luminance can be achieved with a comparatively small component size.
  • the LED semiconductor body according to the invention or the radiation-emitting component, which has the LED semiconductor body according to the invention can be used in particular for general illumination, for backlighting, for example of displays, or for projection applications.
  • FIG. 1 shows a schematic cross-sectional view of a first exemplary embodiment of an LED semiconductor body according to the invention
  • FIG. 2 shows a schematic cross-sectional view of a second exemplary embodiment of an LED semiconductor body according to the invention
  • FIG. 3 shows a schematic cross-sectional view of a third exemplary embodiment of an LED semiconductor body according to the invention
  • FIG. 4 shows a schematic cross-sectional view of a fourth exemplary embodiment of an LED semiconductor body according to the invention.
  • the LED semiconductor body 1 according to a first exemplary embodiment illustrated in FIG. 1 has a first radiation-generating active layer 2 and a second radiation-generating active layer 3, the active layers being in the vertical direction, ie parallel to a radiation direction and perpendicular to one
  • Main extension direction of the active layers are stacked. Between the active layers 2, 3, a first semiconductor layer 5 of a first conductivity type, for example a p-type semiconductor layer, and a second semiconductor layer 6 of a second conductivity type, for example an n-type semiconductor layer, are arranged.
  • a first semiconductor layer 5 of a first conductivity type for example a p-type semiconductor layer
  • a second semiconductor layer 6 of a second conductivity type for example an n-type semiconductor layer
  • the total amount of radiation generated is advantageously increased. Since the dimensions of the LED semiconductor body 1 change only insignificantly with respect to an LED semiconductor body with only a single active layer and, in particular, the cross section of the LED semiconductor body is independent of the number of active layers, the luminance is also advantageously increased.
  • the semiconductor body 1 has a contact zone 4, which electrically conductively connects the semiconductor layer 5 to the semiconductor layer 6.
  • the semiconductor body 1 is on at least one side edge in such a way edited that a portion of the semiconductor layer 5 and the semiconductor layer 6 are exposed, whereby a first of bare semiconductor material uncovered area 9 and a second of semiconductor material uncovered open area 10 are formed.
  • the contact zone 4 extends from the first free area 9 to the second free area 10 and covers it. at least partially.
  • the contact zone 4 may be a metal, a metal compound or a radiation-transmissive oxide (TCO). like ITO included.
  • the two semiconductor layers 5, 6 can be made highly doped, so that an efficient tunnel junction with a low electrical contact resistance arises during operation.
  • the LED semiconductor body 1 has a back contact 7, which is the active layers 2 and 3 upstream in the vertical direction. Furthermore, the LED semiconductor body 1 has a front side contact 8, which is arranged downstream of the active layers 2 and 3 in the vertical direction. Thus, a vertically conductive component is formed, which is characterized by a comparatively homogeneous current distribution within the LED semiconductor body 1.
  • the semiconductor body 1 may be disposed on the side of the rear side contact 7 on a support member (not shown).
  • the carrier element preferably contains an electrically conductive material.
  • the semiconductor body 1 may be a thin-film semiconductor body.
  • the LED semiconductor body 1 is grown in particular on a growth substrate different from the carrier element and subsequently mounted on the support element, which can be done for example by means of soldering, bonding or gluing, wherein preferably the growth substrate is detached from the LED semiconductor body.
  • the rear-side contact 7 can simultaneously serve as a mirror, so that radiation components which impinge on the rear-side contact 7 are reflected in the vertical direction, that is to say in this case in the direction of a radiation coupling-out side of the LED semiconductor body 1.
  • the active layers 2 and 3 are preferably monolithically integrated in the semiconductor body 1.
  • a single first layer stack I comprising the active layer 2 and a single second layer stack II comprising the active layer 3 are connected to one another in order to obtain the LED semiconductor body 1.
  • the manufacturing step of connecting the two layer stacks I and II is symbolized by the arrows.
  • a contact layer is arranged, which forms the contact zone 4 after joining the two layer stacks I and II.
  • the contact layer may be arranged on the layer stack II.
  • the contact zone is below 4 integrated between the first active layer 2 and-the second active layer 3 in the LED semiconductor body 1 • ⁇ .
  • the contact layer contains an electrically conductive material. 'Furthermore, the contact layer for the radiation of the active layer 2 and / or the active layer 3 is permeable.
  • the contact layer preferably contains an adhesive, so that the two layer stacks I and II are mechanically connected by means of the contact layer.
  • a rear-side contact 7 can be applied to the layer stack I, while a front-side contact 8 can be formed on the layer stack II. The application of the contacts can take place before or after the connection of the two layer stacks I and II.
  • two layer stacks I and II are likewise arranged on top of one another, wherein the contact zone 4 between the layer stacks I and II is integrated into the LED semiconductor body 1.
  • the contact zone 4 has a first region 4a and a plurality of second regions 4b.
  • the second regions 4b are embedded in the first region 4a.
  • the second regions 4b are electrically conductive.
  • the area 4a can be electrically conductive or insulating.- As shown.
  • the second regions 4b may be formed in the form of contact pads, with a second region 4b being arranged on the layer stack I and another second region 4b being arranged on the layer stack II. The.
  • Both layer stacks .1 and II are connected to one another in such a way that the two areas 4b lie on one another.
  • the layer stacks I and II are electrically conductively connected to one another.
  • the active layers 2 and 3 and the contact zone 4 are arranged relative to each other such that the active layers 2 and 3 are connected in series.
  • the two layer stacks I and II can be bonded to one another by means of the second regions 4b.
  • the first region 4a may contain an adhesive which mechanically joins the two layer stacks i and II.
  • the first region 4a for the active Layer 2 and / or the active layer 3 generated radiation permeable.
