WO2014019917A1 - Reflektierendes kontaktschichtsystem für ein optoelektronisches bauelement und verfahren zu dessen herstellung - Google Patents

Reflektierendes kontaktschichtsystem für ein optoelektronisches bauelement und verfahren zu dessen herstellung Download PDF

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contact layer
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Matthias Peter
Simeon Katz
Jürgen OFF
Korbinian Perzlmaier
Kai Gehrke
Rolf Aidam
Jürgen DÄUBLER
Thorsten PASSOW
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Fraunhofer Gesellschaft zur Foerderung der Angewandten Forschung eV
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Osram Opto Semiconductors GmbH
Fraunhofer Gesellschaft zur Foerderung der Angewandten Forschung eV
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    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
    • Y02E10/52—PV systems with concentrators

Definitions

  • Reflective contact layer system for a
  • the invention relates to a reflective
  • Contact layer system for an optoelectronic component which is particularly suitable for producing a p-contact of a nitride compound semiconductor LED, and a method for producing the contact layer system.
  • Growth substrate opposite side is connected to a support.
  • light-emitting diode chips are arranged on a surface of the semiconductor layer sequence opposite the carrier, that is to say on the side of the original one
  • the side of the semiconductor layer sequence facing the carrier is provided with a mirror layer in order to radiate radiation emitted in the direction of the carrier in the direction of the
  • the mirror layer usually adjoins a p-type semiconductor region of a thin-film LED chip
  • the mirror layer is also used for electrical contacting of the p-type semiconductor region.
  • silver is typically chosen as the material for the mirror layer, since silver is reflected by a high level of reflection in the visible
  • Nitride compound semiconductors typically form a wurtzite crystal structure during epitaxial growth
  • domains in the so-called Ga-face orientation which corresponds to the crystallographic [0001] direction, or domains with the so-called N-face orientation, that of the crystallographic [000-1] direction corresponds, arise.
  • Such domains can be formed in polar, but also in semi-polar or non-polar nitride compound semiconductors.
  • Nitride compound semiconductors are usually N-phenyl N-phenyl N-N-N-N-N-N-N-N-N-N-N-N-N-N-N-N-N-N-N-N-N-N-N-N-N-N-N-N-N-N-N-N-N-N-N-N-N-N-N-N-N-N-N-N-N-N-N-N-N-N-N-N-N-N-N-N-N-N-N-N-N-N-N-N-N-N-N-N-N-N-N-N-N-N-N-N-N-N-N-N-N-N-N-N-N-N-N-N-N-N-N-N-N-N-N-N-N-N-N-N-N-N-N-N-N-N-N-N-N-N-N-N-N-N-N-N-N-N-
  • Terminal layer has first domains with a Ga-face orientation and second domains with an N-face orientation. It is stated that the area fraction of the N-face domains should preferably be between 30 percent and 60 percent in order to achieve the lowest possible contact resistance.
  • the invention has for its object to provide an improved contact layer system for forming the p-contact of an optoelectronic nitride compound semiconductor device, which is characterized by both a small
  • Nitride compound semiconductor layer a transparent one
  • a second p-type nitride compound semiconductor layer is advantageously a second p-type nitride compound semiconductor layer
  • the reflective contact layer system described here utilizes the knowledge gained by means of the second p-doped nitride compound semiconductor layer arranged between the first p-doped nitride compound semiconductor layer and the transparent conductive oxide layer with a very high areal proportion of N-face domains
  • the low contact resistance is based in particular on the fact that the N-face domains have the properties of an n-type semiconductor material. This effect is based
  • the contact resistance and the loss voltage are advantageously lower in the contact layer system than in a direct application of the mirror layer to the p-doped nitride compound semiconductor material.
  • Contact resistance can in particular 5 * 10 "5 Qcm be 2 or less.
  • the high reflectivity is based in particular on the high
  • the transparent conductive oxide layer advantageously has a lower refractive index than the second p-type nitride compound semiconductor layer.
  • Incident angle greater than the total reflection angle impinges on the interface, total reflection on.
  • the total reflection is facilitated by a particularly smooth interface due to the avoidance of scattering losses.
  • Nitride compound semiconductor layer at a very high
  • Area fraction of N-Face domains of at least 95% forms a smoother interface than at a lower one
  • the N-face domains of the second p-type nitride compound semiconductor layer have an area fraction of at least 98% at the interface to the transparent conductive oxide layer.
  • Oxide layer on N-face domains In this case, a particularly smooth interface is achieved and thus achieves high reflection.
  • the rms (root mean square) roughness of the interface between the second p-type nitride compound semiconductor layer and the transparent conductive oxide layer is
  • the rms roughness is less than 5 nm and more preferably less than 3 nm.
  • the nitride compound semiconductor layer and the transparent conductive oxide layer can be adjusted by the level of the impurity concentration and the growth conditions of the second p-type nitride compound semiconductor layer.
  • the formation of N-face domains is favored by a high dopant concentration.
  • Nitride compound semiconductor layer is advantageously more than 2 * 10 20 cm -3 , preferably more than 3 * 10 20 cm -3 and
  • Nitride compound semiconductor layer influences the domain structure at the interface.
  • the second p-type nitride compound semiconductor layer advantageously has a thickness of at least 10 nm, preferably of at least 20 nm and more preferably of at least 40 nm.
  • Nitride compound semiconductor layer between 10 nm inclusive and 50 nm inclusive. It turned out that the second p-doped
  • Nitride compound semiconductor layer with a high proportion of very smooth N-face domains in particular by epitaxial growth on the first p-doped Nitride compound semiconductor layer by means of
  • Nitride compound semiconductor layer by means of metalorganic vapor phase epitaxy (MOVPE).
  • MOVPE metalorganic vapor phase epitaxy
  • the second p-type nitride compound semiconductor layer preferably comprises GaN.
  • the first p-type nitride compound semiconductor layer also has GaN.
  • both the first and second p-type nitride compound semiconductor layers may be GaN layers.
  • the p-type dopant for the first and / or the second nitride compound semiconductor layer it is preferable
  • the second p-type nitride compound semiconductor layer is advantageously adjacent to the transparent conductive oxide layer.
  • Transparent conductive oxides are transparent, conductive materials, usually metal oxides, such as zinc oxide, for example.
  • Tin oxide Tin oxide, cadmium oxide, titanium oxide, indium oxide or
  • ITO Indium tin oxide
  • Metal oxygen compounds such as ZnO, SnO 2 or ⁇ 2 O 3 also include ternary metal oxygen compounds, such as Zn 2 SnO 2, Cd SnO 3, Zn SnO 3, Mgln 2Ozi, GalnO 3, 2 ⁇ 5 or In 4 Sn 3 O 2, or mixtures of different transparent conductive oxides into the group of TCOs.
