WO2006128446A1 - Lumineszenzdiodenchip mit einer kontaktstruktur - Google Patents

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WO2006128446A1
WO2006128446A1 PCT/DE2006/000954 DE2006000954W WO2006128446A1 WO 2006128446 A1 WO2006128446 A1 WO 2006128446A1 DE 2006000954 W DE2006000954 W DE 2006000954W WO 2006128446 A1 WO2006128446 A1 WO 2006128446A1
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WO
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contact
lumineszenzdiodenchip
radiation exit
exit surface
bonding pad
Prior art date
Application number
PCT/DE2006/000954
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English (en)
French (fr)
Inventor
Volker HÄRLE
Berthold Hahn
Johannes Baur
Raimund Oberschmid
Andreas Weimar
Ewald Karl Michael Guenther
Franz Eberhard
Markus Richter
Jörg Strauss
Original Assignee
Osram Opto Semiconductors Gmbh
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Filing date
Publication date
Application filed by Osram Opto Semiconductors Gmbh filed Critical Osram Opto Semiconductors Gmbh
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Priority to JP2008513924A priority patent/JP5114389B2/ja
Priority to US11/921,530 priority patent/US8581279B2/en
Priority to KR1020077030310A priority patent/KR101249418B1/ko
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—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
    • H01L33/36—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 electrodes
    • H01L33/38—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 electrodes with a particular shape
    • 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 a luminescence diode chip according to the preamble of patent claim 1.
  • LED chips which are electrically contacted by means of a bonding wire
  • a contact surface for connecting the bonding wire.
  • LED chips are usually mounted with a bond wire opposite the chip surface on a support or in an LED housing, the chip surface on which the bonding pad is arranged, the radiation exit surface, ie the chip surface from which at least the vast majority of in an electromagnetic radiation generated in an active zone of the LED chip is coupled out of the LED chip.
  • the maximum current density occurs in this case in a central region of the LED chip and decreases, starting from the central bonding pad in the direction of the side edges with increasing distance from the bonding pad. This results in often unwanted uneven brightness of the radiation exit surface. Furthermore, it is disadvantageous that the radiation emitted in the central region of the luminescence diode chip in which the greatest current density occurs is at least partially emitted towards the non-transparent bonding pad and thus at least partially absorbed.
  • the object of the invention is to specify a luminescence diode chip with an improved contact structure arranged on the radiation exit surface, which is characterized in particular by a reduced absorption of radiation in the bondpad.
  • a luminescence diode chip according to the preamble of patent claim 1.
  • Advantageous embodiments and modifications of the invention are the subject of the dependent claims.
  • the bond pad is arranged in an edge region of the radiation exit surface.
  • the radiation emerging from the luminescence diode chip through a central region of the radiation exit surface is advantageously not absorbed in the bond pad.
  • the arrangement of the bond pad in an edge region of the radiation exit surface is to be understood in particular such that the center of the bond pad has a smaller distance to at least one side edge of the LED chip than to the center of the radiation exit surface.
  • Radiation exit surface lead to the bonding pad is particularly advantageous for luminescence diode chips which are operated with comparatively high current intensities, for example more than 300 mA, since a comparatively thick bonding wire is required for operation with such high current intensities, in which an arrangement above the radiation exit face results in non-negligible absorption the emitted radiation would occur.
  • a comparatively homogeneous current distribution in the luminescence diode chip can be achieved despite the bonding pad arranged in an edge region of the radiation exit surface.
  • the distance between the bonding pad and at least one side edge of the LED chip is preferably less than 30 ⁇ m.
  • the bonding pad can also adjoin directly to a side edge of the LED chip.
  • the bonding pad is arranged at a corner of the radiation exit surface such that both the distance between the bond pad and a first side flank of the LED chip and the distance between the bond pad and a second side flank of the LED chip are each less than 30 .mu.m.
  • the bonding pad can adjoin both the first side flank and the second side flank of the LED chip.
  • At least one contact web runs along a side edge of the
  • the contact web can adjoin the side edge.
  • the small spacing from the side edge is advantageous in the case of a luminescence diode chip which has a luminescence conversion layer on the radiation exit surface. Since the edge region of the conversion layer should remain uncovered in order, for example, to be able to detect chip damage during manufacture, the edge region can advantageously be used for current spreading by means of the arrangement of the contact web.
  • the contact webs are advantageously arranged on the radiation exit surface such that an active layer of the light-emitting diode chip is flowed through so homogeneously by a current that the radiation exit surface of the light-emitting diode chip has a uniform brightness.
  • the contact webs on the radiation exit surface form an outline of at least one rectangle or at least one square.
  • the contact webs form the outlines of several rectangles or squares.
  • the plurality of rectangles or squares each have at least one common side edge, more preferably even two common side edges.
  • the contact webs may form the outline of a plurality of squares and / or rectangles, each having a common corner point. In this case, in contrast to contact structures in which the contact webs form a plurality of nested concentric squares or rectangles, no connecting webs between the squares and / or rectangles are required in order to electrically connect them to one another.
  • the bonding pad is arranged at a corner point of at least one rectangle or square whose outline is formed by the contact webs.
  • the bonding pad can be arranged in a common vertex of a plurality of squares and / or rectangles whose contours are formed by the contact webs.
  • the contact webs are enclosed by the contact webs.
  • the contact webs so at least form a self-contained or at least approximately closed geometric shape, that the majority of the radiation exit surface is enclosed by this geometric shape.
  • the geometric shape may be a polygon, in particular a square or a rectangle, as for example in the previously described preferred embodiments. More preferably, more than 80% of the radiation exit surface is enclosed by the contact webs. In particular, it can be provided that the entire radiation exit surface is enclosed by the contact webs.
  • a luminescence conversion layer is applied to a portion of the radiation exit surface enclosed by the contact webs.
  • the luminescence conversion layer contains at least one Luminescence conversion substance which is suitable for wavelength conversion of at least part of the radiation emitted by the LED chip to larger wavelengths.
  • white light can be generated by wavelength conversion of part of the emitted radiation into the complementary spectral range, for example the yellow spectral range.
  • the luminescence conversion substance can be present in the form of a fine-grained powder whose particles typically have a particle size in the range from 1 ⁇ m to 20 ⁇ m.
  • the particle size is to be understood as the mean diameter of a powder particle.
  • Suitable luminescence conversion substances such as YAG: Ce, are known from WO 98/12757, the content of which is hereby incorporated by reference in particular with regard to phosphors.
  • the luminescence conversion layer is advantageously a plastic layer, preferably a silicone layer, into which the at least one luminescence conversion substance is embedded in a matrix-like manner.
  • the thickness of the luminescence conversion layer is preferably from 10 ⁇ m to 50 ⁇ m.
  • the luminescence conversion layer is advantageously applied to the radiation exit surface of the luminescence diode chip by a screen printing method. An adjustment or structuring accuracy which can be achieved by means of the screen printing method is approximately 20 ⁇ m.
  • Another advantage of a corner arrangement of the bond pad in combination with a luminescence conversion layer on the radiation exit surface is in an arrangement of several chips in the wafer composite.
  • the bonding pads preferably face one another, so that a coherent surface which is uncovered by the luminescence conversion layer is formed, which is larger than in the case of a single centrally arranged bonding pad. This is advantageous for structuring and enables reproducible layer production.
  • the luminescence conversion layer is spaced apart from the side flanks of the luminescence diode chip.
  • the luminescence conversion layer is arranged within a portion of the radiation exit surface enclosed by the contact webs.
  • the contact webs arranged on the radiation exit surface form a frame for the luminescence conversion layer.
  • the contact structure is fork-shaped.
  • a plurality of contact webs extend transversely to a contact web and substantially parallel to one another.
  • a luminescence conversion layer is applied to the radiation exit surface between the contact webs.
  • At least one of the contact webs advantageously has a variable width. Below the width of the contact web, the dimension of the contact web is in a direction perpendicular to its longitudinal direction and parallel to the plane of
  • the contact web with variable width contains a plurality of partial regions with different widths.
  • the width of the subareas of the contact web is advantageously adapted to a current occurring during operation of the LED chip through the respective subregion of the contact web.
  • the width of the partial regions is adapted, for example, to the current intensity occurring in the respective partial region such that the current density in the respective partial region does not exceed a limiting value, for example 16 A / ⁇ m 2 .
  • the widths of the partial regions of the contact web with variable width and / or the widths of the further contact webs are preferably dimensioned such that a minimum current density is not exceeded.
  • the width of the contact webs and / or the subregions of the contact web with a variable width is at least not substantially greater than is necessary for the current carrying capacity.
  • the current distribution in the chip can be distinguished by a lateral current distribution and a vertical current distribution.
  • the lateral current distribution means the current distribution parallel to the radiation exit area
  • the vertical current distribution means the vertical current flow transverse, preferably perpendicular, to the radiation exit area.
  • the chip starting from a current injection point, such as the bond pad, different current paths.
  • a lateral main flow path runs along the contact bridge. This main flow path branches in a vertical direction into several secondary flow paths.
  • the current paths can be represented in an equivalent circuit as a series circuit of resistors.
  • the contact web is structured such that the total resistance along the different current paths is as equal as possible.
  • the chip can thereby be relatively homogeneously energized.
  • the width of the contact web increases with increasing distance from the bonding pad.
  • the contact web can have a plurality of subregions, wherein the subarea is wider at a greater distance from the bonding pad than the subarea at a smaller distance from the bonding pad.
  • the width of the contact web may increase continuously starting from the bonding pad.
  • the width of the contact webs is preferably between 10 ⁇ m and 40 ⁇ m inclusive.
  • the luminescence diode chip is a thin-film luminescence diode chip.
  • a functional semiconductor layer sequence comprising, in particular, a radiation-emitting active layer is first epitaxially grown on a growth substrate, then a new support is applied to the surface of the semiconductor layer sequence opposite the growth substrate and subsequently the growth substrate is separated.
  • the growth substrates used for nitride compound semiconductors such as SiC, sapphire or GaN, are comparatively expensive, this method offers the particular advantage that the growth substrate is recyclable.
  • Nitride compound semiconductor can be carried out, for example, with a laser lift-off method known from WO 98/14986.
  • the luminescence diode chip can have an epitaxial layer sequence that depends on
  • nitride III / V Compound semiconductor material preferably Al x Ga y Ini_ x _ y N, where 0 ⁇ x ⁇ 1, 0 ⁇ y ⁇ 1 and x + y ⁇ 1.
  • This material does not necessarily have a mathematically exact composition according to the above formula. Rather, it may comprise one or more dopants as well as additional constituents which do not substantially alter the characteristic physical properties of the Al x Ga y In x - y N material.
  • the above formula contains only the essential constituents of the crystal lattice (Al, Ga, In, N), even if these may be partially replaced by small amounts of other substances.
  • the radiation exit surface may in particular have a square shape.
  • at least one edge length of the radiation exit surface is 400 ⁇ m or more, particularly preferably 800 ⁇ m or more. In particular, even an edge length of 1 mm or more may be provided. Due to the current spreading through the on the
  • Radiation exit surface arranged contact webs can be achieved even with such large-area LED chips a comparatively homogeneous current distribution in the active layer.
  • the contact structure preferably contains a metal or a metal alloy.
  • the contact structure is a patterned Ti-Pt-Au layer sequence starting from an adjacent semiconductor layer of the
  • Luminescence diode chips for example, an about 50 nm thick Ti layer, about 50 nm thick Pt layer and about 2 microns thick Au layer comprises.
  • a Ti-Pt-Au layer sequence is advantageously insensitive to electromigration, which could otherwise occur, for example, in an aluminum-containing contact structure.
  • the contact structure is therefore preferably free of aluminum.
  • the contact structure in particular the Ti layer, may be formed such that the radiation generated by the chip is absorbed. This makes it possible to reduce waveguide effects that result in the emission of radiation outside the areas covered by the conversion layer.
  • the contact structure only less than 15%, particularly preferably less than 10%, of the radiation exit surface is covered by the contact structure.
  • the absorption losses within the contact structure are thereby advantageously low.
  • the luminescence diode chip contains a semiconductor layer sequence with an active layer, wherein a reflective contact layer is provided on a main surface of the semiconductor layer sequence opposite the radiation exit surface.
  • An area of the main surface opposite the bonding pad is advantageously recessed from the reflective contact layer.
  • the seen from the active layer of the Radiation exit surface opposite contact layer is thus structured such that viewed in the vertical direction of the bonding pad from the active layer from a not covered by the contact layer region of the main surface is opposite.
  • This has the advantage that the current density in a region of the active layer that lies in the vertical direction below the bondpad is reduced, so that less radiation is generated below the bondpad.