  • the LED semiconductor body 1 shown in FIG. 4 has a first layer stack I and a second layer stack II arranged downstream of the first layer stack I in the vertical direction, the contact zone 4 being arranged between the layer stack I and the layer stack II.
  • the contact zone 4 comprises a first region 4a and a second region 4b.
  • the first area 4a and the second area 4b are between.
  • a first connection layer 4c and a second connection layer 4d Preferably, the first connection layer 4c and the second connection layer 4d serve to improve the charge carrier transfer between the layer stacks I and II.
  • the connection layers 4c and 4d may contain a radiation-transmissive electrically conductive oxide (TCO) such as ITO.
  • TCO radiation-transmissive electrically conductive oxide
  • Particularly preferred are the connecting layers 4c and 4d before joining the two.
  • Layer stack I and II applied to the respective layer stack.
  • One of the two layer stacks I and II is further provided with the second region 4b, which is designed in particular as a contact pad or contact web.
  • the second region 4b contains a material, in particular a metal, with a low electrical resistance, so that a comparatively good flow of current can take place via the contact zone 4.
  • the first region 4a preferably contains an adhesive, so that the layer stacks I and II are mechanically connected, in particular by means of the first region 4a.

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Abstract

Die Erfindung beschreibt einen LED-Halbleiterkörper mit mindestens einer ersten strahlungserzeugenden aktiven Schicht und mindestens einer zweiten strahlungserzeugenden aktiven Schicht, die in vertikaler Richtung über die erste aktive Schicht gestapelt und mit der ersten aktiven Schicht in Serie geschaltet ist, wobei die erste aktive Schicht und die zweite aktive Schicht mittels einer Kontaktzone elektrisch leitend verbunden sind. Ferner beschreibt die Erfindung verschiedene Verwendungen des LED-Halbleiterkörpers.

Description

Beschreibung
LED-Halbleiterkörper und Verwendung eines LED- Halbleiterkörpers
Die Erfindung betrifft einen LED-Halbleiterkörper und die Verwendung eines LED-Halbleiterkörpers .
Diese Patentanmeldung beansprucht die Priorität der deutschen Patentanmeldung 102006046039.1 und die Priorität der deutschen Patentanmeldung 102006051745.8, deren Offenbarungsgehalt hiermit durch Rückbezug aufgenommen wird.
Für optische Anwendungen wie Prokjektionsanwendungen oder Displayhinterleuchtungen ist eine hohe Leuchtdichte wünschenswert. Bei herkömmlichen LED-Halbleiterkörpern hängt die erzeugte Strahlungsmenge von der Stromstärke ab, mit der der LED-Halbleiterkörper betrieben wird. Allerdings sollte die Stromdichte in der aktiven Schicht eine vom jeweils verwendeten Materialsystem abhängige maximale Stromdichte nicht überschreiten, da anderenfalls die Gefahr besteht, dass übermäßige Alterungseffekte die Lebensdauer des LED- Halbleiterkörpers nachteilig verkürzen.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen LED- Halbleiterkörper mit einer erhöhten. Leuchtdichte " anzugeben .
Diese Aufgabe wird durch einen LED-Halbleiterkörper gemäß Patentanspruch 1 gelöst.
Ferner ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, Verwendungen eines LED-Halbleiterkörpers mit einer erhöhten . Leuchtdichte anzugeben. Diese Aufgabe wird durch Verwendungen gemäß den Patentansprüchen 36 bis 39 gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Ein erfindungsgeraäßer LED-Halbleiterkörper weist mindestens eine erste Strahlungserzeugende aktive Schicht und mindestens eine zweite Strahlungserzeugende aktive Schicht auf, die in vertikaler Richtung über die erste aktive Schicht gestapelt und mit der ersten aktiven Schicht in Serie geschaltet ist, wobei die erste aktive Schicht und die zweite aktive Schicht mittels einer Kontaktzone elektrisch leitend verbunden sind.
Vorliegend ist unter der Kontaktzone ein Bereich von vergleichsweise guter elektrischer Leitfähigkeit zu verstehen, wobei die Kontaktzone bevorzugt tunnelkontaktfrei ausgeführt ist und somit keinen Tunnelübergang darstellt. Überdies wird bei dem erfiήdungsgemäßen LED-Halbleiterkörper für einen Ladungsträgertransfer zwischen der ersten und der. • zweiten aktiven Schicht kein Tunnelübergang benötigt. Dies hat den Vorteil, dass der LED-Halbleiterkörper auch aus Materialien hergestellt werden kann, mit denen ein Tunnelübergang epitaktisch relativ schwer realisierbar ist. Zwar könnten die. aktiven Schichten parallel geschaltet werden, so dass ein Tunnelübergang überflüssig wäre, jedoch hätte eine Parallelschaltung den Nachteil, dass bei unterschiedlichen Serienwiderständen nicht oder nur mit erheblichem Zusatzaufwand der gleiche Strom in die beiden aktiven Schichten injiziert werden könnte. Vorteilhafterweise ist es erfindungsgemäß möglich, mittels der Kontaktzone für einen ausreichenden Ladungsträgertransfer zwischen der ersten und der zweiten aktiven Schicht zu sorgen und ferner mittels der Serienschaltung den gleichen Strom in die beiden aktiven Schichten zu injizieren.
Bei der vorliegenden Serienschaltung sind die pn-Übergänge der aktiven Schichten vorzugsweise gleichsinnig angeordnet, so dass sie eine pn-pn- bzw. np-np-Strukur bilden. Es versteht sich, dass bei mehr als zwei aktiven Schichten eine pn-...-pn- bzw. np-...-np-Strukur bevorzugt ist.
