KR20160002962A - 광전자 반도체 칩 및 광전자 반도체 컴포넌트 - Google Patents

광전자 반도체 칩 및 광전자 반도체 컴포넌트 Download PDF

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오스람 옵토 세미컨덕터스 게엠베하
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Abstract

본 발명은, 직사각형이 아닌 평행사변형의 커버면(1) 및 커버면(1)에 대해 간격을 두고 배치되어 있고 커버면(1)에 대해 적어도 국부적으로 평행하게 진행하는 활성 구역(21)을 구비한 광전자 반도체 칩과 관련이 있으며, 이 경우 상기 커버면(1)은 방사선 배출면(11)을 포함하고, 상기 방사선 배출면을 통해 작동중에 상기 활성 구역(21) 내에서 발생한 전자기 방사선이 배출되고, 상기 방사선 배출면(11)은 적어도 4개의 코너(12)를 포함하며, 그리고 상기 커버면(1)은 적어도 하나의 삼각형 접속면(13a, 13b)을 포함하고, 상기 접속면을 통해 상기 활성 구역이 전기적으로 접속 가능하다.

Description

광전자 반도체 칩 및 광전자 반도체 컴포넌트 {OPTOELECTRONIC SEMICONDUCTOR CHIP AND OPTOELECTRONIC SEMICONDUCTOR COMPONENT}
본 발명은 광전자 반도체 칩과 관련이 있다. 그 밖에, 본 발명은 광전자 반도체 컴포넌트와 관계된다.
간행물 US 6,163,036호는 광전자 반도체 칩 및 광전자 반도체 컴포넌트를 기술한다.
본 발명에서 해결되어야 할 과제는 방사선 배출면이 특히 크게 형성될 수 있는 광전자 반도체 칩을 제시하는 것이다. 또한, 본 발명에서 해결되어야 할 과제는 특히 간단하고도 비용 저렴하게 제조 가능한 광전자 반도체 컴포넌트를 제시하는 것이다.
광전자 반도체 칩의 적어도 하나의 실시예에 따르면, 상기 광전자 반도체 칩은 직사각형이 아닌 평행사변형의 커버면을 포함한다. 상기 커버면은 제조 허용 오차 범위에서 평행사변형이다. 다시 말해, 상기 커버면은 각각 2개의 제조 허용 오차 범위에서 서로 평행한 경계선을 포함한다. 이 경우, 상기 경계선들은 +/- 5%의 허용 오차로 서로 평행하게 배치되어 있다.
상기 커버면은 광전자 반도체 칩의 주 표면에 의해 형성되어 있다.
상기 커버면은 광전자 반도체 칩의 바닥면을 등지고 있다. 광전자 반도체 칩의 상기 바닥면은 캐리어 상에 장착될 목적으로 제공될 수 있다.
상기 커버면은 예를 들어 광전자 반도체 칩의 상부면에 형성되어 있고 상기 광전자 반도체 칩의 전체 상부면을 포함한다. 상기 광전자 반도체 칩은 직사각형이 아닌 평행사변형의 커버면 이외에, 직사각형이 아닌 평행사변형의 횡단면 및 직사각형이 아닌 평행사변형의 바닥면도 포함할 수 있다. 상기 횡단면 및 바닥면은 제조 허용 오차 범위에서 커버면에 대해 평행하게 진행할 수 있다.
광전자 반도체 칩의 적어도 하나의 실시예에 따르면, 상기 광전자 반도체 칩은 활성 구역을 포함한다. 상기 활성 구역은 광전자 반도체 칩의 작동중에 전자기 방사선, 예컨대 광을 발생할 목적으로 제공되어 있다. 상기 활성 구역은 광전자 반도체 칩 내부에서 커버면에 대해 간격을 두고 배치되어 있고, 제조 허용 오차 범위에서 커버면에 대해 적어도 국부적으로 평행하게 진행한다.
광전자 반도체 칩의 적어도 하나의 실시예에 따르면, 상기 커버면은 방사선 배출면을 포함하고, 상기 방사선 배출면을 통해 작동중에 상기 활성 구역 내에서 발생한 전자기 방사선이 배출된다. 다시 말해, 상기 방사선 배출면은 상기 커버면의 일부에 의해 형성되어 있다. 상기 방사선 배출면으로는 예를 들어 광전자 반도체 칩의 단 하나의 방사선 배출면이 고려된다. 이와 같은 경우에 광전자 반도체 칩의 측면들을 통해서는 상기 활성 구역 내에서 발생한 전자기 방사선이 상기 반도체 칩으로부터 거의 배출되지 않거나 전혀 배출되지 않는다.
광전자 반도체 칩의 적어도 하나의 실시예에 따르면, 상기 방사선 배출면은 적어도 4개의 코너를 포함한다. 상기 방사선 배출면은 예를 들어 직사각형으로 형성될 수 있다. 그 밖에, 상기 방사선 배출면은 다각형, 예컨대 오각형 또는 육각형에 의해 형성될 수 있다.
광전자 반도체 칩의 적어도 하나의 실시예에 따르면, 상기 커버면은 적어도 하나의 삼각형 접속면을 포함한다. 이 경우, 상기 접속면은 제조 허용 오차 범위에서 삼각형으로 형성되어 있다. 상기 접속면은 광전자 반도체 칩의 전기 접속면이고, 상기 접속면을 통해 상기 활성 구역이 전기적으로 접속 가능하다. 상기 접속면은 전기 전도성 재료, 예컨대 금속화층에 의해 국부적으로 또는 완전히 덮일 수 있다.
