WO2020127435A1 - Optoelektronisches halbleiterbauelement und dessen herstellungsverfahren - Google Patents

Optoelektronisches halbleiterbauelement und dessen herstellungsverfahren Download PDF

Info

Publication number
WO2020127435A1
WO2020127435A1 PCT/EP2019/085866 EP2019085866W WO2020127435A1 WO 2020127435 A1 WO2020127435 A1 WO 2020127435A1 EP 2019085866 W EP2019085866 W EP 2019085866W WO 2020127435 A1 WO2020127435 A1 WO 2020127435A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
optoelectronic semiconductor
semiconductor component
region
active zone
optoelectronic
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/EP2019/085866
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Martin Behringer
Alexander TONKIKH
Tansen Varghese
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ams Osram International GmbH
Original Assignee
Osram Opto Semiconductors GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Osram Opto Semiconductors GmbH filed Critical Osram Opto Semiconductors GmbH
Priority to CN201980085245.XA priority Critical patent/CN113302753B/zh
Priority to US17/415,003 priority patent/US12046696B2/en
Publication of WO2020127435A1 publication Critical patent/WO2020127435A1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10H—INORGANIC LIGHT-EMITTING SEMICONDUCTOR DEVICES HAVING POTENTIAL BARRIERS
    • H10H20/00—Individual inorganic light-emitting semiconductor devices having potential barriers, e.g. light-emitting diodes [LED]
    • H10H20/80—Constructional details
    • H10H20/81—Bodies
    • H10H20/811—Bodies having quantum effect structures or superlattices, e.g. tunnel junctions
    • H10H20/812—Bodies having quantum effect structures or superlattices, e.g. tunnel junctions within the light-emitting regions, e.g. having quantum confinement structures
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10H—INORGANIC LIGHT-EMITTING SEMICONDUCTOR DEVICES HAVING POTENTIAL BARRIERS
    • H10H20/00—Individual inorganic light-emitting semiconductor devices having potential barriers, e.g. light-emitting diodes [LED]
    • H10H20/01—Manufacture or treatment
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10H—INORGANIC LIGHT-EMITTING SEMICONDUCTOR DEVICES HAVING POTENTIAL BARRIERS
    • H10H20/00—Individual inorganic light-emitting semiconductor devices having potential barriers, e.g. light-emitting diodes [LED]
    • H10H20/01—Manufacture or treatment
    • H10H20/011—Manufacture or treatment of bodies, e.g. forming semiconductor layers
    • H10H20/018—Bonding of wafers
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10H—INORGANIC LIGHT-EMITTING SEMICONDUCTOR DEVICES HAVING POTENTIAL BARRIERS
    • H10H20/00—Individual inorganic light-emitting semiconductor devices having potential barriers, e.g. light-emitting diodes [LED]
    • H10H20/80—Constructional details
    • H10H20/81—Bodies
    • H10H20/819—Bodies characterised by their shape, e.g. curved or truncated substrates
    • H10H20/821—Bodies characterised by their shape, e.g. curved or truncated substrates of the light-emitting regions, e.g. non-planar junctions
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82—NANOTECHNOLOGY
    • B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y20/00—Nanooptics, e.g. quantum optics or photonic crystals
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82—NANOTECHNOLOGY
    • B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y40/00—Manufacture or treatment of nanostructures
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10W90/00—Package configurations

Definitions

  • LED light-emitting diodes
  • Dangling bonds occur at the edges of the mesa, which can lead, for example, to a non-radiative recombination of charge carriers.
  • the optical efficiency can be reduced by non-radiative recombination.
  • the present invention has for its object to provide an improved optoelectronic semiconductor component and a method for producing an optoelectronic semiconductor component.
  • the object is achieved by the subject matter and the method of the independent claims.
  • Advantageous further developments are defined in the dependent claims.
  • An optoelectronic semiconductor component has an active zone which sub-layers form a quantum well. Contains structure. Energy level differences within the quantum well structure are smaller in a central region of the optoelectronic semiconductor component than in an edge region of the optoelectronic semiconductor component.
  • the different energy level differences can be caused by a thinner layer thickness of the partial layers of the quantum well structure in the edge area compared to the central area.
  • an optoelectronic semiconductor component has an active zone which contains a partial layer which is suitable for forming a quantum well structure.
  • quantum well structures are formed in a central region of the optoelectronic semiconductor component and quantum well structures are formed in an edge region of the optoelectronic semiconductor component in the active zone.
  • the partial layer for forming the active zone in the edge region has a smaller layer thickness than in the central region.
  • the partial layers for generating the active zone in the edge region can be formed along a direction that intersects a horizontal direction.
  • the optoelectronic semiconductor component further comprises a first semiconductor layer of a first conductivity type and a second semiconductor layer of a second conductivity type.
  • the active zone is arranged between the first and second semiconductor layers.
  • the optoelectronic semiconductor component can be, for example, a light-emitting diode.
  • the optoelectronic semiconductor component can also be a converter which is suitable for receiving electromagnetic radiation of a first wavelength and for emitting electromagnetic radiation of a second wavelength which is greater than the first wavelength.
  • side walls of the optoelectronic semiconductor component can cut a horizontal direction.
  • the partial layers of the active zone can be arranged in a region over a trapezoidal substrate area.
  • a method for producing an optoelectronic semiconductor component comprises structuring a first main surface of a growth substrate, so that the first main surface has horizontal regions and inclined flanks.
  • the method further comprises the epitaxial growth of a semiconductor layer structure which contains partial layers for producing an active zone, which has quantum well structures, over the first main surface, so that the layer structure has a smaller layer thickness in the region of the inclined flanks than in the horizontal regions.
  • the growth of the semiconductor layer structure can comprise the growth of a first semiconductor layer of a first conductivity type, the sub-layers for producing the active zone and a second semiconductor layer of a second conductivity type.
  • the layers for producing the active zone can be formed obliquely in the area of the oblique flanks.
  • the quantum well structures in the region of the inclined flanks can have greater energy differences between energy levels than the quantum well structures in the horizontal regions.
  • quantum dots can be formed in the horizontal regions and no quantum dots can be formed in the region of the oblique flanks.
  • the method can furthermore include the separation of individual optoelectronic semiconductor components in the region of the oblique flanks.
  • the method may further include removing or thinning the growth substrate.
  • An optoelectronic device may include a variety of optoelectronic semiconductor devices as described above.
  • the optoelectronic device can be, for example, a display device, a projector or a pixel array.
  • FIG. 1A shows a schematic cross-sectional view of an optoelectronic semiconductor component for explaining features.
  • 1B schematically illustrates energy levels of a quantum well structure.
  • FIG. IC shows a schematic cross-sectional view of an optoelectronic semiconductor component in accordance with embodiments.
  • Fig. ID shows a schematic cross-sectional view of an optoelectronic semiconductor component according to further embodiments.
  • FIGS. 2A to 2D illustrate a cross-sectional view of a workpiece in the manufacture of an optoelectronic semiconductor component according to embodiments.
  • 3A to 3D illustrate cross-sectional views of a workpiece in the production of an optoelectronic semiconductor component according to further embodiments.
  • FIGS. 4A and 4B each illustrate workpieces for training an optoelectronic semiconductor component in accordance with further embodiments.
  • FIG. 6 shows a schematic view of an optoelectronic device according to embodiments.
  • Wafer or “semiconductor substrate” used in the following description may include any semiconductor-based structure that has a semiconductor surface. Wafers and structures are to be understood to include doped and undoped semiconductors, epitaxial semiconductor layers, possibly supported by a base, and other semiconductor structures. For example, a layer of a first semiconductor material on a growth substrate made of a second semiconductor material or of an insulating material, for example on a sapphire substrate. Other examples of materials for growth substrates include glass, silicon dioxide, quartz or a ceramic.
  • the semiconductor can be based on a direct or an indirect semiconductor material.
  • suitable semiconductor materials include, in particular, nitride semiconductor compounds, by means of which, for example, ultra violet, blue or longer-wave light can be generated, such as GaN, InGaN, A1N, AlGaN, AlGalnN, Al-GalnBN, phosphide semiconductor compounds , by means of which, for example, green or long-wave light can be generated, such as GaAsP, AlGalnP, GaP, AlGaP, as well as further semiconductor materials such as GaAs, AlGaAs, InGaAs, AlInGaAs, SiC, ZnSe, ZnO, Ga 2Ü3 , diamond, hexagonal BN and combinations of the materials mentioned.