Außer einem einfachen pn-Übergang können die aktiven Schichten eine Doppelheterostruktur, einen Einfach- Quantentopf oder eine Mehrfach-Quantentopfstruktur (MQW) aufweisen. Beispiele für MQW-Strukturen sind in den Druckschriften WO 01/39282, WO 98/31055, US 5,831,277, EP 1 017' 113 und US' 5, 684, 309 beschrieben, deren Offenbarungsgehalt die MQW-Strukturen betreffend hiermit durch Rückbezug aufgenommen wird.
Im Rahmen der Erfindung sind insbesondere zwei Anordnungen der Kontaktzone bevorzugt. Gemäß einer ersten. Anordnung ist . die Kontaktzone an einer Seitenflanke des Halbleiterkörpers angeordnet. Gemäß einer zweiten Anordnung ist die Kontaktzone zwischen der ersten aktiven Schicht und der zweiten aktiven Schicht in den LED-Halbleiterkörper integriert.
Da die erste aktive Schicht und die zweite aktive Schicht in Serie geschaltet sind, verbindet die Kontaktzone bei gleichsinniger Anordnung der aktiven Schichten zweckmäßigerweise eine Halbleiterschicht eines ersten Leitfähigkeitstyps mit einer Halbleiterschicht eines zweiten Leitfähigkeitstyps . Vorzugsweise ist der ersten aktiven Schicht in vertikaler Richtung die Halbleiterschicht des ersten Leitfähigkeitstyps nachgeordnet, während die Halbleiterschicht des zweiten Leitfähigkeitstyps in vertikaler Richtung zwischen der Halbleiterschicht des ersten Leitfähigkeitstyps und der zweiten aktiven Schicht angeordnet ist. Beispielsweise kann die Halbleiterschicht des ersten Leitfähigkeitstyps eine p-dotierte Halbleiterschicht und die Halbleiterschicht des zweiten Leitfähigkeitstyps eine n- dotierte Halbleiterschicht sein. Alternativ kann die Halbleitersehicht des ersten Leitfähigkeitstyps eine n- dotierte Halbleiterschicht und die Halbleiterschicht des zweiten Leitfähigkeitstyps eine p-dotierte Halbleiterschicht sein. Dies hängt von der Anordnung der pn-Übergänge der aktiven Schichten ab. •
Zur Verbesserung des Ladungsträgertransfers bei einem Halbleiterkörper, dessen Kontaktzone an der Seitenflanke angeordnet ist, können die Halbleiterschicht des ersten Leitfähigkeitstyps und die Halbleiterschicht des zweiten Leitfähigkeitstyps einen Tunnelübergang bilden, der zusätzlich zur Kontaktzone den Ladungsträgertransfer unter-stützt .• Insbesondere können die Halbleiterschicht des ersten Leitfähigkeitstyps und die Halbleiterschicht des . zweiten Leitfähigkeitstyps hierfür hochdotiert sein.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist die Halbleiterschicht des ersten Leitfähigkeitstyps einen ersten von Halbleitermaterial unbedeckten Freibereich auf. Weiter¬ bevorzugt weist die Halbleiterschicht des zweiten Leitfähigkeitstyps einen zweiten von Halbleitermaterial unbedeckten Freibereich auf. Insbesondere kann die Halbleiterschicht des zweiten Leitfähigkeitstyps, gegenüber dem restlichen Halbleiterkörper hervorstehen, während die Halbleiterschicht des ersten Leitfähigkeitstyps gegenüber der Schicht des zweiten Leitfähigkeitstyps hervorsteht. Somit kann die Form des Halbleiterkörpers zwischen der ersten aktiven Schicht und der zweiten aktiven Schicht im Querschnitt zumindest an einer Seitenflanke einer Stufenform entsprechen. Es sei darauf hingewiesen, dass der LED- Halbleiterkörper eine Schichtenfolge aus Schichten aufweist, von denen zumindest ein Teil ein Halbleitermaterial enthält. Vorliegend ist unter dem von Halbleitermaterial unbedeckten Freibereich ein Bereich zu verstehen, der von einem für die Schichten der Schichtenfolge verwendeten Halbleitermaterial unbedeckt ist .
Gemäß einer besonders bevorzugten Variante erstreckt sich die Kontaktzone vom ersten Freibereich zum zweiten Freibereich. Insbesondere kann die Kontaktzone eine Kontaktschicht sein. Beispielsweise kann die Kontaktschicht den ersten Freibereich und den zweiten Freibereich zumindest teilweise bedecken.
Für die Kontaktzone verwendete Materialien beziehungsweise Abmessungen der Kontaktzone werden vorzugsweise in- ■ Abhängigkeit von der Querleitfähigkeit der -Schichten ■ • ausgewählt, welche die Kontaktzone elektrisch leitend verbindet. Zum Beispiel weist eine p-dotierte GaN-Schicht eine relativ geringe Querleitfähigkeit auf, weshalb die Kontaktzone in diesem Fall vergleichsweise großflächig ausgebildet werden sollte beziehungsweise ein Material- mit hoher elektrischer Leitfähigkeit enthalten sollte.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des LED- Halbleiterkörpers enthält die Kontaktzone ein metallisches Material. Eine derartige Kontaktzone zeichnet sich durch eine vergleichsweise. gute elektrische Leitfähigkeit aus. ■ Vorteilhafterweise erleichtert dies den Ladüngsträgertransfer zwischen der ersten aktiven Schicht und der zweiten aktiven Schicht .
Bei einer alternativen oder weitergehenden Ausgestaltung des LED-Halbleiterkörpers kann die Kontaktzone aus einem TCO (Transparent Conductive Oxide) wie Indiumoxid, Zinnoxid, Indiumzinnoxid (ITO) oder Zinkoxid gebildet sein. Vorteilhaferweise ist eine Kontaktzone, die ein TCO enthält, strahlungsdurchlässig, so dass die in einem Bereich unterhalb der Kontaktzone erzeugte Strahlung durch die Kontaktzone aus . dem Halbleiterkörper ausgekoppelt werden kann.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung sind die erste und die zweite aktive Schicht in dem Halbleiterkörper monolithisch integriert. Hierbei können die erste und die zweite aktive Schicht in einem gemeinsamen Herstellungsschritt hergestellt werden.