  • the portion of the emitted radiation, which is reflected by the reflective contact layer in the direction of the bond pad is reduced by the recess of the reflective contact layer. In this way, the absorption of radiation in the bondpad is reduced.
  • the efficiency of the LED chip is thereby advantageously increased.
  • Luminescence diode chips as described above, is partially provided with a luminescence conversion layer, is advantageous seen from the active layer of the luminescence conversion layer opposite region of the main surface of the semiconductor layer sequence, which is opposite to the contact structure, recessed by the reflective contact layer. In this way, the generation of radiation in the regions of the active layer, which is offset in the lateral direction to that on the radiation exit surface
  • Lumineszenzkonversionstik are arranged, reduced. Furthermore, the proportion of the emitted radiation, which is reflected by the reflective contact layer in the non-provided with the luminescence conversion layer portion of the radiation exit surface is reduced.
  • Ag is preferably used for the reflective contact layer. This can lead to electromigration, in particular if the chip edge is damaged and moisture penetrates. Electromigration can lead to shunts that adversely affect the aging stability of the chip. In the invention, such damage is counteracted by means of a spacing of the contact layer from the side edge.
  • FIG. 1A a schematic representation of a plan view of a luminescence diode chip according to a first exemplary embodiment of the invention
  • FIG. 1B shows a schematic representation of a cross section along the line AB of the embodiment shown in FIG. 1A
  • FIG. 2 a schematic representation of a plan view of the radiation exit surface of a luminescence diode chip according to a second exemplary embodiment of the invention
  • FIG. 3 a schematic representation of a plan view of the radiation exit surface of a luminescence diode chip according to a third exemplary embodiment of the invention
  • FIG. 4 shows a schematic representation of a plan view of the radiation exit surface of a luminescence diode chip according to a fourth exemplary embodiment of the invention
  • FIG. 5 a schematic representation of a plan view of the radiation exit surface of a luminescence diode chip according to a fifth exemplary embodiment of the invention
  • FIG. 6 shows a schematic illustration of a plan view of the radiation exit surface of a luminescence diode chip according to a sixth exemplary embodiment of the invention
  • FIG. 7 shows a schematic representation of a plan view of the radiation exit surface of a luminescence diode chip according to a seventh exemplary embodiment of the invention.
  • FIG. 8 is a schematic representation of a plan view of the radiation exit surface of a luminescence diode chip according to an eighth embodiment of the invention, FIG.
  • FIG. 9 shows an equivalent circuit diagram of a detail of a luminescence diode chip according to the invention.
  • FIG. 10 shows a schematic representation of a plan view of the radiation exit surface of a luminescence diode chip according to a ninth exemplary embodiment of the invention
  • 11 is a schematic representation of a plan view of the radiation exit surface of a LED chip according to a tenth embodiment of the invention
  • FIG. 10 shows a schematic representation of a plan view of the radiation exit surface of a luminescence diode chip according to a ninth exemplary embodiment of the invention
  • 11 is a schematic representation of a plan view of the radiation exit surface of a LED chip according to a tenth embodiment of the invention
  • FIG. 10 shows a schematic representation of a plan view of the radiation exit surface of a luminescence diode chip according to a ninth exemplary embodiment of the invention
  • 11 is a schematic representation of a plan view of the radiation exit surface of a LED chip according to a tenth embodiment of the invention
  • FIG. 10 shows a schematic representation of a plan view of the radiation exit surface of a luminescence diode chip according
  • FIG. 12A shows a schematic representation of a central arrangement of the bondpad
  • Figure 12B is a schematic representation of a corner arrangement of the bondpad.
  • FIG. 1A A first exemplary embodiment of a luminescence diode chip according to the invention is shown schematically in FIG. 1A in a plan view and in FIG. 1B in cross section.
  • the luminescence diode chip contains a semiconductor layer sequence 13 which is produced, for example, epitaxially, preferably by means of MOVPE.
  • the semiconductor layer sequence 13 contains a radiation-emitting active layer 15.
  • the active layer 15 of the LED chip comprises, for example, In x Al y Ga _ x _ y N where 0 £ x £ 1, 0 £ y £ 1 and x + y £ 1.
  • the active layer 15 may be formed, for example, as a heterostructure, a double heterostructure or a quantum well structure .
  • the term quantum well structure encompasses any structure, with the charge carriers by confinement Experience quantization of their energy states.
  • the term quantum well structure does not include information about the dimensionality of the quantization. It thus includes quantum wells, quantum wires and quantum dots and any combination of these structures.
  • electromagnetic radiation 23 for example radiation in the ultraviolet, blue or green spectral range, is emitted in a main radiation direction 24.
  • the active layer 15 is arranged, for example, between at least one n-type semiconductor layer 14 and at least one p-type semiconductor layer 16.
  • the radiation 23 emitted from the active layer 15 is coupled out of the luminescence diode chip at a radiation exit surface 1.
  • a contact structure 2, 3, 4 is provided on the radiation exit surface 1.
  • the contact structure 2, 3, 4 on the radiation exit surface 1 is formed by a bonding pad 4 and a plurality of contact webs 2, 3, which are electrically conductively connected to the bonding pad 4.
  • the contact structure 2, 3, 4 preferably contains a metal or a metal alloy.
  • the contact structure 2, 3, 4 may be formed from a structured Ti-Pt-Au layer sequence (not shown).
  • structuring the structuring method known to the person skilled in the art, in particular the application of a mask in conjunction with a subsequent etching process, can be used.
  • the Ti-Pt-Au layer sequence from which the contact structure 2, 3, 4 is preferably produced contains, for example, an approximately 50 nm thick Ti layer, an approximately 50 nm thick Pt layer and an approximately 2 ⁇ m thick Au layer , Such a Ti-Pt-Au layer sequence is advantageously insensitive to electromigration, which could otherwise occur, for example, in an aluminum-containing contact structure.
  • the contact structure is therefore preferably free of aluminum for this reason.
  • the luminescence diode chip is preferably a thin-film luminescence diode chip.
  • the semiconductor layer sequence 13 has been produced, for example, on a growth substrate which was originally arranged on a surface of the semiconductor layer sequence 13 facing the radiation exit surface 1 and was subsequently detached, for example with a laser lift-off method known from WO 98/14986. On one of the radiation exit surface 1 and thus the side opposite the original growth substrate side of the active layer 15, the semiconductor layer sequence 13 is mounted on a support 21. For example, the
  • the carrier 21 is for example a printed circuit board, in particular a printed circuit board (Printed Circuit Board). Furthermore, the carrier 21 may be formed of a ceramic, which may in particular contain aluminum nitride. Also, carriers of a semiconductor material such as Ge or GaAs carriers may be used.
  • a rear side of the carrier 21 facing away from the semiconductor layer sequence 13 is provided, for example, with an electrical contact layer 22 which forms a second electrical contact of the LED chip opposite the contact structure 2, 3, 4, viewed from the active layer 15.
  • the bonding pad 4 of the contact structure arranged on the radiation exit surface 1 is arranged in an edge region of the radiation exit surface 1.
  • the distance di between a side edge 9 of the LED chip and the bonding pad 4 is less than 30 microns.
  • the bonding pad 4 is particularly preferably arranged in the region of a corner of the radiation exit area 1, as can be seen in the plan view illustrated in FIG.
  • the distance d x of the bonding pad 4 to a first side flank 9 of the luminescence diode chip and the distance d 2 to a second side flank 10 of the luminescence diode chip are preferably in each case 30 .mu.m or less.
  • Such an arrangement of the bond pad in an edge region of the radiation exit surface 1 has the advantage that absorption of the electromagnetic radiation 23 generated in the active layer 15 in the bond pad 4 is reduced.
  • a plurality of contact webs 2, 3, which are each electrically conductively connected to the bonding pad 4, arranged on the radiation exit surface 1 For example, as can be seen in the plan view in FIG. 1A, a plurality of contact webs 2, 3 are arranged on the radiation exit surface 1 such that they form the outline of a plurality of squares 8a, 8b, 8c.
  • the squares 8a, 8b, 8c formed by the contact webs 2, 3 advantageously each have two common side edges, which are each formed by a contact web 3.
  • the bonding pad 4 is arranged in a common corner point of the squares 8a, 8b and 8c.
  • the contact structure formed from the bonding pad 4 and the contact webs 2, 3 on the one hand causes a largely homogeneous lateral current distribution in the active layer 15, wherein only such a small part of the radiation exit surface 1 is covered by the contact structure 2, 3, 4, that only a comparatively low absorption of the radiation 23 emitted from the active layer 15 in the main radiation direction 24 takes place within the contact structure 2, 3, 4.
  • at least a portion 11 of the radiation exit surface 1 is enclosed by the contact webs 2, 3. For example, as can be seen in the plan view in FIG.
  • a partial region 11 of the radiation exit surface 1 is enclosed by the contact webs 2, 3, which in this case is arranged within an outer square 8c.
  • the area of the subregion 11 thus comprises the surface of the outer square 8c including the inner squares 8a, 8b arranged therein.
  • more than 50%, particularly preferably more than 80%, of the radiation exit area 1 are enclosed by the contact webs 2, 3.
  • At least one of the contact webs has a variable width.
  • the width of this contact web is not constant in its main extension direction, but varies stepwise or continuously.
  • the two outgoing from the bond pad 4 contact webs 3 are each composed of three subregions 5, 6, 7, each having different widths.
  • the widths of the contact webs 3 in the subregions 5, 6, 7 are advantageous in each case a current that occurs during operation of the LED chip through the respective portion 5, 6, 7, adapted.
  • the adaptation of the widths of the subregions 5, 6, 7 to the current strengths occurring during operation is preferably such that the cross-sectional area of the contact webs is dimensioned such that the current density occurring during operation does not exceed a material-dependent permissible limit value, on the other hand the
  • the current intensity in the partial areas 5 of the contact webs 3 adjoining the bonding pad is greater than in the adjacent partial areas 6 and in the partial areas 6 in turn greater than in the adjacent partial areas 7. Consequently, the width of the contact webs 3 in the partial areas 5 is greater than in the subregions 6 and in the subregions 6 larger than in the subregions 7.
  • a luminescence conversion layer 12 is applied to the part region 11 of the radiation exit surface 1 enclosed by the contact webs 2, 3.
  • the luminescence conversion layer 12 is, for example, a silicone layer in which at least one luminescence conversion substance is embedded.
  • the at least one luminescence conversion substance may, for example, be YAG: Ce or another luminescence conversion substance known from WO 98/12757.
  • the use of a silicone layer as a carrier layer for the luminescence conversion substance has the advantage that silicone is comparatively insensitive to short-wave blue or ultraviolet radiation. This is particularly advantageous for luminescence diode chips based on nitride compound semiconductors, in which the emitted radiation usually contains at least a portion of the short-wave blue or ultraviolet spectral range.
  • another transparent organic or inorganic material can act as a carrier layer for the at least one luminescence conversion substance.
  • the luminescence conversion layer 12 which is advantageously applied to the radiation exit surface 1 within a subregion 11 framed by the contact webs 2, 3, in particular does not adjoin one of the side flanks 9, 10 of the luminescence diode chip.
  • the material of the luminescence conversion layer is also deposited on the side flanks 9, 10.
  • a deposition of the material of the luminescence conversion layer 12 on the side edges 9, 10 would in particular have the disadvantage that a quality control of a finished processed LED chips, which is usually done by a microscopic examination of one of the side edges 9, 10 of the LED chip, made difficult or even impossible ,
  • the luminescence conversion layer 12 is applied to the subregion 11 of the radiation exit surface 1, for example, by a printing process, in particular by a screen printing process.
  • the thickness of the Luminescence conversion layer 12 is typically about 10 ⁇ m to 20 ⁇ m.
  • the contact layer 17 preferably contains a metal such as aluminum, silver or gold.
  • silver in particular is a suitable material for the contact layer 17, since silver makes good ohmic contact with p-type nitride compound semiconductors.
  • the contact layer 17 is a layer reflecting the emitted radiation 23.
  • This has the advantage that electromagnetic radiation emitted by the active layer 15 in the direction of the carrier 21 is at least partially reflected toward the radiation exit surface 1 and is coupled there out of the luminescence diode chip. That way
  • a region of the main surface 18 opposite the bonding pad 4 is preferably recessed from the contact layer 17. Since there is no ohmic contact between the contact layer 17 and the adjacent semiconductor layer 16 in the recessed region, the current flow between the contact structure 2, 3, 4 on the radiation exit surface 1 and the electrical contact layer 22 on the back side of the carrier 21 in the Area of the semiconductor layer sequence 13, which is offset in the lateral direction to the contact layer 17, reduced. The radiation generation in this region of the active layer 15 is thus reduced, which advantageously reduces the absorption of radiation within the bondpad 4.