  • the stoichiometric ratio of the compound semiconductor materials can vary.
  • Other examples of semiconductor materials can include silicon, silicon germanium and germanium. In the context of the present description, the term
  • substrate generally encompasses insulating, conductive or semiconductor substrates.
  • lateral and horizontal are intended to describe an orientation or alignment that is essentially parallel to a first surface of a substrate or semiconductor body. This can be the surface of a wafer or a chip (die), for example.
  • the horizontal direction can lie, for example, in a plane perpendicular to a growth direction when layers are grown. For example, the horizontal direction is parallel to a substrate surface.
  • vertical is intended to describe an orientation which is essentially perpendicular to the first surface of a substrate or semiconductor body.
  • the vertical direction can, for example, correspond to a growth direction when layers are grown.
  • electrically connected means a low-resistance electrical connection between the connected elements.
  • the electrically connected elements do not necessarily have to be connected directly to one another. Further elements can be arranged between electrically connected elements.
  • electrically connected also includes tunnel contacts between the connected elements.
  • the optoelectronic semiconductor component 10 can be a light-emitting diode, for example. According to further embodiments, however, it can also be another optoelectronic semiconductor component, for example a detector for detecting incident electromagnetic radiation or the like.
  • the optoelectronic semiconductor component has a first semiconductor layer 116 of a first conductivity type, an active zone 120 which has quantum well structures, and a second semiconductor layer 118 of a second conductivity type.
  • FIG. 1B shows, for a more detailed explanation, energy levels within the quantum well structure, which can result, for example, when partial layers 111, 112, 113 are grown on one another to form the active zone in the z direction.
  • the sub-layers 111 and 113 each have a larger band gap than the band gap of the sub-layer 112, which is arranged between the sub-layers 111 and 113.
  • a layer thickness of the second sub-layer 112 is, for example, smaller than the de Broglie wavelength of the electrons in the semiconductor material.
  • the conduction band 12 and the valence band 13 in the sub-layers 111, 112, 113 have the course shown in FIG. 1B.
  • energy levels are formed both in the conduction band 12 and in the valence band 13. The position of the energy levels depends on the width d of the second sub-layer 112.
  • FIG. 1B shows the energy levels in an edge region 15, the right-hand part of FIG. 1B shows the energy levels in a central part 14.
  • Energy levels differences within the quantum well structure are in a central area 14 of the optoelectronic semiconductor component. elements 10 smaller than in an edge region 15 of the optoelectronic African semiconductor component. Due to the feature that energy level differences within the quantum well structures are smaller in a central region than in an edge region of the optoelectronic semiconductor component, the conduction band 12 in the central region 14 has an energy minimum, while the energy of electrons of the conduction band increases towards the edge 15 of the component . In a corresponding manner, the valence band 13 has its maximum in the central region 14, while it drops towards the edge region 15 of the component.
  • each of the charge carriers diffuses away from the edge region 15 into the central region 14 of the optoelectronic semiconductor component 10.
  • a large part of the recombination of electrons and holes takes place in the central region 14, while recombination in the region 15 is reduced.
  • less non-radiative recombination takes place within the optoelectronic semiconductor component 10.
  • the emission efficiency of the optoelectronic semiconductor component can be increased.
  • different energy level differences can be brought about, for example, by adjusting the layer thickness of layers of the quantum well structure in the edge region 15 compared to the central region 14. Because, in particular, the partial layer 112 in which the quantized energy levels are present is made thinner in the edge region 15 than in the central region 14, the course of the conduction and valence band 12, 13 shown in FIG. 1A can be achieved.
  • the band gap in the edge region 15 can also be enlarged via specifically introduced tensions. For example, depending on the material used, tensile stress in the Layer 112 are introduced, whereby the band gap can be increased.
  • FIG. IC shows a cross-sectional view of an optoelectronic semiconductor component 10 according to embodiments.
  • the optoelectronic semiconductor component 10 can have a first semiconductor layer 116 of a first conductivity type, for example p-type, and a second semiconductor layer 118 of a second conductivity type, for example n-type.
  • An active zone 120 is arranged between the semiconductor layer 116 and the second semiconductor layer 118.
  • the active zone 120 can, for example, have a second partial layer 112 which is arranged between a first and third partial layer 111 and 113, each with a larger band gap.
  • the sub-layers 111, 112, 113 can contain InGaAlP, InGaAs or ZnSe.
  • the active zone described in the context of the present can have, for example, a single quantum well structure (SQW, single quantum well) or a multiple quantum well structure (MQW, multi quantum well) for generating radiation.
  • Quantum well structure does not mean anything with regard to the dimensionality of the quantization. It therefore includes, among other things, quantum wells, quantum wires and quantum dots as well as any combination of these layers.
  • At least the second partial layer 112 has a greater layer thickness in a central region 14 of the optoelectronic semiconductor component than in an edge region 15 of the optoelectronic semiconductor component.
  • the optoelectronic semiconductor component 10 is formed with inclined side walls.
  • the first semiconductor layer 116 and the second semiconductor layer 118 and the sub-layers 111, 112, 113 of the active zone 120 can each be designed to conform to a structure of the base material. That is, the respective layers are each formed as horizontal layers on horizontal areas of the base material. Furthermore, they are each formed as sloping layers in the area of inclined flanks of the base material.
  • the crystal layers of the semiconductor layers in the edge region 15 of the optoelectronic semiconductor component 10 each follow the oblique side wall 16 of the optoelectronic semiconductor component. Surfaces of the semiconductor and partial layers each run along a direction that intersects a horizontal direction.
  • the optoelectronic semiconductor component 10 can, for example, be at least partially trapezoidal.
  • a horizontal dimension d or width can increase or decrease in the z direction.
  • FIG. ID shows a cross-sectional view of an optoelectronic semiconductor component 10 according to further embodiments.
  • the optoelectronic semiconductor component 10 is formed over part of a growth substrate 100.
  • the growth substrate can be, for example, a GaAs substrate.
  • Other examples of a growth substrate include InP, GaSb, InAs, Sapphire, SiC, GaN, GaP, Si or Ge.
  • the growth substrate 100 has sloping side flanks 108. That is, the growth substrate 100 is trapezoidal in places.
  • a horizontal dimension w of the substrate can increase or decrease along the z direction.
  • the first semiconductor layer 116, the second semiconductor layer 118 and between the first semiconductor layer 116 and the second Partial layers of the active zone 120 lying on the semiconductor layer 118 are each formed conformally over the structured substrate region.
  • the layers 116, 118 and the partial layers of the active zone 120 are designed as horizontal layers.
  • these layers are also designed as inclined layers. Surfaces of the semiconductor layers or partial layers can each run along a direction that intersects a horizontal direction.
  • the optoelectronic semiconductor component 10 can additionally contain a part of a substrate, which can be the growth substrate 100, for example.
  • the optoelectronic semiconductor component 10 shown in FIGS. IC and ID can, according to embodiments, be a light-emitting diode and emit electromagnetic radiation by applying a suitable voltage.
  • the optoelectronic semiconductor component 10 can have a first contact layer 126 which is electrically connected to the first semiconductor layer 116.
  • the optoelectronic semiconductor component 10 can have a second contact layer 128 which is electrically connected to the second semiconductor layer 118.
  • the electrical contact layers can also be omitted in the optoelectronic semiconductor component 10 shown in FIGS. IC and ID.
  • the optoelectronic semiconductor component can represent a converter which, by absorption, table radiation can emit electromagnetic radiation.
  • the first semiconductor layer 116 and the second semiconductor layer 118 can each be undoped.
  • the layer thickness of the conformally deposited layer thicknesses decreases in the region of the oblique side wall 16 or the oblique flank 108. In this way, it is possible for the to form the partial layer 112 designed to produce the quantum well structure in an edge region 15 with a smaller thickness than in a central region. This causes a greater energy difference between the conduction and valence bands 12, 13 than in the central region.
  • the optoelectronic semiconductor components have, for example, an area of 1 to 2500 pm 2 .