Weiterhin kann der Halbleiterkörper bei der Erfindung ein Dünnfilm-Halbleiterkörper sein. Ist der Halbleiterkörper aus vorgefertigten Schichtenstapeln zusammengesetzt, . so können die einzelnen Schichtenstapel Dünnfilm-Halbleiterkörper sein. •Ein Dünnfilm-Halbleiterkδrper zeichnet sich insbesondere durch mindestens eines der folgenden charakteristischen Merkmale aus : an einer zu einem Trägerelement hin gewandten ersten Hauptfläche einer Strahlungserzeugenden Epitaxieschichtenfolge ist eine reflektierende Schicht aufgebracht oder ausgebildet, die zumindest einen Teil der in der Epitaxieschichtenfolge erzeugten elektromagnetischen Strahlung in diese zurückreflektiert; - die Epitaxieschichtenfolge weist eine Dicke im Bereich von 20μm oder weniger, insbesondere im Bereich zwischen 2μm und lOμm, auf; und - die Epitaxieschichtenfolge enthält mindestens eine
Halbleiterschicht mit zumindest einer Fläche, die eine DurchmischungsStruktur aufweist, die im Idealfall zu einer annähernd ergodischen Verteilung des Lichtes in der epitaktischen Epitaxieschichtenfolge führt, d.h. sie weist ein möglichst ergodisch stochastisches Streuverhalten auf.
Ein Grundprinzip eines Dünnschicht-Leuchtdiodenchips ist beispielsweise in I. Schnitzer et al . , Appl . Phys . Lett. 63 (16), 18. Oktober 1993, 2174 - 2176 beschrieben, deren Offenbarungsgehalt insofern. hiermit durch Rückbezug - aufgenommen wird.
Ein Dünnfilm-Halbleiterkörper ist in guter Näherung ein Lambert'scher Oberflächenstrahler und eignet sich von. daher besonders gut für Projektionsanwendungen.
Wie bereits erwähnt ist die Kontaktzone bei der zweiten Anordnung zwischen der ersten aktiven Schicht und der zweiten aktiven Schicht in den LED-Halbleiterkörper integriert.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung weist der Halbleiterkörper einen ersten Schichtenstapel.. auf , der die ■ erste aktive Schicht umfasst, und einen zweiten. ■ Schichtenstapel, der die zweite aktive Schicht umfasst. Besonders bevorzugt ist die Kontaktzone bei dieser Ausgestaltung zwischen dem ersten Schichtenstapel und dem zweiten Schichtenstapel eingebettet.
Der. erste Schichtenstapel weist insbesondere zusätzlich zur ersten aktiven Schicht eine Halbleiterschicht eines ersten Leitfähigkeitstyps und der zweite Schichtenstapel zusätzlich zur zweiten aktiven Schicht eine Halbleiterschicht eines zweiten Leitfähigkeitstyps auf. Vorzugsweise sind der erste und der zweite Schichtenstapel aus zwei einzelnen Wafern hergestellt. Die Wafer können zur Herstellung des erfindungsgemäßen Halbleiterkörpers derart aufeinander gebondet werden, dass die Halbleiterschicht des ersten' Leitfähigkeitstyps und die Halbleiterschicht des zweiten Leitfähigkeitstyps einander zugewandt sind.
Gemäß einer weiter bevorzugten Ausgestaltung ist die Kontaktzone zwischen der Halbleiterschicht des ersten Leitfähigkeitstyps und der Halbleiterschicht des zweiten Leitfähigkeitstyps angeordnet. Somit ist die Kontaktzone im Hauptstrahlengang des Halbleiterkörpers angeordnet, während bei der ersten Anordnung die Kontaktzone insbesondere außerhalb des HauptStrahlengangs angeordnet ist.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die Kontaktzone eine Kontaktschicht .
Gemäß einer weiter bevorzugten Ausführungsform weist die Kontaktzone mindestens einen ersten Bereich und mindestens einen zweiten Bereich auf. Besonders bevorzugt ist der zweite Bereich elektrisch leitend. Der erste Bereich kann elektrisch leitend oder isolierend sein. Beispielsweise kann die Kontaktzone einen zweiten Bereich in Form eines Kontaktpads oder langgestreckten Kontaktstegs aufweisen, wobei ein den zweiten Bereich umgebendes Material den ersten Bereich bildet. Der zweite Bereich ist vorteilhafterweise derart angeordnet, dass er eine elektrische Verbindung zwischen dem- ersten und dem zweiten Schichtenstapel herstellt. Insbesondere kann der zweite Bereich ein metallisches Material enthalten. Der zweite Bereich ist vorzugsweise auf einer dem gegenüberliegenden Schichtenstapel zugewandten Oberfläche des ersten oder zweiten Schichtenstapels aufgebracht. Alternativ kann jeder Schichtenstapel mindestens einen zweiten Bereich aufweisen, der derart angeordnet ist, dass jeweils zwei zweite Bereiche beim Aufeinanderstapeln der beiden Schichtenstapel aufeinander zum Liegen kommen.
Zweckmäßigerweise enthält die Kontaktzone ein Material, das für die von der ersten und/oder zweiten aktiven Schicht erzeugte Strahlung durchlässig ist. Somit sind durch die im Hauptstrahlengang angeordnete Kontaktzone keine wesentlichen Strahlungsverluste zu befürchten.
