WO2015161961A1 - Licht emittierendes halbleiterbauelement - Google Patents

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WO2015161961A1
WO2015161961A1 PCT/EP2015/055657 EP2015055657W WO2015161961A1 WO 2015161961 A1 WO2015161961 A1 WO 2015161961A1 EP 2015055657 W EP2015055657 W EP 2015055657W WO 2015161961 A1 WO2015161961 A1 WO 2015161961A1
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WO
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layer
semiconductor
refractive index
semiconductor layer
electrically conductive
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Application number
PCT/EP2015/055657
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French (fr)
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Fabian Kopp
Sophia HUPPMANN
Sebastian Taeger
Christian Eichinger
Korbinian Perzlmaier
Heribert Zull
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Osram Opto Semiconductors Gmbh
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Publication date
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    • H01L33/52—Encapsulations
    • H01L33/56—Materials, e.g. epoxy or silicone resin

Definitions

  • At least one object of certain embodiments is to provide a light emitting semiconductor device having efficient light extraction.
  • a light-emitting semiconductor component has a
  • Semiconductor layer is a semiconductor layer that has a
  • a transparent electrically conductive contact layer is applied.
  • the semiconductor layer sequence can be used in particular as a semiconductor chip or as part of a semiconductor chip
  • Semiconductor layer sequence terminating semiconductor layer is based in particular on such a semiconductor material.
  • the semiconductor material is, for example, a nitride compound semiconductor material such as Al x In ] x _yGayN or a phosphide compound semiconductor material such as
  • Compound semiconductor material such as Al x In ] __ x _yGayAs, wherein each O ⁇ x ⁇ l, O ⁇ y ⁇ l and
  • Semiconductor layer sequence that is, Al, As, Ga, In, N or P, indicated, although these may be partially replaced by small amounts of other substances and / or supplemented.
  • the semiconductor layer sequence and thus also the semiconductor layer sequence are final
  • Semiconductor layer sequence having a plurality of semiconductor layers and at least the active region, the thereto
  • the semiconductor layer sequence usually has at least one n-doped layer and at least one p-doped layer, wherein there is an active region between these two layers.
  • the active area can be
  • Semiconductor layer may be formed, wherein the
  • the transparent electrically conductive contact layer comprises or is made of an electrically conductive transparent oxide or oxynitride.
  • Such oxides are also referred to as "transparent conductive oxides", TCOs for short, and corresponding oxynitrides as TCONs.
  • the TCO or TCON is, in particular, a metal oxide or metal oxinitride, such as zinc oxide, for example.
  • Zinc oxynitride Zinc oxynitride, tin oxide, cadmium oxide, titanium oxide, indium oxide, indium tin oxide (ITO) or indium tin oxynitride.
  • binary metal oxygen compounds also include ternary
  • Metal oxygen compounds such as Zn 2 SnO 2, or mixtures of different transparent conductive oxides to the group of TCOs.
  • the TCOs and TCONs do not necessarily correspond to a stoichiometric one
  • Composition and may also be p- or n-doped.
  • the transparent electrically conductive contact layer can comprise or be an indium-containing oxide or oxynitride, for example indium tin oxide or indium tin oxynitride.
  • the conductive contact layer may have a thickness of, for example, greater than or equal to 20 nm or greater than or equal to 30 nm and less than or equal to 300 nm or less than or equal to 250 nm. According to a further embodiment, the light
  • the outer layer can be any organic emitting semiconductor device on an outer layer on the semiconductor layer sequence.
  • the outer layer can be any organic emitting semiconductor device on an outer layer on the semiconductor layer sequence.
  • the outer layer may comprise or be made of a plastic.
  • the outer layer may be formed as a plastic-containing layer or as a plastic layer.
  • the outer layer may be formed by a plastic-containing encapsulation, under which the semiconductor layer sequence is arranged.
  • the outer layer can also be formed from an inorganic material and, for example, in the form of a passivation layer over the
  • the inorganic material may be, for example, an oxide, nitride or oxynitride, for example silicon dioxide.
  • the outer layer comprises a plastic, which on one or more of the
  • the plastic may comprise or be an epoxy resin, a silicone resin, polymethylmethacrylate (PMMA), polystyrene (PS), polycarbonate (PC), polyacrylate, polyurethane (PU) or mixtures thereof.
  • the outer layer has a wavelength conversion substance in the plastic.
  • the wavelength conversion substance can in particular
  • the wavelength conversion substance can be configured to convert at least a portion of the generated in the operation of the semiconductor device of the semiconductor layer sequence light into light with a different wavelength.
  • the wavelength conversion substance can be configured to convert at least a portion of the generated in the operation of the semiconductor device of the semiconductor layer sequence light into light with a different wavelength.
  • the outer layer may comprise further materials, for example scattering particles.
  • the transparent electrically conductive contact layer and the outer layer at least one transparent dielectric
  • Interlayer and the outer layer each have a refractive index, wherein the refractive index of the
  • the refractive index of the intermediate layer is preferably smaller than the refractive index of
  • the refractive index preferably increases
  • transparent electrically conductive contact layer to the environment, which may be, for example, air over the
  • the at least one transparent dielectric intermediate layer comprises or consists of an inorganic material.
  • the inorganic material may in particular comprise or consist of an oxide, nitride or oxynitride.
  • the inorganic Material may be selected from one or more of the
  • alumina Al 2 O 3
  • tantalum oxide Ta 2 0 5
  • zirconia ZrO 2
  • zinc oxide ZnO
  • titanium dioxide the following materials: alumina (Al 2 O 3 ), tantalum oxide (Ta 2 0 5 ), zirconia (ZrO 2 ), zinc oxide (ZnO), titanium dioxide
  • Ti0 2 hafnium dioxide (Hf0 2), silicon nitride (SiN x),
  • Silicon dioxide Si0 2
  • aluminum oxynitride A10 x N y
  • Silicon oxynitride SiO x N y .
  • the extinction coefficient of the at least one transparent dielectric intermediate layer is in the case of the abovementioned materials for the intermediate layer in the wavelength range of the light emitted by the semiconductor layer sequence during operation, and preferably in the entire visible
  • the at least one transparent dielectric interlayer is deposited by means of one of the following methods: atomic layer deposition
  • ALD atomic layer deposition
  • PECVD plasma-enhanced chemical vapor deposition
  • a transparent dielectric intermediate layer by ALD or by sputtering Ti0 2, Hf0 2, A1 2 0 3, Ta 2 0 5, Zr0 2, ZnO, SiN x, and Si0 2 are deposited as a material for at least.
  • the materials mentioned as well as SiO x N y and A 10 x N y can be deposited.
  • vapor deposition may in particular Si0 2, Ti0 2, A1 2 C> 3, Ta 2 C> 5, Zr0 2 and ZnO to be deposited.
  • Refractive index of about 1 has one
  • the refractive indices described below are each given for a wavelength of 450 nm.
  • the further layers arranged between the semiconductor layer sequence and the surroundings usually have different refractive indices relative to these refractive indices. Due to Fresnel reflections, such a light emits light
  • Decoupling surfaces have a transmission coefficient T ⁇ 1, since due to the different refractive indices of the materials used at their boundary layers
  • Semiconductor component can by the intermediate layer whose refractive index between the refractive index of the contact layer or the semiconductor layer sequence and the
  • Refractive index of the outer layer is the
  • Outer layer can be reduced. It can thereby be achieved that Fresnel reflections at the interfaces are reduced in comparison to components without an intermediate layer described here. Further, as explained in more detail below
  • Interference can be used on thin layers, as with optically thin materials, the optical layer thickness n ⁇ d in the range of wavelength ⁇ , where n is the refractive index and d denote the thickness of the layer. Due to Fresnel reflections at interfaces, there is constructive and destructive interference of partial waves, so that the
  • Phase relationship of the partial waves is affected.
  • a plurality of intermediate layers For example, between the contact layer and the outer layer at least a first intermediate layer having a first refractive index and at least one second
  • Intermediate layer may be arranged with a second refractive index.
  • the first and second refractive indices are each smaller than the refractive index of the transparent electrically conductive contact layer and greater than the refractive index of the outer layer. Furthermore, the first intermediate layer between the transparent electrically conductive
  • Refractive index is. It may also be possible that the
  • Refractive index of the outer layer is. Furthermore you can
  • Contact layer and the outer layer may be arranged more than two transparent dielectric intermediate layers, in which case the refractive index of the
  • Interlayer a stack of several dielectric
  • Interlayers with different, outwardly decreasing refractive indices used.
  • Refractive index differences at the interfaces between the deposited on the semiconductor layer sequence layers are further reduced, thereby thereby also a
  • the transparent electrically conductive contact layer comprises indium tin oxide
  • the intermediate layer comprises silicon nitride
  • the outer layer comprises a silicone.
  • the refractive index of the silicon nitride of the intermediate layer is particularly preferably in the range from 1.7 to 2.75, preferably between 1.7 and 2.1 and particularly preferably between 1.7 and 1.9.
  • the refractive index of indium tin oxide is about 2
  • the refractive index of silicone resin is about 1.46.
  • Interlayer is a first intermediate layer
  • a second transparent dielectric intermediate layer is disposed, which comprises silicon dioxide and the outer layer comprises a silicone.
  • the alumina of the first interlayer has a refractive index of about 1.7
  • the second interlayer with the silica has a refractive index of about 1.46.
  • the refractive index of the outer layer may be greater than the refractive index of the outer layer or even equal to the refractive index of the outer layer.
  • Outer layer material can be used.
  • the at least one transparent dielectric intermediate layer has an optical layer thickness of greater than or equal to one hundredth of a characteristic wavelength of the active region
  • the characteristic wavelength can denote the intensity with the highest intensity of the spectrum of the light generated by the semiconductor layer sequence during operation.
  • the characteristic wavelength can denote the intensity with the highest intensity of the spectrum of the light generated by the semiconductor layer sequence during operation.