  • the barrier layer 19 contains, for example, TiWN.
  • the barrier layer 19 in particular prevents diffusion of material of the connection layer 20, which is, for example, a solder layer, into the reflective contact layer 17, by means of which, in particular, the reflection of the reflective contact layer 17 could be impaired.
  • Radiation exit surface 1 applied contact structure comprising the bonding pad 4 and the contact webs 2, 3 are explained below with reference to the embodiments illustrated in Figures 2 to 8.
  • the respective LED chips may for example be of the same design as that shown in Figure IB in cross-section first embodiment.
  • the luminescence diode chip can also have any other embodiment known to the person skilled in the art.
  • the luminescence diode chip does not necessarily have to be a thin-film luminescence diode chip.
  • the contact structures illustrated in FIGS. 2 and 3 differ from the contact structure of the first exemplary embodiment illustrated in FIG. 1A in that the number of squares whose outline is formed by the contact webs 2, 3 has been increased.
  • the contact webs 2, 3 form four nested squares 8a, 8b, 8c, 8d.
  • the nested squares each have two common side edges 3, and the bonding pad 4 is disposed in a common vertex of the squares 8a, 8b, 8c, 8d.
  • the contact structure comprises five nested squares 8a, 8b, 8c, 8d, 8e.
  • the number of required contact webs 2, 3 depends in particular on the size of the radiation exit surface 1 and the transverse conductivity of the underlying semiconductor material.
  • the structures formed on the contact surfaces 2, 3 on the radiation exit surface 1 need not necessarily represent self-contained geometric structures. For example, in the exemplary embodiment illustrated in FIG. 4, starting from two contact webs 3 extending from the bonding pad, which have a variable width, a plurality of further contact webs 2 are guided in finger-like fashion over the radiation exit face, but which are not connected to form squares.
  • the embodiment of a contact structure illustrated in Figure 5 differs from the previously described embodiments in that the contact structure is not composed of nested squares having two common side edges but of two concentric squares 8g, 8h passing through the center of the squares 8g through two , 8h extending contact webs 2 are electrically connected to each other.
  • the contact structure is formed, as in the exemplary embodiment shown in FIG. 3, of five nested squares 8a, 8b, 8c, 8d, 8e, each having two common side flanks formed by contact webs 3 having a variable width exhibit.
  • the bonding pad 4 is arranged in the embodiment shown in Figure 6 in contrast to the embodiment shown in Figure 3 at a common vertex formed by the contact webs 2, 3 squares 8a, 8b, 8c, 8d, 8e that it is completely within the arranged by the contact webs squares is arranged.
  • the bonding pad 4 has the shape of a square, in which two side flanks each with the two common side edges the squares 8a, 8b, 8c, 8d, 8e formed by the contact webs match.
  • the partial area 11 of the radiation exit area 1 enclosed by the outer square 8a can comprise more than 80% of the radiation exit area 1. This is particularly advantageous when a luminescence conversion layer is applied to the portion 11 of the radiation exit surface 1, since in this way almost the entire
  • Radiation exit surface 1 for generating white light can be exploited with Lumineszenzkonversion.
  • the contact structure is formed solely by the bonding pad 4 and the contact webs 2, which are guided over the radiation exit face 1 along the side flanks 9, 10 of the luminescence diode chip at a small distance, preferably of less than 30 ⁇ m.
  • the bonding pad 4 does not necessarily have to have a square shape as in the previously illustrated embodiments. Rather, it may, as shown for example in Figure 7, have a rounded corner or other geometric shape.
  • FIG. 8 The exemplary embodiment of a contact structure illustrated in FIG. 8 essentially corresponds to the exemplary embodiment shown in FIG. 7, wherein in addition a central square 8i is formed by four contact webs in a central region of the radiation exit surface 1 are each connected with kausStegen with the vertices of an outer square 8a.
  • Embodiment illustrates that in the contact structure formed from a plurality of contact webs, the contact webs do not necessarily have to be perpendicular to each other. Rather, a plurality of contact webs can also include any other angle, for example 45 ° angle, with each other. Alternatively, it is also conceivable that the contact webs form curved geometric shapes, for example circles.
  • the equivalent circuit shown in Figure 9 comprises a series circuit of resistors R 31 to R 34 , wherein R s i is connected to a negative reference potential.
  • the nodes of this circuit are each connected via a resistor R kl to R k4 to a positive reference potential.
  • the negative reference potential may correspond to the bonding pad and the positive reference potential of the contact layer 22 (see FIG.
  • the series connection of the resistors R 31 to R 54 essentially reflects the lateral current distribution in the n-type semiconductor layer 14 (see FIG. 1B ), while the vertical current flow in the chip is modeled by the resistances R K to R K4 .
  • the total resistance Rn and R IV at the two nodes II and IV are compared.
  • the total resistances Rn and Ri V are a sum of the individual resistances along the different current paths.
  • a ratio Rn / Riv 1 is preferred. Because in the case of Rn / Riv> 1, a higher luminance occurs further away from the bondpad, while in the case of Rn / Riv ⁇ 1, a higher luminance occurs at the bondpad, both of which are not favored.
  • R 3 R ⁇ and R s >> R K is the variant D), which means increasing from the bond pad pad width, the preferred embodiment.
  • R 5 R ⁇ and R s R >> K is limited, the conductivity of the contact web.
  • the luminescence diode chip shown in a plan view in FIG. 10 has a contact structure on the radiation exit surface 1 consisting of bonding pad 4 and contact webs 2, 3.
  • the contact webs 2 and at least one of the contact webs 3 have an increasing contact web width, which according to the above Versions is favored. By means of such a choice of the contact web width, a comparatively homogeneous current distribution over the radiation exit surface 1 can be achieved.
  • the contact webs 2 and at least one of the contact webs 3 have partial areas 5, 6 and 7, wherein the partial area 5 is wider than the partial area 7.
  • FIG. 11 shows a plan view of a further exemplary embodiment of a luminescence diode chip according to the invention.
  • the bonding pad 4 of the contact structure arranged on the radiation exit surface 1 is arranged in a corner of the radiation exit surface 1.
  • two side edges of the bondpad 4 coincide with two side edges 9 and 10 of the chip.
  • the contact webs 3 particularly preferably extend. This has the advantage that the edge region does not remain unused, but serves for current spreading.
  • the contact webs 3 form with the contact webs 2 the outline of a plurality of squares 8a, 8b, 8c, 8d.
  • a length P M L + 4d required for application results.
  • d is the adjustment accuracy that can be achieved when the luminescence conversion layer is applied.

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Abstract

Bei einem Lumineszenzdiodenchip mit einer Strahlungsaustrittsfläche (1) und einer Kontaktstruktur (2, 3, 4), die auf der Strahlungsaustrittsfläche (1) angeordnet ist, und ein Bondpad (4) und mehrere zur Stromaufweitung vorgesehene Kontaktstege (2, 3), die mit dem Bondpad (4) elektrisch leitend verbunden sind, umfasst, ist das Bondpad (4) in einem Randbereich der Strahlungsaustrittsfläche (1) angeordnet. Der Lumineszenzdiodenchip zeichnet sich insbesondere durch eine verminderte Absorption der emittierten Strahlung (23) in der Kontaktstruktur (2, 3, 4) aus.

Description

Beschreibung
Lumineszenzdiodenchip mit einer Kontaktstruktur
Die Erfindung betrifft einen Lumineszenzdiodenchip nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Diese Patentanmeldung beansprucht die Priorität der deutschen Patentanmeldung 102005025416.0, deren Offenbarungsgehalt hiermit durch Rückbezug aufgenommen wird.
Bei Lumineszenzdiodenchips, die mittels eines Bonddrahts elektrisch kontaktiert sind, ist in der Regel ein vergleichsweise kleiner zentraler Bereich der Chipoberfläche mit einer Kontaktfläche (Bondpad) zum Anschluss des Bonddrahts versehen. Da Lumineszenzdiodenchips in der Regel mit einer dem Bonddraht gegenüber liegenden Chipoberfläche auf einen Träger oder in ein LED-Gehäuse montiert werden, ist die Chipoberfläche, auf der das Bondpad angeordnet ist, die Strahlungsaustrittsfläche, also die Chipoberfläche, aus der zumindest der überwiegende Teil der in einer aktiven Zone des Lumineszenzdiodenchips erzeugten elektromagnetischen Strahlung aus dem Lumineszenzdiodenchip ausgekoppelt wird.
Bei herkömmlichen Lumineszenzdiodenchips, die eine Kantenlänge von weniger als 300 μm aufweisen, kann mit einem zentral auf der Strahlungsauskoppelfläche angeordneten Bondpad eine vergleichsweise homogene Stromverteilung im Lumineszenzdiodenchip erreicht werden. Bei großflächigen Lumineszenzdiodenchips, die zum Beispiel eine Kantenlänge von bis zu 1 mm aufweisen, kann diese Art der Kontaktierung aber nachteilig zu einer inhomogenen Bestromung des Lumineszenzdiodenchips führen, die zu einer erhöhten VorwärtsSpannung und zu einer geringen Quanteneffizienz in der aktiven Zone führt. Dieser Effekt tritt insbesondere bei Halbleitermaterialien, die eine geringe Querleitfähigkeit aufweisen, beispielsweise bei Nitridverbindungshalbleitern, auf. Die maximale Stromdichte tritt in diesem Fall in einem zentralen Bereich des Lumineszenzdiodenchips auf und verringert sich ausgehend von dem zentralen Bondpad in Richtung der Seitenflanken mit zunehmendem Abstand vom Bondpad. Dies hat eine oftmals unerwünschte ungleichmäßige Helligkeit der Strahlungsaustrittsfläche zur Folge. Weiterhin ist es nachteilig, dass die in dem zentralen Bereich des Lumineszenzdiodenchips emittierte Strahlung, in dem die größte Stromdichte auftritt, zumindest teilweise zu dem nicht transparenten Bondpad hin emittiert und somit zumindest teilweise absorbiert wird.
Aus der DE 199 47 030 Al ist bekannt, die Strahlungsauskoppelfläche einer InGaAlP-LED mit einer KontaktStruktur zu versehen, die ein zentrales Bondpad und mehrere mit dem Bondpad verbundene Kontaktstege umfasst, um eine bessere StromaufWeitung zu erzielen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Lumineszenzdiodenchip mit einer auf der Strahlungsaustrittsfläche angeordneten verbesserten Kontaktstruktur anzugeben, die sich insbesondere durch eine verminderte Absorption von Strahlung in dem Bondpad auszeichnet .
Diese Aufgabe wird durch einen Lumineszenzdiodenchip nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche . Bei einem erfindungsgemäßen Lumineszenzdiodenchip mit einer Strahlungsaustrittsfläche und einer Kontaktstruktur, die auf der Strahlungsaustrittsfläche angeordnet ist und ein Bondpad und mehrere zur StromaufWeitung vorgesehene Kontaktstege, die mit dem Bondpad elektrisch leitend verbunden sind, umfasst, ist das Bondpad in einem Randbereich der Strahlungsaustrittsfläche angeordnet .
Durch die Anordnung des Bondpads in einem Randbereich der Strahlungsaustrittsfläche wird die durch einen zentralen Bereich der Strahlungsaustrittsfläche aus dem Lumineszenzdiodenchip austretende Strahlung vorteilhaft nicht in dem Bondpad absorbiert. Die Anordnung des Bondpads in einem Randbereich der Strahlungsaustrittsfläche ist insbesondere so zu verstehen, dass der Mittelpunkt des Bondpads einen geringeren Abstand zu zumindest einer Seitenflanke des Lumineszenzdiodenchips als zum Mittelpunkt der Strahlungsaustrittsfläche aufweist. Vorteilhaft ist es durch die Anordnung des Bondpads in einem Randbereich der Strahlungsaustrittsfläche im Gegensatz zu einem Lumineszenzdiodenchip mit einem zentral auf der Strahlungsaustrittsfläche angeordneten Bondpad nicht erforderlich, einen Bonddraht über die
Strahlungsaustrittsfläche zu dem Bondpad hinzuführen. Dies ist insbesondere vorteilhaft für Lumineszenzdiodenchips, die mit vergleichsweise hohen Stromstärken, zum Beispiel mehr als 300 mA, betrieben werden, da bei einem Betrieb mit derart hohen Stromstärken ein vergleichsweise dicker Bonddraht erforderlich ist, in dem bei einer Anordnung oberhalb der Strahlungsaustrittsfläche eine nicht vernachlässigbare Absorption der emittierten Strahlung auftreten würde. Dadurch, dass auf der Strahlungsaustrittsfläche mehrere mit dem Bondpad elektrisch leitend verbundene Kontaktstege angeordnet sind, kann trotz des in einen Randbereich der Strahlungsaustrittsfläche angeordneten Bondpads eine vergleichsweise homogene Stromverteilung in dem Lumineszenzdiodenchip erreicht werden.