광전자 반도체 칩의 적어도 하나의 실시예에 따르면, 상기 광전자 반도체 칩은 직사각형이 아닌 평행사변형의 커버면 및 커버면에 대해 간격을 두고 배치되어 있고 커버면에 대해 적어도 국부적으로 평행하게 진행하는 활성 구역을 포함한다. 이 경우, 상기 커버면은 방사선 배출면을 포함하고, 상기 방사선 배출면을 통해 작동중에 상기 활성 구역 내에서 발생한 전자기 방사선이 배출되며, 이때 상기 방사선 배출면은 적어도 4개의 코너를 포함한다. 또한, 상기 커버면은 적어도 하나의 삼각형 접속면을 포함하고, 상기 접속면을 통해 상기 활성 구역이 전기적으로 접속 가능하다.
본 출원서에 기술된 광전자 반도체 칩은 다른 무엇보다, 직사각형이 아닌 평행사변형의 커버면을 포함하는 직사각형이 아닌 평행사변형의 반도체 칩의 단부들에서 전기 접속면이 특히 공간 절약적으로 형성될 수 있다는 사실에 기초한다.
또한, 본 출원서에 기술된 광전자 반도체 칩들을 제조시 직선을 따라서 진행하는 개별화 홀들에 의해 생성할 수 있다. 상기 개별화 홀들로는 예를 들어 톱 홀(saw hole)들이 고려될 수 있다. 다수의 광전자 반도체 칩을 구비한 일 반도체 웨이퍼는 상기 개별화 홀들에 의해 광전자 반도체 칩들로 개별화된다. 이 경우, 상이한 방향으로 진행하는 개별화 홀들의 주 연장 방향은 서로 수직으로 중첩되지 않고, 서로 교차하며 진행함으로써, 결과적으로 직사각형이 아닌 평행사변형의 커버면들을 갖는 반도체 칩들이 야기된다.
또한, 이와 같은 방식으로, 광전자 반도체 칩의 접속면이 광전자 반도체 칩의 커버면의 전체 폭 또는 전체 길이에 걸쳐서 연장될 필요없이, 직사각형 또는 직사각형에 가까운 방사선 배출면을 구비한 광전자 반도체 칩을 구현할 수 있다. 다시 말해, 직사각형이 아닌 평행사변형의 커버면을 구비한 광전자 반도체 칩을 이용하여, 종래의 직사각형의 광전자 반도체 칩에 비해 면적 측면에서 더 작은 접촉면에서 동시에 직사각형에 가까운 전체 조명 패턴에 의해 균일한 조명 패턴을 제조할 수 있다. 본 출원서에 기술된 광전자 반도체 칩에서 상기 방사선 배출면은 접속면과 비교하여 특히 크게 선택될 수 있다.
"평행하게", "삼각형", "직사각형"과 같은 구조적인 용어들은 본 출원서에서 그리고 다음에서 명시적으로 언급되어 있지 않더라도 엄격한 수학적 개념에서 이해되지 않고, 오히려 이와 같은 용어들은 제조 허용 오차 범위에서 가능한 형성예들과 관계된다.
광전자 반도체 칩의 적어도 하나의 실시예에 따르면, 상기 커버면은 오로지 상기 방사선 배출면 및 상기 적어도 하나의 삼각형 접속면만을 포함한다. 다시 말해, 상기 커버면은 오로지 이러한 커버면을 함께 완전하게 채우는 이와 같은 구성 부품들만으로 형성되어 있다.
광전자 반도체 칩의 적어도 하나의 실시예에 따르면, 상기 커버면은 정확히 하나의 방사선 배출면 및 상기 커버면의 서로 마주 놓인 측면들에 배치되어 있는 정확히 2개의 삼각형 접속면을 포함한다. 이 경우, 상기 방사선 배출면은 상기 2개의 삼각형 접속면 사이에 배치되어 있다. 이와 같은 경우에 상기 커버면은 상기 방사선 배출면 및 상기 2개의 삼각형 접속면으로 구성되어 있다. 즉, 상기 평행사변형의 커버면은 2개의 삼각형 및 예를 들어 하나의 직사각형 또는 육각형으로 구분되어 있다. 이와 같은 방식으로 특히 간단하게, 접속면들이 평행사변형 커버면의 코너들에 배치되어 있는, 하나의 방사선 배출면을 구비한 광전자 반도체 칩을 제조할 수 있다. 상기 접속면들이 커버면에서 차지하는 면적 비율은 간단한 방식으로 평행사변형이 기울어진 각도를 통해 조정될 수 있다.
광전자 반도체 칩의 적어도 하나의 실시예에 따르면, 상기 방사선 배출면은 직사각형이다. 이와 같은 상황은 예를 들어, 상기 커버면이 정확히 하나의 직사각형 방사선 배출면 및 2개의 삼각형 접속면으로 구분됨으로써 달성될 수 있다. 이 경우, 상기 삼각형 접속면들은 상기 직사각형 방사선 배출면의 2개의 서로 마주 놓인 측면에 배치되어 있다.