  • Wavelength also the mean wavelength of the
  • the characteristic wavelength can also denote the average wavelength of the spectrum of the light emitted by the semiconductor layer sequence during operation, which is weighted by the individual spectral intensities.
  • the optical layer thickness denotes the product n ⁇ d of refractive index n and thickness d of the layer.
  • the at least one transparent dielectric intermediate layer has an optical layer thickness of less than or equal to ten times a characteristic wavelength of the active region
  • the at least one transparent dielectric interlayer may also be particularly preferred for the at least one transparent dielectric interlayer to have an optical layer thickness of less than or equal to one (2m-1) / 4-fold of a characteristic dielectric layer thickness
  • Wavelength of the light generated in the active region where m is a natural number.
  • the selected refractive index of the at least one transparent dielectric interlayer thereby acting as a so-called index matching material, and a suitable thickness, for example, in the range of a m times the
  • the transmission coefficient in the outcoupling of light between the semiconductor layer and the environment can be increased because at a suitable such a layer thickness, the at least one transparent dielectric interlayer can act as a non-reflective Auskoppelapt.
  • the optical layer thickness of the intermediate layer can be of an exact multiple of a quarter of the
  • Polarization of the generated light can be averaged.
  • the transparent electrically conductive contact layer is part of an electrical contact structure on the semiconductor layer sequence, with which the semiconductor layer sequence is electrically contacted.
  • the contact structure can have at least one metal contact, for example with aluminum or gold, or layer combinations with at least one Al layer and at least one Au layer.
  • the at least one metal contact for example, a
  • the at least one metal contact may, for example, be designed in the form of a bond pad and / or in the form of line webs for contacting and / or current spreading and may be applied in partial areas on the transparent electrically conductive contact layer. Over those areas of the transparent electrically conductive contact layer, which are not covered by at least one metal contact, the light emitting
  • a substrate which is particularly preferably a growth substrate on which the semiconductor layer sequence epitaxially grew up. This touch the
  • Semiconductor layer sequence and the growth substrate preferably over the entire surface.
  • the semiconductor layer terminating the semiconductor layer sequence is on a growth substrate
  • the substrate may be a sapphire substrate. It is possible here that the substrate is attached to one of the
  • the substrate may then be structured as a so-called
  • Sapphire substrate patterned sapphire substrates, PSS
  • the substrate can have, for example, Sic or Si or be thereof, wherein this too can have a previously described structuring.
  • the transparent electrically conductive contact layer is at least in places in direct contact with the semiconductor layer sequence. That is, in places, the transparent electrically conductive contact layer contacts the semiconductor layer sequence and in particular the semiconductor layer sequence terminating
  • an area ratio of the transparent electrically conductive contact layer in which the transparent electrically conductive contact layer is the
  • Semiconductor layer sequence touched, at least 70% or
  • the transparent electrically conductive contact layer is in places or
  • a p-doped layer for example, a p-doped GaN layer
  • the semiconductor layer sequence applied is applied.
  • the p-doped GaN layer in this case forms the
  • an electrically insulating layer for example of silicon oxide or silicon nitride, to be located in places between the transparent electrically conductive contact layer and the semiconductor layer terminating the semiconductor layer sequence. This as electrical
  • Blocking layer formed electrically insulating layer may be arranged in particular below a metal contact between the transparent electrically conductive contact layer and the semiconductor layer sequence terminating semiconductor layer.
  • the blocking layer is preferred
  • the transparent electrically conductive contact layer forms a
  • Semiconductor layer sequence can be fed so that a surface as uniform as possible current supply of the active region of the semiconductor layer sequence may be possible.
  • a part of the second metallic contact layer may also form a bondpad.
  • At least one intermediate layer may at least partially overlay the side surfaces, in particular the active one
  • Intermediate layer serve as a passivation layer of the side surfaces of the semiconductor chip.
  • the side surfaces may also be free of the at least one
  • the at least one transparent dielectric intermediate layer between the transparent electrically conductive contact layer and the outer layer described here can emit light in the light described here
  • Semiconductor layer sequence generated light can be increased.
  • Semiconductor device can be increased.
  • Figure 1 is a schematic representation of a section of a
  • FIG. 2 shows the transmission coefficient as a function of
  • FIG. 3 shows a schematic representation of a section of a light-emitting semiconductor component according to a further exemplary embodiment
  • FIG. 4 shows the transmission coefficient as a function of
  • emitting semiconductor component according to the embodiment of Figure 3 and Figure 5 is a schematic representation of a light
  • identical, identical or identically acting elements can each be provided with the same reference numerals.
  • the illustrated elements and their proportions with each other are not to be regarded as true to scale, but individual elements, such as layers, components, components and areas, for better representation and / or better understanding may be exaggerated.
  • FIG. 1 shows a section of an exemplary embodiment of a light-emitting semiconductor component 10.
  • the light-emitting semiconductor device 10 has a
  • Semiconductor layer sequence 1 which is based on a III-V compound semiconductor material.
  • the semiconductor layer sequence 1 is based on the one shown
  • Embodiment on a nitride compound semiconductor material ie on AlInGaN.
  • Semiconductor layer sequence 1 has an active region 2, which is set up in the operation of the
  • the active one Region 2 is designed in particular as a light-emitting semiconductor layer. Furthermore, the
  • Semiconductor layer sequence 1 further semiconductor layers, between which the active region 2 is arranged.
  • the semiconductor layer sequence 1 has at least one n-doped layer and at least one p-doped layer
  • the semiconductor layer sequence 1 can have as active region 2, for example, a pn junction, a double heterostructure, a single quantum well structure or a multiple quantum well structure.
  • active region 2 for example, a pn junction, a double heterostructure, a single quantum well structure or a multiple quantum well structure.
  • Semiconductor layer sequence 1 undoped or p- or n-doped functional semiconductor layers such as
  • the semiconductor layer sequence 1 has a semiconductor layer 3 terminating the semiconductor layer sequence, which in the exemplary embodiment shown is a p-doped semiconductor layer.
  • the semiconductor layer 3 which terminates the semiconductor layer sequence 1 forms an upper side of the semiconductor layer sequence 1, viewed from the active region 2. Between the semiconductor layer sequence 1 terminating the semiconductor layer sequence 1 and the active region 2, further semiconductor layers may be present.
  • the transparent electrically conductive contact layer 4 which can be applied, for example, by sputtering or vapor deposition, has a transparent electrically conductive oxide or oxynitride.
  • the transparent is electrically conductive Contact layer 4 in the embodiment shown
  • Indium tin oxide formed.
  • Indium tin oxide on the one hand, is electrically conductive and, on the other hand, has a low electrical contact resistance with respect to a p-doped nitride compound semiconductor material, such as, for example, p-GaN as the material for the semiconductor layer 3. Furthermore, the extinction coefficient and thus the absorption coefficient in the wavelength range of the light generated in the semiconductor layer sequence 1 and in particular also in the entire visible wavelength range is sufficiently low.
  • the transparent electrically conductive contact layer 4 is part of an electrical contact structure, by means of which the semiconductor layer sequence 1 on the side of the
  • the transparent electrically conductive contact layer 4 serves to expand the current of a current, which is fed into the semiconductor layer sequence 1 during operation.
  • the transparent electrically conductive contact layer 4 is preferably applied over a large area on the semiconductor layer sequence 1.
  • the transparent electrically conductive contact layer 1 may have a thickness of greater than or equal to 20 nm and less than or equal to 300 nm. In the exemplary embodiment shown, it has a thickness of 100 nm.
  • a transparent dielectric intermediate layer 5 is arranged on the transparent electrically conductive contact layer 4, a transparent dielectric intermediate layer 5 is arranged.
  • the at least one transparent dielectric intermediate layer 5 has in the illustrated embodiment, silicon nitride (SiN x).
  • the optical layer thickness of the intermediate layer 5 is greater than or equal to one hundredth of a characteristic wavelength of that in the active region 2 the semiconductor layer sequence during operation of the light-emitting semiconductor component 10 emitted light, for example, a peak wavelength. Furthermore, the optical layer thickness of the intermediate layer 5 is less than or equal to a ten times the characteristic wavelength, preferably less than or equal to a double of the
  • the optical layer thickness of the intermediate layer 5 is less than or equal to one (2m-1) / 4 times the characteristic wavelength with m being a natural number.
  • the layer thickness is
  • an outer layer 6 is applied, which in the shown
  • Embodiment a silicone resin and which serves as a plastic-containing potting, under which the
  • Semiconductor layer sequence 1 is arranged.
  • Outer layer 6 each have a refractive index.
  • the refractive indices of these layers are selected according to the materials described above so that the refractive index of the between the outer layer 6 and the transparent
  • Outer layer 6 is.
  • the refractive index of the transparent electrically conductive contact layer 4 formed by ITO is about 2
  • Semiconductor layer sequence 1 final semiconductor layer 3 is about 2.45.
  • Semiconductor device 10 shown light having a wavelength of 450 nm. Here are the corresponding ones
  • Embodiment used outer layer 6 made of silicone.
  • Such a structure with a silicon dioxide layer between a silicone potting and a transparent electrically conductive contact layer corresponds to a conventional structure in the prior art, since silicon dioxide in combination with silicone for protecting the contact layer and the
  • Transmission coefficient T can be increased compared to the example of the prior art.
  • the steep slope of the graphs 11, 12 for angles in a range of more than about 35 ° is caused by total reflection at the semiconductor-silicon junction
  • FIG. 3 represents a modification of the previous exemplary embodiment, so that the following description is based essentially on the differences from FIG.
  • the semiconductor device 10 of the embodiment of Figure 3 in comparison to the embodiment of Figure 1, a plurality of intermediate layers 5, 5 '.
  • a plurality of intermediate layers 5, 5 ' In addition to
  • Intermediate layer 5 which is formed as a first intermediate layer, a further second intermediate layer 5 'between the transparent electrically conductive contact layer 4 and the outer layer 6 is arranged, wherein the first intermediate layer 5 between the electrically conductive contact layer 4 and the second intermediate layer 5' is arranged.