  • ternary metal oxygen compounds such as Zn 2 SnO 2, Cd SnO 3, Zn SnO 3, Mgln 2Ozi, GalnO 3, 2 ⁇ 5 or In 4 Sn 3 O 2, or mixtures of different transparent conductive oxides into the group of TCOs.
  • the transparent conductive oxide layer comprises indium tin oxide (ITO) or zinc oxide. Oxide (ZnO) on.
  • the transparent conductive oxide layer may include a dopant, for example, it may be an aluminum-doped zinc oxide layer.
  • the mirror layer preferably contains a metal or a metal alloy. To achieve a high reflection in the visible spectral range contains
  • Mirror layer preferably silver or consists thereof.
  • Contact layer system is at least the second p-type nitride compound semiconductor layer by means of
  • Second p-type nitride compound semiconductor layer can achieve a particularly low contact resistance.
  • an optoelectronic component with the reflective contact layer system wherein the optoelectronic component has an epitaxial layer sequence which has an n-type semiconductor region, an active semiconductor layer
  • the p-type semiconductor region of the optoelectronic component includes the first p-type nitride compound semiconductor layer and the second p-type nitride compound semiconductor layer.
  • the N-type semiconductor region of a radiation exit surface and the P-type semiconductor region face a carrier.
  • Figure 1 is a schematic representation of a cross section through a reflective contact layer system according to an embodiment
  • Optoelectronic component comprises a first p-doped A nitride compound semiconductor layer 1 and a second p-type nitride compound semiconductor layer 2 adjacent to the first p-type nitride compound semiconductor layer 1.
  • Nitride compound semiconductor material having the composition In x Al y Gai x - y N, where 0 ⁇ x ⁇ 1, 0 ⁇ y ⁇ 1 and x + y ⁇ 1.
  • the first p-type nitride compound semiconductor layer 1 and the second p-type nitride compound semiconductor layer 2 are preferably GaN layers, respectively.
  • the p-doped nitride compound semiconductor layers 1, 2 may in particular comprise magnesium as a p-type dopant.
  • the reflective contact layer system contains one to the second p-doped
  • Nitride compound semiconductor layer 2 adjacent transparent conductive oxide layer 3.
  • Oxide layer 3 preferably contains indium tin oxide or
  • Zinc oxide Alternatively, however, other transparent conductive oxides are suitable.
  • Mirror layer 4 is arranged.
  • the mirror layer 4 is preferably a layer of a metal or a metal alloy.
  • the mirror layer 4 contains
  • the second p-type nitride compound semiconductor layer 2 advantageously contains N-face domains 22.
  • the second p-type doped semiconductor layer 2 may also be used Nitride compound semiconductor layer 2 at least to a small extent, Ga-face domains 21 have.
  • the area ratio of the N-face domains 22 in the second p-type nitride compound semiconductor layer 2 is advantageously at least 95%, preferably at least 98% and particularly preferably at least 99%.
  • the second p-type nitride compound semiconductor layer 2 may become transparent conductive at the entire interface 23
  • Oxide layer 3 N-face domains 22 have.
  • Nitride compound semiconductor layer 2 has the advantage that an electrical contact is formed to the transparent conductive oxide layer 3 with low contact resistance, without affecting the reflectivity of the contact layer sequence. A reduction of the reflectivity could occur in particular with a smaller surface portion of the N-face domains 22, since with a larger area
  • the rms roughness of the interface 23 between the second p-type nitride compound semiconductor layer 2 and the transparent conductive oxide layer 3 is less than 7 nm, preferably less than 5 nm and more preferably less than 3 nm.
  • the preferred formation of N-face domains 22 in the second p-type nitride compound semiconductor layer 2 is promoted by a high dopant concentration.
  • the dopant concentration in the second p-doped nitride compound semiconductor layer 2 is at least 2 ⁇ 10 20 cm -3 , preferably at least 3 ⁇ 10 20 cm -3 and particularly preferably at least 5 ⁇ 10 20 cm -3 .
  • the area fraction of the N-face domains 22 at the interface 23 is also influenced by the layer thickness of the second p-doped nitride compound semiconductor layer 2.
  • the layer thickness of the second p-doped nitride compound semiconductor layer 2 is also influenced by the layer thickness of the second p-doped nitride compound semiconductor layer 2.
  • Nitride compound semiconductor layer 2 at least 10 nm, preferably at least 20 nm and particularly preferably at least 40 nm.
  • Nitride compound semiconductor layer 2 is, for example, between 10 nm and 50 nm. Furthermore, the process conditions, in particular the coating method used for growing the second p-doped nitride compound semiconductor layer 2, influence the proportion of the N-face domains 22 in the second p-doped one
  • Nitride compound semiconductor layer 2 In an advantageous method for producing the reflective
  • Contact layer system is at least the second p-type nitride compound semiconductor layer 2 means
  • an optoelectronic component 100 is shown schematically in cross section, which has a
  • Embodiment contains.
  • the optoelectronic component 100 contains an epitaxial layer sequence 8 based on a nitride compound semiconductor. "Based on a nitride compound semiconductor" in the present context means that the epitaxial layer sequence 8 or at least one layer thereof is a III-nitride compound.
  • Compound semiconductor material preferably In x Al y Gai x - y N includes, 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 may contain one or more dopants as well as additional
  • the above formula contains only the essential constituents of the crystal lattice (In, Al, Ga, N), even if these may be partially replaced by small amounts of other substances.
  • the epitaxial layer sequence 8 contains an n-type Semiconductor region 5, an active layer 6 and a p-type semiconductor region 7.
  • the n-type semiconductor region 5, the active layer 6 and the p-type semiconductor region 7 may each have multiple layers, which are not shown in detail for simplicity , It is also possible for n-type semiconductor region 5, active layer 6 or p-type semiconductor region 7 to be one or more undoped
  • the p-type semiconductor region 7 contains in particular the first p-doped semiconductor layer 1 and the second p-doped semiconductor layer 2 of the
  • the active layer 6 can in particular a
  • the active layer 6 may be, for example, a pn junction, a double heterostructure, a single quantum well structure, or a multiple quantum well structure
  • quantum well structure encompasses any structure, in the case of the charge carriers
  • Quantization includes quantum wells, quantum wires and quantum dots and any combination of these structures.