  • a dimension of a side surface can be 1 to 50 pm, for example 5 to 20 pm, for example approximately 10 pm.
  • the edge area can each have a dimension of 0.1 to 3 pm.
  • a first main surface 104 of a growth substrate 100 is structured so that the result is that the first main surface has horizontal areas 106 and inclined flanks 108.
  • the oblique flanks 108 can be realized as areas which protrude from the horizontal areas 106.
  • the protruding areas have a basic width and a height h.
  • the horizontal surface areas are each made smooth so that they are suitable for high-quality growth.
  • a semiconductor layer structure 110 is grown epitaxially.
  • the semiconductor layer structure 110 can have, for example, the first semiconductor layer 116, the second semiconductor layer 118 and partial layers for producing an active zone 120 (each shown in FIG. 2C).
  • the semiconductor layer structure 110 is grown over the first main surface 104, so that the individual crystal layers each follow the background material. As a result, the semiconductor layer structure has a smaller layer thickness in the region of the inclined flanks 108 than in the horizontal regions 106.
  • the smaller layer thickness can be achieved, for example, by the fact that the presence of the oblique flanks 108 increases the surface of the first main surface 104. More precisely, a surface area in the area of the inclined flanks 108 is enlarged compared to the horizontal dimension s of the inclined flanks 108. As a result, the grown layer with a smaller layer thickness is grown up with uniform area coverage of the growing species.
  • the epitaxial growth can take place, for example, by molecular beam epitaxy ("MBE, molecular beam epitaxy"). Sloping flanks receive less material.
  • the direction of the horizontal areas may correspond to the 001 direction.
  • the semiconductor layer structure can also be grown by another epitaxial method, for example by a MOVPE ("metal organic vapor phase epitaxy, metal organic gas phase epitaxy").
  • MOVPE metal organic vapor phase epitaxy, metal organic gas phase epitaxy
  • the horizontal areas can be a Have direction that differs from the 001 direction, for example, the 111 direction.
  • MOVPE processes or growth with high diffusion rates on the surface the 111 surface is best suited for growth. All other directions, which are then on the sloping flanks, show a lower growth rate and thus thinner layers.
  • the partial layers for producing the semiconductor layer structure 110 can contain InGaAlP or InGaAs.
  • FIG. 2B shows a schematic cross-sectional view of the workpiece 20, in which the semiconductor layer structure 110 has grown over the growth substrate 100. As indicated schematically, a layer thickness of the semiconductor layer structure 110 in the area of the inclined flanks is less than in the horizontal areas.
  • FIG. 2C shows a cross-sectional view of the workpiece 20.
  • a first semiconductor layer 116 is of a first conductivity type, for example p-type, a layer structure for producing the active zone 120 and a second semiconductor layer 118 of a second conductivity type, for example, n type, applied over the structured surface 104 of the growth substrate 100.
  • the growth substrate 100 can (at least partially) be removed from the grown semiconductor layers.
  • Fig. 2D shows a variety of optoelectronic semiconductor devices 10 after removal of the growth substrate. Further- the individual optoelectronic semiconductor components 10 can be separated along the dividing lines 122, which are shown, for example, in FIG. 2C. This isolation can take place before or after removal of the growth substrate 100.
  • the dividing lines 122 which are shown in FIG. 2C, are arranged in the area of the oblique flank 108, so that the oblique flank is arranged in an edge region 15 of the resulting optoelectronic semiconductor component 10.
  • FIG. 3A to 3D illustrate the case in which the inclined flanks 108 are each formed as notches in the growth substrate. That is, the inclined flanks 108 do not protrude from the first main surface 104 of the growth substrate, but are embedded in the growth substrate 100.
  • FIG. 3A shows a cross-sectional view of a workpiece 20, in which a plurality of inclined flanks 108 are each formed as notches in the growth substrate 100.
  • FIG. 3B shows a cross-sectional view of the workpiece 20 after the semiconductor layer structure 110 has been applied.
  • a layer thickness of the semiconductor layer structure 110 in the region of the horizontal surface regions 106 is also thicker here than in one Area of the sloping flanks 108.
  • the second partial layer 112 is formed on the sloping flanks 108 with a smaller layer thickness.
  • FIG. 3C shows a schematic cross-sectional view of the workpiece 20.
  • a first semiconductor layer 116 is formed by a first guide. ability type, a layer structure for forming an active zone 120 and a second semiconductor layer 118 of a second conductivity type.
  • the layers for forming in particular the active zone 120 are each made thinner in a region of the flanks 108 than in a region with a horizontal surface.
  • a planarization step can also be carried out.
  • the growth substrate 100 is additionally ground back starting from the workpiece 20 shown in FIG. 3C.
  • 3D shows an example of a resulting workpiece. Furthermore, the individual optoelectronic semiconductor components can be separated along the dividing lines 122.
  • the dividing lines 122 which are shown in FIG. 3C, are arranged in the region of the oblique flank 108, so that the oblique flank is in each case arranged in an edge region 15 of the resulting optoelectronic semiconductor component 10.
  • the semiconductor layer structure 110 can have a partial layer which is deposited with a layer thickness such that quantum dots 122 form over the horizontal surface regions 106, while in the region of the sloping flanks 108 each form layer areas 124.
  • the corresponding sublayer of the semiconductor layer structure 110 can have indium arsenide. With a layer thickness of the indium arsenide layer in a range from 1.5 to 2.5 atomic layers, individual quantum dots 122 can form. If the layer thickness is less than 1.0 atomic layers, a stable layer is formed.
  • the indium arsenide layer is deposited with a greater layer thickness in the region of the horizontal surface regions 106.
  • quantum dots 122 are formed here. In the area of the inclined flanks 108, a layer area 124 with a smaller layer thickness is formed in each case.
  • This layer thickness-selective formation of quantum dots is known as the SK (Stranski-Krastanov) method.
  • the semiconductor layer structure 110 can contain further suitable sublayers. If quantum dots 122 are formed over horizontal surface areas 106, the effective conduction band can have a minimum in a central area 12 of the resulting semiconductor component and a maximum in an edge area 15 of the semiconductor component.
  • FIG. 4A shows a schematic cross-sectional view of regions of an optoelectronic semiconductor component which is formed on the basis of the growth substrate 100 shown in FIG. 2A.
  • FIG. 4B shows a schematic cross-sectional view of regions of an optoelectronic semiconductor component which is formed on the basis of the growth substrate 100 shown in FIG. 3A.
  • the optoelectronic component 10 described here can be a component which is connected, for example, to corresponding electrical connections and can be electrically pumped via these connections. As a result, electromagnetic radiation can be emitted.
  • the optoelectronic semiconductor component 10 can also be a converter structure.
  • the optoelectronic component optionally has a first semiconductor layer, which can be undoped or of a first conductivity type.
  • the optoelectronic semiconductor component also optionally has a second semiconductor layer, which can be undoped or of a second conductivity type, and an active zone located therebetween.
  • the converter element is not electrically connected.
  • the converter element can be pumped optically. By irradiating electromagnetic radiation with a first wavelength, electromagnetic radiation with a second wavelength that is greater than the first wavelength can be emitted.
  • a method for producing an optoelectronic semiconductor component comprises structuring (S100) a first main surface of a growth substrate, so that the first main surface has horizontal regions and inclined flanks.
  • the method further comprises epitaxially growing (S110) a semiconductor layer structure, which contains layers for producing an active zone, which has quantum well structures, over the first main surface.
  • the layer structure has a smaller layer thickness in the region of the inclined flanks than in the horizontal regions.
  • the growth of the semiconductor layer structure (S110) can be the growth (S115) a first semiconductor layer of a first conductivity type, the growth (S116) of the partial layers for producing the active zone and the growth (S117) of a second semiconductor layer of a second conductivity type.
  • Fig. 6 shows an optoelectronic device 30 according to imple mentation forms.
  • the optoelectronic device 30 comprises a multiplicity of optoelectronic semiconductor components 10, as have been described here.
  • the optoelectronic device can be a video wall, a projector, a display device or a pixel array.
  • the individual optoelectronic semiconductor components 10 can, for example, be arranged in rows and columns. However, they can also be arranged in any other way.
