JP2004235649A - 電気コンタクト領域を備えたモジュールの製造方法および半導体層列および活性ゾーンを有するモジュール - Google Patents
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Abstract
【解決手段】n導電型のAlGaInPベースまたはAlGaInAsベースの外側層と電磁放射を放出する活性ゾーンとを有する半導体層列をエピタキシャル成長によって調製するステップと、Auおよび少なくとも1つのドープ物質を有する電気コンタクト材料を外側層上に被着するステップと、外側層をテンパリングするステップとを有しており、電気コンタクト材料を被着するステップで用いられるドープ物質はGe、Si、Sn、Teのグループの少なくとも1つの元素を含む。
【選択図】図1
Description
a)放射を形成するエピタキシ層列のうち支持体基板に向かう第1の主表面に反射層を有している。この反射層はエピタキシ層列で形成される電磁放射の少なくとも一部を反射する。
b)エピタキシ層列は20μm以下の厚さ、特に10μm以下の厚さを有する。
c)エピタキシ層列は少なくとも1つの面を有する少なくとも1つの半導体層を有する。少なくとも1つの面には導入構造部が設けられており、これは理想的なケースでは光を近似にエルゴード的に分散させながらエピタキシ層列内に案内し、エルゴード確率的な散乱特性を形成する。
a:(1−a) ここで0.4≦a≦1
の比で有する。
b:(1−b) ここで0.4≦b≦1
の比で有する。外側層の場合と同様に電流拡大層におけるAl含有量またはAlとGaとの比は有利にはモジュールの特性に作用する。
a:(1−a) ここで0.4≦a≦1
の比で有する。
b:(1−b) ここで0.4≦b≦1
の比で有する。外側層の場合と同様に電流拡大層におけるAl含有量またはAlとGaとの比はモジュールの特性に作用する。
2 電気コンタクト
3 コンタクト層
4、10、12 バリア層
5 端子層
6 端子材料
7 外側層
8 半導体層列
9 AuZn層
11 はんだ層
13 中間層
14 支持体基板
15 後面コンタクト
16 Ti層
17 成長層
18 マスク層
Claims (41)
- n導電型のAlGaInPベースまたはAlGaInAsベースの外側層と電磁放射を放出する活性ゾーンとを有する半導体層列をエピタキシャル成長によって調製するステップと、
Auおよび少なくとも1つのドープ物質を有する電気コンタクト材料を外側層上に被着するステップと、
外側層をテンパリングするステップとを有しており、
電気コンタクト材料を被着するステップで用いられるドープ物質はGe、Si、Sn、Teのグループの少なくとも1つの元素を含む
ことを特徴とする電気コンタクト領域を備えたモジュールの製造方法。 - 外側層は4元半導体材料をベースとする、請求項1記載の方法。
- 電気コンタクト材料におけるドープ物質成分は多くとも5重量%であり、有利には多くとも3重量%であり、特に有利には0.1重量%〜1.5重量%である、請求項1または2記載の方法。
- 電気コンタクト材料を複数の材料層から形成し、そのうち少なくとも1つの層を主としてAuから形成し、少なくとも1つの別の層は主として別の材料から形成する、請求項1から3までのいずれか1項記載の方法。
- 電気コンタクト材料は少なくとも1つのAu‐ドープ物質合金を有し、ここでAuと合ドープ物質との比はほぼ共晶を形成する組成に相応する、請求項1または2記載の方法。
- 外側層をテンパリングするステップの前または後にコンタクト材料へのコンタクトが生じるように電気端子材料を被着する、請求項1から5までのいずれか1項記載の方法。
- 電気端子材料は外側層から見て少なくとも1つの第1の層および少なくとも1つの第2の層を有しており、ここで第1の層は拡散バリアであり、第2の層は電気端子面である、請求項6記載の方法。
- 第1の層はTi、Pt、TiPt、TiW、TiN、TiW:Nのうち少なくとも1つの物質を有しており、第2の層はAl、Ti、Pt、Auのうち少なくとも1つの物質を有している、請求項7記載の方法。
- 外側層のうち電気コンタクト領域に対して設けられる少なくとも1つの表面をコンタクト材料の被着前に洗浄する、請求項1から8までのいずれか1項記載の方法。
- コンタクト材料の下方にTi、Cr、V、Niのうち少なくとも1つの物質を有する層を設け、該層の厚さを0.1nm以上100nm以下、有利には1nm以上20nm以下とする、請求項1から9までのいずれか1項記載の方法。
- 電気コンタクト領域の設けられる位置にウィンドウを形成したマスク層を外側層へ被着し、電気端子材料の被着後にマスク層上に存在するコンタクト材料および端子材料をマスク層とともに除去する、請求項6から10までのいずれか1項記載の方法。
- 外側層をテルル、ケイ素、セレン、硫黄、ゲルマニウム、錫のうち少なくとも1つの物質でドープし、そのドープ濃度を5・1017cm−3以上とし、有利には8・1017cm−3以上5・1019cm−3以下とする、請求項1から11までのいずれか1項記載の方法。