  • Refractive indices of the layers are selected such that the transparent electrically conductive contact layer 4 has a greater refractive index than the first transparent one
  • the refractive index of the second transparent dielectric interlayer 5 ' may be greater than or equal to the refractive index of the outer layer 6.
  • the first transparent dielectric intermediate layer is formed by alumina (Al 2 O 3) having a refractive index of about 1.7, while the second transparent dielectric interlayer 5 'is formed by silicon dioxide (SiO 2 ) having a refractive index of about 1.46, and thus a same refractive index as the outer layer 6 formed by silicone.
  • alumina Al 2 O 3
  • SiO 2 silicon dioxide
  • Intermediate layer 5 has a thickness of 66 nm in the embodiment shown, while the second intermediate layer 5 'has a thickness of 300 nm.
  • FIG. 4 again shows a comparison of the angle-dependent transmission coefficients T of that shown in FIG.
  • Comparative example shows. Due to the specifically selected thicknesses and materials of the intermediate layers 5, 5 'can in turn compared to the usual in the prior art structure a
  • FIG. 5 shows a further exemplary embodiment of a light-emitting semiconductor component 10, which by way of example has an intermediate layer 5 such as the one shown in FIG.
  • Embodiment of Figure 1 has.
  • the light-emitting semiconductor component 10 has a substrate 7, in particular a growth substrate, on which the semiconductor layer sequence 1 has grown epitaxially.
  • Semiconductor layer 3 is arranged on a growth substrate 7 opposite side of the semiconductor layer sequence 1 and thus forms an upper side of the
  • the semiconductor layer sequence 1 with the substrate 7 is formed as a semiconductor chip, which may be arranged in a housing.
  • a housing part 8 is indicated, which is formed as a reflector recess of the housing and which is filled with the material of the outer layer 6 as a plastic-containing potting over the semiconductor layer sequence 1.
  • the substrate 7 may, for example, comprise sapphire or be of sapphire. Unlike shown, it may also be possible that one of the semiconductor layer sequence 1 facing upper side of the substrate 7 is provided with structuring. In this case, the substrate 7 may be a so-called "patterned sapphire substrate" (PSS).
  • PSS patterned sapphire substrate
  • the substrate 7 may, for example, include or be SiC.
  • the transparent electrically conductive contact layer 4 is, as can be seen in Figure 5, a large area on the
  • Semiconductor layer sequence 1 is arranged and covers a large part of the top of the semiconductor layer sequence 1, such as at least 70% or at least 80% or at least 90%.
  • the transparent electrically conductive contact layer 4 is part of an electrical contact structure, which further comprises at least one metal contact 9, which is formed, for example, one or more layers with aluminum and / or gold.
  • the metal contact 9 may be formed as a bonding pad and / or as a line webs for contacting and / or current spreading.
  • a bonding wire for electrical contacting of the metal contact 9 is the
  • the at least one transparent dielectric intermediate layer 5 is, as can be seen in FIG.
  • the intermediate layer 5 also extends over side surfaces of the semiconductor layer sequence 1, which are at the top of the
  • the intermediate layer 5 can also serve as a passivation layer, in particular of the side surfaces of the semiconductor layer sequence 1 and in this case in particular of the active region 2.
  • the side surfaces of the semiconductor layer sequence 1 can also serve as a passivation layer, in particular of the side surfaces of the semiconductor layer sequence 1 and in this case in particular of the active region 2.
  • Semiconductor layer sequence 1 are free from the intermediate layer 5 and thus not covered by this.

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Abstract

Es wird ein Licht emittierendes Halbleiterbauelement (10) angegeben, das eine Halbleiterschichtenfolge (1) mit einem aktiven Bereich (2), der dazu eingerichtet ist, im Betrieb des Halbleiterbauelements (10) Licht zu erzeugen, und eine die Halbleiterschichtenfolge (1) abschließenden Halbleiterschicht (3), eine transparente elektrisch leitende Kontaktschicht (4) auf der abschließenden Halbleiterschicht (3), eine Außenschicht (6) auf der Halbleiterschichtenfolge (1), die einen Kunststoff aufweist, und zumindest eine transparente dielektrische Zwischenschicht (5) zwischen der transparenten elektrisch leitenden Kontaktschicht (4) und der Außenschicht (6) aufweist, wobei die Kontaktschicht (4), die Zwischenschicht ( 5 ) und die Außenschicht (6) jeweils einen Brechungsindex aufweisen und der Brechungsindex der Zwischenschicht (5) kleiner als der Brechungsindex der Kontaktschicht (4) und größer als der Brechungsindex der Außenschicht (6) ist.

Description

Beschreibung
Licht emittierendes Halbleiterbauelement Es wird ein Licht emittierendes Halbleiterbauelement
angegeben .
Diese Patentanmeldung beansprucht die Priorität der deutschen Patentanmeldung 10 2014 105 799.6, deren Offenbarungsgehalt hiermit durch Rückbezug aufgenommen wird.
Zumindest eine Aufgabe von bestimmten Ausführungsformen ist es, ein Licht emittierendes Halbleiterbauelement anzugeben, das eine effiziente Lichtauskopplung aufweist.
Diese Aufgabe wird durch einen Gegenstand gemäß dem
unabhängigen Patentanspruch gelöst. Vorteilhafte
Ausführungsformen und Weiterbildungen des Gegenstands sind in den abhängigen Ansprüchen gekennzeichnet und gehen weiterhin aus der nachfolgenden Beschreibung und den Zeichnungen hervor .
Gemäß zumindest einer Ausführungsform weist ein Licht emittierendes Halbleiterbauelement eine
Halbleiterschichtenfolge mit einer die
Halbleiterschichtenfolge abschließenden Halbleiterschicht auf. Die die Halbleiterschichtenfolge abschließende
Halbleiterschicht ist eine Halbleiterschicht, die eine
Oberseite aufweist Auf der die Halbleiterschichtenfolge abschließenden Halbleiterschicht ist eine transparente elektrisch leitende Kontaktschicht aufgebracht. Die Halbleiterschichtenfolge kann insbesondere als Halbleiterchip oder als Teil eines Halbleiterchips
ausgebildet sein und basiert bevorzugt auf einem III-V- Verbindungshalbleitermaterial . Die die
Halbleiterschichtenfolge abschließende Halbleiterschicht basiert insbesondere auf einem solchen Halbleitermaterial. Bei dem Halbleitermaterial handelt es sich zum Beispiel um ein Nitrid-Verbindungshalbleitermaterial wie AlxIn]__x_yGayN oder um ein Phosphid-Verbindungshalbleitermaterial wie
AlxIn]__x_yGayP oder auch um ein Arsenid-
Verbindungshalbleitermaterial wie AlxIn]__x_yGayAs, wobei jeweils O ^ x ^ l, O ^ y ^ l und
x + y < 1 gilt. Dabei kann die Halbleiterschichtenfolge
Dotierstoffe sowie zusätzliche Bestandteile aufweisen. Der Einfachheit halber sind jedoch nur die wesentlichen
Bestandteile des Kristallgitters der
Halbleiterschichtenfolge, also AI, As, Ga, In, N oder P, angegeben, auch wenn diese teilweise durch geringe Mengen weiterer Stoffe ersetzt und/oder ergänzt sein können.
Bevorzugt basieren die Halbleiterschichtenfolge und damit auch die die Halbleiterschichtenfolge abschließende
Halbleiterschicht auf AlInGaN. Insbesondere kann die
Halbleiterschichtenfolge mehrere Halbleiterschichten und zumindest den aktiven Bereich aufweisen, der dazu
eingerichtet ist, im Betrieb des Halbleiterbauelements Licht zu erzeugen. Die Halbleiterschichtenfolge weist üblicherweise mindestens eine n-dotierte Schicht und mindestens eine p- dotierte Schicht, wobei sich zwischen diesen beiden Schichten ein aktiver Bereich befindet. Der aktive Bereich kann
insbesondere in Form einer Licht emittierenden
Halbleiterschicht ausgebildet sein, wobei die
Halbleiterschichtenfolge insbesondere einen Leuchtdiodenchip oder einen Teil dieses bilden kann. Bevorzugt ist die Halbleiterschichtenfolge zur Emission von Licht in einem Wellenlängenbereich zwischen einschließlich 340 nm und 820 nm oder zwischen einschließlich 380 nm und 780 nm eingerichtet. Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die transparente elektrisch leitende Kontaktschicht ein elektrisch leitfähiges transparentes Oxid oder Oxinitrid auf oder ist daraus. Solche Oxide werden auch als „transparent conductive oxides", kurz TCOs, bezeichnet, entsprechende Oxinitride als TCONs . Bei dem TCO oder TCON handelt es sich insbesondere um ein Metalloxid oder Metalloxinitrid, wie beispielsweise Zinkoxid,
Zinkoxinitrid, Zinnoxid, Cadmiumoxid, Titanoxid, Indiumoxid, Indiumzinnoxid (ITO) oder Indiumzinnoxinitrid . Neben binären MetallsauerstoffVerbindungen gehören auch ternäre
MetallsauerstoffVerbindungen, wie beispielsweise Zn2SnOzi, oder Mischungen unterschiedlicher transparenter leitender Oxide zu der Gruppe der TCOs. Entsprechendes gilt für die transparenten leitenden Oxinitride. Weiterhin entsprechen die TCOs und TCONs nicht zwingend einer stöchiometrischen
Zusammensetzung und können auch p- oder n-dotiert sein.