  • the active layer 6 may in particular contain one or more layers of InGaN.
  • the optoelectronic component 100 is a so-called thin-film light-emitting diode chip, in which one used for growing the epitaxial layer sequence 8
  • Component 100 thus contains no growth substrate of
  • Epitaxial layer sequence 8 such as a
  • a connecting layer 10 for example, a solder layer
  • the carrier 11 can
  • silicon, germanium, a ceramic, a metal or a metal alloy For example, silicon, germanium, a ceramic, a metal or a metal alloy.
  • the n-type semiconductor region 5 of the radiation exit surface 14 and the p-type semiconductor region 7 face the carrier 11.
  • the electrical contacting of the p-type semiconductor region 7 takes place from the rear 11 of the optoelectronic component 100 facing the carrier 11 with the
  • the reflective contact layer system includes a first p-doped one
  • Nitride compound semiconductor layer 1 a second p-type nitride compound semiconductor layer 2, a transparent conductive oxide layer 3 and a mirror layer 4.
  • mirror layer 4 is advantageous radiation 15, which of the active layer 6 in the direction of the carrier 11th is emitted, reflected in the direction of the radiation exit surface 14. In this way, absorption of the radiation emitted to the rear side of the optoelectronic component 100 in the carrier 11 is prevented and in this way the efficiency of the optoelectronic component 100 is increased.
  • one or more functional layers 9 are preferably arranged, for example a layer sequence 9 which, starting from the mirror layer 4, has partial layers of titanium, platinum and gold.
  • a layer sequence 9 which, starting from the mirror layer 4, has partial layers of titanium, platinum and gold.
  • Partial layer of platinum advantageous as a diffusion barrier, which the diffusion of components subsequent
  • Radiation exit surface 14 is provided.
  • the reflective contact layer system formed by the first p-type nitride compound semiconductor layer 1, the second p-type nitride compound semiconductor layer 2, the transparent conductive oxide layer 3, and the mirror layer 4 is characterized by high reflectivity for the radiation 15 emitted from the active region 6 and by a very low contact resistance.
  • contact resistance may be 5 * 10 "5 ⁇ cm 2 or less.

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Abstract

Es wird ein reflektierendes Kontaktschichtsystem für ein optoelektronisches Bauelement (100) angegeben, umfassend: - eine erste p-dotierte Nitridverbindungshalbleiterschicht (1), - eine transparente leitfähige Oxidschicht (3), - eine Spiegelschicht (4), und - eine zwischen der ersten p-dotierten Nitridverbindungshalbleiterschicht (1) und der transparenten leitfähigen Oxidschicht (3) angeordnete zweite p-dotierte Nitridverbindungshalbleiterschicht (2), wobei die zweite p-dotierte Nitridverbindungshalbleiterschicht (2) an einer der transparenten leitfähigen Oxidschicht (3) zugewandten Grenzfläche (23) N-Face-Domänen (22) aufweist, und wobei die N-Face-Domänen (22) an der Grenzfläche (23) einen Flächenanteil von mindestens 95 % aufweisen. Weiterhin wird ein Verfahren zur Herstellung des Kontaktschichtsystems angegeben.

Description

Beschreibung
Reflektierendes Kontaktschichtsystem für ein
optoelektronisches Bauelement und Verfahren zu dessen
Herstellung
Diese Patentanmeldung beansprucht die Priorität der deutschen Patentanmeldung 10 2012 106 998.0, deren Offenbarungsgehalt hiermit durch Rückbezug aufgenommen wird.
Die Erfindung betrifft ein reflektierendes
Kontaktschichtsystem für ein optoelektronisches Bauelement, das insbesondere zur Herstellung eines p-Kontakts einer Nitrid-Verbindungshalbleiter-LED geeignet ist, sowie ein Verfahren zur Herstellung des Kontaktschichtsystems.
Es sind so genannte Dünnfilm-Leuchtdiodenchips bekannt, bei denen das ursprüngliche Aufwachssubstrat der
Halbleiterschichtenfolge abgelöst und stattdessen die
Halbleiterschichtenfolge an einer dem ursprünglichen
Aufwachssubstrat gegenüberliegenden Seite mit einem Träger verbunden ist. Die Strahlungsaustrittsfläche des
Leuchtdiodenchips ist in diesem Fall an einer dem Träger gegenüberliegenden Oberfläche der Halbleiterschichtenfolge angeordnet, also an der Seite des ursprünglichen
Aufwachssubstrats . Bei einem derartigen Dünnfilm- Leuchtdiodenchip ist es vorteilhaft, wenn die dem Träger zugewandte Seite der Halbleiterschichtenfolge mit einer Spiegelschicht versehen ist, um in die Richtung des Trägers emittierte Strahlung in die Richtung der
Strahlungsaustrittsfläche umzulenken und dadurch die
Strahlungsausbeute zu erhöhen. Die Spiegelschicht grenzt bei einem Dünnfilm-Leuchtdiodenchip in der Regel an einen p-Typ-Halbleiterbereich des
Leuchtdiodenchips an, wobei die Spiegelschicht auch zur elektrischen Kontaktierung des p-Typ-Halbleiterbereichs dient. Für den sichtbaren Spektralbereich wird typischerweise Silber als Material für die Spiegelschicht gewählt, da sich Silber durch eine hohe Reflexion im sichtbaren
Spektralbereich auszeichnet. Es hat sich herausgestellt, dass an dem p-Kontakt zur
Silberschicht beim Betrieb des Leuchtdiodenchips ein
Spannungsabfall von beispielsweise etwa 170 mV - 250 mV auftritt, wobei der Kontaktwiderstand etwa 5 * 10"3 Qcm2 bis etwa 7 * 10"3 Qcm2 beträgt.
Nitridverbindungshalbleiter bilden beim epitaktischen Wachsen in der Regel eine Wurtzit-Kristallstruktur aus, deren
kristallographische c-Achse parallel zur Wachstumsrichtung verläuft. In Abhängigkeit von den Wachstumsparametern können dabei Domänen in der so genannten Ga-Face-Ausrichtung, die der kristallografischen [ 0001 ] -Richtung entspricht, oder Domänen mit der so genannten N-Face-Ausrichtung, die der kristallografischen [ 000-1 ] -Richtung entspricht, entstehen. Derartige Domänen können sich in polaren, aber auch in semipolaren oder nicht-polaren Nitridverbindungshalbleitern ausbilden .