광전자 반도체 칩의 적어도 하나의 실시예에 따르면, 상기 방사선 배출면은 육각형이다. 다시 말해, 상기 방사선 배출면은 6개의 코너를 포함한다. 이와 같은 경우에 삼각형의 접속면들은 자체 면적에서 특히 작게 형성되어 있고, 예를 들어 단지 평행사변형 커버면의 팁(tip)들만을 포함한다. 이와 같은 방식으로 남아있는 방사선 배출면은 특히 크게 형성되어 있고, 그런데도 직사각형에 가깝게 형성되어 있음으로써, 결과적으로 반도체 칩은 예컨대 정방형 방사선 배출면들이 요구되지 않는 적용예들에서 높은 효율로 사용될 수 있다.
광전자 반도체 칩의 적어도 하나의 실시예에 따르면, 상기 광전자 반도체 칩은 상기 활성 구역을 관통하는 적어도 하나의 관통 홀을 포함하고, 이 경우 상기 관통 홀은 상기 적어도 하나의 삼각형 접속면과 전기 전도성으로 연결되어 있다. 이와 같은 경우에 상기 광전자 반도체 칩은 방사선 배출면에, 이러한 광전자 반도체 칩을 작동시키기 위해 전류를 확산시키는 도체 트랙 또는 트 스트립을 전혀 포함하지 않고, 오히려 전류의 확산은 상기 방사선 배출면 하부에서 칩 표면을 통해 이루어진다. 활성 구역을 관통하는 관통 홀을 구비한 이와 같은 유형의 광전자 반도체 칩들은 원리 측면에서 그리고 직사각형의 반도체 칩들에 대하여 간행물 US 2010/0171135호에 기술되어 있고, 그에 따라 상기 간행물의 공개 내용은 인용 방식으로 명확하게 본 출원서에 포함된다.
광전자 반도체 칩의 적어도 하나의 실시예에 따르면, 상기 적어도 하나의 삼각형 접속면은 와이어 콘택팅 가능하다. 다시 말해, 광전자 반도체 칩의 상기 삼각형 접속면들은 와이어 콘택팅(영문: 와이어 본딩, wire bonding)을 위해 제공되어 있다.
계속해서 광전자 반도체 컴포넌트가 제시된다. 상기 광전자 반도체 컴포넌트는 본 출원서에 기술된 바와 같은 적어도 하나의 광전자 반도체 칩을 포함한다. 다시 말해, 상기 광전자 반도체 칩에 대해 공개된 전체 특징들은 상기 광전자 반도체 컴포넌트를 위해서도 공개되어 있다.
광전자 반도체 컴포넌트의 적어도 하나의 실시예에 따르면, 상기 광전자 반도체 컴포넌트는 본 출원서에 기술된 바와 같은 적어도 하나의 광전자 반도체 칩을 포함한다. 이 경우, 상기 광전자 반도체 컴포넌트는 정확히 하나의 이와 같은 유형의 광전자 반도체 칩, 2개 이상의 이와 같은 유형의 광전자 칩을 포함할 수 있다.
광전자 반도체 칩의 적어도 하나의 실시예에 따르면, 상기 광전자 반도체 컴포넌트는 변환 소자를 포함한다. 상기 변환 소자로는 예를 들어 발광 변환 재료를 함유하는 박막 또는 강성의 플레이트가 고려된다.
상기 변환 재료는 활성 구역 내에서 발생한 전자기 방사선의 일부를 흡수하고, 예를 들어 더 큰 파장의 전자기 방사선을 재방출하도록 제공되어 있다. 즉, 상기 변환 소자는 이와 같은 방사선을 파장 변환한다.
상기 광전자 반도체 칩이 예컨대 자체 활성 구역 내에서 청색 광을 발생하면, 상기 변환 소자는 상기 청색 광의 일부를 흡수하고 더 높은 파장의 광을 방출하도록 제공될 수 있다. 이와 같은 방식으로 반도체 컴포넌트로부터, 상기 광전자 반도체 칩에 의해 직접 방출된 광 및 변환된 광으로 이루어진 예컨대 백색의 혼합광이 방사될 수 있다. 그 밖에, 상기 변환 소자는 이러한 변환 소자 내로 침투하는 상기 광전자 반도체 칩의 거의 전체 방사선을 흡수할 수 있고, 그에 따라 상기 반도체 컴포넌트는 유색 광(coloured light)을 방출할 수 있다.
광전자 반도체 컴포넌트의 적어도 하나의 실시예에 따르면, 상기 변환 소자는 상기 적어도 하나의 광전자 반도체 칩의 방사선 배출면에 배치되어 있다. 이 경우, 상기 변환 소자는 광전자 반도체 칩의 방사선 배출면 상에 직접 설치될 수 있다. 또한, 상기 변환 소자는 예를 들어 방사선 투과성 접착제와 같은 결합제를 통해 상기 적어도 하나의 광전자 반도체 칩의 방사선 배출면과 연결될 수 있다.
광전자 반도체 컴포넌트의 적어도 하나의 실시예에 따르면, 상기 변환 소자는 제조 허용 오차 범위에서 직사각형이다. 다시 말해, 상기 변환 소자는 이러한 변환 소자가 광전자 반도체 칩의 접속면 또는 접속면들을 덮지 않도록 보장하는 커트 아웃(cut-out)들 또는 리세스들을 포함하지 않는다. 오히려 상기 변환 소자는 예컨대 직사각형의 소형 플레이트 또는 직사각형의 박막으로서 형성되어 있다.