Besonders bevorzugt kann die transparente elektrisch leitende Kontaktschicht ein Indium-haltiges Oxid oder Oxinitrid aufweisen oder daraus sein, beispielsweise Indiumzinnoxid oder Indiumzinnoxinitrid. Die transparente elektrisch
leitende Kontaktschicht kann eine Dicke von beispielsweise größer oder gleich 20 nm oder größer oder gleich 30 nm und kleiner oder gleich 300 nm oder kleiner oder gleich 250 nm aufweisen . Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist das Licht
emittierende Halbleiterbauelement eine Außenschicht auf der Halbleiterschichtenfolge auf. Die Außenschicht kann
insbesondere die Halbleiterschichtenfolge bedecken, so dass die Halbleiterschichtenfolge unter der Außenschicht
angeordnet ist. Insbesondere kann die Außenschicht einen Kunststoff aufweisen oder daraus sein. Mit anderen Worten kann die Außenschicht als Kunststoff-haltige Schicht oder als Kunststoffschicht ausgebildet sein. Beispielsweise kann die Außenschicht durch einen Kunststoff-haltigen Verguss gebildet sein, unter dem die Halbleiterschichtenfolge angeordnet ist. Alternativ hierzu kann die Außenschicht auch aus einem anorganischen Material gebildet sein und beispielsweise in Form einer Passivierungsschicht über der
Halbleiterschichtenfolge angeordnet sein. Das anorganische Material kann beispielsweise ein Oxid, Nitrid oder Oxinitrid sein, beispielsweise Siliziumdioxid. Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die Außenschicht einen Kunststoff auf, der auf einem oder mehreren der
folgenden Materialien basiert: Siloxan, Epoxid, Acrylat, Methylmethacrylat , Imid, Carbonat, Olephin, Styrol, Urethan oder Derivate davon in Form von Monomeren, Olygomeren oder Polymeren und weiterhin auch Mischungen, Copolymere oder Verbindungen damit. Insbesondere kann der Kunststoff ein Epoxidharz, ein Silikonharz, Polymethylmethacrylat (PMMA) , Polystyrol (PS) , Polycarbonat (PC) , Polyacrylat, Polyurethan (PU) oder Mischungen daraus aufweisen oder sein.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die Außenschicht einen Wellenlängenkonversionsstoff im Kunststoff auf. Der Wellenlängenkonversionsstoff kann insbesondere dazu
eingerichtet sein, zumindest einen Teil des im Betrieb des Halbleiterbauelements von der Halbleiterschichtenfolge erzeugten Lichts in Licht mit einer anderen Wellenlänge umzuwandeln. Der Wellenlängenkonversionsstoff kann
beispielsweise als anorganischer, etwa keramischer, Wellenlängenkonversionsstoff in Form von Partikeln, oder auch als organischer Wellenlängenkonversionsstoff im Kunststoff enthalten sein. Beispiele für geeignete
Wellenlängenkonversionsstoffe für Licht emittierende
Halbleiterbauelemente sind dem Fachmann bekannt und werden daher hier nicht weiter ausgeführt. Darüber hinaus kann die Außenschicht weitere Materialien aufweisen, beispielsweise Streupartikel . Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist zwischen der transparenten elektrisch leitenden Kontaktschicht und der Außenschicht zumindest eine transparente dielektrische
Zwischenschicht angeordnet. Die Kontaktschicht, die
Zwischenschicht und die Außenschicht weisen jeweils einen Brechungsindex auf, wobei der Brechungsindex der
Zwischenschicht kleiner als der Brechungsindex der
Kontaktschicht und größer als der Brechungsindex der
Außenschicht ist. Weiterhin ist bevorzugt der Brechungsindex der Zwischenschicht kleiner als der Brechungsindex der
Halbleiterschichtenfolge und insbesondere der die
Halbleiterschichtenfolge abschließenden Halbleiterschicht. Mit anderen Worten nimmt bevorzugt der Brechungsindex
ausgehend von der Halbleiterschichtenfolge oder der
transparenten elektrisch leitenden Kontaktschicht bis zur Umgebung, die beispielsweise Luft sein kann, über die
transparente dielektrische Zwischenschicht und die
Außenschicht schrittweise ab.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die zumindest eine transparente dielektrische Zwischenschicht ein anorganisches Material auf oder besteht daraus. Das anorganische Material kann insbesondere ein Oxid, Nitrid oder Oxinitrid aufweisen oder daraus bestehen. Insbesondere kann das anorganische Material ausgewählt sein aus einem oder mehreren der
folgenden Materialien: Aluminiumoxid (AI2O3) , Tantaloxid (Ta205) , Zirkonoxid (Zr02) , Zinkoxid (ZnO) , Titandioxid
(Ti02) , Hafniumdioxid (Hf02) , Siliziumnitrid (SiNx) ,
Siliziumdioxid (Si02) , Aluminiumoxinitrid (A10xNy) ,
Siliziumoxinitrid (SiOxNy) .
Der Extinktionskoeffizient der zumindest einen transparenten dielektrischen Zwischenschicht ist im Falle der vorgenannten Materialien für die Zwischenschicht im Wellenlängenbereich des von der Halbleiterschichtenfolge im Betrieb emittierten Lichts sowie bevorzugt im gesamten sichtbaren
Wellenlängenbereich kleiner als 0,1. Die beschriebenen
Materialien für die zumindest eine transparente dielektrische Zwischenschicht sind weiterhin mit Vorteil stabil unter
Betriebsbedingungen und gegenüber äußeren Einflüssen wie etwa Feuchtigkeit, UV-Licht, Schadgasen, mechanischen Einflüssen und Temperaturen von zu mindestens bis zu 200°C. Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird die zumindest eine transparente dielektrische Zwischenschicht mittels eines der folgenden Verfahren abgeschieden: Atomlagenabscheidung
(„atomic layer deposition", ALD) , Sputtern,
plasmaunterstützte chemische Gasphasenabscheidung („plasma- enhanced chemical vapor deposition", PECVD) , Aufdampfen.
Insbesondere können als Materialien für die zumindest eine transparente dielektrische Zwischenschicht mittels ALD oder mittels Sputtern Ti02, Hf02, A1203, Ta205, Zr02, ZnO, SiNx und Si02 abgeschieden werden. Mittels PECVD lassen sich die genannten Materialien sowie auch SiOxNy und A10xNy abscheiden. Mittels Aufdampfen können insbesondere Si02, Ti02, A12C>3, Ta2C>5, Zr02 und ZnO abgeschieden werden. Dem hier beschriebenen Licht emittierenden
Halbleiterbauelement liegen die folgenden Überlegungen zugrunde. Im Vergleich zur umgebenden Luft mit einem
Brechungsindex von etwa 1 weist eine
Halbleiterschichtenfolge, beispielsweise eine
Halbleiterschichtenfolge auf Basis von AlInGaN, einen
Brechungsindex von etwa 2,45 auf, wobei die hier und im
Folgenden beschriebenen Brechungsindices jeweils für eine Wellenlänge von 450 nm angegeben sind. Die weiteren zwischen der Halbleiterschichtenfolge und der Umgebung angeordneten Schichten weisen üblicherweise zu diesen Brechungsindices unterschiedliche Brechungsindices auf. Aufgrund von Fresnel- Reflexionen weist ein derartiges Licht emittierendes
Halbleiterbauelement bei der Lichtemission an den
Auskoppelflächen einen Transmissionskoeffizienten T < 1 auf, da aufgrund der unterschiedlichen Brechungsindices der verwendeten Materialien an deren Grenzschichten
elektromagnetische Wellen unter einem gegebenen
Einfallswinkel teilweise oder totalreflektiert werden. Bei dem hier beschriebenen Licht emittierenden
Halbleiterbauelement kann durch die Zwischenschicht, deren Brechungsindex zwischen dem Brechungsindex der Kontaktschicht beziehungsweise der Halbleiterschichtenfolge und dem
Brechungsindex der Außenschicht liegt, die
Brechungsindexdifferenz zwischen der Kontaktschicht
beziehungsweise der Halbleiterschichtenfolge und der
Außenschicht verringert werden. Dadurch kann erreicht werden, dass Fresnel-Reflexionen an den Grenzflächen im Vergleich zu Bauelementen ohne hier beschriebene Zwischenschicht reduziert werden. Weiter wird, wie weiter unten ausführlicher
beschrieben ist, die Dicke der zumindest einen
Zwischenschicht derart gewählt, dass der Effekt der
Interferenz an dünnen Schichten genutzt werden kann, da bei optisch dünnen Materialien die optische Schichtdicke n χ d im Bereich der Wellenlänge λ liegt, wobei n der Brechungsindex und d die Dicke der Schicht bezeichnen. Aufgrund von Fresnel- Reflexionen an Grenzflächen kommt es zu konstruktiver und destruktiver Interferenz von Teilwellen, so dass der
Transmissionskoeffizient durch die Intensität und die
Phasenbeziehung der Teilwellen beeinflusst wird.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist das Licht
emittierende Halbleiterbauelement zwischen der Kontaktschicht und der Außenschicht eine Mehrzahl von Zwischenschichten auf. Beispielsweise können zwischen der Kontaktschicht und der Außenschicht zumindest eine erste Zwischenschicht mit einem ersten Brechungsindex und zumindest eine zweite
Zwischenschicht mit einem zweiten Brechungsindex angeordnet sein. Der erste und zweite Brechungsindex sind jeweils kleiner als der Brechungsindex der transparenten elektrisch leitenden Kontaktschicht und größer als der Brechungsindex der Außenschicht. Weiterhin ist die erste Zwischenschicht zwischen der transparenten elektrisch leitenden
Kontaktschicht und der zweiten Zwischenschicht angeordnet, wobei der erste Brechungsindex größer als der zweite
Brechungsindex ist. Es kann auch möglich sein, dass der
Brechungsindex derjenigen Zwischenschicht, die an die
Außenschicht angrenzt, im genannten Fall also der
Brechungsindex der zweiten Zwischenschicht, gleich dem
Brechungsindex der Außenschicht ist. Weiterhin können
zwischen der transparenten elektrisch leitenden
Kontaktschicht und der Außenschicht auch mehr als zwei transparente dielektrische Zwischenschichten angeordnet sein, wobei auch in diesem Fall der Brechungsindex der
Zwischenschichten in einer Richtung von der transparenten elektrisch leitenden Kontaktschicht zur Außenschicht abnimmt. Hiermit wird somit statt einer einzelnen dielektrischen
Zwischenschicht ein Stapel mehrerer dielektrischer
Zwischenschichten mit unterschiedlichen, nach außen hin abnehmenden Brechungsindices eingesetzt. Durch die Anordnung von zwei oder mehreren Zwischenschichten können die
Brechungsindexunterschiede an den Grenzflächen zwischen den auf der Halbleiterschichtenfolge aufgebrachten Schichten weiter verringert werden, so dass hierdurch auch eine
Verringerung von Fresnel-Reflexionen und/oder eine
Maximierung eines positiven Effekts von Interferenzen zur Maximierung des Transmissionskoeffizienten zur Auskopplung des im Betrieb in der Halbleiterschichtenfolge erzeugten Lichts erreicht werden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die transparente elektrisch leitende Kontaktschicht Indiumzinnoxid auf, während die Zwischenschicht Siliziumnitrid aufweist und die Außenschicht ein Silikon aufweist. Der Brechungsindex des Siliziumnitrids der Zwischenschicht liegt besonders bevorzugt im Bereich von 1,7 bis 2,75, bevorzugt zwischen 1,7 und 2,1 und besonders bevorzugt zwischen 1,7 und 1,9. Der
Brechungsindex von Indiumzinnoxid hingegen liegt bei etwa 2, während der Brechungsindex von Silikonharz bei etwa 1,46 liegt. Die Außenschicht mit dem Silikon bildet die
Grenzfläche zu Luft mit einem Brechungsindex von etwa 1.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel weist die
transparente elektrisch leitende Kontaktschicht
Indiumzinnoxid auf, während die zumindest eine
Zwischenschicht eine erste Zwischenschicht ist, die
Aluminiumoxid aufweist, zwischen der ersten Zwischenschicht und der Außenschicht eine zweite transparente dielektrische Zwischenschicht angeordnet ist, die Siliziumdioxid aufweist und die Außenschicht ein Silikon aufweist. Im Vergleich zu einem Brechungsindex von etwa 2 für Indiumzinnoxid weist das Aluminiumoxid der ersten Zwischenschicht einen Brechungsindex von etwa 1,7 auf, während die zweite Zwischenschicht mit dem Siliziumdioxid einen Brechungsindex von etwa 1,46 aufweist. Der Brechungsindex der zweiten transparenten dielektrischen Zwischenschicht, die zwischen der ersten transparenten dielektrischen Zwischenschicht mit der Außenschicht
angeordnet ist, kann somit, wie weiter oben beschrieben ist, größer als der Brechungsindex der Außenschicht sein oder auch gleich dem Brechungsindex der Außenschicht.