Nitridverbindungshalbleiter weisen in der Regel
piezoelektrische Eigenschaften auf, d. h. sie weisen auch ohne äußeres elektrisches Feld eine elektrische Polarisation auf. Die Orientierung dieses elektrischen Feldes ist für die Ga-Face-Ausrichtung und die N-Face-Ausrichtung
entgegengesetzt. Aus diesem Grund weisen Domänen mit Ga-Face- Ausrichtung und N-Face-Ausrichtung verschiedene elektrische Eigenschaften auf.
In der Druckschrift WO 2010/045907 AI wird ein
Kontaktschichtsystem für ein optoelektronisches Bauelement beschrieben, bei dem eine p-Kontaktschicht aus einem Nitrid- Verbindungshalbleiter an eine Anschlussschicht angrenzt, wobei die p-Kontaktschicht an einer Grenzfläche zur
Anschlussschicht erste Domänen mit einer Ga-Face-Ausrichtung und zweite Domänen mit einer N-Face-Ausrichtung aufweist. Es wird angegeben, dass der Flächenanteil der N-Face-Domänen vorzugsweise zwischen 30 Prozent und 60 Prozent betragen sollte, um einen möglichst geringen Kontaktwiderstand zu erzielen .
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Kontaktschichtsystem zur Ausbildung des p-Kontakts eines optoelektronischen Nitrid-Verbindungshalbleiter-Bauelements anzugeben, das sich sowohl durch einen geringen
Kontaktwiderstand als auch durch eine hohe Reflexion für die von dem optoelektronischen Bauelement emittierte Strahlung auszeichnet. Weiterhin soll ein vorteilhaftes Verfahren zur Herstellung des Kontaktschichtsystems angegeben werden. Diese Aufgaben werden durch ein reflektierendes
Kontaktschichtsystem für ein optoelektronisches Bauelement und ein Verfahren zu dessen Herstellung gemäß den
unabhängigen Patentansprüchen gelöst. Vorteilhafte
Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind
Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Das reflektierende Kontaktschichtsystem für ein
optoelektronisches Bauelement umfasst gemäß mindestens einer Ausführungsform eine erste p-dotierte
Nitridverbindungshalbleiterschicht , eine transparente
leitfähige Oxidschicht und eine Spiegelschicht. Zwischen der ersten p-dotierten Nitridverbindungshalbleiterschicht und der transparenten leitfähigen Oxidschicht ist vorteilhaft eine zweite p-dotierte Nitridverbindungshalbleiterschicht
angeordnet, die an einer der transparenten leitfähigen
Oxidschicht zugewandten Grenzfläche N-Face-Domänen aufweist, wobei die N-Face-Domänen an der Grenzfläche einen
Flächenanteil von mindestens 95 % aufweisen.
Das hier beschriebene reflektierende Kontaktschichtsystem macht sich die Erkenntnis zu Nutze, das mittels der zwischen der ersten p-dotierten Nitridverbindungshalbleiterschicht und der transparenten leitfähigen Oxidschicht angeordneten zweiten p-dotierten Nitridverbindungshalbleiterschicht mit einem sehr hohen Flächenanteil von N-Face-Domänen ein
elektrischer Kontakt realisiert werden kann, der sich sowohl durch eine hohe Reflektivität als auch einen geringen
Kontaktwiderstand auszeichnet.
Der geringe Kontaktwiderstand beruht insbesondere darauf, dass die N-Face-Domänen die Eigenschaften eines n-Typ- Halbleitermaterials aufweisen. Dieser Effekt beruht
vermutlich darauf, dass in den N-Face-Domänen Kristalldefekte auftreten, welche die Akzeptoren des nominell p-dotierten Halbleitermaterials überkompensieren. Dadurch, dass die N- Face-Domänen n-Typ-Eigenschaften aufweisen, bildet sich an der Grenzfläche zwischen der zweiten p-dotierten
Nitridverbindungshalbleiterschicht und der angrenzenden
Schicht aus dem transparenten leitfähigen Oxid ein lokaler Tunnelübergang aus. Dieser Effekt bewirkt den elektrischen Anschluss der transparenten leitfähigen Oxidschicht nahezu ohne Spannungsabfall.
Die Spiegelschicht grenzt vorteilhaft an die von der zweiten p-dotierten Nitridverbindungshalbleiterschicht abgewandte
Grenzfläche der transparenten leitfähigen Oxidschicht an und bewirkt eine hohe Reflektivität für aus dem
Halbleitermaterial auf das Kontaktschichtsystem auftreffende Strahlung. Der Kontaktwiderstand und die Verlustspannung sind bei dem Kontaktschichtsystem vorteilhaft geringer als bei einem direkten Aufbringen der Spiegelschicht auf das p- dotierte Nitridverbindungshalbleitermaterial . Der
Kontaktwiderstand kann insbesondere nur 5 * 10"5 Qcm2 oder weniger betragen.
Weiterhin wird mit dem derart aufgebauten
Kontaktschichtsystem eine hohe Reflektivität erzielt. Die hohe Reflektivität beruht insbesondere auf dem hohen
Flächenanteil der vergleichsweise glatten N-Face-Domänen an der Grenzfläche. Dadurch werden insbesondere Verluste durch Lichtstreuung an der Grenzfläche zwischen der zweiten p- dotierten Nitridverbindungshalbleiterschicht und der
transparenten leitfähigen Oxidschicht vermindert. Licht aus dem Halbleitermaterial kann daher ohne signifikante
Streuverluste in die transparente leitfähige Oxidschicht eindringen und wird an der gegenüberliegenden Grenzfläche der Spiegelschicht in Richtung der Halbleiterschichten
zurückreflektiert . Die transparente leitfähige Oxidschicht weist vorteilhaft einen geringeren Brechungsindex als die zweite p-dotierte Nitridverbindungshalbleiterschicht auf. Somit tritt an der Grenzfläche zwischen der zweiten p-dotierten Nitridverbindungshalbleiterschicht und der transparenten leitfähige Oxidschicht zumindest für den Anteil des aus Halbleitematerial kommenden Lichts, das mit einem
Einfallswinkel größer als dem Totalreflexionswinkel auf die Grenzfläche auftrifft, Totalreflexion auf. Die Totalreflexion wird durch eine besonders glatte Grenzfläche aufgrund der Vermeidung von Streuverlusten begünstigt. Somit trägt auch die Grenzfläche zwischen der zweiten p-dotierten
Nitridverbindungshalbleiterschicht und der transparenten leitfähige Oxidschicht zur Reflektivität des
Kontaktschichtsystems bei. Auf diese Weise wird vorteilhaft die gesamte Reflektivität des Kontaktschichtsystems erhöht.