Der Abstand zwischen dem Bondpad und zumindest einer Seitenflanke des Lumineszenzdiodenchips ist vorzugsweise geringer als 30 μm. Insbesondere kann das Bondpad auch direkt an eine Seitenflanke des Lumineszenzdiodenchips angrenzen.
Vorteilhaft ist das Bondpad derart an einer Ecke der Strahlungsaustrittsfläche angeordnet, dass sowohl der Abstand zwischen dem Bondpad und einer ersten Seitenflanke des Lumineszenzdiodenchips als auch der Abstand zwischen dem Bondpad und einer zweiten Seitenflanke des Lumineszenzdiodenchips jeweils geringer ist als 30 μm. Insbesondere kann das Bondpad sowohl an die erste Seitenflanke als auch an die zweite Seitenflanke des Lumineszenzdiodenchips angrenzen .
Bei einer bevorzugten Variante verläuft mindestens ein Kontaktsteg entlang einer Seitenkante des
Lumineszenzdiodenchips, wobei der Abstand zur Seitenkante geringer ist als 15μm. Insbesondere kann der Kontaktsteg an die Seitenkante angrenzen. Die geringe Beabstandung zur Seitenkante ist bei einem Lumineszenzdiodenchip, der auf der Strahlungsaustrittsfläche eine Lumineszenzkonversionsschicht aufweist, von Vorteil. Da der Randbereich von der Konversionsschicht unbedeckt bleiben soll, um beispielsweise Chipbeschädigungen während der Herstellung erkennen zu können, kann der Randbereich mittels der Anordnung des Kontaktstegs mit Vorteil zur StromaufWeitung genutzt werden. Die Kontaktstege sind vorteilhaft derart auf der Strahlungsaustrittsfläche angeordnet, dass eine aktive Schicht des Luπiineszenzdiodenchips derart homogen von einem Strom durchflössen wird, dass die Strahlungsaustrittsfläche des Lumineszenzdiodenchips eine gleichmäßige Helligkeit aufweist. Insbesondere ist vorgesehen, dass die Kontaktstege auf der Strahlungsaustrittsfläche einen Umriss zumindest eines Rechtecks oder zumindest eines Quadrats ausbilden.
Bevorzugt bilden die Kontaktstege die Umrisse mehrerer Rechtecke oder Quadrate aus . Vorteilhaft weisen die mehreren Rechtecke oder Quadrate jeweils zumindest eine gemeinsame Seitenkante, besonders bevorzugt sogar zwei gemeinsame Seitenkanten, auf. Insbesondere können die Kontaktstege den Umriss mehrerer Quadrate und/oder Rechtecke ausbilden, die jeweils einen gemeinsamen Eckpunkt aufweisen. In diesem Fall sind im Gegensatz zu KontaktStrukturen, bei denen die Kontaktstege mehrere ineinander geschachtelte konzentrische Quadrate oder Rechtecke ausbilden, keine Verbindungsstege zwischen den Quadraten und/oder Rechtecken erforderlich, um diese elektrisch leitend miteinander zu verbinden.
Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das Bondpad an einem Eckpunkt zumindest eines Rechtecks oder Quadrats, dessen Umriss durch die Kontaktstege ausgebildet wird, angeordnet. Insbesondere kann das Bondpad in einem gemeinsamen Eckpunkt mehrerer Quadrate und/oder Rechtecke angeordnet sein, dessen Umrisse durch die Kontaktstege ausgebildet werden.
Vorteilhaft wird von den Kontaktstegen zumindest mehr als die Hälfte der Strahlungsaustrittsfläche umschlossen. Dies bedeutet beispielsweise, dass die Kontaktstege derart zumindest eine in sich geschlossene oder zumindest annähernd geschlossene geometrische Form ausbilden, dass der überwiegende Teil der Strahlungsaustrittsfläche von dieser geometrischen Form umschlossen wird. Bei der geometrischen Form kann es sich, wie beispielsweise bei den zuvor beschriebenen bevorzugten Ausführungsformen, um ein Vieleck, insbesondere um ein Quadrat oder Rechteck, handeln. Besonders bevorzugt wird von den Kontaktstegen mehr als 80% der Strahlungsaustrittsfläche umschlossen. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die gesamte Strahlungsaustrittsfläche von den Kontaktstegen umschlossen wird.
Dadurch, dass zumindest der überwiegende Teil der Strahlungsaustrittsfläche von den Kontaktstegen umschlossen wird, kann trotz des in einem Randbereich der Strahlungsaustrittsfläche angeordneten Bondpads eine vergleichsweise homogene Stromverteilung in dem Lumineszenzdiodenchip erreicht werden. Durch die Kontaktstruktur, die aus dem Bondpad und den Kontaktstegen gebildet wird, wird auf diese Weise auch bei einem Lumineszenzdiodenchip aus Halbleitermaterialien, die eine geringe Querleitfähigkeit aufweisen, zum Beispiel bei einem auf Nitridverbindungshalbleitermaterialien basierenden Lumineszenzdiodenchip, eine vergleichsweise homogene Stromdichte und somit eine entsprechend homogene Helligkeit der Strahlungsaustrittsfläche erzielt.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist auf einen von den Kontaktstegen umschlossenen Teilbereich der Strahlungsaustrittsfläche eine Lumineszenzkonversionsschicht aufgebracht. Die Lumineszenzkonversionsschicht enthält zumindest einen Lumineszenzkonversionsstoff, der zur Wellenlängenkonversion zumindest eines Teils der von dem Lumineszenzdiodenchip emittierten Strahlung zu größeren Wellenlängen hin geeignet ist. Auf diese Weise kann insbesondere mit einem Lumineszenzdiodenchip, der ultraviolette oder blaue Strahlung emittiert, durch Wellenlängenkonversion eines Teil der emittierten Strahlung in den komplementären Spektralbereich, beispielsweise den gelben Spektralbereich, Weißlicht erzeugt werden. Der Lumineszenzkonversionsstoff kann in Form eines feinkörnigen Pulvers vorliegen, dessen Partikel typischerweise eine Korngröße im Bereich von lμm bis 20μm aufweisen. Unter der Korngröße ist vorliegend der mittlere Durchmesser eines PulverpartikeIs zu verstehen. Geeignete Lumineszenzkonversionsstoffe, wie zum Beispiel YAG: Ce, sind aus der WO 98/12757 bekannt, deren Inhalt hiermit insbesondere in Bezug auf Leuchtstoffe durch Referenz aufgenommen wird. Die Lumineszenzkonversionsschicht ist vorteilhaft eine KunststoffSchicht, bevorzugt eine Silikonschicht, in die der zumindest eine Lumineszenzkonversionsstoff matrixartig eingebettet ist. Vorzugsweise beträgt die Dicke der Lumineszenzkonversionsschicht lOμm bis 50μm. Die Lumineszenzkonversionsschicht ist vorteilhaft mit einem Siebdruckverfahren auf die Strahlungsaustrittsfläche des Lumineszenzdiodenchips aufgebracht. Eine mittels des Siebdruckverfahrens erzielbare Justage- beziehungsweise Strukturierungsgenauigkeit beträgt etwa 20μm.
Die Anforderungen an die Justage- beziehungsweise Strukturierungsgenauigkeit sind bei einem Chip mit Anordnung des Bondpads in einer Ecke vorteilhaft verringert gegenüber einem Chip mit zentraler Anordnung des Bondpads, wie nachfolgend im Zusammenhang mit den Figuren 12A und 12B näher erläutert wird. Ferner kann die optisch nutzbare Fläche erhöht werden.
Ein weiterer Vorteil einer Eck-Anordnung des Bondpads in Kombination mit einer Lumineszenzkonversionsschicht auf der Stahlungsaustrittsflache besteht bei einer Anordnung aus mehreren Chips im Waferverbund. Vorzugsweise sind hierbei die Bondpads einander zugewandt, so dass eine zusammenhängende von der Lumineszenzkonversionsschicht unbedeckte Fläche gebildet wird, die größer ist als bei einem einzelnen zentral angeordneten Bondpad. Dies ist für die Strukturierung vorteilhaft und ermöglicht eine reproduzierbare Schichtherstellung .
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die Lumineszenzkonversionsschicht von den Seitenflanken des Lumineszenzdiodenchips beabstandet. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die Lumineszenzkonversionsschicht innerhalb eines von den Kontaktstegen umschlossenen Teilbereichs der Strahlungsaustrittsfläche angeordnet ist. Die auf der Strahlungsaustrittsfläche angeordneten Kontaktstege bilden in diesem Fall einen Rahmen für die LumineszenzkonversionsSchicht . Auf diese Weise wird vorteilhaft die Gefahr vermindert, dass das Material der Lumineszenzkonversionsschicht an die Seitenflanken des Lumineszenzdiodenchips gelangt. Dies ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn eine mikroskopische Untersuchung der Seitenflanke des Lumineszenzdiodenchips zur Qualitätskontrolle vorgesehen ist. Eine derartige Qualitätskontrolle würde durch auf der Seitenflanke des Lumineszenzdiodenchips abgelagertes Material der Lumineszenzkonversionsschicht erschwert oder sogar unmöglich gemacht . Gemäß einer weiteren Variante ist die Kontaktstruktur gabelförmig ausgebildet. Hierbei verlaufen mehrere Kontaktstege quer zu einem Kontaktsteg und im Wesentlichen parallel zueinander. Vorzugsweise ist zwischen den Kontaktstegen eine LumineszenzkonversionsSchicht auf der Strahlungsaustrittsfläche aufgebracht .
Zumindest einer der Kontaktstege weist vorteilhaft eine variable Breite auf . Unter der Breite des Kontaktstegs ist die Abmessung des Kontaktstegs in einer senkrecht zu seiner Längsrichtung und parallel zur Ebene der
Strahlungsaustrittsfläche verlaufenden Richtung zu verstehen. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass der Kontaktsteg mit variabler Breite mehrere Teilbereiche mit verschiedener Breite enthält. In diesem Fall ist die Breite der Teilbereiche des Kontaktsteges vorteilhaft an eine beim Betrieb des Lumineszenzdiodenchips durch den jeweiligen Teilbereich des Kontaktstegs auftretende Stromstärke angepasst. Die Breite der Teilbereiche ist beispielsweise derart an die im jeweiligen Teilbereich auftretende Stromstärke angepasst, dass die Stromdichte in dem jeweiligen Teilbereich einen Grenzwert, zum Beispiel 16 A/μm2 nicht überschreitet. Weiterhin sind die Breiten der Teilbereiche des Kontaktstegs mit variabler Breite und/oder die Breiten der weiteren Kontaktstege bevorzugt derart dimensioniert, dass eine Mindeststromdichte nicht unterschritten wird. Auf diese Weise wird vorteilhaft erreicht, dass die Breite der Kontaktstege und/oder der Teilbereiche des Kontaktstegs mit variabler Breite zumindest nicht wesentlich größer ist, als es für die Stromtragfähigkeit erforderlich ist. Dies hat den Vorteil, dass der von den Kontaktstegen bedeckte Teilbereich der Strahlungsaustrittsfläche vorteilhaft gering ist und somit die Absorption der von dem Lumineszenzdiodenchip erzeugten Strahlung in den auf der Strahlungsaustrittsfläche angeordneten Kontaktstegen vermindert wird.
Die Stromverteilung im Chip kann durch eine laterale Stromverteilung und eine vertikale Stromverteilung unterschieden werden. Unter der lateralen Stromverteilung ist vorliegend die Stromverteilung parallel zur Strahlungsaustrittsfläche zu verstehen, während mit der vertikalen Stromverteilung der vertikale Stromfluss quer, vorzugsweise senkrecht, zur Strahlungsaustrittsfläche gemeint ist.
Im Chip bestehen ausgehend von einer Stromeinspeisungsstelle, etwa dem Bondpad, verschiedene Strompfade. Ein lateraler Hauptstrompfad verläuft entlang des Kontaktstegs . Dieser Hauptstrompfad verzweigt sich in vertikaler Richtung in mehrere Nebenstrompfade. Die Strompfade können in einer Ersatzschaltung als eine Serienschaltung von Widerständen dargestellt werden. Bei einer bevorzugten Ausgestaltung ist der Kontaktsteg derart strukturiert, dass der Gesamtwiderstand entlang der verschiedenen Strompfade möglichst gleich ist. Vorteilhafterweise kann der Chip dadurch vergleichsweise homogen bestromt werden.