  • the optoelectronic semiconductor components can also have different sizes.

Landscapes

  • Led Devices (AREA)

Abstract

Ein optoelektronisches Halbleiterbauelement (10) weist eine aktive Zone (120) auf, die Teilschichten (111, 112, 113) zur Ausbildung einer Quantentopfstruktur enthält. Dabei sind Energieniveauunterschiede innerhalb der Quantentopfstruktur in einem zentralen Bereich (14) des optoelektronischen Halbleiterbauelements (10) kleiner als in einem Randbereich (15) des optoelektronischen Halbleiterbauelements (10). Gemäß weiteren Ausführungsformen weist ein optoelektronisches Halbleiterbauelement (10) eine aktive Zone (120) auf, die eine Teilschicht, die zur Ausbildung einer Quantentopfstruktur geeignet ist, enthält. Dabei sind in der aktiven Zone (120) in einem zentralen Bereich (14) des optoelektronischen Halbleiterbauelements Quantendotstrukturen (122) ausgebildet. In einem Randbereich (15) des optoelektronischen Halbleiterbauelements (10) sind keine Quantendotstrukturen ausgebildet.

Description

OPTOELEKTRONISCHES HALBLEITERBAUELEMENT UND DESSEN HERSTELLUNGSVERFAHREN
HINTERGRUND
Diese Patentanmeldung beansprucht die Priorität der deutschen Patentanmeldung DE 10 2018 133 123.1, deren Offenbarungsgehalt hiermit durch Rückbezug aufgenommen wird.
In lichtemittierenden Dioden ("LED, light emitting diode") treten an den Rändern der Mesas offene Bindungen ("dangling bonds") auf, die beispielsweise zu einer nichtstrahlenden Re kombination von Ladungsträgern führen können. Durch nicht strahlende Rekombination kann die optische Effizienz verrin gert werden.
Es wird daher nach Konzepten gesucht, mit denen man das Prob lem der nichtstrahlenden Rekombination verringern kann.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes optoelektronisches Halbleiterbauelement sowie ein Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Halbleiter bauelements zur Verfügung zu stellen.
Gemäß Ausführungsformen wird die Aufgabe durch den Gegenstand und das Verfahren der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterentwicklungen sind in den abhängigen Pa tentansprüchen definiert.
ZUSAMMENFASSUNG
Ein optoelektronisches Halbleiterbauelement weist eine aktive Zone auf, die Teilschichten zur Ausbildung einer Quantentopf- Struktur enthält. Dabei sind Energieniveauunterschiede inner halb der QuantentopfStruktur in einem zentralen Bereich des optoelektronischen Halbleiterbauelements kleiner als in einem Randbereich des optoelektronischen Halbleiterbauelements.
Beispielsweise können die unterschiedlichen Energieniveauun terschiede durch eine dünnere Schichtdicke der Teilschichten der QuantentopfStruktur im Randbereich gegenüber dem zentralen Bereich bedingt sein.
Gemäß weiteren Ausführungsformen weist ein optoelektronisches Halbleiterbauelement eine aktive Zone auf, die eine Teil schicht, die zur Ausbildung einer QuantentopfStruktur geeignet ist, enthält. Dabei sind in der aktiven Zone in einem zentra len Bereich des optoelektronischen Halbleiterbauelements Quan- tendotstrukturen und in einem Randbereich des optoelektroni schen Halbleiterbauelements QuantentopfStrukturen ausgebildet.
Beispielsweise hat die Teilschicht zur Ausbildung der aktiven Zone im Randbereich eine geringere Schichtdicke als im zentra len Bereich.
Beispielsweise können die Teilschichten zur Erzeugung der ak tiven Zone im Randbereich entlang einer Richtung, die eine ho rizontale Richtung schneidet, ausgebildet sein.
Gemäß Ausführungsformen umfasst das optoelektronische Halblei terbauelement ferner eine erste Halbleiterschicht von einem ersten Leitfähigkeitstyp und eine zweite Halbleiterschicht von einem zweiten Leitfähigkeitstyp . Dabei ist die aktive Zone zwischen der ersten und der zweiten Halbleiterschicht angeord net . Das optoelektronisches Halbleiterbauelement kann beispielswei se eine lichtemittierende Diode sein. Das optoelektronische Halbleiterbauelement kann aber auch ein Konverter sein, der geeignet ist, elektromagnetische Strahlung einer ersten Wel lenlänge zu empfangen und elektromagnetische Strahlung einer zweiten Wellenlänge, die größer als die erste Wellenlänge ist, zu emittieren.
Beispielsweise können Seitenwände des optoelektronischen Halb leiterbauelements eine horizontale Richtung schneiden.
Gemäß weiteren Ausführungsformen können die Teilschichten der aktiven Zone über einem trapezförmig ausgebildeten Substratbe reich angeordnet sein.
Ein Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Halb leiterbauelements umfasst das Strukturieren einer ersten Hauptoberfläche eines Wachstumssubstrats, so dass die erste Hauptoberfläche horizontale Bereiche und schräge Flanken auf weist. Das Verfahren umfasst weiterhin das epitaktische Auf wachsen einer Halbleiterschichtstruktur, die Teilschichten zur Herstellung einer aktiven Zone enthält, welche Quantentopf strukturen aufweist, über der ersten Hauptoberfläche, so dass die Schichtstruktur im Bereich der schrägen Flanken eine klei nere Schichtdicke aufweist als in den horizontalen Bereichen.
Beispielsweise kann das Aufwachsen der Halbleiterschichtstruk- tur das Aufwachsen einer ersten Halbleiterschicht von einem ersten Leitfähigkeitstyp, der Teilschichten zur Herstellung der aktiven Zone und einer zweite Halbleiterschicht von einem zweiten Leitfähigkeitstyp umfassen.
Die Schichten zur Erzeugung der aktiven Zone können im Bereich der schrägen Flanken schräg ausgebildet werden. Gemäß Ausführungsformen können die QuantentopfStrukturen im Bereich der schrägen Flanken größere Energieunterschiede zwi schen Energieniveaus als die QuantentopfStrukturen in den ho rizontalen Bereichen aufweisen.
Gemäß weiteren Ausführungsformen können in den horizontalen Bereichen Quantendots ausgebildet werden und im Bereich der schrägen Flanken keine Quantendots ausgebildet werden.
Das Verfahren kann weiterhin das Vereinzeln einzelner opto elektronischer Halbleiterbauelemente im Bereich der schrägen Flanken umfassen.
Das Verfahren kann darüber hinaus das Entfernen oder Dünnen des Wachstumssubstrats umfassen.
Eine optoelektronische Vorrichtung kann eine Vielzahl opto elektronischer Halbleiterbauelemente wie vorstehend beschrie ben enthalten. Die optoelektronische Vorrichtung kann bei spielsweise eine Anzeigevorrichtung, ein Projektor oder ein Pixelarray sein.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die begleitenden Zeichnungen dienen dem Verständnis von Aus führungsbeispielen der Erfindung. Die Zeichnungen veranschau lichen Ausführungsbeispiele und dienen zusammen mit der Be schreibung deren Erläuterung. Weitere Ausführungsbeispiele und zahlreiche der beabsichtigten Vorteile ergeben sich unmittel bar aus der nachfolgenden Detailbeschreibung. Die in den Zeichnungen gezeigten Elemente und Strukturen sind nicht not wendigerweise maßstabsgetreu zueinander dargestellt. Gleiche Bezugszeichen verweisen auf gleiche oder einander entsprechen de Elemente und Strukturen.
Fig. 1A zeigt eine schematische Querschnittsansicht eines optoelektronischen Halbleiterbauelements zur Erläuterung von Merkmalen .
Fig. 1B veranschaulicht schematisch Energieniveaus einer Quan tentopfstruktur .
Fig. IC zeigt eine schematische Querschnittsansicht eines optoelektronischen Halbleiterbauelements gemäß Ausführungsfor men .
Fig. ID zeigt eine schematische Querschnittsansicht eines optoelektronischen Halbleiterbauelements gemäß weiteren Aus führungsformen .
Fig. 2A bis 2D veranschaulichen eine Querschnittsansicht eines Werkstücks bei Herstellung eines optoelektronischen Halblei terbauelements gemäß Ausführungsformen .