Es hat sich herausgestellt, dass die zweite
Nitridverbindungshalbleiterschicht bei einem sehr hohen
Flächenanteil von N-Face-Domänen von mindestens 95 % eine glattere Grenzfläche ausbildet als bei einem geringeren
Flächenanteil von N-Face-Domänen. Bei einer bevorzugten Ausgestaltung weisen die N-Face-Domänen der zweiten p-dotierten Nitridverbindungshalbleiterschicht an der Grenzfläche zur transparenten leitfähigen Oxidschicht einen Flächenanteil von mindestens 98 % auf. Bei einer besonders bevorzugten Ausgestaltung weist die zweite p-dotierte Nitridverbindungshalbleiterschicht an der gesamten Grenzfläche zur transparenten leitfähigen
Oxidschicht N-Face-Domänen auf. In diesem Fall wird eine besonders glatte Grenzfläche erzielt und somit eine hohe Reflexion erzielt.
Die rms (root mean Square) -Rauheit der Grenzfläche zwischen der zweiten p-dotierten Nitridverbindungshalbleiterschicht und der transparenten leitfähigen Oxidschicht beträgt
vorteilhaft weniger als 7 nm. Bevorzugt beträgt die rms- Rauheit weniger als 5 nm und besonders bevorzugt weniger als 3 nm.
Der Flächenanteil der N-Face-Domänen an der Grenzfläche zwischen der zweiten p-dotierten
Nitridverbindungshalbleiterschicht und der transparenten leitfähigen Oxidschicht kann insbesondere durch die Höhe der Dotierstoffkonzentration und die Wachstumsbedingungen der zweiten p-dotierten Nitridverbindungshalbleiterschicht eingestellt werden. Die Ausbildung von N-Face-Domänen wird durch eine hohe Dotierstoffkonzentration begünstigt. Die Dotierstoffkonzentration in der zweiten p-dotierten
Nitridverbindungshalbleiterschicht beträgt vorteilhaft mehr als 2 * 1020 cm-3, bevorzugt mehr als 3 * 1020 cm-3 und
besonders bevorzugt mehr als 5 * 1020 cm-3.
Weiterhin hat die Schichtdicke der zweiten p-dotierten
Nitridverbindungshalbleiterschicht einen Einfluss auf die Domänenstruktur an der Grenzfläche. Um einen hohen
Flächenanteil an N-Face-Domänen zu erzielen, weist die zweite p-dotierte Nitridverbindungshalbleiterschicht vorteilhaft eine Dicke von mindestens 10 nm, bevorzugt von mindestens 20 nm und besonders bevorzugt von mindestens 40 nm auf.
Beispielsweise kann die zweite p-dotierte
Nitridverbindungshalbleiterschicht zwischen einschließlich 10 nm und einschließlich 50 nm dick sein. Es hat sich herausgestellt, dass die zweite p-dotierte
Nitridverbindungshalbleiterschicht mit einem hohen Anteil sehr glatter N-Face-Domänen insbesondere durch epitaktisches Aufwachsen auf die erste p-dotierte Nitridverbindungshalbleiterschicht mittels
Molekularstrahlepitaxie herstellbar ist. Insbesondere wurde festgestellt, dass sich durch das Aufwachsen der zweiten p- dotierten Nitridverbindungshalbleiterschicht ein noch
geringerer Kontaktwiderstand erzielen lässt als beim
Aufwachsen der zweiten p-dotierten
Nitridverbindungshalbleiterschicht mittels metallorganischer Gasphasenepitaxie (MOVPE) . Die zweite p-dotierte Nitridverbindungshalbleiterschicht weist vorzugsweise GaN auf. Vorteilhaft weist auch die erste p-dotierte Nitridverbindungshalbleiterschicht GaN auf.
Insbesondere können sowohl die erste als auch die zweite p- dotierte Nitridverbindungshalbleiterschicht GaN-Schichten sein. Als p-Dotierstoff für die erste und/oder die zweite Nitridverbindungshalbleiterschicht wird vorzugsweise
Magnesium eingesetzt.
Die zweite p-dotierte Nitridverbindungshalbleiterschicht grenzt vorteilhaft an die transparente leitfähige Oxidschicht an. Transparente leitfähige Oxide (transparent conductive oxides, kurz „TCO") sind transparente, leitende Materialien, in der Regel Metalloxide, wie beispielsweise Zinkoxid,
Zinnoxid, Cadmiumoxid, Titanoxid, Indiumoxid oder
Indiumzinnoxid (ITO) . Neben binären
MetallsauerstoffVerbindungen, wie beispielsweise ZnO, Sn02 oder Ιη2θ3 gehören auch ternäre MetallsauerstoffVerbindungen, wie beispielsweise Zn2SnOzi, CdSn03, ZnSn03, Mgln20zi, Galn03, Ζη2ΐη2θ5 oder In4Sn30]_2 oder Mischungen unterschiedlicher transparenter leitender Oxide zu der Gruppe der TCOs .
Die transparente leitfähige Oxidschicht weist gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung Indium-Zinn-Oxid (ITO) oder Zink- Oxid (ZnO) auf. Diese transparenten leitfähigen Oxide
zeichnen sich durch eine hohe Transparenz und eine hohe elektrische Leitfähigkeit aus. Die transparente leitfähige Oxidschicht kann einen Dotierstoff enthalten, beispielsweise kann sie eine mit Aluminium dotierte Zinkoxidschicht sein.
Die Spiegelschicht grenzt vorteilhaft an einer der zweiten p- dotierten Nitridverbindungshalbleiterschicht
gegenüberliegenden Grenzfläche an die transparente leitfähige Oxidschicht an. Die Spiegelschicht enthält vorzugsweise ein Metall oder eine Metalllegierung. Zur Erzielung einer hohen Reflexion im sichtbaren Spektralbereich enthält die
Spiegelschicht vorzugsweise Silber oder besteht daraus. Bei dem Verfahren zur Herstellung eines reflektierenden
Kontaktschichtsystems wird zumindest die zweite p-dotierte Nitridverbindungshalbleiterschicht mittels
Molekularstrahlepitaxie hergestellt. Es hat sich
herausgestellt, dass insbesondere die Herstellung mittels Molekularstrahlepitaxie die Ausbildung von N-Face-Domänen mit sehr glatten Grenzflächen ermöglicht. Insbesondere wurde festgestellt, dass sich mit einer durch
Molekularstrahlepitaxie hergestellten zweiten p-dotierten Nitridverbindungshalbleiterschicht ein besonders geringer Kontaktwiderstand erzielen lässt.