이 경우, 상기 광전자 반도체 컴포넌트는 다른 무엇보다, 직사각형이 아닌 평행사변형의 커버면을 구비한 광전자 반도체 칩을 포함하지 않는 종래의 광전자 반도체 컴포넌트의 경우 접속면들이 비어 있도록 유지하기 위해서 변환 소자 내에 리세스들이 제공되어야 한다는 사실을 기초로 한다. 이와 같은 리세스들은 예를 들어 변환 소자로부터 펀칭 공정(punching) 또는 소잉 공정(sawing)에 의해 생성된다. 이제 광전자 반도체 컴포넌트의 제조 비용은 감소할 수 있는데, 그 이유는 본 출원서에 기술된 광전자 반도체 컴포넌트를 위해서는 오로지 구조화되지 않은 직사각형의 변환 소자만이 요구되기 때문이다.
광전자 반도체 컴포넌트의 적어도 하나의 실시예에 따르면, 상기 변환 소자는 상기 적어도 하나의 광전자 반도체 칩의 방사선 배출면을 완전히 덮는다. 다시 말해, 상기 적어도 하나의 광전자 반도체 칩의 방사선 배출면은 상기 변환 소자에 의해 완전히 덮여 있는데, 이와 같은 사실은 상기 변환 소자가 반드시 상기 방사선 배출면과 직접 접촉하고 있다는 것을 뜻하지는 않는다. 그러나 이와 같은 경우에서 그 위에 변환 소자의 일부가 배치되어 있지 않은 방사선 배출면의 부분들은 존재하지 않는다.
광전자 반도체 컴포넌트의 적어도 하나의 실시예에 따르면, 상기 변환 소자는 국부적으로 광전자 반도체 칩의 일 측면 위로 돌출한다. 이와 같은 경우는 상기 광전자 반도체 칩의 방사선 배출면이 직사각형이 아닌, 예를 들어 육각형으로 형성되어 있는 경우이다. 이와 같은 경우에 삼각형 접속면에 이웃하는 상기 변환 소자의 작은 영역이 존재하고, 상기 작은 영역은 상기 방사선 배출면 다음에 직접 배치되어 있지 않고, 오히려 상기 광전자 반도체 칩의 일 측면 위로 돌출하며, 그에 따라 상기 방사선 배출면에 의해 직접 조사되지 않는다. 그러나 변환 소자 내 광 전달에 의해 활성 구역 내에서 발생한 전자기 방사선은 변환 소자의 이와 같은 영역 내로도 유입될 수 있고, 따라서 변환 소자의 이와 같은 영역으로부터도 전자기 방사선이 방출될 수 있다. 이와 같은 방식으로 상기 광전자 반도체 컴포넌트의 발광 면적은 증가하고 방사선 배출면보다 크다.
또한, 크고 균일한 발광 면적을 형성하기 위해서 본 출원서에 기술된 광전자 반도체 컴포넌트 내에 단 하나의 변환 소자에 의해 자체 방사선 배출면들이 덮이는 2개 이상의 광전자 반도체 칩이 조합될 수도 있다.
광전자 반도체 컴포넌트의 적어도 하나의 실시예에 따르면, 상기 변환 소자는 적어도 2개의 광전자 반도체 칩의 방사선 배출면들을 완전히 덮는다. 상기 목적을 위해, 상기 광전자 반도체 칩의 접속면들이 삼각형으로 형성되어 있고 평행사변형 커버면의 코너들에 배치되어 있다는 사실로 인해, 다수의 방사선 배출면을 완전히 덮는 직사각형의 변환 소자가 사용될 수 있다.
광전자 반도체 컴포넌트의 적어도 하나의 실시예에 따르면, 상기 광전자 반도체 컴포넌트는 각각 정확히 하나의 삼각형 접속면을 포함하는 2개의 광전자 반도체 칩을 포함하고, 이 경우 상기 2개의 광전자 반도체 칩은 상기 삼각형 접속면들을 각각 등지는 자체 측면들에서 서로 인접하고, 변환 소자는 상기 2개의 광전자 반도체 칩의 방사선 배출면들을 완전히 덮는다.
이와 같은 경우에 상기 2개의 광전자 반도체 칩의 직사각형이 아닌 2개의 방사선 배출면으로부터 직사각형의 일 방사선 배출면이 구성되고, 상기 직사각형의 방사선 배출면은 상기 광전자 반도체 칩들의 접속면들을 위한 리세스들을 포함하지 않는, 구조화되지 않은 직사각형의 변환 소자에 의해 덮인다.
다음에서 본 출원서에 기술된 광전자 반도체 칩들 및 본 출원서에 기술된 광전자 반도체 컴포넌트들이 실시예들 및 해당하는 도면들을 참조하여 더 상세히 설명된다.
도 1a, 도 1b, 도 1c, 도 2a, 도 2b, 도 2c, 도 2d, 도 3a, 도 3b, 도 3c, 도 3d의 개략도에 따라, 본 출원서에 기술된 광전자 반도체 칩들의 실시예들이 더 상세하게 설명되어 있다.
도 4a, 도 4b, 도 5의 개략도에 따라, 본 출원서에 기술된 광전자 반도체 컴포넌트들의 실시예들이 더 상세하게 설명되어 있다.
도 6a, 도 6b, 도 6c에 의해 본 출원서에 기술된 일 광전자 반도체 컴포넌트가 더 상세하게 설명되어 있다.