Fig. 3A bis 3D veranschaulichen Querschnittsansichten eines Werkstücks bei Herstellung eines optoelektronischen Halblei terbauelements gemäß weiteren Ausführungsformen .
Fig. 4A und 4B veranschaulichen jeweils Werkstücke zur Ausbil dung eines optoelektronischen Halbleiterbauelements gemäß wei teren Ausführungsformen .
Fig. 5 fasst ein Verfahren gemäß Ausführungsformen zusammen.
Fig. 6 zeigt eine schematische Ansicht einer optoelektroni schen Vorrichtung gemäß Ausführungsformen . DETAILBESCHRE IBUNG
In der folgenden Detailbeschreibung wird auf die begleitenden Zeichnungen Bezug genommen, die einen Teil der Offenbarung bilden und in denen zu Veranschaulichungszwecken spezifische Ausführungsbeispiele gezeigt sind. In diesem Zusammenhang wird eine Richtungsterminologie wie "Oberseite", "Boden", "Vorder seite", "Rückseite", "über", "auf", "vor", "hinter", "vorne", "hinten" usw. auf die Ausrichtung der gerade beschriebenen Fi guren bezogen. Da die Komponenten der Ausführungsbeispiele in unterschiedlichen Orientierungen positioniert werden können, dient die Richtungsterminologie nur der Erläuterung und ist in keiner Weise einschränkend.
Die Beschreibung der Ausführungsbeispiele ist nicht einschrän kend, da auch andere Ausführungsbeispiele existieren und strukturelle oder logische Änderungen gemacht werden können, ohne dass dabei vom durch die Patentansprüche definierten Be reich abgewichen wird. Insbesondere können Elemente von im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispielen mit Elementen von anderen der beschriebenen Ausführungsbeispiele kombiniert werden, sofern sich aus dem Kontext nichts anderes ergibt.
Die Begriffe "Wafer" oder "Halbleitersubstrat", die in der folgenden Beschreibung verwendet sind, können jegliche auf Halbleiter beruhende Struktur umfassen, die eine Halb leiteroberfläche hat. Wafer und Struktur sind so zu verstehen, dass sie dotierte und undotierte Halbleiter, epitaktische Halbleiterschichten, gegebenenfalls getragen durch eine Basis unterlage, und weitere Halbleiterstrukturen einschließen. Bei spielsweise kann eine Schicht aus einem ersten Halbleitermate rial auf einem Wachstumssubstrat aus einem zweiten Halbleiter material oder aus einem isolierenden Material, beispielsweise auf einem Saphirsubstrat, gewachsen sein. Weitere Beispiele für Materialien von Wachstumssubstraten umfassen Glas, Silizi umdioxid, Quarz oder eine Keramik.
Je nach Verwendungszweck kann der Halbleiter auf einem direk ten oder einem indirekten Halbleitermaterial basieren. Bei spiele für zur Erzeugung elektromagnetischer Strahlung beson ders geeignete Halbleitermaterialien umfassen insbesondere Nitrid-Halbleiterverbindungen, durch die beispielsweise ultra violettes, blaues oder langwelligeres Licht erzeugt werden kann, wie beispielsweise GaN, InGaN, A1N, AlGaN, AlGalnN, Al- GalnBN, Phosphid-Halbleiterverbindungen, durch die beispiels weise grünes oder langwelligeres Licht erzeugt werden kann, wie beispielsweise GaAsP, AlGalnP, GaP, AlGaP, sowie weitere Halbleitermaterialien wie GaAs, AlGaAs, InGaAs, AlInGaAs, SiC, ZnSe, ZnO, Ga2Ü3, Diamant, hexagonales BN und Kombinationen der genannten Materialien. Das stöchiometrische Verhältnis der Verbindungshalbleitermaterialien kann variieren. Weitere Bei spiele für Halbleitermaterialien können Silizium, Silizium- Germanium und Germanium umfassen. Im Kontext der vorliegenden Beschreibung schließt der Begriff „Halbleiter" auch organische Halbleitermaterialien ein.
Der Begriff „Substrat" umfasst generell isolierende, leitende oder Halbleitersubstrate.
Die Begriffe "lateral" und "horizontal", wie in dieser Be schreibung verwendet, sollen eine Orientierung oder Ausrich tung beschreiben, die im Wesentlichen parallel zu einer ersten Oberfläche eines Substrats oder Halbleiterkörpers verläuft. Dies kann beispielsweise die Oberfläche eines Wafers oder ei nes Chips (Die) sein. Die horizontale Richtung kann beispielsweise in einer Ebene senkrecht zu einer Wachstumsrichtung beim Aufwachsen von Schichten liegen. Beispielsweise liegt die horizontale Rich tung parallel zu einer Substratoberfläche.
Der Begriff "vertikal", wie er in dieser Beschreibung verwen det wird, soll eine Orientierung beschreiben, die im Wesentli chen senkrecht zu der ersten Oberfläche eines Substrats oder Halbleiterkörpers verläuft. Die vertikale Richtung kann bei spielsweise einer Wachstumsrichtung beim Aufwachsen von Schichten entsprechen.
Im Kontext dieser Beschreibung bedeutet der Begriff „elektrisch verbunden" eine niederohmige elektrische Verbin dung zwischen den verbundenen Elementen. Die elektrisch ver bundenen Elemente müssen nicht notwendigerweise direkt mitei nander verbunden sein. Weitere Elemente können zwischen elektrisch verbundenen Elementen angeordnet sein.
Der Begriff „elektrisch verbunden" umfasst auch Tunnelkontakte zwischen den verbundenen Elementen.
Soweit hier die Begriffe "haben", "enthalten", "umfassen", "aufweisen" und dergleichen verwendet werden, handelt es sich um offene Begriffe, die auf das Vorhandensein der besagten Elemente oder Merkmale hinweisen, das Vorhandensein von weite ren Elementen oder Merkmalen aber nicht ausschließen. Die un bestimmten Artikel und die bestimmten Artikel umfassen sowohl den Plural als auch den Singular, sofern sich aus dem Zusam menhang nicht eindeutig etwas anderes ergibt.
Fig. 1A zeigt eine schematische Querschnittsansicht eines optoelektronischen Halbleiterbauelements 10 in einer x-z- Ebene . Dabei gibt z eine Wachstumsrichtung der Halbleiter- schichten an. Das optoelektronische Halbleiterbauelement 10 kann beispielsweise eine lichtemittierende Diode sein. Gemäß weiteren Ausführungsformen kann sie aber auch ein anderes optoelektronisches Halbleiterbauelement, beispielsweise ein Detektor zum Nachweis von einfallender elektromagnetischer Strahlung oder ähnliches sein. Das optoelektronische Halblei terbauelement weist eine erste Halbleiterschicht 116 von einem ersten Leitfähigkeitstyp, eine aktive Zone 120, die Quanten topfstrukturen aufweist, sowie eine zweite Halbleiterschicht 118 von einem zweiten Leitfähigkeitstyp auf.
Fig. 1B zeigt zur näheren Erläuterung Energieniveaus innerhalb der QuantentopfStruktur, die sich beispielsweise ergeben kann, wenn Teilschichten 111, 112, 113 zur Ausbildung der aktiven Zone in z-Richtung aufeinander aufgewachsen werden.
Dabei haben die Teilschichten 111 und 113 jeweils eine größere Bandlücke als die Bandlücke der Teilschicht 112, die zwischen den Teilschichten 111 und 113 angeordnet ist. Eine Schichtdi cke der zweiten Teilschicht 112 ist beispielsweise kleiner als die de-Broglie-Wellenlänge der Elektronen in dem Halbleiterma terial. Beispielsweise weisen das Leitungsband 12 und das Va lenzband 13 in den Teilschichten 111, 112, 113 den in Fig. 1B dargestellten Verlauf auf. Bei entsprechend kleiner Dicke d der zweiten Teilschicht 112 bilden sich sowohl in dem Lei tungsband 12 als auch im Valenzband 13 Energieniveaus aus. Die Lage der Energieniveaus hängt von der Breite d der zweiten Teilschicht 112 ab.