Es wird weiterhin ein optoelektronisches Bauelement mit dem reflektierenden Kontaktschichtsystem angegeben, wobei das optoelektronische Bauelement eine Epitaxieschichtenfolge aufweist, die einen n-Typ-Halbleiterbereich, eine aktive
Schicht und einen p-Typ-Halbleiterbereich enthält. Der p-Typ- Halbleiterbereich des optoelektronischen Bauelementes enthält die erste p-dotierte Nitridverbindungshalbleiterschicht und die zweite p-dotierte Nitridverbindungshalbleiterschicht . Bei dem optoelektronischen Bauelement sind der N-Typ- Halbleiterbereich einer Strahlungsaustrittsfläche und der P- Typ-Halbleiterbereich einem Träger zugewandt.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des Verfahrens und des optoelektronischen Bauelementes ergeben sich aus der
Beschreibung des reflektierenden Kontaktschichtsystems und umgekehrt .
Die Erfindung wird im Folgenden anhand von
Ausführungsbeispielen im Zusammenhang mit den Figuren 1 und 2 näher erläutert. Es zeigen:
Figur 1 eine schematische Darstellung eines Querschnitts durch ein reflektierendes Kontaktschichtsystem gemäß einem Ausführungsbeispiel, und
Figur 2 ein optoelektronisches Bauelement mit einem
reflektierenden Kontaktschichtsystem gemäß einem Ausführungsbeispiel . Gleiche oder gleich wirkende Bestandteile sind in den Figuren jeweils mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Die
dargestellten Bestandteile sowie die Größenverhältnisse der Bestandteile untereinander sind nicht als maßstabsgerecht anzusehen .
Das in Figur 1 dargestellte Ausführungsbeispiel eines reflektierenden Kontaktschichtsystems für ein
optoelektronisches Bauelement umfasst eine erste p-dotierte Nitridverbindungshalbleiterschicht 1 und eine zweite p- dotierte Nitridverbindungshalbleiterschicht 2, welche an die erste p-dotierte Nitridverbindungshalbleiterschicht 1 angrenzt. Die p-dotierten
Nitridverbindungshalbleiterschichten 1, 2 umfassen
beispielsweise jeweils ein
Nitridverbindungshalbleitermaterial mit der Zusammensetzung InxAlyGai-x-yN, wobei 0 < x < 1, 0 < y < 1 und x + y < 1 gilt. Die erste p-dotierte Nitridverbindungshalbleiterschicht 1 und die zweite p-dotierte Nitridverbindungshalbleiterschicht 2 sind vorzugsweise jeweils GaN-Schichten . Die p-dotierten Nitridverbindungshalbleiterschichten 1, 2 können insbesondere Magnesium als p-Dotierstoff aufweisen. Weiterhin enthält das reflektierende Kontaktschichtsystem eine an die zweite p-dotierte
Nitridverbindungshalbleiterschicht 2 angrenzende transparente leitfähige Oxidschicht 3. Die transparente leitfähige
Oxidschicht 3 enthält vorzugsweise Indiumzinnoxid oder
Zinkoxid. Alternativ sind aber auch andere transparente leitfähige Oxide geeignet.
An einer von den p-dotierten Nitrid- Verbindungshalbleiterschichten 1, 2 abgewandten Seite der transparenten leitfähigen Oxidschicht 3 ist eine
Spiegelschicht 4 angeordnet. Bei der Spiegelschicht 4 handelt es sich vorzugsweise um eine Schicht aus einem Metall oder einer Metalllegierung. Die Spiegelschicht 4 enthält
vorzugsweise Silber oder besteht daraus.
Die zweite p-dotierte Nitridverbindungshalbleiterschicht 2 enthält vorteilhaft N-Face-Domänen 22. Neben den N-Face- Domänen 22 kann die zweite p-dotierte Nitridverbindungshalbleiterschicht 2 zumindest zu einem geringen Anteil auch Ga-Face-Domänen 21 aufweisen.
An der Grenzfläche 23 zur transparenten leitfähigen
Oxidschicht 3 beträgt der Flächenanteil der N-Face-Domänen 22 in der zweiten p-dotierten Nitridverbindungshalbleiterschicht 2 vorteilhaft mindestens 95 %, bevorzugt mindestens 98 % und besonders bevorzugt mindestens 99 %. Insbesondere kann die zweite p-dotierte Nitridverbindungshalbleiterschicht 2 an der gesamten Grenzfläche 23 zur transparenten leitfähigen
Oxidschicht 3 N-Face-Domänen 22 aufweisen.
Der hohe Flächenanteil der N-Face-Domänen 22 an der
Grenzfläche 23 der zweiten p-dotierten
Nitridverbindungshalbleiterschicht 2 hat den Vorteil, dass ein elektrischer Kontakt zu der transparenten leitfähigen Oxidschicht 3 mit geringem Kontaktwiderstand ausgebildet wird, ohne dass die Reflektivität der Kontaktschichtenfolge beeinträchtigt wird. Eine Verminderung der Reflektivität könnte insbesondere bei einem geringeren Flächenanteil der N- Face-Domänen 22 auftreten, da bei einem größeren
Flächenanteil von Ga-Face-Domänen 21, beispielsweise bei etwa gleich großen Flächenanteilen von Ga-Face-Domänen 21 und N- Face-Domänen 22, eine erhöhte Rauheit der Grenzfläche 23 auftreten kann. Zwar ist aus der in der Einleitung zitierten Druckschrift WO 2010/045907 AI bekannt, dass sich besonders geringer Kontaktwiderstand insbesondere auch mit etwa gleich großen Anteilen von N-Face-Domänen und Ga-Face-Domänen erzielen lässt. Dies kann aber aufgrund einer erhöhten
Grenzflächenrauheit bei einem reflektierenden
Kontaktschichtsystem zu einer verminderten Reflektivität führen. Es hat sich vorteilhaft herausgestellt, dass mit einem hohem Flächenanteil der N-Face-Domänen 22 von mindestens 95 % ein Kontaktschichtsystem realisiert werden kann, dass sich sowohl durch einen geringen Kontaktwiderstand als auch eine hohe Reflektivität auszeichnet. Die zweite p-dotierte Nitridverbindungshalbleiterschicht 2 weist aufgrund des hohen Flächenanteils der N-Face-Domänen 22 eine sehr glatte Grenzfläche 23 zur nachfolgenden
transparenten leitfähigen Oxidschicht 3 auf. Vorteilhaft beträgt die rms-Rauheit der Grenzfläche 23 zwischen der zweiten p-dotierten Nitridverbindungshalbleiterschicht 2 und der transparenten leitfähigen Oxidschicht 3 weniger als 7 nm, bevorzugt weniger als 5 nm und besonders bevorzugt weniger als 3 nm. Die bevorzugte Ausbildung von N-Face-Domänen 22 in der zweiten p-dotierten Nitridverbindungshalbleiterschicht 2 wird durch eine hohe Dotierstoffkonzentration begünstigt.