Alternativ zu Silikon kann in den vorgenannten
Ausführungsbeispielen beispielsweise auch Epoxid als
Außenschichtmaterial verwendet werden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die zumindest eine transparente dielektrische Zwischenschicht eine optische Schichtdicke von größer oder gleich einem Hundertstel einer charakteristischen Wellenlänge des im aktiven Bereich
erzeugten Lichts auf. Die charakteristische Wellenlänge kann dabei die intensitätsstärkste Wellenlänge des Spektrums des von der Halbleiterschichtenfolge im Betrieb erzeugten Lichts bezeichnen. Alternativ dazu kann die charakteristische
Wellenlänge auch die mittlere Wellenlänge des
Spektralbereichs des von der Halbleiterschichtenfolge im Betrieb emittierten Lichts bezeichnen. Weiterhin kann die charakteristische Wellenlänge auch die über die einzelnen spektralen Intensitäten gewichtete mittlere Wellenlänge des Spektrums des von der Halbleiterschichtenfolge im Betrieb emittierten Lichts bezeichnen. Die optische Schichtdicke bezeichnet das Produkt n χ d aus Brechungsindex n und Dicke d der Schicht. Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die zumindest eine transparente dielektrische Zwischenschicht eine optische Schichtdicke von kleiner oder gleich einem Zehnfachen einer charakteristischen Wellenlänge des im aktiven Bereich
erzeugten Lichts auf. Weiterhin kann die zumindest eine
Zwischenschicht auch eine optische Schichtdicke von kleiner oder gleich einem Zweifachen einer charakteristischen
Wellenlänge des im aktiven Bereich erzeugten Lichts
aufweisen. Darüber hinaus kann es auch besonders bevorzugt sein, wenn die zumindest eine transparente dielektrische Zwischenschicht eine optische Schichtdicke von kleiner oder gleich einem (2m - l)/4-fachen einer charakteristischen
Wellenlänge des im aktiven Bereich erzeugten Lichts aufweist, wobei m eine natürliche Zahl ist.
Insbesondere durch ein Zusammenwirken eines geeignet
gewählten Brechungsindex der zumindest einen transparenten dielektrischen Zwischenschicht, die dadurch als so genanntes Index-Matching-Material wirkt, und einer geeigneten Dicke, die beispielsweise im Bereich eines m-fachen der
charakteristischen Wellenlänge des von der
Halbleiterschichtenfolge im Betrieb emittierten Lichts liegt, kann der Transmissionskoeffizient bei der Auskopplung von Licht zwischen der Halbleiterschicht und der Umgebung erhöht werden, da bei einer geeigneten solchen Schichtdicke die zumindest eine transparente dielektrische Zwischenschicht als nicht reflektierender Auskoppelspiegel wirken kann. Die optische Schichtdicke der Zwischenschicht kann dabei von einem exakten Vielfachen eines Viertels der
charakteristischen Wellenlänge abweichen, da das im aktiven Bereich der Halbleiterschichtenfolge im Betrieb erzeugte Licht isotrop und damit in alle Raumrichtungen abgestrahlt werden kann, so dass sich für jede Abstrahlrichtung durch die Zwischenschicht hindurch eine andere optische Schichtdicke ergibt und je nach Abstrahlcharakteristik entsprechend über diese optischen Schichtdicken sowie auch über die
Polarisation des erzeugten Lichts gemittelt werden kann.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die transparente elektrisch leitende Kontaktschicht Teil einer elektrischen Kontaktstruktur auf der Halbleiterschichtenfolge, mit der die Halbleiterschichtenfolge elektrisch kontaktiert wird. Die Kontaktstruktur kann zur externen Kontaktierung zumindest einen Metallkontakt, beispielsweise mit Aluminium oder Gold oder Schichtkombinationen mit zumindest einer Al-Schicht und zumindest einer Au-Schicht, aufweisen. Weiterhin kann der zumindest eine Metallkontakt beispielsweise auch eine
Barriereschicht zwischen einer Al-Schicht und einer Au- Schicht aufweisen mit einem oder mehreren Materialien
ausgewählt aus Ti, Pt, W, Ni sowie Verbindungen mit diesen wie etwa TiW und TiWN. Der zumindest eine Metallkontakt kann beispielsweise in Form eines Bondpads und/oder in Form von Leitungsstegen zur Kontaktierung und/oder Stromaufweitung ausgebildet sein und in Teilbereichen auf der transparenten elektrisch leitenden Kontaktschicht aufgebracht sein. Über diejenigen Bereiche der transparenten elektrisch leitenden Kontaktschicht, die nicht vom zumindest einen Metallkontakt bedeckt sind, kann das Licht emittierende
Halbleiterbauelement im Betrieb Licht aus der
Halbleiterschichtenfolge nach außen abstrahlen. Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die
Halbleiterschichtenfolge unmittelbar auf einem Substrat aufgebracht, das besonders bevorzugt ein Aufwachssubstrat ist, auf dem die Halbleiterschichtenfolge epitaktisch aufgewachsen ist. Hierbei berühren sich die
Halbleiterschichtenfolge und das Aufwachssubstrat bevorzugt ganzflächig. Die die Halbleiterschichtenfolge abschließende Halbleiterschicht ist auf einer dem Aufwachssubstrat
gegenüber liegenden Seite angeordnet, so dass die die
Halbleiterschichtenfolge abschließende Halbleiterschicht vom Substrat aus gesehen eine Oberseite der
Halbleiterschichtenfolge bildet und der aktive Bereich zwischen der die Halbleiterschichtenfolge abschließenden Halbleiterschicht und dem Substrat angeordnet ist. Bei dem Substrat kann es sich um ein Saphirsubstrat handeln. Es ist hierbei möglich, dass das Substrat an einer der
Halbleiterschichtenfolge zugewandten Seite eine
Strukturierung aufweist. Im Falle eines Saphirsubstrats kann das Substrat dann als sogenanntes strukturiertes
Saphirsubstrat („patterned sapphire Substrate", PSS)
ausgebildet sein. Weiterhin kann das Substrat beispielsweise Sic oder Si aufweisen oder daraus sein, wobei auch dieses eine vorab beschriebene Strukturierung aufweisen kann.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform steht die transparente elektrisch leitende Kontaktschicht wenigstens stellenweise in direktem Kontakt mit der Halbleiterschichtenfolge. Das heißt, stellenweise berührt die transparente elektrisch leitende Kontaktschicht die Halbleiterschichtenfolge und insbesondere die die Halbleiterschichtenfolge abschließende
Halbleiterschicht. Insbesondere beträgt ein Flächenanteil der transparenten elektrisch leitenden Kontaktschicht, in dem die transparente elektrisch leitende Kontaktschicht die
Halbleiterschichtenfolge berührt, mindestens 70% oder
mindestens 80% oder mindestens 90% der dem aktiven Bereich abgewandten Oberfläche der die Halbleiterschichtenfolge abschließenden Halbleiterschicht . Besonders bevorzugt kann die transparente elektrisch leitende Kontaktschicht die Halbleiterschichtenfolge bis auf einen Randbereich, in dem die Oberseite der
Halbleiterschichtenfolge an Seitenflächen der
Halbleiterschichtenfolge angrenzt, vollständig bedecken.