Bei einer weiter bevorzugten Ausgestaltung nimmt die Breite des Kontaktstegs mit zunehmendem Abstand vom Bondpad zu. Insbesondere kann der Kontaktsteg mehrere Teilbereiche aufweisen, wobei der Teilbereich mit größerem Abstand zum Bondpad breiter ist als der Teilbereich mit geringerem Abstand zum Bondpad. Alternativ kann die Breite des Kontaktstegs ausgehend vom Bondpad kontinuierlich zunehmen. - ' Il -
Die Breite der Kontaktstege beträgt bevorzugt zwischen einschließlich 10 μm und einschließlich 40 μm.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist der Lumineszenzdiodenchip ein Dünnfilm-Lumineszenzdiodenchip. Bei der Herstellung eines Dünnfilm-Lumineszenzdiodenchips wird eine funktionelle Halbleiterschichtenfolge, die insbesondere eine Strahlungsemittierende aktive Schicht umfasst, zunächst epitaktisch auf einem Aufwachssubstrat aufgewachsen, anschließend ein neuer Träger auf die dem Aufwachssubstrat gegenüber liegende Oberfläche der Halbleiterschichtenfolge aufgebracht und nachfolgend das Aufwachssubstrat abgetrennt. Da insbesondere die für Nitridverbindungshalbleiter verwendeten Aufwachssubstrate, beispielsweise SiC, Saphir oder GaN vergleichsweise teuer sind, bietet dieses Verfahren insbesondere den Vorteil, dass das Aufwachssubstrat wiederverwertbar ist. Das Ablösen eines Aufwachssubstrats aus Saphir von einer Halbleiterschichtenfolge aus einem
Nitridverbindungshalbleiter kann beispielsweise mit einem aus der WO 98/14986 bekanntem Laser-Lift-Off-Verfahren erfolgen.
Ein Grundprinzip einer Dünnfilm-LED 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.
Insbesondere kann der Lumineszenzdiodenchip eine Epitaxie- Schichtenfolge aufweisen, die auf
Nitridverbindungshalbleitern basiert. „Auf Nitrid- Verbindungshalbleitern basierend" bedeutet im vorliegenden Zusammenhang, dass die aktive Epitaxie-Schichtenfolge oder zumindest eine Schicht davon ein Nitrid-III/V- Verbindungshalbleitermaterial, vorzugsweise AlxGayIni_x_yN umfasst, wobei 0 < x < 1, 0 < y < 1 und x + y ≤ 1. Dabei muss dieses Material nicht zwingend eine mathematisch exakte Zusammensetzung nach obiger Formel aufweisen. Vielmehr kann es ein oder mehrere Dotierstoffe sowie zusätzliche Bestandteile aufweisen, die die charakteristischen physikalischen Eigenschaften des AlxGayIni_x-yN-Materials im Wesentlichen nicht ändern. Der Einfachheit halber beinhaltet obige Formel jedoch nur die wesentlichen Bestandteile des Kristallgitters (Al, Ga, In, N) , auch wenn diese teilweise durch geringe Mengen weiterer Stoffe ersetzt sein können.
Die Strahlungsaustrittsfläche kann insbesondere eine quadratische Form aufweisen. Bei einer Ausführungsform des Lumineszenzdiodenchips beträgt zumindest eine Kantenlänge der Strahlungsaustrittsfläche 400 μm oder mehr, besonders bevorzugt 800 μm oder mehr. Insbesondere kann sogar eine Kantenlänge vom 1 mm oder mehr vorgesehen sein. Aufgrund der der Stromaufweitung durch die auf der
Strahlungsaustrittsfläche angeordneten Kontaktstege kann selbst bei derart großflächigen Lumineszenzdiodenchips eine vergleichsweise homogene Stromverteilung in der aktiven Schicht erzielt werden.
Besonders vorteilhaft ist die aus dem Bondpad und den Kontaktstegen gebildete Kontaktstruktur für
Lumineszenzdiodenchips, die mit einer Stromstärke von 300 mA oder mehr betrieben werden, da bei derart hohen Betriebsstromstärken bei herkömmlichen Lumineszenzdiodenchips eine inhomogene Stromverteilung, die ein Maximum in einem zentralen, mit dem Bondpad versehenen Bereich des Lumineszenzdiodenchips aufweisen würde, zu beobachten wäre. Die Kontaktstruktur enthält vorzugsweise ein Metall oder eine Metalllegierung. Vorzugsweise ist die Kontaktstruktur eine strukturierte Ti-Pt-Au-Schichtenfolge, die ausgehend von einer angrenzenden Halbleiterschicht des
Lumineszenzdiodenchips zum Beispiel eine etwa 50 nm dicke Ti- Schicht, eine etwa 50 nm dicke Pt-Schicht und eine etwa 2 μm dicke Au-Schicht umfasst. Eine Ti-Pt-Au-Schichtenfolge ist vorteilhaft unempfindlich gegenüber Elektromigration, die ansonsten, beispielsweise bei einer Aluminium enthaltenden Kontaktstruktur, auftreten könnte. Die Kontaktstruktur ist daher bevorzugt frei von Aluminium.
Ferner kann die Kontaktstruktur, insbesondere die Ti-Schicht, derart ausgebildet sein, dass die vom Chip erzeugte Strahlung absorbiert wird. Dadurch ist es möglich, Wellenleitereffekte zu reduzieren, die zur Emission von Strahlung außerhalb der von der Konversionsschicht bedeckten Bereiche führen.
Vorteilhaft sind nur weniger als 15%, besonders bevorzugt weniger als 10% der Strahlungsaustrittsfläche von der KontaktStruktur bedeckt. Die Absorptionsverluste innerhalb der Kontaktstruktur sind dadurch vorteilhaft gering.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform enthält der Lumineszenzdiodenchip eine Halbleiterschichtenfolge mit einer aktive Schicht, wobei an einer der Strahlungsaustrittsfläche gegenüberliegenden Hauptfläche der Halbleiterschichtenfolge eine reflektierende Kontaktschicht vorgesehen ist. Ein dem Bondpad gegenüberliegender Bereich der Hauptfläche ist vorteilhaft von der reflektierenden KontaktSchicht ausgespart .
Die von der aktiven Schicht aus gesehen der Strahlungsaustrittsfläche gegenüber liegende Kontaktschicht ist also derart strukturiert, dass in vertikaler Richtung dem Bondpad von der aktiven Schicht aus gesehen ein nicht von der Kontaktschicht bedeckter Bereich der Hauptfläche gegenüber liegt. Dies hat den Vorteil, dass die Stromdichte in einem Bereich der aktiven Schicht, der in vertikaler Richtung unterhalb des Bondpads liegt, vermindert ist, so dass weniger Strahlung unterhalb des Bondpads erzeugt wird. Weiterhin wird durch die Aussparung der reflektierenden KontaktSchicht der Anteil der emittierten Strahlung, der von der reflektierenden Kontaktschicht in Richtung des Bondpads reflektiert wird, vermindert. Auf diese Weise wird die Absorption von Strahlung in dem Bondpad vermindert. Die Effizienz des Lumineszenzdiodenchips wird dadurch vorteilhaft erhöht.
Wenn die Strahlungsaustrittsfläche des
Lumineszenzdiodenchips, wie zuvor beschrieben, teilweise mit einer Lumineszenzkonversionsschicht versehen ist, ist vorteilhaft ein von der aktiven Schicht aus gesehen der Lumineszenzkonversionsschicht gegenüberliegender Bereich der Hauptfläche der Halbleiterschichtenfolge, die der Kontaktstruktur gegenüberliegt, von der reflektierenden Kontaktschicht ausgespart. Auf diese Weise wird die Erzeugung von Strahlung in den Bereichen der aktiven Schicht, die in lateraler Richtung versetzt zu der auf der Strahlungsaustrittsfläche angeordneten
Lumineszenzkonversionsschicht angeordnet sind, vermindert. Weiterhin wird so der Anteil der emittierten Strahlung, der von der reflektierenden Kontaktschicht in den nicht mit der Lumineszenzkonversionsschicht versehenen Teilbereich der Strahlungsaustrittsfläche reflektiert wird, vermindert. Bei einem Chip, der kurzwellige Strahlung emittiert, wird vorzugsweise Ag für die reflektierende Kontaktschicht verwendet. Hierbei kann es insbesondere bei einer Beschädigung des Chiprandes und eindringender Feuchtigkeit zu Elektromigration kommen. Die Elektromigration kann zu Nebenschlüssen führen, die die Alterungsstabilität des Chips nachteilig beeinflussen. Bei der Erfindung wird einer derartigen Beschädigung mittels einer Beabstandung der Kontaktschicht von der Seitenkante entgegengewirkt.
Die Erfindung wird im folgenden anhand von
Ausführungsbeispielen in Zusammenhang mit den Figuren 1 bis 8 näher erläutert .
Es zeigen:
Figur IA eine schematische Darstellung einer Aufsicht auf einen Lumineszenzdiodenchip gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung,
Figur IB eine schematische Darstellung eines Querschnitts entlang der Linie AB des in Figur IA dargestellten Ausführungsbeispiels,
Figur 2 eine schematische Darstellung einer Aufsicht auf die Strahlungsaustrittsfläche eines Lumineszenzdiodenchips gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung,
Figur 3 eine schematische Darstellung einer Aufsicht auf die Strahlungsaustrittsfläche eines Lumineszenzdiodenchips gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung, Figur 4 eine schematische Darstellung einer Aufsicht auf die Strahlungsaustrittsfläche eines Lumineszenzdiodenchips gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel der Erfindung,
Figur 5 eine schematische Darstellung einer Aufsicht auf die Strahlungsaustrittsfläche eines Lumineszenzdiodenchips gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel der Erfindung,
Figur 6 eine schematische Darstellung einer Aufsicht auf die Strahlungsaustrittsfläche eines Lumineszenzdiodenchips gemäß einem sechsten Ausführungsbeispiel der Erfindung,
Figur 7 eine schematische Darstellung einer Aufsicht auf die Strahlungsaustrittsfläche eines Lumineszenzdiodenchips gemäß einem siebten Ausführungsbeispiel der Erfindung, und
Figur 8 eine schematische Darstellung einer Aufsicht auf die Strahlungsaustrittsfläche eines Lumineszenzdiodenchips gemäß einem achten Ausführungsbeispiel der Erfindung,
Figur 9 ein Ersatzschaltbild eines Ausschnitts aus einem erfindungsgemäßen Lumineszendiodenchip,
Figur 10 eine schematische Darstellung einer Aufsicht auf die Strahlungsaustrittsfläche eines Lumineszenzdiodenchips gemäß einem neunten Ausführungsbeispiel der Erfindung, Figur 11 eine schematische Darstellung einer Aufsicht auf die Strahlungsaustrittsfläche eines Lumineszenzdiodenchips gemäß einem zehnten Ausführungsbeispiel der Erfindung,
Figur 12A eine schematische Darstellung einer zentralen Anordnung des Bondpads,
Figur 12B eine schematische Darstellung einer Eck-Anordnung des Bondpads .
Gleiche oder gleichwirkende Elemente sind in den Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Die dargestellten Elemente sind nicht als maßstabsgerecht anzusehen, vielmehr können einzelne Elemente zum besseren Verständnis übertrieben groß dargestellt sein.
Ein erstes Ausführungsbeispiel eines Lumineszenzdiodenchips gemäß der Erfindung ist in Figur IA in einer Aufsicht und in Figur IB im Querschnitt schematisch dargestellt. Der Lumineszenzdiodenchip enthält eine Halbleiterschichtenfolge 13, die beispielsweise epitaktisch, bevorzugt mittels MOVPE, hergestellt ist. Die Halbleiterschichtenfolge 13 enthält eine Strahlungsemittierende aktive Schicht 15.
Die aktive Schicht 15 des Lumineszenzdiodenchips umfasst beispielsweise InxAIyGa^_x_yN mit 0 £ x £ 1, 0 £ y £ 1 und x + y £ 1. Die aktive Schicht 15 kann zum Beispiel als Heterostruktur, Doppelheterostruktur oder als Quantentopfstruktur ausgebildet sein. Die Bezeichnung QuantentopfStruktur umfasst dabei jegliche Struktur, bei der Ladungsträger durch Einschluss (Confinement) eine Quantisierung ihrer Energiezustände erfahren. Insbesondere beinhaltet die Bezeichnung Quantentopfstruktur keine Angabe über die Dimensionalität der Quantisierung. Sie umfasst somit unter anderem Quantentröge , Quantendrähte und Quantenpunkte und jede Kombination dieser Strukturen.