Vorteilhaft beträgt die Dotierstoffkonzentration in der zweiten p-dotierten Nitridverbindungshalbleiterschicht 2 mindestens 2 * 1020 cm-3, bevorzugt mindestens 3 * 1020 cm-3 und besonders bevorzugt mindestens 5 * 1020 cm-3.
Der Flächenanteil der N-Face-Domänen 22 an der Grenzfläche 23 wird auch durch die Schichtdicke der zweiten p-dotierten Nitridverbindungshalbleiterschicht 2 beeinflusst. Vorteilhaft beträgt die Schichtdicke der zweiten p-dotierten
Nitridverbindungshalbleiterschicht 2 mindestens 10 nm, bevorzugt mindestens 20 nm und besonders bevorzugt mindestens 40 nm. Die Schichtdicke der zweiten p-dotierten
Nitridverbindungshalbleiterschicht 2 beträgt beispielsweise zwischen 10 nm und 50 nm. Weiterhin beeinflussen die Prozessbedingungen, insbesondere das verwendete Beschichtungsverfahren zum Aufwachsen der zweiten p-dotierten Nitridverbindungshalbleiterschicht 2, den Anteil der N-Face-Domänen 22 in der zweiten p-dotierten
Nitridverbindungshalbleiterschicht 2. Bei einem vorteilhaften Verfahren zur Herstellung des reflektierenden
Kontaktschichtsystems wird zumindest die zweite p-dotierte Nitridverbindungshalbleiterschicht 2 mittels
Molekularstrahlepitaxie hergestellt .
In Figur 2 ist beispielhaft ein optoelektronisches Bauelement 100 schematisch im Querschnitt dargestellt, das eine
reflektierende Kontaktschichtenfolge gemäß einem
Ausführungsbeispiel enthält.
Das optoelektronische Bauelement 100 enthält eine auf einem Nitridverbindungshalbleiter basierende Epitaxieschichtenfolge 8. „Auf einem Nitridverbindungshalbleiter basierend" bedeutet im vorliegenden Zusammenhang, dass die Epitaxieschichtenfolge 8 oder zumindest eine Schicht davon ein III-Nitrid-
Verbindungshalbleitermaterial , vorzugsweise InxAlyGai-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 einen oder mehrere Dotierstoffe sowie zusätzliche
Bestandteile aufweisen, die die charakteristischen
physikalischen Eigenschaften des InxAlyGai-x-yN-Materials im Wesentlichen nicht ändern. Der Einfachheit halber beinhaltet obige Formel jedoch nur die wesentlichen Bestandteile des Kristallgitters (In, AI, Ga, N) , auch wenn diese teilweise durch geringe Mengen weiterer Stoffe ersetzt sein können.
Die Epitaxieschichtenfolge 8 enthält einen n-Typ- Halbleiterbereich 5, eine aktive Schicht 6 und einen p-Typ- Halbleiterbereich 7. Der n-Typ-Halbleiterbereich 5, die aktive Schicht 6 und der p-Typ-Halbleiterbereich 7 können jeweils mehrere Schichten aufweisen, die zur Vereinfachung nicht im Einzelnen dargestellt sind. Es ist auch möglich, dass n-Typ-Halbleitebereich 5, die aktive Schicht 6 oder der p-Typ-Halbleiterbereich 7 eine oder mehrere undotierte
Schichten enthalten. Der p-Typ-Halbleiterbereich 7 enthält insbesondere die erste p-dotierte Halbleiterschicht 1 und die zweite p-dotierte Halbleiterschicht 2 des
Kontaktschichtsystems .
Die aktive Schicht 6 kann insbesondere eine
Strahlungsemittierende oder eine Strahlungsempfangende aktive Schicht sein. Die aktive Schicht 6 kann zum Beispiel als pn- Übergang, als Doppelheterostruktur, als Einfach- Quantentopfstruktur oder Mehrfach-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.
Die aktive Schicht 6 kann insbesondere eine oder mehrere Schichten aus InGaN enthalten. Bei dem optoelektronischen Bauelement 100 handelt es sich um einen so genannten Dünnfilm-Leuchtdiodenchip, bei dem ein zum Aufwachsen der Epitaxieschichtenfolge 8 verwendetes
Aufwachssubstrat von der Epitaxieschichtenfolge 8 abgelöst wurde. Die Epitaxieschichtenfolge 8 ist an einer dem
ursprünglichen Aufwachssubstrat gegenüber liegenden Seite mit einem Träger 11 verbunden worden. Das optoelektronische
Bauelement 100 enthält also kein Aufwachssubstrat der
Epitaxieschichtenfolge 8 wie beispielsweise ein
Saphirsubstrat. Die Epitaxieschichtenfolge 8 ist an der
Rückseite des optoelektronischen Bauelements 100 mittels einer Verbindungsschicht 10, beispielsweise einer Lotschicht, mit dem Träger 11 verbunden. Der Träger 11 kann
beispielsweise Silizium, Germanium, eine Keramik, ein Metall oder eine Metalllegierung aufweisen.
Bei dem optoelektronischen Bauelement 100 ist der n-Typ- Halbleiterbereich 5 der Strahlungsaustrittsfläche 14 und der p-Typ-Halbleiterbereich 7 dem Träger 11 zugewandt.
Die elektrische Kontaktierung des p-Typ-Halbleiterbereichs 7 erfolgt von der dem Träger 11 zugewandten Rückseite des optoelektronischen Bauelements 100 her mit dem
reflektierenden Kontaktschichtsystem. Das reflektierende Kontaktschichtsystem enthält eine erste p-dotierte
Nitridverbindungshalbleiterschicht 1, eine zweite p-dotierte Nitridverbindungshalbleiterschicht 2, eine transparente leitfähige Oxidschicht 3 und eine Spiegelschicht 4. Die vorteilhaften Ausgestaltungen des reflektierenden
Kontaktschichtsystems 1, 2, 3, 4 und die daraus
resultierenden Vorteile entsprechen dem im Zusammenhang mit der Figur 1 beschriebenen Ausführungsbeispiel und werden daher nicht nochmals erläutert.