Der linksseitige Teil der Fig. 1B zeigt die Energieniveaus in einem Randbereich 15, der rechtsseitige Teil der Fig. 1B zeigt die Energieniveaus in einem zentralen Teil 14. Energieniveau unterschiede innerhalb der QuantentopfStruktur sind in einem zentralen Bereich 14 des optoelektronischen Halbleiterbauele- ments 10 kleiner als in einem Randbereich 15 des optoelektro nischen Halbleiterbauelements. Aufgrund des Merkmals, dass Energieniveauunterschiede innerhalb der QuantentopfStrukturen in einem zentralen Bereich kleiner sind als in einem Randbe reich des optoelektronischen Halbleiterbauelements, weist das Leitungsband 12 im zentralen Bereich 14 ein Energieminimum auf, während die Energie von Elektronen des Leitungsbands zum Rand 15 des Bauelements hin ansteigt. In entsprechender Weise hat das Valenzband 13 im zentralen Bereich 14 sein Maximum, während es zum Randbereich 15 des Bauelements hin abfällt. Als Ergebnis diffundieren jeweils die Ladungsträger vom Randbe reich 15 weg in den zentralen Bereich 14 des optoelektroni schen Halbleiterbauelements 10. Als weiteres Ergebnis findet ein Großteil der Rekombination von Elektronen und Löchern im zentralen Bereich 14 statt, während Rekombination im Randbe reich 15 verringert wird. Als Folge findet innerhalb des opto elektronischen Halbleiterbauelements 10 weniger nichtstrahlen- de Rekombination statt. Dadurch kann die Emissionseffizienz des optoelektronischen Halbleiterbauelements erhöht werden.
Entsprechend können beispielsweise durch Einstellen der Schichtdicke von Schichten der QuantentopfStruktur im Randbe reich 15 im Vergleich zum zentralen Bereich 14 unterschiedli che Energieniveauunterschiede bewirkt werden. Dadurch, dass insbesondere die Teilschicht 112, in der die quantisierten Energieniveaus vorliegen, im Randbereich 15 dünner ausgeführt ist als im zentralen Bereich 14, kann der in Fig. 1A darge stellte Verlauf von Leitungs- und Valenzband 12, 13 erzielt werden .
Gemäß weiteren Ausführungsformen kann auch über gezielt einge führte Verspannungen die Bandlücke im Randbereich 15 vergrö ßert werden. Beispielsweise kann im Randbereich 15 abhängig vom verwendeten Material eine tensile Verspannung in der Teil- Schicht 112 eingeführt werden, wodurch die Bandlücke vergrö ßert werden kann.
Fig. IC zeigt eine Querschnittsansicht eines optoelektroni schen Halbleiterbauelements 10 gemäß Ausführungsformen . Bei spielsweise kann das optoelektronische Halbleiterbauelement 10 eine erste Halbleiterschicht 116 von einem ersten Leitfähig keitstyp, beispielsweise p-Typ, und eine zweite Halbleiter schicht 118 von einem zweiten Leitfähigkeitstyp, beispielswei se n-Typ, aufweisen. Eine aktive Zone 120 ist zwischen der Halbleiterschicht 116 und der zweiten Halbleiterschicht 118 angeordnet. Die aktive Zone 120 kann beispielsweise eine zwei te Teilschicht 112 aufweisen, die zwischen einer ersten und dritten Teilschicht 111 und 113 mit jeweils größerer Bandlücke angeordnet ist. Beispielsweise können die Teilschichten 111, 112, 113 InGaAlP, InGaAs oder ZnSe enthalten.
Die im Rahmen der vorliegenden beschriebene aktive Zone kann beispielsweise eine Einfach-Quantentopf-Struktur (SQW, single quantum well) oder eine Mehrfach-Quantentopf-Struktur (MQW, multi quantum well) zur Strahlungserzeugung aufweisen. Die Be zeichnung „Quantentopf-Struktur" entfaltet hierbei keine Be deutung hinsichtlich der Dimensionalität der Quantisierung. Sie umfasst somit unter anderem Quantentröge, Quantendrähte und Quantenpunkte sowie jede Kombination dieser Schichten.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass zumindest die zweite Teilschicht 112 in einen zentralen Bereich 14 des optoelektro nischen Halbleiterbauelements eine größere Schichtdicke auf weist als in einem Randbereich 15 des optoelektronischen Halb leiterbauelements .
Wie später unter Bezugnahme auf die Fig. 2A bis 2D und 3A bis 3D beschrieben werden wird, kann dies dadurch erfolgen, dass das optoelektronische Halbleiterbauelement 10 mit schrägen Seitenwänden ausgebildet wird. Dabei können die erste Halb leiterschicht 116 und die zweite Halbleiterschicht 118 sowie die Teilschichten 111, 112, 113 der aktiven Zone 120 jeweils konform zu einer Struktur des Untergrundmaterials ausgebildet sein. Das heißt, die jeweiligen Schichten sind auf horizonta len Bereichen des Untergrundmaterials jeweils als horizontale Schichten ausgebildet. Weiterhin sind sie im Bereich schräger Flanken des Untergrundmaterials jeweils als schräg verlaufende Schichten ausgebildet. Die Kristallschichten der Halbleiter schichten folgen im Randbereich 15 des optoelektronischen Halbleiterbauelements 10 jeweils der schrägen Seitenwand 16 des optoelektronischen Halbleiterbauelements. Oberflächen der Halbleiter- und Teilschichten verlaufen jeweils entlang einer Richtung, die eine horizontale Richtung schneidet.
Das optoelektronische Halbleiterbauelement 10 kann beispiels weise zumindest teilweise trapezförmig ausgebildet sein. Bei spielsweise kann eine horizontale Abmessung d oder Breite in z-Richtung zu- oder abnehmen.
Fig. ID zeigt eine Querschnittsansicht eines optoelektroni schen Halbleiterbauelements 10 gemäß weiteren Ausführungsfor men. Das optoelektronische Halbleiterbauelement 10 ist über einem Teil eines Wachstumssubstrats 100 ausgebildet. Das Wachstumssubstrat kann beispielsweise ein GaAs-Substrat sein. Weitere Beispiele für ein Wachstumssubstrat umfassen InP, GaSb, InAs, Saphir, SiC, GaN, GaP, Si oder Ge. Das Wachs tumssubstrat 100 weist schräge Seitenflanken 108 auf. Das heißt, das Wachstumssubstrat 100 ist stellenweise trapezförmig ausgebildet. Eine horizontale Abmessung w des Substrats kann entlang der z-Richtung zu- oder abnehmen. Die erste Halb leiterschicht 116, die zweite Halbleiterschicht 118 sowie die zwischen der ersten Halbleiterschicht 116 und der zweiten Halbleiterschicht 118 liegenden Teilschichten der aktiven Zone 120 sind jeweils konform über den strukturierten Substratbe reich ausgebildet. Das heißt im Bereich des Wachstumssubstrats 100 mit horizontaler Oberfläche sind die Schichten 116, 118 sowie die Teilschichten der aktiven Zone 120 als horizontale Schichten ausgebildet. Im Bereich der schrägen Flanken 108 des Wachstumssubstrats 100 sind diese Schichten ebenfalls als schräge Schichten ausgebildet. Oberflächen der Halbleiter schichten oder Teilschichten können jeweils entlang einer Richtung verlaufen, die eine horizontale Richtung schneidet.
Das optoelektronische Halbleiterbauelement 10 kann zusätzlich einen Teil eines Substrats enthalten, welches beispielsweise das Wachstumssubstrat 100 sein kann.
Das in den Fig. IC und ID dargestellte optoelektronische Halb leiterbauelement 10 kann gemäß Ausführungsformen eine licht emittierende Diode sein und durch Anlegen einer geeigneten Spannung elektromagnetische Strahlung emittieren. Das opto elektronische Halbleiterbauelement 10 kann eine erste Kontakt schicht 126, die mit der ersten Halbleiterschicht 116 elektrisch verbunden ist aufweisen. Zusätzlich kann das opto elektronische Halbleiterbauelement 10 eine zweite Kontakt schicht 128 aufweisen, die mit der zweiten Halbleiterschicht 118 elektrisch verbunden ist. Durch Anlegen einer Spannung zwischen erster und zweiter Kontaktschicht 126, 128 kann bei spielsweise eine Emission elektromagnetischer Strahlung be wirkt werden.