Aus der aktiven Schicht 15 wird elektromagnetische Strahlung 23, beispielsweise Strahlung im ultravioletten, blauen oder grünen Spektralbereich, in eine Hauptstrahlungsrichtung 24 emittiert. Die aktive Schicht 15 ist zum Beispiel zwischen mindestens einer n-leitenden Halbleiterschicht 14 und mindestens einer p-leitenden Halbleiterschicht 16 angeordnet. Die aus der aktiven Schicht 15 emittierte Strahlung 23 wird an einer Strahlungsaustrittsfläche 1 aus dem Lumineszenzdiodenchip ausgekoppelt .
Zur Stromeinprägung in die aktive Schicht 15 ist auf der Strahlungsaustrittsfläche 1 eine Kontaktstruktur 2, 3, 4 vorgesehen. Die Kontaktstruktur 2, 3, 4 auf der Strahlungsaustrittsfläche 1 wird durch ein Bondpad 4 und mehrere Kontaktstege 2, 3, die mit dem Bondpad 4 elektrisch leitend verbunden sind, ausgebildet. Die Kontaktstruktur 2, 3, 4 enthält vorzugsweise ein Metall oder eine Metalllegierung. Insbesondere kann die Kontaktstruktur 2, 3, 4 aus einer strukturierten Ti-Pt-Au-Schichtenfolge (nicht dargestellt) gebildet sein. Zur Strukturierung können die dem Fachmann bekannten Strukturierungsverfahren, insbesondere das Aufbringen einer Maske in Verbindung mit einem nachfolgenden Ätzprozess, eingesetzt werden. Die Ti-Pt-Au-Schichtenfolge, aus der die Kontaktstruktur 2, 3, 4 vorzugsweise hergestellt ist, enthält beispielsweise eine etwa 50 nm dicke Ti-Schicht, eine etwa 50 nm dicke Pt-Schicht und eine etwa 2 μm dicke Au- Schicht. Eine derartige Ti-Pt-Au-Schichtenfolge ist vorteilhaft unempfindlich gegenüber Elektromigration, die ansonsten, beispielsweise bei einer Aluminium enthaltenden Kontaktstruktur, auftreten könnte. Die Kontaktstruktur ist aus diesem Grund bevorzugt frei von Aluminium.
Bei dem Lumineszenzdiodenchip handelt es sich vorzugsweise um einen Dünnfilm-Lumineszenzdiodenchip. Die Halbleiterschichtenfolge 13 ist zum Beispiel auf einem Aufwachssubstrat hergestellt worden, das ursprünglich an einer der Strahlungsaustrittsfläche 1 zugewandten Oberfläche der Halbleiterschichtenfolge 13 angeordnet war und nachfolgend, beispielsweise mit einem aus der WO 98/14986 bekanntem Laser-Lift-Off-Verfahren, abgelöst wurde. An einer der Strahlungsaustrittsfläche 1 und somit dem ursprünglichen Aufwachssubstrat gegenüber liegenden Seite der aktiven Schicht 15 ist die Halbleiterschichtenfolge 13 auf einem Träger 21 befestigt. Beispielsweise ist die
Halbleiterschichtenfolge 13 mittels einer Verbindungsschicht 20, die insbesondere eine Lotschicht sein kann, auf dem Träger 21 befestigt. Der Träger 21 ist beispielsweise eine Leiterplatte, insbesondere eine gedruckte Leiterplatte (Printed Circuit Board) . Ferner kann der Träger 21 aus einer Keramik, die insbesondere Aluminiumnitrid enthalten kann, gebildet sein. Auch Träger aus einem Halbleitermaterial, wie beispielsweise Ge- oder GaAs-Träger, können verwendet werden. Eine von der Halbleiterschichtenfolge 13 abgewandte Rückseite des Trägers 21 ist zum Beispiel mit einer elektrischen Kontaktschicht 22 versehen, die einen der Kontaktstruktur 2, 3, 4 von der aktiven Schicht 15 aus gesehen gegenüber liegenden zweiten elektrischen Kontakt des Lumineszenzdiodenchips ausbildet . Das Bondpad 4 der auf der Strahlungsaustrittsfläche 1 angeordneten Kontaktstruktur ist in einem Randbereich der Strahlungsaustrittsfläche 1 angeordnet. Bevorzugt ist der Abstand di zwischen einer Seitenflanke 9 des Lumineszenzdiodenchips und dem Bondpad 4 geringer als 30 μm. Besonders bevorzugt ist das Bondpad 4, wie in der in Figur 1 dargestellten Aufsicht zu erkennen ist, im Bereich einer Ecke der Strahlungsaustrittsfläche 1 angeordnet. In diesem Fall beträgt der Abstand dx des Bondpads 4 zu einer ersten Seitenflanke 9 des Lumineszenzdiodenchips und der Abstand d2 zu einer zweiten Seitenflanke 10 des Lumineszenzdiodenchips vorzugsweise jeweils 30 μm oder weniger. Eine derartige Anordnung des Bondpads in einem Randbereich der Strahlungsaustrittsfläche 1 hat den Vorteil, dass eine Absorption der in der aktiven Schicht 15 erzeugten elektromagnetischen Strahlung 23 in dem Bondpad 4 vermindert wird.
Um trotz der Anordnung des Bondpads 4 in einem Randbereich der Strahlungsaustrittsfläche 1 eine in lateraler Richtung homogene Stromverteilung in der aktiven Schicht 15 zu erzielen, sind mehrere Kontaktstege 2, 3, die jeweils mit dem Bondpad 4 elektrisch leitend verbunden sind, auf der Strahlungsaustrittsfläche 1 angeordnet. Beispielsweise sind, wie in der Aufsicht in Figur IA zu erkennen ist, mehrere Kontaktstege 2, 3 derart auf der Strahlungsaustrittsfläche 1 angeordnet, dass sie den Umriss mehrerer Quadrate 8a, 8b, 8c ausbilden. Die von den Kontaktstegen 2, 3 ausgebildeten Quadrate 8a, 8b, 8c weisen vorteilhaft jeweils zwei gemeinsame Seitenkanten auf, die jeweils durch einen Kontaktsteg 3 gebildet werden. Das Bondpad 4 ist dabei in einem gemeinsamen Eckpunkt der Quadrate 8a, 8b und 8c angeordnet . Die aus dem Bondpad 4 und den Kontaktstegen 2, 3 gebildete Kontaktstruktur bewirkt einerseits eine weitgehend homogene laterale Stromverteilung in der aktiven Schicht 15, wobei nur einen derart geringer Teil der Strahlungsaustrittsfläche 1 von der Kontaktstruktur 2, 3, 4 bedeckt ist, dass nur eine vergleichsweise geringe Absorption der aus der aktiven Schicht 15 in die Hauptstrahlungsrichtung 24 emittierten Strahlung 23 innerhalb der Kontaktstruktur 2, 3, 4 erfolgt. Vorteilhaft wird zumindest ein Teilbereich 11 der Strahlungsaustrittsfläche 1 von den Kontaktstegen 2, 3 umschlossen. Zum Beispiel wird, wie in der Aufsicht in Figur IA zu erkennen ist, ein Teilbereich 11 der Strahlungsaustrittsfläche 1 von den Kontaktstegen 2, 3 umschlossen, der in diesem Fall innerhalb eines äußeren Quadrats 8c angeordnet ist. Die Fläche des Teilbereichs 11 umfasst also die Fläche des äußeren Quadrats 8c einschließlich der darin angeordneten inneren Quadrate 8a, 8b. Bei einer bevorzugten Ausführungsform werden mehr als 50%, besonders bevorzugt sogar mehr als 80% der Strahlungsaustrittsfläche 1 von den Kontaktstegen 2, 3 umschlossen.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist zumindest einer der Kontaktstege eine variable Breite auf . Die Breite dieses Kontaktstegs ist in seiner Haupterstreckungsrichtung nicht konstant, sondern variiert schrittweise oder kontinuierlich. Bei dem in Figur 1 dargestellten Ausführungsbeispiel sind zum Beispiel die beiden vom Bondpad 4 ausgehenden Kontaktstege 3 jeweils aus drei Teilbereichen 5, 6, 7 zusammengesetzt, die jeweils verschiedene Breiten aufweisen. Die Breiten der Kontaktstege 3 in den Teilbereichen 5, 6, 7 sind vorteilhaft jeweils an eine Stromstärke, die beim Betrieb des Lumineszenzdiodenchips durch den jeweiligen Teilbereich 5, 6, 7 auftritt, angepasst. Die Anpassung der Breiten der Teilbereiche 5, 6, 7 an die beim Betrieb auftretenden Stromstärken erfolgt vorzugsweise derart, dass die Querschnittsfläche der Kontaktstege derart dimensioniert ist, dass die bei Betrieb auftretende Stromdichte einen materialabhängigen zulässigen Grenzwert nicht überschreitet, wobei andererseits die
Querschnittsfläche aber zumindest nicht wesentlich größer ist als durch die jeweilige Stromstärke bedingt, um unnötige Absorptionsverluste in den Kontaktstegen zu vermeiden. Beispielsweise ist die Stromstärke in den an das Bondpad angrenzenden Teilbereichen 5 der Kontaktstege 3 größer als in dem angrenzenden Teilbereichen 6 und in den Teilbereichen 6 wiederum größer als in dem angrenzenden Teilbereichen 7. Folglich ist die Breite der Kontaktstege 3 in den Teilbereichen 5 größer als in den Teilbereichen 6 und in den Teilbereichen 6 größer als in den Teilbereichen 7.
Auf den von den Kontaktstegen 2, 3 umschlossenen Teilbereich 11 der Strahlungsaustrittsfläche 1 ist bei einer bevorzugten Ausführungsform eine Lumineszenzkonversionsschicht 12 aufgebracht. Die Lumineszenzkonversionsschicht 12 ist beispielsweise eine Silikonschicht, in die zumindest ein Lumineszenzkonversionsstoff eingebettet ist. Bei dem mindestens einen Lumineszenzkonversionsstoff kann es sich beispielsweise um YAG: Ce oder einen anderen aus der WO98/12757 bekannten Lumineszenzkonversionsstoff handeln.
Mittels des Lumineszenzkonversionsstoffs wird beispielsweise die Wellenlänge zumindest eines Teils der aus der aktiven Schicht 15 emittierten Strahlung 23, die beispielsweise grünes, blaues oder ultraviolettes Licht ist, derart in einen komplementären Spektralbereich konvertiert, dass Weißlicht entsteht. Die Verwendung einer Silikonschicht als Trägerschicht für den Lumineszenzkonversionsstoff hat den Vorteil, dass Silikon vergleichsweise unempfindlich gegen kurzwellige blaue oder ultraviolette Strahlung ist. Dies ist insbesondere vorteilhaft für auf Nitridverbindungshalbleitern basierende Lumineszenzdiodenchips, bei denen die emittierte Strahlung in der Regel zumindest einen Anteil aus dem kurzwelligen blauen oder ultravioletten Spektralbereich enthält . Alternativ kann auch ein andere transparentes organisches oder anorganisches Material als Trägerschicht für den mindestens einen Lumineszenzkonversionsstoff fungieren.
Die Lumineszenzkonversionsschicht 12, die vorteilhaft innerhalb eines von den Kontaktstegen 2, 3 umrahmten Teilbereich 11 auf die Strahlungsaustrittsfläche 1 aufgebracht ist, grenzt insbesondere nicht an eine der Seitenflanken 9, 10 des Lumineszenzdiodenchips an. Dadurch wird insbesondere die Gefahr vermindert, dass beim Aufbringen der Lumineszenzkonversionsschicht 12 das Material der Lumineszenzkonversionsschicht auch auf die Seitenflanken 9, 10 abgeschieden wird. Eine Abscheidung des Materials der Lumineszenzkonversionsschicht 12 auf die Seitenflanken 9, 10 hätte insbesondere den Nachteil, dass eine Qualitätskontrolle eines fertig prozessierten Lumineszenzdiodenchips, die in der Regel durch eine mikroskopische Untersuchung einer der Seitenflanken 9, 10 des Lumineszenzdiodenchips erfolgt, erschwert oder sogar unmöglich gemacht würde.
Die Lumineszenzkonversionsschicht 12 ist beispielsweise mit einem Druckverfahren, insbesondere mit einem Siebdruckverfahren, auf den Teilbereich 11 der Strahlungsaustrittsfläche 1 aufgebracht. Die Dicke der Lumineszenzkonversionsschicht 12 beträgt typischerweise etwa 10 μm bis 20 μm.
An die dem Träger 21 zugewandte Hauptfläche 18 der Halbleiterschichtenfolge 13 des Lumineszenzdiodenchips grenzt eine vorteilhaft eine Kontaktschicht 17, die bevorzugt einen ohmschen Kontakt zur angrenzenden Halbleiterschicht 6 herstellt, an. Die Kontaktschicht 17 enthält vorzugsweise ein Metall wie zum Beispiel Aluminium, Silber oder Gold. Im Fall einer p-leitenden an die zweite Kontaktschicht 5 angrenzenden Nitridverbindungshalbleiterschicht 16 ist insbesondere Silber ein geeignetes Material für die Kontaktschicht 17, da Silber einen guten ohmschen Kontakt zu p-leitenden Nitridverbindungshalbleitern herstellt .