Weiterhin kann die transparente elektrisch leitende
Kontaktschicht die Halbleiterschichtenfolge bis auf den
Randbereich und einen Bereich, in dem ein Bondpad zur
externen elektrischen Kontaktierung auf der
Halbleiterschichtenfolge angeordnet ist, vollständig
bedecken. Mit anderen Wort ist in diesem Fall keine
transparente elektrisch leitende Kontaktschicht zwischen dem Bondpad und der Halbleiterschichtenfolge angeordnet, die in diesem Bereich eine Öffnung aufweist, in dem das Bondpad angeordnet ist.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die transparente elektrisch leitende Kontaktschicht stellenweise oder
ganzflächig unmittelbar auf eine Hauptfläche einer p- dotierten Schicht, beispielsweise einer p-dotierten GaN- Schicht, der Halbleiterschichtenfolge aufgebracht. Die p- dotierte GaN-Schicht bildet in diesem Fall die die
Halbleiterschichtenfolge abschließende Halbleiterschicht, auf der die transparente elektrisch leitende Kontaktschicht angeordnet ist.
Es ist auch möglich, dass sich stellenweise zwischen der transparente elektrisch leitende Kontaktschicht und der die Halbleiterschichtenfolge abschließenden Halbleiterschicht eine elektrisch isolierende Schicht, etwa aus Siliziumoxid oder Siliziumnitrid, befindet. Diese als elektrische
Blockierschicht ausgebildete elektrisch isolierende Schicht kann insbesondere unterhalb einem Metallkontakt zwischen der transparenten elektrisch leitenden Kontaktschicht und der die Halbleiterschichtenfolge abschließenden Halbleiterschicht angeordnet sein. Die Blockierschicht ist bevorzugt
vollständig von der transparenten elektrisch leitenden
Kontaktschicht überdeckt und von dieser und der
Halbleiterschichtenfolge eingeschlossen .
Gemäß einer weiteren Ausführungsform bildet die transparente elektrisch leitende Kontaktschicht eine
Stromaufweitungsschicht . Ein elektrischer Strom, der zum Betrieb des Halbleiterbauelements beispielsweise über einen Metallkontakt in die transparente elektrisch leitende
Kontaktschicht eingespeist wird, kann durch die transparente elektrisch leitende Kontaktschicht großflächig in die
Halbleiterschichtenfolge eingespeist werden, so dass eine flächenmäßig möglichst gleichförmige Bestromung des aktiven Bereichs der Halbleiterschichtenfolge möglich sein kann.
Ein Teil der zweiten metallischen Kontaktschicht kann auch ein Bondpad bilden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die
Halbleiterschichtenfolge Seitenflächen auf, die an eine durch die die Halbleiterschichtenfolge abschließende
Halbleiterschicht gebildete Oberseite angrenzen. Die
zumindest eine Zwischenschicht kann sich zumindest teilweise über die Seitenflächen, insbesondere über den aktiven
Bereich, erstrecken und damit zumindest teilweise die
Seitenflächen bedecken. Dadurch kann die dielektrische
Zwischenschicht als Passivierungsschicht der Seitenflächen des Halbleiterchips dienen. Alternativ hierzu können die Seitenflächen auch frei von der zumindest einen
Zwischenschicht sein. Durch die hier beschriebene zumindest eine transparente dielektrische Zwischenschicht zwischen der transparenten elektrisch leitenden Kontaktschicht und der Außenschicht kann bei dem hier beschriebenen Licht emittierenden
Halbleiterbauelement auf vorteilhafte Weise aufgrund der Wirkung der Zwischenschicht als Index-Matching-Material sowie als nicht reflektierender Auskoppelspiegel der
Transmissionskoeffizient zur Auskopplung des in der
Halbleiterschichtenfolge erzeugten Lichts erhöht werden.
Dadurch kann der Anteil des aus der Halbleiterschichtenfolge ausgekoppelten Lichts und somit die Helligkeit und der emittierte Photonenfluss des Licht emittierenden
Halbleiterbauelements gesteigert werden.
Weitere Vorteile, vorteilhafte Ausführungsformen und
Weiterbildungen ergeben sich aus den im Folgenden in
Verbindung mit den Figuren beschriebenen
Ausführungsbeispielen .
Es zeigen:
Figur 1 eine schematische Darstellung eines Ausschnitts eines
Licht emittierenden Halbleiterbauelements gemäß einem Ausführungsbeispiel,
Figur 2 den Transmissionskoeffizienten in Abhängigkeit vom
Ausbreitungswinkel von Licht in einem Licht
emittierenden Halbleiterbauelement gemäß dem Ausführungsbeispiel der Figur 1, Figur 3 eine schematische Darstellung eines Ausschnitts eines Licht emittierenden Halbleiterbauelements gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel, Figur 4 den Transmissionskoeffizienten in Abhängigkeit vom
Ausbreitungswinkel von Licht in einem Licht
emittierenden Halbleiterbauelement gemäß dem Ausführungsbeispiel der Figur 3 und Figur 5 eine schematische Darstellung eines Licht
emittierenden Halbleiterbauelements gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel.
In den Ausführungsbeispielen und Figuren können gleiche, gleichartige oder gleich wirkende Elemente jeweils mit denselben Bezugszeichen versehen sein. Die dargestellten Elemente und deren Größenverhältnisse untereinander sind nicht als maßstabsgerecht anzusehen, vielmehr können einzelne Elemente, wie zum Beispiel Schichten, Bauteile, Bauelemente und Bereiche, zur besseren Darstellbarkeit und/oder zum besseren Verständnis übertrieben groß dargestellt sein.
In Figur 1 ist ein Ausschnitt eines Ausführungsbeispiels für ein Licht emittierendes Halbleiterbauelement 10 gezeigt. Das Licht emittierende Halbleiterbauelement 10 weist eine
Halbleiterschichtenfolge 1 auf, die auf einem III-V- Verbindungshalbleitermaterial basiert. Insbesondere basiert die Halbleiterschichtenfolge 1 im gezeigten
Ausführungsbeispiel auf einem Nitrid- Verbindungshalbleitermaterial, also auf AlInGaN. Die
Halbleiterschichtenfolge 1 weist einen aktiven Bereich 2 auf, der dazu eingerichtet ist, im Betrieb des
Halbleiterbauelements 10 Licht zu erzeugen. Der aktive Bereich 2 ist insbesondere als Licht emittierende Halbleiterschicht ausgebildet. Weiterhin weist die
Halbleiterschichtenfolge 1 weitere Halbleiterschichten auf, zwischen denen der aktive Bereich 2 angeordnet ist.
Insbesondere weist die Halbleiterschichtenfolge 1 mindestens eine n-dotierte Schicht und mindestens eine p-dotierte
Schicht auf, zwischen denen sich der aktive Bereich 2
befindet . Die Halbleiterschichtenfolge 1 kann als aktiven Bereich 2 beispielsweise einen pn-Übergang, eine Doppelheterostruktur, eine Einfach-Quantentopfstruktur oder eine Mehrfach- Quantentopfstruktur aufweisen. Darüber hinaus kann die
Halbleiterschichtenfolge 1 undotierte oder p- oder n-dotierte funktionelle Halbleiterschichten wie beispielsweise
Confinement- , Cladding- oder Wellenleiterschichten aufweisen.
Die Halbleiterschichtenfolge 1 weist insbesondere eine die Halbleiterschichtenfolge abschließende Halbleiterschicht 3 auf, die im gezeigten Ausführungsbeispiel eine p-dotierte Halbleiterschicht ist. Die die Halbleiterschichtenfolge 1 abschließende Halbleiterschicht 3 bildet vom aktiven Bereich 2 aus gesehen eine Oberseite der Halbleiterschichtenfolge 1. Zwischen der die Halbleiterschichtenfolge 1 abschließenden Halbleiterschicht 3 und dem aktiven Bereich 2 können noch weitere Halbleiterschichten vorhanden sein.
Auf der Halbleiterschicht 3 ist eine transparente elektrisch leitende Kontaktschicht 4 aufgebracht. Die transparente elektrisch leitende Kontaktschicht 4, die beispielsweise durch Sputtern oder Aufdampfen aufgebracht werden kann, weist ein transparentes elektrisch leitendes Oxid oder Oxinitrid auf. Insbesondere ist die transparente elektrisch leitende Kontaktschicht 4 im gezeigten Ausführungsbeispiel aus
Indiumzinnoxid (ITO) gebildet. Indiumzinnoxid ist zum einen elektrisch leitfähig und weist zum anderen einen niedrigen elektrischen Kontaktwiderstand in Bezug auf ein p-dotiertes Nitrid-Verbindungshalbleitermaterial wie zum Beispiel p-GaN als Material für die Halbleiterschicht 3 auf. Weiterhin ist der Extinktions- und somit der Absorptionskoeffizient im Wellenlängenbereich des in der Halbleiterschichtenfolge 1 erzeugten Lichts und insbesondere auch im gesamten sichtbaren Wellenlängenbereich ausreichend gering.
Die transparente elektrisch leitende Kontaktschicht 4 ist Teil einer elektrischen Kontaktstruktur, mittels derer die Halbleiterschichtenfolge 1 auf der Seite der die
Halbleiterschichtenfolge abschließenden Halbleiterschicht 3 elektrisch kontaktiert wird. Die transparente elektrisch leitende Kontaktschicht 4 dient hierbei einer Stromaufweitung eines Stroms, der im Betrieb in die Halbleiterschichtenfolge 1 eingespeist wird. Hierzu ist die transparente elektrisch leitende Kontaktschicht 4 vorzugsweise großflächig auf der Halbleiterschichtenfolge 1 aufgebracht. Die transparente elektrisch leitende Kontaktschicht 1 kann eine Dicke von größer oder gleich 20 nm und kleiner oder gleich 300 nm aufweisen. Im gezeigten Ausführungsbeispiel weist sie eine Dicke von 100 nm auf.