도면들에서 동일한, 동일한 유형의 또는 동일하게 작용하는 소자들에는 동일한 도면 부호가 제공되어 있다. 도면들 및 상기 도면들 내에 도시된 소자들의 상호 크기 비율은 척도에 맞지 않는 것으로 간주한다. 오히려 개별 소자들은 더 우수한 도시 및/또는 더 나은 이해를 위해 과도하게 크게 도시될 수 있다.
도 1a에 따르면, 본 출원서에 기술된 광전자 반도체 칩의 제1 실시예가 더 상세하게 설명되어 있다. 상기 도 1a는 광전자 반도체 칩(100)에 대한 개략적인 평면도이다. 상기 광전자 반도체 칩(100)은 직사각형이 아닌 평행사변형의 커버면(1)을 포함한다. 상기 커버면(1)은 사각형 방사선 배출면(11) 및 삼각형 접속면(13a)으로 구분된다.
상기 방사선 배출면(11)을 통해 작동중에 상기 광전자 반도체 칩(100) 내에서 발생한 전자기 방사선이 배출된다. 상기 방사선 배출면(11)은 도 1a의 실시예에서 4개의 코너(12)를 포함한다. 상기 방사선 배출면은 상기 삼각형 접속면(13a)에 직접 인접한다.
상기 삼각형 접속면(13a)은 와이어 콘택팅에 적합하다. 상기 삼각형 접속면(13a)에 의해 상기 광전자 반도체 칩(100)에는 콘택트 와이어(30)를 통해 작동을 위해 요구되는 전류가 공급될 수 있다.
도 1b는 절단선(AA')을 따라 절단한 광전자 반도체 칩(100)의 개략적인 단면도이다. 이와 같은 예시에서 상기 광전자 반도체 칩으로는 성장 기판을 포함하지 않는 박막 칩이 고려된다. 상기 광전자 반도체 칩(100)은 p-전도성 영역(22), n-전도성 영역(23) 및 그 사이의 활성 구역(21)을 포함한다. 상기 활성 구역(21) 내에서는 상기 반도체 칩(100)의 작동중에 전자기 방사선이 발생하고, 이 경우 상기 전자기 방사선은 적어도 부분적으로 방사선 배출면(11)을 통해 배출된다.
커버면(1)은 방사선 배출면(11) 및 본 도면에서 예컨대 본드 패드(bond pad)로서 형성되어 있고 상기 광전자 반도체 칩(100)을 n-측에서 접촉할 수 있는 삼각형 접속면(13a)을 포함한다. 상기 커버면(1)을 등지는 상기 광전자 반도체 칩(100)의 하부면에는 예를 들어 은과 같은 반사성 금속으로 형성될 수 있는 미러 층(29)이 배치되어 있다. 상기 미러 층(29)은 활성 구역(21)을 등지는 캐리어(28)의 측면에 후속할 수 있고, 상기 캐리어는 예컨대 전기 전도성 재료로 형성되어 있고 상기 광전자 반도체 칩(100)을 p-측에서 접촉할 수 있다.
도 1b에 따라 기술된 실시예에 대하여 대안적으로 광전자 반도체 칩은 도 1c에 도시된 바와 같이 형성될 수도 있다. 이와 같은 경우에 삼각형 접속면(13a)은 상기 광전자 반도체 칩(100)의 n-전도성 영역 상에 배치되어 있지 않고, 오히려 반도체 층들(22, 23, 24) 옆으로 배치되어 있다.
이와 같은 경우에 상기 광전자 반도체 칩(100)은 관통 홀(25)을 포함하고, 상기 관통 홀은 활성 구역(21)을 관통하며 n-전도성 영역(23)과 삼각형 접속면(13a) 사이에 전기 전도성 연결을 야기한다. 상기 광전자 반도체 칩은 재차 활성 구역(21), p-전도성 영역(22) 및 n-전도성 영역(23)을 포함한다.
도 1c에 도시된 바와 같이, 방사선 배출면(11)에는 예를 들어 표면 주름이 형성되어 있을 수 있고, 그 결과 광 배출 가능성은 상승한다. 상기 광전자 반도체 칩은 적어도 자체 측벽에 패시베이션(passivation)(26)을 포함할 수 있다. 또한, 상기 광전자 반도체 칩은 상기 p-전도성 영역(22)과 p-접속 재료(24) 사이에 배치된 미러(29)를 포함할 수 있다. 상기 광전자 반도체 칩(100)의 하부면에는 캐리어(28)가 결합제(27), 예컨대 납땜 재료에 의해 고정될 수 있다.
도 1c의 광전자 반도체 칩의 경우, 방사선 배출면(11)은 전류를 삼각형 접속면(13a)으로부터 상기 방사선 배출면(11)에 걸쳐서 확산시키는 예를 들어 도체 트랙과 같은 전기 전도성 구조물들을 포함하지 않을 수 있다. 오히려 n-측에서 유입된 전류는 도 1c의 실시예에서 상기 방사선 배출면(11)의 하부에서 상기 적어도 하나의 관통 홀(25)을 통해 확산된다.
도 2a에 따르면, 본 출원서에 기술된 광전자 반도체 칩의 추가 일 실시예가 더 상세하게 설명되어 있다. 이와 같은 실시예에서 커버면(11)은 2개의 삼각형 접속면(13a, 13b) 및 하나의 직사각형 방사선 배출면(11)으로 구성되어 있다.