Gemäß weiteren Ausführungsformen können bei dem in den Fig. IC und ID dargestellten optoelektronischen Halbleiterbauelement 10 die elektrischen Kontaktschichten auch weggelassen werden. In diesem Fall kann das optoelektronische Halbleiterbauelement einen Konverter darstellen, der durch Absorption elektromagne- tischer Strahlung elektromagnetische Strahlung emittieren kann. Beispielsweise können in diesem Fall die erste Halb leiterschicht 116 und die zweite Halbleiterschicht 118 jeweils undotiert sein.
Wie nachfolgend unter Bezugnahme auf die Fig. 2A bis 2D und 3A bis 3D erläutert werden wird, erniedrigt sich die Schichtdicke der konform abgeschiedenen Schichtdicken im Bereich der schrä gen Seitenwand 16 bzw. der schrägen Flanke 108. Auf diese Wei se ist es möglich, die zur Erzeugung der QuantentopfStruktur ausgebildete Teilschicht 112 in einem Randbereich 15 mit ge ringerer Dicke als in einem zentralen Bereich auszubilden. Dadurch werden im Randbereich ein größerer Energieunterschied zwischen Leitungs- und Valenzband 12, 13 als im zentralen Be reich bewirkt.
Die optoelektronischen Halbleiterbauelemente haben beispiels weise eine Fläche von 1 bis 2500 pm2. Beispielsweise kann eine Abmessung einer Seitenfläche 1 bis 50 pm, beispielsweise 5 bis 20 pm, beispielsweise etwa 10 pm betragen. Der Randbereich kann jeweils eine Abmessung von 0,1 bis 3 pm haben.
Nachfolgend werden Verfahren zur Herstellung des optoelektro nischen Halbleiterbauelements gemäß Ausführungsformen be schrieben .
Eine erste Hauptoberfläche 104 eines Wachstumssubstrats 100 wird strukturiert, so dass als Ergebnis die erste Hauptober fläche horizontale Bereiche 106 und schräge Flanken 108 auf weist. Beispielsweise können, wie in Fig. 2A dargestellt, die schrägen Flanken 108 als Bereiche, die gegenüber den horizon talen Bereichen 106 hervorstehen, realisiert werden. Bei spielsweise haben die hervorstehenden Bereiche eine Basisbrei te s und eine Höhe h. Die horizontalen Oberflächenbereiche sind jeweils glatt ausgeführt, so dass sie sich für ein quali tativ hochwertiges Wachstum eignen.
Sodann wird, wie in Fig. 2B gezeigt, eine Halbleiter schichtstruktur 110 epitaktisch aufgewachsen . Die Halbleiter schichtstruktur 110 kann beispielsweise die erste Halbleiter schicht 116, die zweite Halbleiterschicht 118 sowie Teil schichten zur Herstellung einer aktiven Zone 120 (jeweils dar gestellt in Fig. 2C) aufweisen. Die Halbleiterschichtstruktur 110 wird über der ersten Hauptoberfläche 104 aufgewachsen, so dass die einzelnen Kristallschichten jeweils dem Untergrundma terial folgen. Als Folge weist die Halbleiterschichtstruktur im Bereich der schrägen Flanken 108 eine geringere Schichtdi cke auf als in den horizontalen Bereichen 106.
Die geringere Schichtdicke kann beispielsweise dadurch er reicht werden, dass durch die Anwesenheit der schrägen Flanken 108 die Oberfläche der ersten Hauptoberfläche 104 vergrößert wird. Genauer gesagt, ist ein Oberflächeninhalt im Bereich der schrägen Flanken 108 gegenüber der horizontalen Abmessung s der schrägen Flanken 108 vergrößert. Als Folge wird bei gleichmäßiger Flächenbelegung der aufwachsenden Spezies die aufgewachsene Schicht mit geringerer Schichtdicke aufgewach sen .
Das epitaktische Wachstum kann beispielsweise durch Molekular strahlepitaxie ("MBE, molecular beam epitaxy") erfolgen. Dabei erhalten schräge Flanken weniger Material. Beispielsweise kann die Richtung der horizontalen Gebiete der 001-Richtung ent sprechen. Gemäß weiteren Ausführungsformen kann die Halb leiterschichtstruktur auch durch ein anderes epitaktisches Verfahren aufgewachsen werden, beispielsweise durch ein MOVPE ("metal organic vapor phase epitaxy, metallorganische Gaspha senepitaxie") . Hier können die horizontalen Bereiche eine Richtung haben, die von der 001-Richtung abweicht, beispiels weise die 111-Richtung sein. Bei MOVPE-Verfahren oder Wachstum unter hohen Diffusionsraten an der Oberfläche ist die 111- Oberfläche am besten geeignet für das Wachstum. Alle anderen Richtungen, die dann auf den schrägen Flanken vorliegen, zei gen eine geringere Wachstumsrate und damit dünnere Schichten.
Beispielsweise können die Teilschichten zur Erzeugung der Halbleiterschichtstruktur 110 InGaAlP oder InGaAs enthalten.
Ein weiterer Grund für die geringere Schichtdicke im Bereich der schrägen Flanken können auch andere Spannungsverhältnisse in diesem Bereich verglichen mit horizontalen Bereichen sein.
Fig. 2B zeigt eine schematische Querschnittsansicht des Werk stücks 20, bei dem die Halbleiterschichtstruktur 110 über dem Wachstumssubstrat 100 aufgewachsen ist. Wie schematisch ange deutet ist, ist eine Schichtdicke der Halbleiterschichtstruk- tur 110 im Bereich der schrägen Flanken geringer als in den horizontalen Bereichen.
Fig. 2C zeigt eine Querschnittsansicht des Werkstücks 20. Aus gehend von dem in Fig. 2A gezeigten Wachstumssubstrat 100 sind eine erste Halbleiterschicht 116 von einem ersten Leitfähig keitstyp, beispielsweise p-Typ, eine Schichtstruktur zur Her stellung der aktiven Zone 120 und eine zweite Halbleiter schicht 118 von einem zweiten Leitfähigkeitstyp, beispielswei se n-Typ, über der strukturierten Oberfläche 104 des Wachs tumssubstrats 100 aufgebracht. Nach einem Planarisierungs schritt kann das Wachstumssubstrat 100 von den aufgewachsenen Halbleiterschichten (mindestens teilweise) entfernt werden.
Fig. 2D zeigt eine Vielzahl von optoelektronischen Halbleiter bauelementen 10 nach Entfernen des Wachstumssubstrats. Weiter- hin können die einzelnen optoelektronischen Halbleiterbauele mente 10 entlang der Trennlinien 122, die beispielsweise in Fig. 2C dargestellt sind, vereinzelt werden. Diese Vereinze lung kann vor oder nach Entfernen des Wachstumssubstrats 100 stattfinden .
Die Trennlinien 122, die in Fig. 2C gezeigt sind, sind im Be reich der schrägen Flanke 108 angeordnet, so dass die schräge Flanke jeweils in einem Randbereich 15 des sich ergebenden optoelektronischen Halbleiterbauelements 10 angeordnet ist.
Die Fig. 3A bis 3D veranschaulichen den Fall, in dem die schrägen Flanken 108 jeweils als Einkerbungen in dem Wachs tumssubstrat ausgebildet werden. Das heißt, die schrägen Flan ken 108 stehen nicht gegenüber der ersten Hauptoberfläche 104 des Wachstumssubstrats hervor, sondern sind in das Wachs tumssubstrat 100 eingebettet. Fig. 3A zeigt eine Quer- schnittsansicht eines Werkstücks 20, bei dem eine Vielzahl von schrägen Flanken 108 jeweils als Einkerbungen in dem Wachs tumssubstrat 100 ausgebildet sind.
Fig. 3B zeigt eine Querschnittsansicht des Werkstücks 20 nach Aufbringen der Halbleiterschichtstruktur 110. In analoger Wei se zu dem Werkstück 20, das in Fig. 2B gezeigt ist, ist auch hier eine Schichtdicke der Halbleiterschichtstruktur 110 im Bereich der horizontalen Oberflächenbereiche 106 dicker als in einem Bereich der schrägen Flanken 108. Als Ergebnis wird, wie unter Bezugnahme auf Fig. 2B beschrieben, die zweite Teil schicht 112 an den schrägen Flanken 108 mit geringerer Schichtdicke ausgebildet.