Auf der transparenten elektrisch leitenden Kontaktschicht 4 ist eine transparente dielektrische Zwischenschicht 5 angeordnet. Die zumindest eine transparente dielektrische Zwischenschicht 5 weist im gezeigten Ausführungsbeispiel Siliziumnitrid (SiNx) auf. Die optische Schichtdicke der Zwischenschicht 5 ist größer oder gleich einem Hundertstel einer charakteristischen Wellenlänge des im aktiven Bereich 2 der Halbleiterschichtenfolge im Betrieb des Licht emittierenden Halbleiterbauelements 10 emittierten Lichts, beispielsweise einer Peakwellenlänge . Weiterhin ist die optische Schichtdicke der Zwischenschicht 5 kleiner oder gleich einem Zehnfachen der charakteristischen Wellenlänge, bevorzugt kleiner oder gleich einem Zweifachen der
charakteristischen Wellenlänge. Besonders vorteilhaft ist es, wenn die optische Schichtdicke der Zwischenschicht 5 kleiner oder gleich einem (2m - l)/4-fachen der charakteristischen Wellenlänge mit m eine natürliche Zahl ist. Im gezeigten Ausführungsbeispiel beträgt die Schichtdicke der
Zwischenschicht 5 300 nm.
Über der Zwischenschicht 5 und der Kontaktschicht 4 ist eine Außenschicht 6 aufgebracht, die im gezeigten
Ausführungsbeispiel ein Silikonharz aufweist und die als Kunststoff-haltiger Verguss dient, unter dem die
Halbleiterschichtenfolge 1 angeordnet ist. Die transparente elektrisch leitende Kontaktschicht 4, die transparente dielektrische Zwischenschicht 5 und die
Außenschicht 6 weisen jeweils einen Brechungsindex auf. Die Brechungsindices dieser Schichten sind entsprechend der vorab beschriebenen Materialien so gewählt, dass der Brechungsindex der zwischen der Außenschicht 6 und der transparenten
elektrisch leitenden Kontaktschicht 4 angeordneten
Zwischenschicht 5 kleiner als der Brechungsindex der
Kontaktschicht 4 und größer als der Brechungsindex der
Außenschicht 6 ist. Insbesondere beträgt der Brechungsindex der durch ITO gebildeten transparenten elektrisch leitenden Kontaktschicht 4 etwa 2, der Brechungsindex der durch
Siliziumnitrid gebildeten transparenten dielektrischen
Zwischenschicht 5 etwa 1,77 und der Brechungsindex der durch Silikon gebildeten Außenschicht 6 etwa 1,46. Der Brechungsindex der auf einem Nitrid- VerbindungshalbleitermaterialSystem basierenden
Halbleiterschichtenfolge 1 und insbesondere der die
Halbleiterschichtenfolge 1 abschließenden Halbleiterschicht 3 beträgt etwa 2,45.
In Figur 2 ist anhand des Graphen 11 der
Transmissionskoeffizient T in Abhängigkeit vom
Ausbreitungswinkel φ in Grad für im Licht emittierenden
Halbleiterbauelement 10 erzeugtes Licht mit einer Wellenlänge von 450 nm gezeigt. Hierbei sind die entsprechenden
Abhängigkeiten für TE- und TM-polarisiertes Licht gemittelt. Im Vergleich hierzu ist mit Hilfe des Graphen 12 der
entsprechende Transmissionskoeffizient eines ähnlichen
Schichtaufbaus gezeigt, der jedoch anstelle der
Zwischenschicht 5 aus einem Material, dessen Brechungsindex zwischen den Brechungsindices der Kontaktschicht 4 und der Außenschicht 6 liegt, Siliziumdioxid mit einem Brechungsindex von etwa 1,46 und damit gleich dem Brechungsindex der im
Ausführungsbeispiel verwendeten Außenschicht 6 aus Silikon aufweist. Ein solcher Aufbau mit einer Siliziumdioxidschicht zwischen einem Silikon-Verguss und einer transparenten elektrisch leitenden Kontaktschicht entspricht einem üblichen Aufbau im Stand der Technik, da Siliziumdioxid in Kombination mit Silikon zum Schutz der Kontaktschicht und der
freiliegenden Halbleiteroberflächen üblicherweise verwendet wird. Es ist leicht zu erkennen, dass durch die im Hinblick auf ihren Brechungsindex und ihre Dicke gezielt gewählte transparente dielektrische Zwischenschicht 5 der
Transmissionskoeffizient T im Vergleich zum Beispiel aus dem Stand der Technik erhöht werden kann. Der steil abfallende Verlauf der Graphen 11, 12 für Winkel in einem Bereich von mehr als etwa 35° wird durch Totalreflexion am Halbleiter- Silikonübergang hervorgerufen
In Figur 3 ist ein Ausschnitt eines weiteren
Ausführungsbeispiels eines Licht emittierenden
Halbleiterbauelements 10 gezeigt. Das in Figur 3 gezeigte Ausführungsbeispiel stellt eine Modifikation des vorherigen Ausführungsbeispiels dar, so dass sich die nachfolgende Beschreibung im Wesentlichen auf die Unterschiede zum
Ausführungsbeispiel der Figur 1 beschränkt.
Das Halbleiterbauelement 10 des Ausführungsbeispiels der Figur 3 weist im Vergleich zum Ausführungsbeispiel der Figur 1 mehrere Zwischenschichten 5, 5' auf. Zusätzlich zur
Zwischenschicht 5, die als erste Zwischenschicht ausgebildet ist, ist eine weitere zweite Zwischenschicht 5' zwischen der transparenten elektrisch leitenden Kontaktschicht 4 und der Außenschicht 6 angeordnet, wobei die erste Zwischenschicht 5 zwischen der elektrisch leitenden Kontaktschicht 4 und der zweiten Zwischenschicht 5' angeordnet ist. Die
Brechungsindices der Schichten sind derart gewählt, dass die transparente elektrisch leitende Kontaktschicht 4 einen größeren Brechungsindex als die erste transparente
dielektrische Zwischenschicht 5 aufweist, die wiederum einen größeren Brechungsindex als die transparente dielektrische zweite Zwischenschicht 5' aufweist. Der Brechungsindex der zweiten transparenten dielektrischen Zwischenschicht 5' kann größer oder gleich dem Brechungsindex der Außenschicht 6 sein .
Im gezeigten Ausführungsbeispiel wird die erste transparente dielektrische Zwischenschicht durch Aluminiumoxid (AI2O3) mit einem Brechungsindex von etwa 1,7 gebildet, während die zweite transparente dielektrische Zwischenschicht 5' durch Siliziumdioxid (Si02) mit einem Brechungsindex von etwa 1,46 und damit einem gleichen Brechungsindex wie die durch Silikon gebildete Außenschicht 6 gebildet wird. Die erste
Zwischenschicht 5 weist im gezeigten Ausführungsbeispiel eine Dicke von 66 nm auf, während die zweite Zwischenschicht 5' eine Dicke von 300 nm aufweist.
In Figur 4 ist wiederum ein Vergleich der winkelabhängigen Transmissionskoeffizienten T des in Figur 3 gezeigten
Ausführungsbeispiels zu dem in Verbindung mit Figur 1 beschriebenen Vergleichsbeispiel mit einer
Siliziumdioxidschicht zwischen einer ITO-Schicht und einer 300 nm dicken Silikonschicht gezeigt. Der Graph 11 zeigt den winkelabhängigen Transmissionskoeffizienten des in Figur 3 gezeigten Ausführungsbeispiels, während der Graph 12 den winkelabhängigen Transmissionskoeffizienten des
Vergleichsbeispiels zeigt. Durch die gezielt gewählten Dicken und Materialien der Zwischenschichten 5, 5' kann im Vergleich zum im Stand der Technik üblichen Aufbau wiederum eine
Erhöhung des Transmissionskoeffizienten erreicht werden.
In Figur 5 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel für ein Licht emittierendes Halbleiterbauelement 10 gezeigt, das rein beispielhaft eine Zwischenschicht 5 wie das
Ausführungsbeispiel der Figur 1 aufweist. Alternativ hierzu kann das Licht emittierende Halbleiterbauelement 10 des Ausführungsbeispiels der Figur 5 auch zumindest zwei
Zwischenschichten, wie in Figur 3 gezeigt ist, oder noch mehr Zwischenschichten aufweisen.
Das Licht emittierende Halbleiterbauelement 10 weist ein Substrat 7 auf, insbesondere ein Aufwachssubstrat , auf dem die Halbleiterschichtenfolge 1 epitaktisch aufgewachsen ist. Die die Halbleiterschichtenfolge 1 abschließende
Halbleiterschicht 3 ist auf einer dem Aufwachssubstrat 7 gegenüberliegenden Seite der Halbleiterschichtenfolge 1 angeordnet und bildet somit eine Oberseite der
Halbleiterschichtenfolge 1.
Die Halbleiterschichtenfolge 1 mit dem Substrat 7 ist als Halbleiterchip ausgebildet, der in einem Gehäuse angeordnet sein kann. Hierzu ist ein Gehäuseteil 8 angedeutet, der als Reflektorvertiefung des Gehäuses ausgebildet ist und der mit dem Material der Außenschicht 6 als Kunststoff-haltigem Verguss über der Halbleiterschichtenfolge 1 gefüllt ist. Das Substrat 7 kann beispielsweise Saphir aufweisen oder aus Saphir sein. Anders als dargestellt kann es auch möglich sein, dass eine der Halbleiterschichtenfolge 1 zugewandte Oberseite des Substrats 7 mit Strukturierungen versehen ist. In diesem Fall kann es sich bei dem Substrat 7 um ein so genanntes „patterned sapphire Substrate" (PSS) handeln.
Alternativ kann das Substrat 7 beispielsweise auch SiC aufweisen oder daraus sein.