Die Kontaktzone kann ein TCO enthalten. Weiterhin kann die Kontaktzone ein Haftmittel enthalten.-
Ferner kann auf der Halbleiterschicht, des ersten Leitfähigkeitstyps- eine erste VerbindungsSchicht und auf der Halbleiterschicht des zweiten Leitfähigkeitstyps eine zweite VerbindungsSchicht aufgebracht sein. Die Verbindungsschichten können insbesondere dafür vorgesehen sein, den Ladungsträgertransfer zwischen den Schichtenstapeln weiter zu verbessern. Vorzugsweise enthalten die Verbindungsschichten ein strahlungsdurchlässiges und elektrisch leitendes Material wie TCO. Besonders bevorzugt ist die Kontaktzone zwischen der ersten Verbindungsschicht und der zweiten Verbindungsschicht angeordnet .
Weiterhin ist mittels der Kontaktzone zwischen dem ersten und zweiten Schichtenstapel mit Vorteil eine mechanische Verbindung hergestellt.
Bevorzugterweise erzeugen die erste und die zweite aktive Schicht Strahlung gleicher Wellenlänge. Vorteilhafterweise wird so gegenüber herkömmlichen LED-Halbleiterkörpern die Strahlungsmenge erhöht. Weiter bevorzugt erfolgt die Hauptabstrahlung des LED- Halbleiterkörpers in vertikaler Richtung. Insbesondere erfolgt die Hauptabstrahlung innerhalb eines vergleichsweise eingeengten Raumwinkels, so dass die Leuchtdichte vorteilhaft erhöht ist. Die Leuchtdichte ist die optische Leistung, pro Emissionsfläche des Halbleiterkörpers und Raumwinkelelement.
Besonders- bevorzugt durchstrahlt die von der ersten aktiven • Schicht erzeugte Strahlung die zweite aktive Schicht. Dies . . ist insbesondere in Kombination mit einer .Reflexionsschicht, die zur Reflexion der von den aktiven Schichten erzeugten Strahlung in vertikaler Richtung vorgesehen sein kann, von Vorteil. Denn im Gegensatz zu aktiven Schichten, die Strahlung unterschiedlicher Wellenlängen erzeugen, hat hierbei die Absorption von reflektierter Strahlung durch die jeweils andere aktive Schicht auf die emittierte Gesamtstrahlung keine nachteilige Auswirkung.
Gemäß einer Variante enthält der Halbleiterkörper, vorzugsweise eine der beiden aktiven Schichten oder beide . aktive Schichten, AlnGa1nIn1-n-raP, wobei O.≤ n ≤ l, O ≤ m ≤ l und n+m < 1 ist .
Gemäß einer weiteren Variante enthält der Halbleiterkörper, vorzugsweise eine der beiden aktiven Schichten oder beide aktive Schichten, AlnGa1nIn1_n.mAs , wobei O ≤ n ≤ l, O ≤ m ≤ l und n+m < 1 ist.
Gemäß einer weiteren Variante enthält der Halbleiterkörper, vorzugsweise eine der beiden aktiven Schichten öder beide aktive Schichten, AlnGamIni-n-mN, wobei O ≤ n ≤ l, 0 < m < 1 und n+m < 1 ist .
Der erfindungsgemäße LED-Halbleiterkörper kann mit Vorteil für ein Strahlungsemittierendes Bauelement verwendet werden, denn mittels des LED-Halbleiterkörpers können hohe Leuchtdichten bei vergleichsweise geringer Bauteilgröße erzielt werden.
Weiterhin kann der erfindungsgemäße LED-Halbleiterkörper beziehungsweise das Strahlungsemittierende Bauelement., das den erfindungsgemäßen LED-Halbleiterkörper aufweist, insbesondere zur Ailgemeinbeleuchtung, zur Hinterleuchtung, beispielsweise von Displays, oder- für Projektionsanwendungen verwendet werden.
Weitere Merkmale, Vorteile und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den nachfolgend in Verbindung mit den Figuren 1 bis 4 erläuterten Ausführungsbeispielen.
Es zeigen: ■ • •■ • . . . . •
Figur 1 eine schematische Querschnittsansicht eines ersten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen LED- Halbleiterkörpers,
Figur 2 eine schematische Querschnittsansicht eines zweiten' Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen LED- Halbleiterkörpers,
Figur 3 eine schematische Querschnittsansicht eines dritten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen LED- Halbleiterkörpers , Figur 4 eine schematische Querschnittsansicht eines vierten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen LED- Halbleiterkörpers .
Der in Figur 1 dargestellte LED-Halbleiterkörper 1 gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel weist eine erste Strahlungserzeugende aktive Schicht 2 und eine zweite Strahlungserzeugende aktive Schicht 3 auf, wobei die aktiven Schichten in vertikaler Richtung, das heißt parallel zu einer Abstrahlrichtung und senkrecht zu einer
Haupterstreckungsrichtung der aktiven Schichten übereinander angeordnet sind. Zwischen den aktiven Schichten 2, 3 sind eine erste Halbleiterschicht 5 eines ersten Leitfähigkeitstyps, beispielsweise einer p-leitende Halbleiterschicht, und eine zweite Halbleiterschicht 6 eines zweiten Leitfähigkeitstyps, beispielsweise eine n-leitende Halbleiterschicht, angeordnet.
Durch die Anordnung der beiden aktiven Schichten 2, 3 in dem LED-Halbleiterkörper 1 wird vorteilhafterweise die insgesamt erzeugte Strahlungsmenge erhöht. Da sich die Abmessungen des LED-Halbleiterkörpers 1 gegenüber einem LED-Halbleiterkörper mit nur einer einzigen aktiven Schicht nur unmaßgeblich ändern und insbesondere der Querschnitt des LED- Halbleiterkörpers von der Zahl der aktiven Schichten unabhängig ist, wird weitergehend auch die Leuchtdichte vorteilhaft erhöht.