광전자 반도체 칩의 가능한 일 구현예는 도 2b에 도시된 바와 같다. 절단선(AA')을 따라 절단한 도 2b의 단면도는 p-전도성 영역(22), n-전도성 영역(23) 및 활성 구역(21)을 구비한 광전자 반도체 칩을 도시한다. 또한, 상기 반도체 칩(100)은 p-접속 재료(24), 결합제(27) 및 예컨대 전기 절연성을 갖도록 형성된 캐리어(28)를 포함한다. 상기 광전자 반도체 칩(100)은 상기 삼각형 접속면들(13a, 13b)을 통해 접촉되고, 이 경우 상기 접속면(13b)을 통해서는 상기 광전자 반도체 칩이 p-측에서 접촉된다. 2개의 삼각형 접속면(13a, 13b)은 와이어 콘택팅 가능하며, 이 경우 콘택트 와이어(30)를 통해 전기적으로 접촉된다.
도 2c의 개략적인 단면도는 절단선(AA')을 따라 절단한 광전자 반도체 칩의 가능한 추가 일 구현예를 도시한다. 상기 광전자 반도체 칩은 p-전도성 영역(22), n-전도성 영역(23) 및 활성 구역(21)을 포함한다. 이와 같은 영역들은, 예를 들어 전기 절연성을 갖도록 형성된 성장 기판(20)상에 에피택셜 방식으로 성장되어 있다. 상기 성장 기판(20)으로는 예컨대 사파이어로 이루어진 기판이 고려된다. 상기 활성 구역(21)을 향하는 상기 성장 기판(20)의 상부면에는 구조물(20a)이 존재할 수 있으며, 상기 구조물은 더 우수한 광 방출 및/또는 후속하는 층들의 더 나은 성장에 기여할 수 있다.
상기 삼각형 접속면들(13a, 13b)은 반도체 칩의 해당하는 영역들과 전기 전도성으로 연결되어 있다. 예를 들어 상기 삼각형 접속면(13a)은 관통 홀(25)을 통해 n-전도성 영역(23)과 연결되어 있다.
상기 활성 구역(21)을 등지는 성장 기판(20)의 하부면에는 미러(29)가 배치되어 있고, 상기 미러는 금속 미러 및/또는 유전체 미러(dielectric mirror) 및/또는 브랙 미러(bragg mirror)로 형성될 수 있다.
도 2d의 개략적인 단면도는 절단선(AA')을 따라 절단한 광전자 반도체 칩의 가능한 추가 일 구현예를 도시한다. 도 2c의 실시예와 비교하여 이와 같은 실시예에서는 성장 기판(20)을 통해 전자기 방사선이 배출된다. 미러(29)는 상기 성장 기판(20)을 등지는 p-전도성 영역(22)의 측면에 배치되어 있다.
도 3a 및 도 3b에 따르면, 개략적인 평면도들에 의해 본 출원서에 기술된 광전자 반도체 칩들의 추가 실시예들이 더 상세하게 설명되어 있다. 이 경우, 상기 광전자 반도체 칩들은 도 1b, 도 1c, 도 2b와 관련하여 기술된 바와 같이 구성될 수 있다.
도 3a의 실시예에서는 반도체 칩(100)의 방사선 배출면(11)이 육각형으로 형성되어 있다. 그럼으로써 삼각형 접속 영역들(13a, 13b)은 예를 들어 도 2a의 실시예의 경우보다 면적 측면에서 더 작은 영역들에 의해 형성될 수 있다.
도 3b의 실시예에서는 방사선 배출면(11)이 오각형으로 형성되어 있고, 이 경우 광전자 반도체 칩은 오로지 단 하나의 삼각형 접속면(13a)만을 포함하며, 상기 삼각형 접속면은 와이어 콘택팅 가능하도록 형성되어 있다. 제2 전기 접속부는 도 1b에 나타나 있는 바와 같이 예컨대 캐리어(28)의 하부면에 의해 형성될 수 있다.
도 3c의 실시예에서는 방사선 배출면(11)이 육각형으로 형성되어 있다. 이와 같은 실시예에서 삼각형 접속면들(13a, 13b)은 자체 면적에서 특히 작게 형성되어 있다. 상기 접속면들(13a, 13b)은 오로지 커버면의 가장 외측 피크들만을 포함하고, 전술된 실시예들에서와는 달리 직각 삼각형으로 형성되어 있지 않다.
도 3d의 실시예에서는 삼각형 접속면들(13a, 13b)로부터 각각 전류 확산 트랙(30)이 방사선 배출면(11)에 걸쳐서 연장된다. 이와 같은 유형의 전류 확산 트랙(30)은 본 출원서에 기술된 반도체 칩(100)의 다른 실시예들에서도 존재할 수 있다. 상기 전류 확산 트랙(30)은 해당하는 접속면(13a, 13b)과 전기 전도성으로 연결되어 있다. 상기 접속면들을 통해 유입된 전류는 상기 전류 확산 트랙(30)에 의해 방사선 배출면(11)에 걸쳐서, 그리고 그에 따라 활성 구역(21)에 걸쳐서 특히 균일하게 확산될 수 있다. 상기 전류 확산 트랙(30)은 금속 및/또는 투과성 및 전도성을 갖는 산화물로 형성될 수 있다.