Die transparente elektrisch leitende Kontaktschicht 4 ist, wie in Figur 5 erkennbar ist, großflächig auf der
Halbleiterschichtenfolge 1 angeordnet und bedeckt einen großen Teil der Oberseite der Halbleiterschichtenfolge 1, so etwa mindestens 70% oder mindestens 80% oder mindestens 90%.
Insbesondere kann die transparente elektrisch leitende
Kontaktschicht 4 beispielsweise bis auf einen freiliegenden
Randbereich der Oberseite der Halbleiterschichtenfolge 1 im
Wesentlichen die gesamte Oberseite der
Halbleiterschichtenfolge 1 bedecken und somit elektrisch kontaktieren. Die transparente elektrisch leitende Kontaktschicht 4 ist Teil einer elektrischen Kontaktstruktur, die weiterhin zumindest einen Metallkontakt 9 aufweist, der beispielsweise ein- oder mehrschichtig mit Aluminium und/oder Gold ausgebildet ist. Insbesondere kann der Metallkontakt 9 als Bondpad und/oder als Leitungsstege zur Kontaktierung und/oder Stromaufweitung ausgebildet sein. Ein Bonddraht zur elektrischen Kontaktierung des Metallkontakts 9 ist der
Übersichtlichkeit halber nicht gezeigt. Weiterhin ist der Übersichtlichkeit halber auch kein elektrischer Kontakt der dem Substrat 7 zugewandten Seite der Halbleiterschichtenfolge 1 gezeigt.
Die zumindest eine transparente dielektrische Zwischenschicht 5 ist, wie in Figur 5 erkennbar ist, bis auf den
Metallkontakt großflächig auf der Oberseite der
Halbleiterschichtenfolge und somit auch auf der transparenten elektrisch leitenden Kontaktschicht 4 aufgebracht. Weiterhin erstreckt sich die Zwischenschicht 5 auch über Seitenflächen der Halbleiterschichtenfolge 1, die an die Oberseite der
Halbleiterschichtenfolge 1 angrenzen. Dadurch kann zum einen die Auskoppeleffizienz von im aktiven Bereich 2 erzeugtem Licht erhöht werden. Zum anderen kann die Zwischenschicht 5 auch als Passivierungsschicht insbesondere der Seitenflächen der Halbleiterschichtenfolge 1 und hierbei insbesondere des aktiven Bereichs 2 dienen. Alternativ hierzu kann es auch möglich sein, dass die Seitenflächen der
Halbleiterschichtenfolge 1 frei von der Zwischenschicht 5 und damit nicht bedeckt von dieser sind.
Die in den Ausführungsbeispielen beschriebenen Merkmale können gemäß weiteren Ausführungsbeispielen auch miteinander kombiniert werden, auch wenn solche Kombinationen nicht explizit beschrieben sind. Weiterhin können die in Verbindung mit den Figuren beschriebenen Ausführungsbeispiele weitere oder alternative Merkmale gemäß der Beschreibung im
allgemeinen Teil aufweisen. Insbesondere können die Licht emittierenden Halbleiterbauelemente 10 im Hinblick auf die elektrisch leitende Kontaktschicht 4, die zumindest eine transparente dielektrische Zwischenschicht 5 und die
Außenschicht 6 andere, im allgemeinen Teil beschriebene
Materialien aufweisen.
Die Erfindung ist nicht durch die Beschreibung anhand der Ausführungsbeispiele auf diese 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. Licht emittierendes Halbleiterbauelement (10) mit
- einer Halbleiterschichtenfolge (1) mit einem aktiven
Bereich (2), der dazu eingerichtet ist, im Betrieb des
Halbleiterbauelements (10) Licht zu erzeugen, und einer die Halbleiterschichtenfolge (1) abschließenden
Halbleiterschicht (3) ,
- einer transparenten elektrisch leitenden Kontaktschicht (4) auf der abschließenden Halbleiterschicht (3) ,
- einer Außenschicht (6) auf der Halbleiterschichtenfolge
(1), die einen Kunststoff aufweist, und
- zumindest einer transparenten dielektrischen
Zwischenschicht (5) zwischen der transparenten
elektrisch leitenden Kontaktschicht (4) und der
Außenschicht (6),
wobei die Kontaktschicht (4), die Zwischenschicht ( 5 ) und die
Außenschicht (6) jeweils einen Brechungsindex aufweisen und der Brechungsindex der Zwischenschicht (5) kleiner als der Brechungsindex der Kontaktschicht (4) und größer als der Brechungsindex der Außenschicht (6) ist.
2. Halbleiterbauelement (10) nach Anspruch 1, wobei die
Zwischenschicht (5) ein Oxid, Nitrid oder Oxinitrid aufweist.
3. Halbleiterbauelement (10) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Zwischenschicht (5) eines oder mehrere Materialien ausgewählt aus Aluminiumoxid, Tantaloxid, Zirkonoxid, Titandioxid, Hafniumdioxid, Zinkoxid, Siliziumnitrid,
Siliziumdioxid, Aluminiumoxinitrid und Siliziumoxinitrid aufweist .
4. Halbleiterbauelement (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei zwischen der Kontaktschicht (4) und der Außenschicht (6) zumindest eine erste Zwischenschicht (5) mit einem ersten Brechungsindex und eine zweite Zwischenschicht (5') mit einem zweiten Brechungsindex angeordnet ist, die erste Zwischenschicht (5) zwischen der Kontaktschicht (4) und der zweiten Zwischenschicht (5') angeordnet ist und der erste Brechungsindex größer als der zweite Brechungsindex ist.
5. Halbleiterbauelement (10) nach Anspruch 4, wobei der zweite Brechungsindex größer oder gleich dem
Brechungsindex der Außenschicht ist.
6. Halbleiterbauelement (10) nach einem der vorherigen
Ansprüche, wobei die zumindest eine Zwischenschicht (5) eine optische Schichtdicke von größer oder gleich 1/100 und kleiner oder gleich einem lOfachen einer
charakteristischen Wellenlänge des im aktiven Bereich (2) erzeugten Lichts aufweist.
7. Halbleiterbauelement (10) nach einem der vorherigen
Ansprüche, wobei die zumindest eine Zwischenschicht (5) eine optische Schichtdicke von größer oder gleich 1/100 und kleiner oder gleich einem 2fachen einer
charakteristischen Wellenlänge des im aktiven Bereich (2) erzeugten Lichts aufweist.
8. Halbleiterbauelement (10) nach einem der vorherigen
Ansprüche, wobei die zumindest eine Zwischenschicht (5) eine optische Schichtdicke von größer oder gleich 1/100 und kleiner oder gleich einem (2m-l) /4 -fachen einer charakteristischen Wellenlänge des im aktiven Bereich (2) erzeugten Lichts aufweist und m eine natürliche Zahl ist .
9. Halbleiterbauelement (10) nach einem der vorherigen
Ansprüche, wobei die Zwischenschicht (5) zumindest teilweise die transparente elektrisch leitende
Kontaktschicht (4) sowie zumindest teilweise
Seitenflächen der Halbleiterschichtenfolge (1) bedeckt. 10. Halbleiterbauelement (10) nach einem der vorherigen
Ansprüche, wobei die transparente elektrisch leitende Kontaktschicht (4) ein transparentes elektrisch
leitendes Oxid oder Oxinitrid aufweist. 11. Halbleiterbauelement (10) nach einem der vorherigen
Ansprüche, wobei die transparente elektrisch leitende Kontaktschicht (4) ein Indium-haltiges Oxid oder
Oxinitrid aufweist. 12. Halbleiterbauelement (10) nach einem der vorherigen
Ansprüche, wobei die transparente elektrisch leitende Kontaktschicht (4) Teil einer Kontaktstruktur auf der Halbleiterschichtenfolge (1) ist und die Kontaktstruktur einen Metallkontakt (9) auf der transparenten elektrisch leitenden Kontaktschicht (4) aufweist.
13. Halbleiterbauelement (10) nach einem der vorherigen
Ansprüche, wobei die die Halbleiterschichtenfolge (1) auf einem Aufwachssubstrat (7) angeordnet ist und die die Halbleiterschichtenfolge (1) abschließende
Halbleiterschicht (3) auf einer dem Aufwachssubstrat (7) gegenüber liegenden Seite der Halbleiterschichtenfolge (1) angeordnet ist.
14. Halbleiterbauelement (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das Aufwachssubstrat (7) Saphir, SiC oder Si aufweist.
15. Halbleiterbauelement (10) nach einem der vorherigen
Ansprüche, wobei die Halbleiterschichtenfolge (1) auf einem Nitrid-VerbindungshalbleitermaterialSystem
basiert .
16. Halbleiterbauelement (10) nach einem der vorherigen
Ansprüche, wobei die Außenschicht (6) eine Kunststoff- haltige Schicht ist. 17. Halbleiterbauelement (10) nach einem der vorherigen
Ansprüche, wobei der Kunststoff ein Silikon und/oder ein Epoxid aufweist.
Halbleiterbauelement (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Außenschicht (6) ein Kunststoff haltiger Verguss ist, unter dem die
Halbleiterschichtenfolge (1) angeordnet ist.
19. Halbleiterbauelement (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 18, wobei die transparente elektrisch leitende
Kontaktschicht (4) Indiumzinnoxid aufweist, die
Zwischenschicht (5) Siliziumnitrid aufweist und die Außenschicht (6) ein Silikon aufweist.
Halbleiterbauelement (10) nach einem der Ansprüche
18, wobei die transparente elektrisch leitende
Kontaktschicht (4) Indiumzinnoxid aufweist, die
zumindest eine Zwischenschicht (5) eine erste Zwischenschicht ist, die Aluminiumoxid aufweist, die Außenschicht (6) ein Silikon aufweist und zwischen der ersten Zwischenschicht (5) und der Außenschicht (6) eine zweite transparente dielektrische Zwischenschicht (5') angeordnet ist, die Siliziumdioxid aufweist.
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