Der Halbleiterkörper 1 weist eine Kontaktzone 4 auf, welche die Halbleiterschicht 5 mit der Halbleiterschicht • 6 elektrisch leitend verbindet. Vorzugsweise ist der Halbleiterkörper 1 an zumindest einer Seitenflanke derart bearbeitet, dass ein Teil der Halbleiterschicht 5 und der Halbleiterschicht 6 freigelegt sind, wodurch ein erster von Halbleitermaterial unbedeckter Freibereich 9 und ein zweiter von Halbleitermaterial unbedeckter Freibereich 10 gebildet sind. Die Kontaktzone 4 erstreckt sich vom ersten Freibereich 9 zum zweiten Freibereich 10 und bedeckt diese. zumindest teilweise. Die Kontaktzone 4 kann ein Metall, eine Metallverbindung oder ein strahlungsdurchlässiges Oxid (TCO). wie ITO enthalten.
Ferner können zur Verbesserung der elektrischen Verbindung die beiden Halbleiterschichten 5, 6 hochdotiert ausgeführt sein, so dass im Betrieb ein effizienter Tunnelübergang mit einem geringen elektrischen Übergangswiderstand entsteht.
Der LED-Halbleiterkörper 1 weist einen Rückseitenkontakt 7 auf, welcher den aktiven Schichten 2 und 3 in vertikaler Richtung vorgelagert ist. Ferner weist der LED- Halbleiterkörper 1 einen Vorderseitenkontakt 8 auf, welcher den aktiven Schichten 2 und 3 in vertikaler Richtung nachgeordnet ist. Somit wird ein vertikal leitfähiges Bauelement gebildet, das sich durch eine vergleichsweise homogene Stromverteilung innerhalb des LED-Halbleiterkörpers 1 auszeichnet.
Weitergehend kann der Halbleiterkörper 1 auf der Seite des Rückseitenkontakts 7 auf einem Trägerelement (nicht dargestellt) angeordnet sein. Hierbei enthält das Trägerelement vorzugsweise ein elektrisch leitendes Material. Beispielsweise kann der Halbleiterkörper 1 ein Dünnfilm- Halbleiterkörper sein. In diesem Fall wird der LED- Halbleiterkörper 1 insbesondere auf einem vom Trägerelement verschiedenen AufwachsSubstrat aufgewachsen und nachfolgend auf das Trägerelement montiert, was beispielsweise mittels Löten, Bonden oder Kleben geschehen kann, wobei vorzugsweise das Aufwachssubstrat von dem LED-Halbleiterkörper abgelöst ist. Der Rückseitenkontakt 7 kann gleichzeitig als Spiegel dienen, so dass Strahlungsanteile, welche auf den Rückseitenkontakt 7 auftreffen, in vertikaler Richtung, das heißt in diesem Fall in Richtung einer Strahlungsauskoppelseite des LED-Halbleiterkörpers 1, reflektiert werden.
Bei dem in Figur 1 dargestellten Ausführungsbeispiel sind die aktiven Schichten 2 und 3 im Halbleiterkörper 1 vorzugsweise monolithisch integriert. Hingegen werden bei dem in Figur 2 dargestellten Ausführungsbeispiel ein einzelner erster Schichtenstapel I umfassend die aktive Schicht 2 und ein einzelner zweiter Schichtenstapel II umfassend die aktive Schicht 3 miteinander verbunden, um den LED-Halbleiterkörper 1 zu erhalten. Der Herstellungsschritt des Verbindens der beiden Schichtenstapel I und II wird durch die Pfeile symbolisiert.
Auf dem Schichtenstapel I ist eine KontaktSchicht angeordnet, die nach dem Verbinden der beiden Schichtenstapel I und II die Kontaktzone 4 bildet. Alternativ kann die Kontaktschicht auf dem Schichtenstapel II angeordnet sein. Die Kontaktzone 4 ist nachfolgend zwischen der ersten aktiven Schicht 2 und- der zweiten aktiven Schicht 3 in den LED-Halbleiterkörper 1 • ■ integriert. Die Kontaktschicht enthält ein elektrisch leitendes Material . ' Ferner ist die Kontaktschicht für die Strahlung der aktiven Schicht 2 und/oder der aktiven Schicht 3 durchlässig. Vorzugsweise enthält die .Kontaktschicht ein Haftmittel, so dass die beiden Schichtenstapel I und II mittels der Kontaktschicht mechanisch verbunden sind. Auf den Schichtenstapel I kann ein Rückseitenkontakt 7 aufgebracht sein, während auf dem Schichtenstapel II ein Vorderseitenkontakt 8 ausgebildet sein kann. Die Aufbringung der Kontakte kann vor oder nach dem Verbinden der beiden Schichtenstapel I und II erfolgen.
Bei dem in Figur 3 dargestellten Ausführungsbeispiel eines LED-Halbleiterkörpers 1 sind ebenfalls zwei Schichtenstapel I und II aufeinander angeordnet, wobei die Kontaktzone 4 zwischen den Schichtenstapeln I und II in den LED- Halbleiterkörper 1 integriert ist. Die Kontaktzone 4 weist einen ersten Bereich 4a und eine Mehrzahl von zweiten Bereichen 4b auf . Die zweiten Bereiche 4b sind in den ersten Bereich 4a eingebettet. Vorzugsweise sind die zweiten Bereiche 4b elektrisch leitend. Der Bereich 4a kann elektrisch leitend oder isolierend sein.- Wie dargestellt . können die zweiten Bereiche 4b in Form- von Kontaktpads ausgebildet sein, wobei ein zweiter Bereich 4b auf dem Schichtenstapel I und ein anderer zweiter Bereich 4b auf dem Schichtenstapel II angeordnet ist. Die. beiden Schichtenstapel .1 und II sind derart miteinander verbunden, dass die beiden Bereiche 4b aufeinander liegen. Mittels der zweiten Bereiche 4b sind die Schichtenstapel I und II miteinander elektrisch leitend verbunden. Ferner sind die aktiven.Schichten 2 und 3 und die Kontaktzone 4 derart zueinander angeordnet, dass die aktiven Schichten 2 und 3 in Serie geschaltet sind.