Durch die in dem reflektierenden Kontaktschichtsystem
vorgesehene Spiegelschicht 4 wird vorteilhaft Strahlung 15, welche von der aktiven Schicht 6 in Richtung des Trägers 11 abgestrahlt wird, in Richtung der Strahlungsaustrittsfläche 14 reflektiert. Auf diese Weise wird eine Absorption der zur Rückseite des optoelektronischen Bauelements 100 emittierten Strahlung im Träger 11 verhindert und auf diese Weise die Effizienz des optoelektronischen Bauelements 100 erhöht.
Zwischen der Spiegelschicht 4 und der Lotschicht 10 sind vorzugsweise eine oder mehrere funktionelle Schichten 9 angeordnet, beispielsweise eine Schichtenfolge 9, die ausgehend von der Spiegelschicht 4 Teilschichten aus Titan, Platin und Gold aufweist. In diesem Fall fungiert die
Teilschicht aus Platin vorteilhaft als Diffusionsbarriere, welche die Diffusion von Bestandteilen nachfolgender
Schichten in die Spiegelschicht 4 und umgekehrt verhindert. Die Teilschicht aus Gold fungiert aufgrund der hohen
elektrischen Leitfähigkeit als Stromaufweitungsschicht und die nachfolgende Titanschicht als Haftvermittlerschicht für weitere nachfolgende Schichten. Zur Herstellung der externen elektrischen Anschlüsse sind beispielsweise eine erste Kontaktmetallisierung 12 an der Rückseite des Trägers 11 und eine zweite
Kontaktmetallisierung 13 auf einem Teilbereich der
Strahlungsaustrittsfläche 14 vorgesehen.
Das reflektierende Kontaktschichtsystem, welches durch die erste p-dotierte Nitridverbindungshalbleiterschicht 1, die zweite p-dotierte Nitridverbindungshalbleiterschicht 2, die transparente leitfähige Oxidschicht 3 und die Spiegelschicht 4 gebildet wird, zeichnet sich durch eine hohe Reflektivität für die von der aktiven Zone 6 emittierte Strahlung 15 sowie durch einen sehr geringen Kontaktwiderstand aus. Der Kontaktwiderstand kann insbesondere 5 * 10"5 Qcm2 oder weniger betragen .
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
Reflektierendes Kontaktschichtsystem für ein
optoelektronisches Bauelement (100), umfassend:
- eine erste p-dotierte
Nitridverbindungshalbleiterschicht (1) ,
- eine transparente leitfähige Oxidschicht
(3) ,
- eine Spiegelschicht
(4), und
- eine zwischen der ersten p-dotierten
Nitridverbindungshalbleiterschicht (1) und der
transparenten leitfähigen Oxidschicht (3) angeordnete zweite p-dotierte Nitridverbindungshalbleiterschicht (2) ,
wobei die zweite p-dotierte
Nitridverbindungshalbleiterschicht (2) an einer der transparenten leitfähigen Oxidschicht (3) zugewandten Grenzfläche (23) N-Face-Domänen (22) aufweist, und wobe die N-Face-Domänen (22) an der Grenzfläche (23) einen Flächenanteil von mindestens 95 % aufweisen.
Reflektierendes Kontaktschichtsystem nach Anspruch 1, wobei die N-Face-Domänen (22) an der Grenzfläche (23) einen Flächenanteil von mindestens 98 % aufweisen.
Reflektierendes Kontaktschichtsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
wobei die zweite p-dotierte
Nitridverbindungshalbleiterschicht (2) an der gesamten Grenzfläche (23) N-Face-Domänen (22) aufweist.
Reflektierendes Kontaktschichtsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
wobei die Grenzfläche (23) eine rms-Rauheit von weniger als 7 nm aufweist.
5. Reflektierendes Kontaktschichtsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
wobei die Grenzfläche (23) eine rms-Rauheit von weniger als 3 nm aufweist.
6. Reflektierendes Kontaktschichtsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
wobei die zweite p-dotierte Nitridverbindungshalbleiter Schicht (2) eine Dotierstoffkonzentration von mehr als 2 * 1020 cm"3 aufweist.
7. Reflektierendes Kontaktschichtsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
wobei die zweite p-dotierte Nitridverbindungshalbleiter Schicht (2) eine Dotierstoffkonzentration von mehr als 5 * 1020 cm-3 aufweist.
8. Reflektierendes Kontaktschichtsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
wobei die zweite p-dotierte Nitridverbindungshalbleiter Schicht (2) eine Dicke von mindestens 10 nm aufweist.
9. Reflektierendes Kontaktschichtsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
wobei die zweite p-dotierte
Nitridverbindungshalbleiterschicht (2) mittels
Molekularstrahlepitaxie epitaktisch auf die erste p- dotierte Nitridverbindungshalbleiterschicht (1) aufgewachsen ist.
10. Reflektierendes Kontaktschichtsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
wobei die erste p-dotierte Nitridverbindungshalbleiter- Schicht (1) GaN aufweist.
11. Reflektierendes Kontaktschichtsystem nach einem der
vorhergehenden Ansprüche,
wobei die zweite p-dotierte Nitridverbindungshalbleiter- Schicht (2) GaN aufweist.
12. Reflektierendes Kontaktschichtsystem nach einem der
vorhergehenden Ansprüche,
wobei die transparente leitfähige Oxidschicht (3)
Indiumzinnoxid oder Zinkoxid aufweist.
13. Reflektierendes Kontaktschichtsystem nach einem der
vorhergehenden Ansprüche,
wobei die Spiegelschicht (4) Silber enthält.
14. Verfahren zur Herstellung eines reflektierenden
Kontaktschichtsystems nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
wobei zumindest die zweite p-dotierte
Nitridverbindungshalbleiterschicht (2) mittels
Molekularstrahlepitaxie hergestellt wird.
15. Optoelektronisches Bauelement (100) mit einem
reflektierenden Kontaktschichtsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 13, wobei
- das optoelektronische Bauelement (100) eine
Epitaxieschichtenfolge (8) aufweist, die einen n-Typ- Halbleiterbereich (5), eine aktive Schicht (6) und einen p-Typ-Halbleiterbereich (7) enthält, - der p-Typ-Halbleiterbereich (7) die erste p-dotierte Nitridverbindungshalbleiterschicht (1) und die zweite p- dotierte Nitridverbindungshalbleiterschicht (2) enthält,
- der n-Typ-Halbleiterbereich (5) einer
Strahlungsaustrittsfläche (14) zugewandt ist, und
- der p-Typ-Halbleiterbereich einem Träger (11)
zugewandt ist.
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