도 4a에 따르면, 개략적인 평면도에 의해 본 출원서에 기술된 광전자 반도체 컴포넌트의 제1 실시예가 더 상세하게 설명되어 있다. 상기 광전자 반도체 컴포넌트는 예를 들어 도 3a와 관련하여 기술된 바와 같은 광전자 반도체 칩(100)을 포함한다. 상기 광전자 반도체 칩(100)은 6개의 코너를 구비한 방사선 배출면(11)을 포함한다. 또한, 상기 반도체 칩(100)은 자체 커버면(1)에 2개의 삼각형 접속면(13a, 13b)을 포함하고, 상기 삼각형 접속면들은 상기 평행사변형 커버면(1)의 코너에 배치되어 있다.
상기 광전자 반도체 칩(100)의 전체 방사선 배출면(11)은 변환 소자(3)에 의해 덮여 있다. 상기 변환 소자(3)는 직사각형으로 형성되어 있고, 작은 영역들에서 상기 광전자 반도체 칩의 측면들(100c) 위로, 그리고 그에 따라 상기 방사선 배출면 위로 돌출한다. 상기 변환 소자(3)는 접속면들이 관통하여 접촉될 수 있는 리세스들을 포함하지 않는다. 따라서 상기 변환 소자(3)로는 구조화되지 않은 직사각형의 변환 소자가 고려된다.
도 4b의 실시예에 따르면, 방사선 배출면들(11)이 각각 오각형으로 형성되어 있는 2개의 광전자 반도체 칩(100)을 구비한 광전자 반도체 컴포넌트가 도시되어 있다. 각각의 광전자 반도체 칩(100)은 단 하나의 삼각형 접속면(13a)을 포함하고, 상기 삼각형 접속면은 상기 오각형 방사선 배출면(11)과 함께 해당 광전자 반도체 칩의 커버면(1)을 형성한다.
단 하나의 직사각형 변환 소자(3)가 상기 2개의 반도체 칩(100)을 자체 방사선 배출면들에서 완전히 덮는다. 각각의 광전자 반도체 칩을 위해서는 변환 소자(3)가 각각의 반도체 칩(100)의 측면(100c) 위로 돌출하는 상기 변환 소자(3)의 작은 영역이 존재한다. 이 경우, 상기 광전자 반도체 칩들은 도 3b와 관련하여 기술된 바와 같이 구현되어 있다.
도 5에 따르면, 본 출원서에 기술된 광전자 반도체 컴포넌트의 추가 일 실시예가 도시되어 있다. 이와 같은 실시예에서 광전자 반도체 컴포넌트는 도 3a와 관련하여 기술된 바와 같은 2개의 광전자 반도체 칩(100)을 포함한다. 다시 말해, 각각의 반도체 칩(100)은 하나의 육각형 방사선 배출면(11) 및 2개의 삼각형 접속면(13a, 13b)으로 구성된 커버면(1)을 포함한다. 상기 2개의 반도체 칩은 자체 측면들(100a)에서 서로 이웃하여 배치되어 있고 단 하나의 직사각형 변환 소자(3)에 의해 덮인다. 이와 같은 유형의 광전자 반도체 컴포넌트에 의해, 상기 반도체 칩들(100)을 등지는 변환 소자(3)의 상부면을 형성하는 특히 큰 발광면을 형성할 수 있다.
도 6a, 6b, 6c는 광전자 반도체 칩(100)이 삼각형 접속면을 포함하지 않지만 직사각형의 변환 소자(3)가 사용되는 광전자 반도체 컴포넌트에 대한 개략적인 평면도이다. 도시된 예시들에는 각각 적어도 하나의 직사각형 접속면(130)이 존재한다.
도 6a의 예시에는 변환 소자(3)가 방사선 배출면(11) 위로 돌출하는 큰 영역들이 존재한다. 상기 변환 소자(3)의 이와 같은 영역들은 광 전달에 의해서도 더 이상 충분히 조사될 수 없고, 그 결과 이와 같은 해결책은 비경제적이다.
도 6b의 예시에서는 직사각형의 접속면(130)이 반도체 칩의 전체 길이를 따라서 연장된다. 본 도면에서는 전체 방사선 배출면(11)을 덮는 직사각형의 변환 소자(3)가 사용될 수 있다. 그러나 상기 직사각형 접속면(130)에 의해 반도체 칩의 커버면의 큰 영역이 덮임으로써, 결과적으로 이와 같은 해결책도 비경제적인데, 그 이유는 상기 방사선 배출면(11)이 상기 접속면(130)의 면적과 비교하여 상대적으로 작게 선택되어야 하기 때문이다.
도 6c의 예시에서는 커버면의 더 짧은 측면에서의 직사각형 접속면(130)의 배치에 대하여 유사한 문제가 발생한다. 본 도면에서도 방사선 배출면이 지나치게 감소한다.
본 발명은 실시예들을 참조한 설명 내용에 의해서 한정되어 있지 않다. 오히려 본 발명은 각각의 새로운 특징 및 특징들의 각각의 조합을 포함하며, 이는 비록 이와 같은 특징 또는 이와 같은 조합 자체가 특허 청구범위 또는 실시예들에서 명시적으로 제시되어 있지 않더라도, 특히 특징들의 각각의 조합을 특허 청구범위 내에 포함하고 있다.
본 특허 출원서는 독일 특허 출원서 102013104132.9호의 우선권을 청구하며, 그에 따라 상기 출원서의 공개 내용은 인용 방식으로 본 출원서에 포함된다.