Die beiden Schichtenstapel I und II können mittels der zweiten Bereiche 4b aufeinander gebondet sein. Zusätzlich kann der erste Bereich 4a ein Haftmittel enthalten, das die beiden Schichtenstapel i und II mechanisch verbindet . Vorzugsweise ist der erste Bereich 4a für die von der aktiven Schicht 2 und/oder der aktiven Schicht 3 erzeugte Strahlung durchlässig.
Der in Figur 4 dargestellte LED-Halbleiterkörper 1 weist einen ersten Schichtenstapel I und einen dem ersten Schichtenstapel I in vertikaler Richtung nachgeordneten zweiten Schichtenstapel II auf, wobei zwischen dem Schichtenstapel I und dem Schichtenstapel II die Kontaktzone 4 angeordnet ist. Die Kontaktzone 4 umfasst einen ersten Bereich 4a und einen zweiten Bereich.4b. Der erste Bereich 4a und der zweite Bereich 4b sind zwischen . einer ersten Verbindungsschicht 4c und einer zweiten VerbindungsSchicht 4d angeordnet. Vorzugsweise dienen die erste VerbindungsSchicht 4c und die zweite VerbindungsSchicht 4d zur Verbesserung des Ladungsträgertransfers zwischen den Schichtenstapeln I und II. Beispielsweise können die Verbindungsschichten 4c und 4d ein strahlungsdurchlässiges elektrisch leitendes Oxid (TCO) wie ITO enthalten. Besonders bevorzugt werden die Verbindungsschichten 4c und 4d vor dem Verbinden der beiden. Schichtenstapel I und II auf den jeweiligen Schichtenstapel aufgebracht. Einer der beiden Schichtenstapel I und II wird ferner mit- dem zweiten Bereich 4b, der insbesondere als Kontaktpad oder Kontaktsteg ausgebildet ist, versehen. Der zweite Bereich 4b enthält ein Material, insbesondere ein Metall, mit einem geringen elektrischen Widerstand, so dass ein vergleichsweise guter Stromfluss über die Kontaktzone 4 hinweg erfolgen kann. Der erste Bereich 4a enthält vorzugsweise ein Haftmittel, so dass die Schichtenstapel I und II insbesondere mittels des ersten Bereichs 4a mechanisch verbunden sind.
Die Erfindung ist nicht durch die Beschreibung anhand der Ausführungsbeispiele beschränkt. Vielmehr umfasst die Erfindung jedes neue Merkmal sowie jede Kombination von Merkmalen, was insbesondere jede Kombination von Merkmalen in den Patentansprüchen beinhaltet, auch wenn dieses Merkmal oder diese Kombination selbst nicht explizit in den Patentansprüchen oder Ausführungsbeispielen angegeben ist.

Claims

Patentansprüche
1. LED-Halbleiterkörper (1) mit mindestens einer ersten Strahlungserzeugenden aktiven Schicht (2) und mindestens einer zweiten Strahlungserzeugenden aktiven Schicht (3) , die in vertikaler Richtung über die erste aktive Schicht (2) gestapelt und mit der ersten aktiven Schicht (2) in Serie geschaltet ist, wobei die erste aktive Schicht (2) und die zweite aktive Schicht (3) mittels einer Kontaktzone (4) elektrisch leitend verbunden sind.
2. LED-Halbleiterkörper (1) nach Anspruch 1, wobei die Kontaktzone (4) an einer Seitenflanke des LED- Halbleiterkörpers (1) angeordnet ist.
I
3. LED-Halbleiterkörper (1) nach Anspruch 1 oder 2, wobei der ersten aktiven Schicht (2) in vertikaler Richtung eine Halbleiterschicht (5) eines ersten Leitfähigkeitstyps nachgeordnet ist .
4. LED-Halbleiterkörper (1) nach Anspruch 3, wobei zwischen der Halbleiterschicht (5) des ersten Leitfähigkeitstyps und der zweiten aktiven Schicht (3) eine Halbleiterschicht (6) eines zweiten Leitfähigkeitstyps angeordnet ist.
5. LED-Halbleiterkörper (1) nach Anspruch 4, wobei die Halbleiterschicht (5) des ersten Leitfähigkeitstyps und die Halbleiterschicht (6) des zweiten Leitfähigkeitstyps einen Tunnelübergang bilden.
6. LED-Halbleiterkörper (1) nach Anspruch 4 oder 5, wobei die Halbleiterschicht (5) des ersten Leitfähigkeitstyps einen ersten von Halbleitermaterial unbedeckten Freibereich (9) aufweist.
7. LED-Halbleiterkörper (1) nach Anspruch 6, wobei die Halbleiterschicht (6) des zweiten Leitfähigkeitstyps einen zweiten von Halbleitermaterial unbedeckten Freibereich (10) aufweist.
8'. LED-Halbleiterkörper (1) nach Anspruch 7, wobei sich die Kontaktzone (4) vom ersten Freibereich (9) zum zweiten Freibereich (10) erstreckt.
9. LED-Halbleiterkörper (1) nach Anspruch 8, wobei die Kontaktzone (4) eine Kontaktschicht ist.
10. LED-Halbleiterkörper (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Kontaktzone (4) ein metallisches Material enthält.