Vorzugsweise ist die Kontaktschicht 17 eine die emittierte Strahlung 23 reflektierende Schicht. Dies hat den Vorteil, dass elektromagnetische Strahlung, die von der aktiven Schicht 15 in Richtung des Trägers 21 emittiert wird, zumindest zum Teil zur Strahlungsaustrittsfläche 1 hin reflektiert und dort aus dem Lumineszenzdiodenchip ausgekoppelt wird. Auf diese Weise werden
Absorptionsverluste, die beispielsweise innerhalb des Trägers 21 oder in der Verbindungsschicht 20 auftreten könnten, vermindert .
Ein dem Bondpad 4 gegenüber liegender Bereich der Hauptfläche 18 ist bevorzugt von der Kontaktschicht 17 ausgespart. Da in dem ausgesparten Bereich kein ohmscher Kontakt zwischen der Kontaktschicht 17 und der angrenzenden Halbleiterschicht 16 entsteht, wird der Stromfluss zwischen der Kontaktstruktur 2, 3, 4 auf der Strahlungsaustrittsfläche 1 und der elektrischen KontaktSchicht 22 auf der Rückseite des Trägers 21 in dem Bereich der Halbleiterschichtenfolge 13 , der in lateraler Richtung zur Kontaktschicht 17 versetzt ist, vermindert. Die Strahlungserzeugung in diesem Bereich der aktiven Schicht 15 ist somit vermindert, wodurch vorteilhaft die Absorption von Strahlung innerhalb des Bondpads 4 reduziert wird.
Zwischen der reflektierenden Kontaktschicht 17 und der Verbindungsschicht 20 ist vorzugsweise eine Barriereschicht 19 enthalten. Die Barriereschicht 19 enthält beispielsweise TiWN. Durch die Barriereschicht 19 wird insbesondere eine Diffusion von Material der Verbindungsschicht 20, die beispielsweise eine Lotschicht ist, in die reflektierende Kontaktschicht 17 verhindert, durch die insbesondere die Reflektion der reflektierenden Kontaktschicht 17 beeinträchtigt werden könnte.
Ein von der aktiven Schicht 15 aus gesehen der Lumineszenzkonversionsschicht 12 gegenüberliegender Bereich der Hauptfläche 18 der Halbleiterschichtenfolge 13, die der Kontaktstruktur 2, 3 ,4 gegenüberliegt, ist vorteilhaft von der reflektierenden Kontaktschicht 17 ausgespart. Auf diese Weise wird die Erzeugung von Strahlung in den Bereichen der aktiven Schicht 15, die in lateraler Richtung versetzt zu der auf der Strahlungsaustrittsfläche angeordneten Lumineszenzkonversionsschicht 12 angeordnet sind, vermindert. Weiterhin wird so der Anteil der emittierten Strahlung, der von der reflektierenden Kontaktschicht 17 in den nicht mit der Lumineszenzkonversionsschicht 12 versehenen Teilbereich der Strahlungsaustrittsfläche 1 reflektiert wird, vermindert.
Alternative Ausgestaltungen der auf die
Strahlungsaustrittsfläche 1 aufgebrachten KontaktStruktur, die das Bondpad 4 und die Kontaktstege 2, 3 umfasst, werden im folgenden anhand der in den Figuren 2 bis 8 dargestellten Ausführungsbeispiele erläutert. Dabei ist jeweils nur die Aufsicht auf die Strahlungsaustrittsfläche 1 des Lumineszenzdiodenchips gezeigt. Im Querschnitt können die jeweiligen Lumineszenzdiodenchips beispielsweise gleich aufgebaut sein wie das in Figur IB im Querschnitt dargestellte erste Ausführungsbeispiel. Weiterhin kann der Lumineszenzdiodenchip aber auch eine beliebige andere dem Fachmann bekannte Ausführungsform aufweisen. Insbesondere muss es sich bei dem Lumineszenzdiodenchip nicht notwendigerweise um einen Dünnfilm-Lumineszenzdiodenchip handeln.
Die in den Figuren 2 und 3 dargestellten Kontaktstrukturen unterscheiden sich von der in Figur IA dargestellten Kontaktstruktur des ersten Ausführungsbeispiels dadurch, dass die Anzahl der Quadrate, deren Umriss durch die Kontaktstege 2, 3 ausgebildet wird, erhöht wurde.
Bei der in der Figur 2 dargestellten Kontaktstruktur bilden die Kontaktstege 2, 3 vier ineinander geschachtelte Quadrate 8a, 8b, 8c, 8d aus. Wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel weisen die ineinander geschachtelten Quadrate jeweils zwei gemeinsame Seitenkanten 3 auf, und das Bondpad 4 ist in einem gemeinsamen Eckpunkt der Quadrate 8a, 8b, 8c, 8d angeordnet.
Bei dem in Figur 3 dargestellten Ausführungsbeispiel umfasst die Kontaktstruktur fünf ineinander geschachtelte Quadrate 8a, 8b, 8c, 8d, 8e. Die Anzahl der erforderlichen Kontaktstege 2 , 3 hängt insbesondere von der Größe der Strahlungsaustrittsfläche 1 und der Querleitfähigkeit des darunter liegenden Halbleitermaterials ab. Die aus den Kontaktstegen 2, 3 gebildeten Strukturen auf der Strahlungsaustrittsfläche 1 müssen nicht notwendigerweise in sich geschlossene geometrische Strukturen darstellen. Beispielsweise sind bei dem in der Figur 4 dargestellten Ausführungsbeispiel ausgehend von zwei vom Bondpad ausgehenden Kontaktstegen 3, die eine variable Breite aufweisen, mehrere weitere Kontaktstege 2 fingerförmig über die Strahlungsaustrittsfläche geführt, die aber nicht zu Quadraten miteinander verbunden sind.
Das in Figur 5 dargestellte Ausführungsbeispiel einer Kontaktstruktur unterscheidet sich von den zuvor beschriebenen Ausführungsbeispielen dadurch, dass die Kontaktstruktur nicht aus ineinander geschachtelten Quadraten, die zwei gemeinsame Seitenkanten aufweisen, sondern von zwei konzentrischen Quadraten 8g, 8h, die durch zwei durch das Zentrum der Quadrate 8g, 8h verlaufende Kontaktstege 2 elektrisch leitend miteinander verbunden sind.
Bei dem in Figur 6 dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Kontaktstruktur wie bei dem in Figur 3 dargestellten Ausführungsbeispiel aus fünf ineinander geschachtelten Quadraten 8a, 8b, 8c, 8d, 8e gebildet, die jeweils zwei durch Kontaktstege 3, die eine variable Breite aufweisen, ausgebildete gemeinsame Seitenflanken aufweisen. Das Bondpad 4 ist bei dem in Figur 6 dargestellten Ausführungsbeispiel im Gegensatz zu dem in Figur 3 dargestellten Ausführungsbeispiel derart an einem gemeinsamen Eckpunkt der von der Kontaktstegen 2, 3 ausgebildeten Quadrate 8a, 8b, 8c, 8d , 8e angeordnet, dass es vollständig innerhalb der von den Kontaktstegen ausgebildeten Quadrate angeordnet ist. Das Bondpad 4 weist die Form eines Quadrats auf, bei dem zwei Seitenflanken jeweils mit den zwei gemeinsamen Seitenflanken der von den Kontaktstegen ausgebildeten Quadrate 8a, 8b, 8c, 8d, 8e übereinstimmen. Bei dieser Ausführungsform ist der Abstand der Kontaktstege, die das äußere Quadrat 8e ausbilden, zu den Seitenflanken 9, 10 des
Lumineszenzdiodenchips vergleichsweise gering. Insbesondere kann der von dem äußeren Quadrat 8a umschlossene Teilbereich 11 der Strahlungsaustrittsfläche 1 mehr als 80 % der Strahlungsaustrittsfläche 1 umfassen. Dies ist insbesondere vorteilhaft, wenn eine Lumineszenzkonversionsschicht auf den Teilbereich 11 der Strahlungsaustrittsfläche 1 aufgebracht ist, da auf diese Weise nahezu die gesamte
Strahlungsaustrittsfläche 1 zur Erzeugung von Weißlicht mit Lumineszenzkonversion ausgenutzt werden kann.
Bei dem in Figur 7 dargestellten Ausführungsbeispiel sind im Vergleich zu dem in Figur 6 dargestellten Ausführungsbeispiel keine innerhalb des Quadrats 8a angeordnete Kontaktstege vorgesehen. Die Kontaktstruktur wird in diesem Fall allein durch das Bondpad 4 und die Kontaktstege 2, die in einem geringen Abstand, vorzugsweise von weniger als 30 μm, entlang der Seitenflanken 9, 10 des Lumineszenzdiodenchips über die Strahlungsaustrittsfläche 1 geführt sind, ausgebildet. Das Bondpad 4 muss nicht notwendigerweise, wie in den zuvor dargestellten Ausführungsbeispielen, eine quadratische Form aufweisen. Vielmehr kann es, wie beispielsweise in Figur 7 dargestellt ist, eine abgerundete Ecke oder auch eine andere geometrische Form aufweisen.
Das in Figur 8 dargestellte Ausführungsbeispiel einer Kontaktstruktur entspricht im wesentlichen dem in Figur 7 dargestellten Ausführungsbeispiel, wobei zusätzlich in einem zentralen Bereich der Strahlungsaustrittsfläche 1 ein inneres Quadrat 8i durch vier Kontaktstege ausgebildet wird, die jeweils mit VerbindungsStegen mit den Eckpunkten eines äußeren Quadrats 8a verbunden sind. Dieses
Ausführungsbeispiel verdeutlicht, dass bei der aus mehreren Kontaktstegen gebildeten Kontaktstruktur die Kontaktstege nicht notwendigerweise senkrecht zueinander verlaufen müssen. Vielmehr können mehrere Kontaktstege auch beliebige andere Winkel, beispielsweise 45°-Winkel, miteinander einschließen. Alternativ ist es auch denkbar, dass die Kontaktstege gekrümmte geometrische Formen, beispielsweise Kreise, ausbilden.
Die in Figur 9 gezeigte Ersatzschaltung weist eine Serienschaltung von Widerständen R31 bis R34 auf, wobei RSi mit einem negativen Bezugspotential verbunden ist. Die Knotenpunkte dieser Schaltung sind jeweils über einen Widerstand Rkl bis Rk4 mit einem positiven Bezugspotential verbunden. Hierbei kann das negative Bezugspotential dem Bondpad und das positive Bezugspotential der Kontaktschicht 22 (s. Figur IB) entsprechen. Die Serienschaltung der Widerstände R31 bis R54 gibt im Wesentlichen die laterale Stromverteilung in der n-leitenden Halbleiterschicht 14 (s. Figur IB) wieder, während der vertikale Stromfluss im Chip durch die Widerstände Rκα bis RK4 modelliert wird.
Den folgenden Betrachtungen liegt das Ziel zugrunde, mittels einer geeigneten Wahl der Widerstände R31 bis R34 und RKi bis RK4 eine homogene Stromverteilung im Chip zu erzielen.
Dazu werden die Gesamtwiderstände Rn und RIV an den beiden Knotenpunkten II und IV miteinander verglichen. Die Gesamtwiderstände Rn und RiV sind eine Summe der Einzelwiderstände entlang der verschiedenen Strompfade . Somit ist Rn = R3I + RK2 und RΪV = Rsi + Rs2 + Rs3 + Rκ4 • Sowohl die Widerstände R31 bis R34 als auch die Widerstände RKi bis RK4 hängen von der Breite der Kontaktstege ab. Im Folgenden werden verschiedene Breiten untersucht :
A) Kontaktstegbreite b
Weist der Kontaktsteg eine gleich bleibende Breite b auf, so gilt: Rsi = Rs2 = Rs3 = -R-S4 = -R-s und Rκi = Rκ2 — -RK3 = -Rκ4 = R-k- Daraus folgt für die Widerstände Rn und RIV: Rn = Rs + RK und Riv = 3R3 + RK.
B) Kontaktstegbreite 2b
Weist der Kontaktsteg eine gleich bleibende Breite 2b auf , so gilt : RS1 = R32 = R33 = R34 = 0 . 5 R3 und RKi = RK2 = RK3 = RK4 = 0 . 5 Rk . Daraus folgt für die Widerstände Rn und RIV : Rn = 0 . 5 R3 + 0 . 5 Rκ und Rτv = 3 * 0 . 5 R3 + 0 . 5 Rκ .