Claims (13)

  1. 적어도 하나의 광전자 반도체 칩 및
    상기 적어도 하나의 광전자 반도체 칩의 방사선 배출면(11)에 배치되어 있는 변환 소자(3)를 구비한 광전자 반도체 컴포넌트로서,
    상기 변환 소자(3)는 직사각형이고, 그리고
    상기 변환 소자(3)는 상기 방사선 배출면(11)을 완전히 덮으며,
    상기 적어도 하나의 광전자 반도체 칩은:
    직사각형이 아닌 평행사변형의 커버면(1) 및
    커버면(1)에 대해 간격을 두고 배치되어 있고 커버면(1)에 대해 적어도 국부적으로 평행하게 진행하는 활성 구역(21)을 포함하며,
    상기 커버면(1)은 상기 방사선 배출면(11)을 포함하고, 상기 방사선 배출면을 통해 작동중에 상기 활성 구역(21) 내에서 발생한 전자기 방사선이 배출되며,
    상기 방사선 배출면(11)은 적어도 4개의 코너(12)를 포함하고, 그리고
    상기 커버면(1)은 적어도 하나의 삼각형 접속면(13a, 13b)을 포함하며, 상기 삼각형 접속면을 통해 상기 활성 구역이 전기적으로 접속 가능한,
    광전자 반도체 컴포넌트.
  2. 직사각형이 아닌 평행사변형의 커버면(1) 및
    커버면(1)에 대해 간격을 두고 배치되어 있고 커버면(1)에 대해 적어도 국부적으로 평행하게 진행하는 활성 구역(21)을 구비한 광전자 반도체 칩으로서,
    상기 커버면(1)은 방사선 배출면(11)을 포함하고, 상기 방사선 배출면을 통해 작동중에 상기 활성 구역(21) 내에서 발생한 전자기 방사선이 배출되고,
    상기 방사선 배출면(11)은 적어도 4개의 코너(12)를 포함하며, 그리고
    상기 커버면(1)은 적어도 하나의 삼각형 접속면(13a, 13b)을 포함하고, 상기 삼각형 접속면을 통해 상기 활성 구역이 전기적으로 접속 가능한,
    광전자 반도체 칩.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 커버면(1)은 정확히 하나의 방사선 배출면(11) 및 상기 커버면(1)의 서로 마주 놓인 측면들에 배치되어 있는 정확히 2개의 삼각형 접속면(13a, 13b)을 포함하고,
    상기 방사선 배출면(11)은 상기 2개의 삼각형 접속면(13a, 13b) 사이에 배치되어 있는,
    광전자 반도체 칩.
  4. 제2 항 또는 제3 항에 있어서,
    상기 방사선 배출면(11)은 직사각형인,
    광전자 반도체 칩.
  5. 제2 항 내지 제4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 방사선 배출면(11)은 6개의 코너(12)를 포함하는,
    광전자 반도체 칩.
  6. 제2 항 내지 제5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 활성 구역(21)을 관통하는 적어도 하나의 관통 홀(25)을 포함하고,
    상기 관통 홀(25)은 상기 적어도 하나의 삼각형 접속면(13a, 13b)과 전기 전도성으로 연결되어 있는,
    광전자 반도체 칩.
  7. 제2 항 내지 제6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 커버면(1)은 오로지 상기 방사선 배출면(11) 및 상기 적어도 하나의 삼각형 접속면(13a, 13b)만을 포함하는,
    광전자 반도체 칩.
  8. 제2 항 내지 제7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 삼각형 접속면(13a, 13b)은 와이어 콘택팅 가능한,
    광전자 반도체 칩.
  9. 제2 항 내지 제8 항 중 어느 한 항에 따른 적어도 하나의 광전자 반도체 칩(100) 및
    상기 적어도 하나의 광전자 반도체 칩의 방사선 배출면(11)에 배치되어 있는 변환 소자(3)를 구비한 광전자 반도체 컴포넌트로서,
    상기 변환 소자(3)는 직사각형이고, 그리고
    상기 변환 소자(3)는 상기 방사선 배출면(11)을 완전히 덮는,
    광전자 반도체 컴포넌트.
  10. 제9 항에 있어서,
    상기 변환 소자(3)는 국부적으로 상기 광전자 반도체 칩(100)의 일 측면(100c) 위로 돌출하는,
    광전자 반도체 컴포넌트.
  11. 제9 항 또는 제10 항에 있어서,
    상기 변환 소자(3)는 적어도 2개의 광전자 반도체 칩(100)의 방사선 배출면들(11)을 완전히 덮는,
    광전자 반도체 컴포넌트.
  12. 제9 항 내지 제11 항 중 어느 한 항에 있어서,
    각각 정확히 하나의 삼각형 접속면(13a, 13b)을 포함하는 2개의 광전자 반도체 칩(100)을 포함하고,
    상기 2개의 광전자 반도체 칩(100)은 상기 삼각형 접속면들(13a, 13b)을 각각 등지는 자체 측면들(100b)에서 서로 인접하고, 그리고
    상기 변환 소자(3)는 상기 2개의 광전자 반도체 칩(100)의 방사선 배출면들(11)을 완전히 덮는,
    광전자 반도체 컴포넌트.
  13. 제9 항 내지 제12 항 중 어느 한 항에 있어서,
    작동중에 상기 방사선 배출면(11)을 통해 배출되는 전자기 방사선은 변환 소자(3)에 의해 적어도 일부 파장 변환되는,
    광전자 반도체 컴포넌트.
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