11. LED-Halbleiterkörper (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Kontaktzone (4) ein TCO enthält.
12. LED-Halbleiterkörper (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die erste (2) und die zweite (3) aktive Schicht in dem Halbleiterkörper (1) monolithisch integriert sind.
13. LED-Halbleiterkörper (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, der ein Dünnfilm-Halbleiterkörper ist.
14. LED-Halbleiterkörper (1) nach Anspruch 1, wobei die Kontaktzone (4) zwischen der ersten aktiven Schicht (2) und der zweiten aktiven Schicht (3) in den LED- Halbleiterkörper (1) integriert ist.
15. LED-Halbleiterkörper (1) nach Anspruch 14, wobei ein erster Schichtenstapel (I) die erste aktive Schicht (2) und ein zweiter Schichtenstapel (II) die zweite aktive Schicht (3) umfasst.
16. LED-Halbleiterkörper (1) nach Anspruch 14 oder 15, wobei die Schichtenstapel (I, II) Dünnfilm-Halbleiterkörper sind.
17. LED-Halbleiterkörper (1) nach Anspruch 15 oder 16, wobei der erste Schichtenstapel (I) zusätzlich zu der ersten aktiven Schicht (2) eine Halbleiterschicht (5) eines ersten- Leitfähigkeitstyps und der zweite Schichtenstapel (II) zusätzlich zu der zweiten aktiven Schicht (3) eine Halbleiterschicht (6) eines zweiten Leitfähigkeitstyps umfasst.
18.- LED-Halbleiterkörper (1) nach Anspruch 17, wobei die Kontaktzone (4) zwischen der Halbleiterschicht (5) des ersten Leitfähigkeitstyps und der Halbleiterschicht (6) des zweiten Leitfähigkeitstyps angeordnet ist. •
19. LED-Halbleiterkörper (1) nach einem der Ansprüche 14 bis
18. wobei die Kontaktzone (4) eine Kontaktschicht ist.
20. LED-Halbleiterkörper (1) nach einem der Ansprüche 14 bis
19. wobei die Kontaktzone (4) mindestens einen ersten Bereich (4a) und mindestens einen zweiten Bereich (4b) aufweist.
21. LED-Halbleiterkörper (1) nach Anspruch 20, wobei der zweite Bereich (4b) elektrisch leitend ist,
22. LED-Halbleiterkörper (1) nach Anspruch 21, wobei. der zweite. Bereich (4b) ein metallisches Material enthält.
23. LED-Halbleiterkörper (1) nach einem der Ansprüche 14 bis 22 , wobei die Kontaktzone (4) ein Material enthält, das. für die von der ersten (2) und/oder zweiten (3) aktiven Schicht erzeugte Strahlung durchlässig ist.
24. LED-Halbleiterkörper (1) nach Anspruch 23, wobei die Kontaktzone (4) ein TCO enthält.
25. LED-Halbleiterkörper (1) nach einem der Ansprüche 14 bis
24, wobei die Kontaktzone (4) ein Haftmittel enthält.
26. LED-Halbleiterkörper (1) nach einem der Ansprüche 17 bis
25, wobei auf der- Halbleiterschicht (5) des ersten Leitfähigkeitstyps eine erste Verbindungsschicht (4c) und auf der Halbleiterschicht (6) des zweiten Leitfähigkeitstyps eine zweite Verbindungsschicht (4d) aufgebracht ist.
27. LED-Halbleiterkδrper (1) nach Anspruch 26, wobei die Kontaktzone (4) zwischen der ersten Verbindungsschicht (4c) und der zweiten Verbindungsschicht (4d) angeordnet ist.
28. LED-Halbleiterkörper (1) nach Anspruch 26 oder 27, wobei die erste VerbindungsSchicht (4c) und die zweite Verbindungsschicht (4d) ein TCO enthalten.
29. LED-Halbleiterkörper (1) nach einem der Ansprüche 15 bis 28, wobei der erste Schichtenstapel (I) und der zweite Schichtenstapel (II) mittels der Kontaktzone (4) mechanisch verbunden sind.
30. LED-Halbleiterkörper (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die erste (2) und die zweite (3) aktive Schicht Strahlung gleicher Wellenlänge erzeugen.
31. LED-Halbleiterkörper (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dessen
Hauptabstrahlung in vertikaler Richtung erfolgt.
32. LED-Halbleiterkörper (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die von der ersten aktiven Schicht (2) erzeugte Strahlung die zweite aktive Schicht (3) durchstrahlt.
33. LED-Halbleiterkörper (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Halbleiterkörper (1) , vorzugsweise eine der beiden aktiven Schichten (2,3) oder beide aktive Schichten (2,3), AlnGamIni-n-mP enthält, wobei O ≤ n ≤ l, 0 < m < 1 und n+m < 1.
34. LED-Halbleiterkörper (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 32, wobei der Halbleiterkörper (1) , vorzugsweise eine der beiden aktiven Schichten (2,3) oder beide' aktive Schichten (2,3), AlnGamIni-n.mAs enthalten, wobei O ≤ n ≤ l, Q < m < 1 und n+m < 1.
35. LED-Halbleiterkörper (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 32, wobei der Halbleiterkörper (1) , vorzugsweise eine der beiden aktiven Schichten (2,3) oder beide aktive Schichten (2,3), AlnGamIni-n.mN enthalten, wobei O ≤ n ≤ l, O ≤ ra ≤ l und n+m ≤ 1.
36. Verwendung eines LED-Halbleiterkörpers (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 35 für ein Strahlungsemittierendes Bauelement .
37. Verwendung eines LED-Halbleiterkörpers (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 35 zur Allgemeinbeleuchtung.
38. Verwendung eines LED-Halbleiterkörpers (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 35 zur Hinterleuchtung, beispielsweise von Displays .
39. Verwendung eines LED-Halbleiterkörpers (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 35 für Projektionsanwendungen.
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