- 成長基板から外側層を有する半導体層列を成長させ、当該の半導体層列を支持体基板のフロント側に被着し、成長基板および成長基板とエピタキシャル成長された半導体層列とのあいだの中間層を除去することにより外側層を露出させる、請求項1から12までのいずれか1項記載の方法。
- エピタキシャル成長された半導体層列は発光ダイオード層列、例えば薄膜発光ダイオード用層列である、請求項13記載の方法。
- テンパリングするステップの前に支持体基板とエピタキシャル成長された半導体層列とのあいだにはんだ層を設け、続いて当該のはんだ層がほとんど溶融しない温度でテンパリングを行う、請求項13または14記載の方法。
- テンパリングするステップの前にエピタキシャル成長された半導体層列とは反対側の支持体基板の表面に電気的な後面コンタクトを被着する、請求項13から15までのいずれか1項記載の方法。
- 支持体基板は半導体材料、例えばGaAsまたはGeを含むか有利には主としてこれらの物質から成る半導体材料であり、後面コンタクトはAuおよびGe、Zn、Beのうち少なくとも1つの物質を含む、請求項16記載の方法。
- 外側層は少なくとも部分的にAlおよびGaを
a:(1−a) ここで0.4≦a≦1
の比で有する、請求項1から17までのいずれか1項記載の方法。 - a≧0.45である、請求項18記載の方法。
- a≧0.50である、請求項18記載の方法。
- 付加的にa≦0.65である、請求項18から20までのいずれか1項記載の方法。
- 付加的にa≦0.60である、請求項18から20までのいずれか1項記載の方法。
- エピタキシャル成長された半導体層列および電磁放射を放出する活性ゾーンを有しており、
半導体層列はn導電型のAlGaInPベースまたはAlGaInAsベースの外側層を有しており、
外側層上に電気コンタクトが被着されている、
半導体層列および活性ゾーンを有するモジュールにおいて、
電気コンタクトはAuおよび少なくとも1つのドープ物質を有する電気コンタクト材料を含んでおり、当該のドープ物質はGe、Si、Sn、Teのグループのうち少なくとも1つの元素を含む
ことを特徴とする半導体層列および活性ゾーンを有するモジュール。 - 電気コンタクトは電気端子材料を有する、請求項23記載のモジュール。
- 電気コンタクト材料におけるドープ物質成分は多くとも5重量%であり、有利には多くとも3重量%であり、特に有利には0.1重量%〜1.5重量%である、請求項23または24記載のモジュール。
- 電気コンタクト材料は複数の材料層から成り、そのうち少なくとも1つの層は主としてAuから成り、少なくとも1つの別の層は主として少なくとも1つのドープ物質から成る、請求項23から25までのいずれか1項記載のモジュール。
- 電気コンタクト材料は少なくとも1つのAu‐ドープ物質合金を有し、ここでAuとドープ物質との比はほぼ共晶を形成する組成に相応する、請求項23または24記載のモジュール。
- 電気端子材料は外側層から見て少なくとも1つの第1の層および少なくとも1つの第2の層を有しており、ここで第1の層は拡散バリアであり、第2の層は電気端子面である、請求項24から27までのいずれか1項記載のモジュール。
- 第1の層はTi、Pt、TiPt、TiW、TiN、TiW:Nのうち少なくとも1つの物質を有しており、第2の層はAl、Auのうち少なくとも1つの物質を有している、請求項28記載のモジュール。
- コンタクト材料の下方にTi、Cr、V、Niのうち少なくとも1つの物質を有する層が設けられており、該層の厚さは0.1nm以上100nm以下、有利には1nm以上20nm以下である、請求項23から29までのいずれか1項記載のモジュール。
- 外側層はテルル、ケイ素、セレン、硫黄、ゲルマニウム、錫のうち少なくとも1つの物質でドープされており、そのドープ濃度は5・1017cm−3以上であり、有利には8・1017cm−3以上5・1019cm−3以下である、請求項23から30までのいずれか1項記載のモジュール。
- エピタキシャル成長された半導体層列は発光ダイオード層列、例えば薄膜発光ダイオード用層列である、請求項23から31までのいずれか1項記載のモジュール。
- 外側層は少なくとも部分的にAlおよびGaを
a:(1−a) ここで0.4≦a≦1
の比で有する、請求項23から32までのいずれか1項記載のモジュール。 - a≧0.45である、請求項33記載のモジュール。
- a≧0.50である、請求項33記載のモジュール。
- 付加的にa≦0.65である、請求項33から35までのいずれか1項記載のモジュール。
- 付加的にa≦0.60である、請求項33から35までのいずれか1項記載のモジュール。
- 半導体層列は外側層と活性ゾーンとのあいだに配置された電流拡大層を有しており、該層は少なくとも部分的にAl、Gaを
b:(1−b) ここで0.4≦b≦1
の比で有する、請求項33から37までのいずれか1項記載のモジュール。 - b≧0.45である、請求項38記載のモジュール。
- b≧0.50である、請求項38記載のモジュール。
- 少なくとも電流拡大層の一部のAlとGaとの比は外側層の一部のAlとGaとの比にほぼ相応する、請求項33から40までのいずれか1項記載のモジュール。
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