C) Abnehmende Kontaktstegbreite
Der Kontaktsteg weist einen Teilbereich der Kontaktstegbreite 2b und einen Teilbereich der Kontaktstegbreite b auf, so dass gilt: R3i = R32 = 0.5 R3 und RS3 = R34 = R3 (Kontaktstegbreite b) und Rκi = Rκ2 = 0-5 RK (Kontaktstegbreite 2b) und RK3 = Rκ4 = Rκ (Kontaktstegbreite b) . Daraus folgt für die Widerstände Rn und Riv: Rn = 0.5 Rs + 0.5 Rκ und RIV = 2*0.5 R3 + R3 + Rκ.
D) Zunehmende Kontaktstegbreite
Der Kontaktsteg weist einen Teilbereich der Breite b und einen Teilbereich der Breite 2b auf, so dass gilt: R31 = R32 = R3 (Kontaktstegbreite b) und R33 = RS4 = 0.5 R3 (Kontaktstegbreite 2b) und RKi = Rκ2 = R-K (Kontaktstegbreite b) und RK3 = RK4 = 0.5 Rκ (Kontaktstegbreite 2b) . Daraus folgt für die Widerstände Rn und RiV: Rn = Rs + Rκ und RiV = 2RS + 0.5 Rs + 0.5 Rκ.
Gilt R3 = RK/ SO ergibt im Falle von A) Rn/Riv = 1/2, im Falle von B) Rn/Riv = 1/2, im Falle von C) Rn/Riv = 1/3 und im Falle von D) Rn/Riv = 2/3.
Gilt R3 >> RK/ SO ergibt im Falle von A) Rn/Riv = 1/3, im Falle von B) Rn/Riv = 1/3, im Falle von C) Rn/Riv = 1/4 und im Falle von D) Rn/Riv = 2/5.
Gilt Rs << Rκ, SO ergibt im Falle von A) Rn/Riv = 1/ im Falle von B) Rn/Riv = 1, im Falle von C) Rn/Riv = 1/2 und im Falle
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Für eine homogene Stromverteilung wird ein Verhältnis Rn/Riv = 1 bevorzugt. Denn im Falle von Rn/Riv > 1 tritt weiter entfernt vom Bondpad eine höhere Leuchtdichte auf, während im Falle von Rn/Riv < 1 am Bondpad eine höhere Leuchtdichte auftritt, was beides nicht favorisiert wird. Somit ist für R3 = Rκ und Rs >> RK die Variante D) , das bedeutet eine ausgehend vom Bondpad zunehmende Kontaktstegbreite, die bevorzugte Ausgestaltung. Im Falle von R5 = Rκ und Rs >> RK ist die Leitfähigkeit des Kontaktstegs begrenzt.
Der in Figur 10 in einer Aufsicht dargestellte Lumineszenzdiodenchip weist auf der Strahlungsaustrittsfläche 1 eine Kontaktstruktur bestehend aus Bondpad 4 und Kontaktstegen 2, 3 auf. Die Kontaktstege 2 und zumindest einer der Kontaktstege 3 weisen eine zunehmende Kontaktstegbreite auf, was gemäß der oben stehenden Ausführungen favorisiert wird. Mittels einer derartigen Wahl der Kontaktstegbreite kann eine vergleichsweise homogene Stromverteilung über die Strahlungsaustrittsfläche 1 hinweg erzielt werden.
Die Kontaktstege 2 und zumindest einer der Kontaktstege 3 weisen Teilbereiche 5, 6 und 7 auf, wobei der Teilbereich 5 breiter ist als der Teilbereich 7.
Neben der dargestellten gabelförmigen Struktur der Kontaktstege 2, 3 sind ferner Ausgestaltungen denkbar, bei denen beispielsweise ein weiterer Kontaktsteg die getrennten Teilbereiche 7 verbindet. Desweiteren ist denkbar, dass der Kontaktsteg 3, von welchem die Kontaktstege 2 abzweigen, ebenfalls in die Teilbereiche 5, 6 und 7 unterteilt ist.
In Figur 11 ist eine Aufsicht auf ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Lutnineszenzdiodenchips dargestellt .
Das Bondpad 4 der auf der Strahlungsaustrittsfläche 1 angeordneten Kontaktstruktur ist in einer Ecke der Strahlungsaustrittsfläche 1 angeordnet. Bevorzugt fallen zwei Seitenkanten des Bondpads 4 mit zwei Seitenkanten 9 und 10 des Chips zusammen. Entlang der Seitenkanten 9 und 10 erstrecken sich besonders bevorzugt die Kontaktstege 3. Dies hat den Vorteil, dass der Randbereich nicht ungenutzt bleibt, sondern zur StromaufWeitung dient. Die Kontaktstege 3 bilden mit den KontaktStegen 2 den Umriss mehrerer Quadrate 8a, 8b, 8c, 8d aus.
Anhand der Figuren 12A und 12B soll im Folgenden erläutert werden, weshalb die Anforderungen an die Justagegenauigkeit bei einem Chip mit Eck-Anordnung des Bondpads geringer ist als bei einem Bondpad mit zentraler Anordnung des Bondpads .
Wie in Figur 12A dargestellt, ergibt sich für den Fall einer zentralen Anordnung des Bondpads bei einer tatsächlichen Länge L des Bondpads 4 eine zur Aufbringung erforderliche Länge PM = L + 4d. d ist hierbei die beim Aufbringen der Lumineszenzkonversionsschicht erzielbare Justagegenauigkeit .
Hingegen beträgt die zur Aufbringung erforderliche Länge bei einer Eck-Anordnung des Bondpads 4 PE = L + 2d.
Die Anforderungen an die Justagegenauigkeit sind somit bei einer Eck-Anordnung bei gleicher Bondpadgröße um den Faktor 2 verringert .
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. Lumineszenzdiodenchip mit einer Strahlungsaustrittsfläche (1) und einer KontaktStruktur (2, 3, 4), die auf der Strahlungsaustrittsfläche (1) angeordnet ist und ein Bondpad (4) und mehrere zur StromaufWeitung vorgesehene Kontaktstege (2, 3), die mit dem Bondpad (4) elektrisch leitend verbunden sind, umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass das Bondpad (4) in einem Randbereich der
Strahlungsaustrittsfläche (1) angeordnet ist.
2. Lumineszenzdiodenchip nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand di zwischen dem Bondpad (4) und zumindest einer Seitenflanke (9) des Lumineszenzdiodenchips geringer ist als 30 μm.
3. Lumineszenzdiodenchip nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand d2 zwischen dem Bondpad (4) und einer weiteren Seitenflanke (10) des Lumineszenzdiodenchips geringer ist als 30 μm.
4. Lumineszenzdiodenchip nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Kontaktsteg (2, 3) entlang einer Seitenkante (9, 10) verläuft, wobei der Abstand zur Seitenkante (9, 10) geringer ist als 15μm.
5. Lumineszenzdiodenchip nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Kontaktsteg (2, 3) an die Seitenkante (9, 10) des Lumineszenzdiodenchips angrenzt.
6. Lumineszenzdiodenchip nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktstege (2, 3) auf der Strahlungsaustrittsfläche (1) den Umriss zumindest eines Rechtecks oder Quadrats (8a, 8b, 8c) ausbilden.
7. Lumineszenzdiodenchip nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktstege (2, 3) den Umriss mehrerer Rechtecke oder Quadrate (8a, 8b, 8c) ausbilden.
8. Lumineszenzdiodenchip nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die mehreren Rechtecke oder Quadrate (8a, 8b, 8c) jeweils zumindest eine gemeinsame Seitenkante aufweisen.
9. Lumineszenzdiodenchip nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die mehreren Rechtecke oder Quadrate (8a, 8b, 8c) jeweils zwei gemeinsame Seitenkanten aufweisen.
10. Lumineszenzdiodenchip nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Bondpad (4) an einem Eckpunkt des zumindest einen Rechtecks oder Quadrats (8a, 8b, 8c) angeordnet ist.
11. Lumineszenzdiodenchip nach einem der vorhergehenden Ansprüche , dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktstege (2, 3) zumindest einen Teilbereich (11) der Strahlungsaustrittsflache (1) umschließen.
12. Lumineszenzdiodenchip nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die KontaktStege (2, 3) mehr als 80% der Strahlungsaustrittsfläche (1) umschließen.
13. Lumineszenzdiodenchip nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass auf den von den Kontaktstegen (2, 3) umschlossenen Teilbereich (11) der Strahlungsaustrittsfläche (1) eine Lumineszenzkonversionsschicht (12) aufgebracht ist.
14. Lumineszenzdiodenchip nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktstruktur (2, 3, 4) gabelförmig ausgebildet ist.
15. Lumineszenzdiodenchip nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Kontaktstegen (2,3) eine Lumineszenzkonversionsschicht (12) auf der Strahlungsaustrittsfläche (1) aufgebracht ist.
16. Lumineszenzdiodenchip nach einem der vorhergehenden Ansprüche , dadurch gekennzeichnet, dass zumindest einer der Kontaktstege (3) eine variable Breite aufweist .
17. Lumineszenzdiodenchip nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Breite ausgehend vom Bondpad (4) kontinuierlich zunimmt.
18. Luraineszenzdiodenchip nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Kontaktsteg (3) mit variabler Breite mehrere Teilbereiche (5, 6, 7) mit verschiedener Breite enthält.
19. Lumineszenzdiodenchip nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass der Teilbereich (7) mit einem größeren Abstand zum Bondpad (4) breiter ist als der Teilbereich (5, 6) mit geringerem Abstand zum Bondpad (4).
20. Lumineszenzdiodenchip nach einem der Ansprüche 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Breite der Teilbereiche (5, 6, 7) des Kontaktstegs (3) an eine beim Betrieb des Lumineszenzdiodenchips durch den jeweiligen Teilbereich (5, 6, 7) auftretende Stromstärke angepasst ist.
21. Lumineszenzdiodenchip nach einem der vorhergehenden Ansprüche , dadurch gekennzeichnet, dass die Breite der Kontaktstege (2, 3) zwischen einschließlich 10 μtn und einschließlich 40 μm beträgt.
22. Lumineszenzdiodenchip nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Lumineszenzdiodenchip ein Dünnfilm-Lumineszenzdiodenchip ist.
23. Lumineszenzdiodenchip nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Lumineszenzdiodenchip ein aktive Schicht (15) aufweist, die InxAlyGai-x..yN mit O ≤ x ≤ l , 0 < y < 1 und x + y <1 , enthält .
24. Lumineszenzdiodenchip nach einem der vorhergehenden Ansprüche , dadurch gekennzeichnet, dass die Länge zumindest einer Seitenkante (9, 10) der
Strahlungsaustrittsfläche (1) 400 μm oder mehr beträgt.
25. Lumineszenzdiodenchip nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge zumindest einer Seitenkante (9, 10) der Strahlungsaustrittsfläche (1) 800 μm oder mehr beträgt.
26. Lumineszenzdiodenchip nach einem der vorhergehenden Ansprüche , dadurch gekennzeichnet, dass ein Betrieb des Lumineszenzdiodenchips mit einer Stromstärke von 300 mA oder mehr vorgesehen ist.
27. Lumineszenzdiodenchip nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktstruktur (2, 3, 4) eine strukturierte Ti-Pt-Au-
Schichtenfolge ist .
28. Lumineszenzdiodenchip nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktstruktur (2, 3, 4) die vom Chip erzeugte Strahlung absorbiert.
29. Lumineszenzdiodenchip nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktstruktur (2, 3, 4) frei von Aluminium ist.
30. Lumineszenzdiodenchip nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass weniger als 15% der Strahlungsaustrittsfläche (1) von der
Kontaktstruktur (2, 3, 4) bedeckt sind.
31. Lumineszenzdiodenchip nach einem der vorhergehenden Ansprüche , dadurch gekennzeichnet, dass der Lumineszenzdiodenchip eine Halbleiterschichtenfolge (13) enthält, die eine aktive Schicht (15) umfasst, und dass an einer der Strahlungsaustrittsfläche (1) gegenüberliegenden Hauptfläche (18) der Halbleiterschichtenfolge (13) eine reflektierende Kontaktschicht (17) vorgesehen ist, wobei ein dem Bondpad (4) gegenüberliegender Bereich der Hauptfläche (18) von der Kontaktschicht (17) ausgespart ist.
32. Lumineszenzdiodenchip nach Anspruch 31 unter Rückbezug auf Anspruch 13 oder 15 , dadurch gekennzeichnet, dass ein der Lumineszenzkonversionsschicht (12) gegenüberliegender Bereich der Hauptfläche (18) von der Kontaktschicht (17) ausgespart ist.
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