Fig. 3C zeigt eine schematische Querschnittsansicht des Werk stücks 20. Über dem in Fig. 3A gezeigten Wachstumssubstrat 100 sind eine erste Halbleiterschicht 116 von einem ersten Leitfä- higkeitstyp, eine Schichtstruktur zur Ausbildung einer aktiven Zone 120 sowie eine zweite Halbleiterschicht 118 von einem zweiten Leitfähigkeitstyp aufgewachsen . Auch hier sind die Schichten zur Ausbildung insbesondere der aktiven Zone 120 in einem Bereich der Flanken 108 jeweils dünner ausgebildet als in einem Bereich mit horizontaler Oberfläche. Zusätzlich kann ein Planarisierungsschritt durchgeführt werden. Beispielsweise wird zusätzlich das Wachstumssubstrat 100 ausgehend von dem in Fig. 3C dargestellten Werkstück 20 zurückgeschliffen.
Fig. 3D zeigt ein Beispiel eines sich ergebenden Werkstücks. Weiterhin können die einzelnen optoelektronischen Halbleiter bauelemente entlang der Trennlinien 122 vereinzelt werden. Die Trennlinien 122, die in Fig. 3C gezeigt sind, sind im Bereich der schrägen Flanke 108 angeordnet, so dass die schräge Flanke jeweils in einem Randbereich 15 des sich ergebenden optoelekt ronischen Halbleiterbauelements 10 angeordnet ist.
Eine weitere Verfahrensvariante wird nachfolgend unter Bezug nahme auf die Fig. 4A und 4B beschrieben. Bei dem in den Fig. 2B und 3B beschriebenen Prozess zur Abscheidung der Halb leiterschichtstruktur 110 kann die Halbleiterschichtstruktur 110 eine Teilschicht aufweisen, die mit einer derartigen Schichtdicke abgeschieden wird, dass sich über den horizonta len Oberflächenbereichen 106 Quantenpunkte 122 ausbilden, wäh rend sich im Bereich der schrägen Flanken 108 jeweils Schicht bereiche 124 ausbilden. Beispielsweise kann die entsprechende Teilschicht der Halbleiterschichtstruktur 110 Indiumarsenid aufweisen. Bei einer Schichtdicke der Indiumarsenid-Schicht in einem Bereich von 1,5 bis 2,5 Atomlagen können sich einzelne Quantenpunkte 122 ausbilden. Bei einer niedrigeren Schichtdi cke als 1,0 Atomlagen bildet sich eine stabile Schicht aus. Bei einer entsprechend eingestellten Bemessung der Schichtdi cke der zugehörigen Teilschicht wird im Bereich der horizonta len Oberflächenbereiche 106 die Indiumarsenidschicht mit einer größeren Schichtdicke abgeschieden. Entsprechend erfolgt hier eine Ausbildung von Quantenpunkten 122. Im Bereich der schrä gen Flanken 108 wird jeweils ein Schichtbereich 124 mit gerin gerer Schichtdicke ausgebildet. Diese schichtdickenselektive Ausbildung von Quantenpunkten ist als S-K- ( Stranski-Krastanov) -Verfahren bekannt. Beispielsweise kann die Halbleiter schichtstruktur 110 weitere geeignete Teilschichten enthalten. Bei einer Ausbildung von Quantenpunkten 122 über horizontalen Oberflächenbereichen 106 kann jeweils bewirkt werden, dass das effektive Leitungsband in einem zentralen Bereich 12 des sich ergebenden Halbleiterbauelements ein Minimum hat und in einem Randbereich 15 des Halbleiterbauelements ein Maximum aufweist.
Zusätzlich können an den schrägen Flanken 108 andere mechani sche Spannungsverhältnisse herrschen als in den horizontalen Bereichen 106. Dadurch kann beispielsweise auch die Bildung von Quantenpunkten beeinflusst werden. Als Folge können an den schrägen Flanken 108 Schichten mit einer größeren Bandlücke erzeugt werden.
Fig. 4A zeigt eine schematische Querschnittsansicht von Berei chen eines optoelektronischen Halbleiterbauelements, das aus gehend von dem in Fig. 2A gezeigten Wachstumssubstrat 100 aus gebildet wird.
Fig. 4B zeigt eine schematische Querschnittsansicht von Berei chen eines optoelektronischen Halbleiterbauelements, das aus gehend von dem in Fig. 3A gezeigten Wachstumssubstrat 100 aus gebildet wird. Gemäß Ausführungsformen kann das hier beschriebene optoelekt ronische Bauelement 10 ein Bauelement sein, das beispielsweise mit entsprechenden elektrischen Anschlüssen verbunden ist und über diese Anschlüsse elektrisch pumpbar ist. Als Ergebnis kann elektromagnetische Strahlung emittiert werden. Gemäß wei teren Ausführungsformen kann das optoelektronische Halbleiter bauelement 10 auch eine Konverterstruktur sein. In diesem Fall weist das optoelektronische Bauelement gegebenenfalls eine erste Halbleiterschicht, die undotiert oder von einem ersten Leitfähigkeitstyp sein kann. Das optoelektronische Halbleiter bauelement weist ferner gegebenenfalls eine zweite Halbleiter schicht, die undotiert oder von einem zweiten Leitfähigkeits typ sein kann, sowie eine dazwischenliegende aktive Zone auf. Anders als eine lichtemittierende Diode ist jedoch das Konver terelement nicht elektrisch angeschlossen. Beispielsweise kann das Konverterelement optisch gepumpt werden. Durch Einstrahlen von elektromagnetischer Strahlung mit einer ersten Wellenlänge kann elektromagnetische Strahlung einer zweiten Wellenlänge, die größer ist als die erste Wellenlänge emittiert werden.
Fig. 5 fasst ein Verfahren gemäß Ausführungsformen zusammen.
Gemäß Ausführungsformen umfasst ein Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Halbleiterbauelements das Strukturie ren (S100) einer ersten Hauptoberfläche eines Wachstumssub strats, so dass die erste Hauptoberfläche horizontale Bereiche und schräge Flanken aufweist. Das Verfahren umfasst weiterhin das epitaktische Aufwachsen ( S110 ) einer Halbleiter schichtstruktur, die Schichten zur Herstellung einer aktiven Zone enthält, welche QuantentopfStrukturen aufweist, über der ersten Hauptoberfläche. Als Folge weist die Schichtstruktur im Bereich der schrägen Flanken eine kleinere Schichtdicke auf als in den horizontalen Bereichen. Beispielsweise kann das Aufwachsen der Halbleiterschichtstruktur ( S110 ) das Aufwachsen (S115) einer ersten Halbleiterschicht von einem ersten Leitfä higkeitstyp, das Aufwachsen ( S116) der Teilschichten zur Her stellung der aktiven Zone und das Aufwachsen ( S117 ) einer zweiten Halbleiterschicht von einem zweiten Leitfähigkeitstyp umfassen .
Fig. 6 zeigt eine optoelektronische Vorrichtung 30 gemäß Aus führungsformen. Die optoelektronische Vorrichtung 30 umfasst eine Vielzahl von optoelektronischen Halbleiterbauelementen 10, wie sie hier beschrieben worden sind. Beispielsweise kann die optoelektronische Vorrichtung eine Videowand, ein Projek tor, eine Anzeigevorrichtung oder ein Pixelarray sein. Die einzelnen optoelektronischen Halbleiterbauelemente 10 können beispielsweise in Reihen und Spalten angeordnet sein. Sie kön nen aber auch in beliebig anderer Weise angeordnet sein. Die optoelektronischen Halbleiterbauelemente können auch jeweils unterschiedliche Größen haben.
Wie vorstehend beschrieben worden ist, ist es durch die spezi elle Ausgestaltung des optoelektronischen Halbleiterbauele ments bzw. durch das spezielle Verfahren möglich, eine nicht strahlende Rekombination in einem Randbereich 15 des opto elektronischen Halbleiterbauelements 10 zu verringern. Als Er gebnis kann die optische Effizienz erhöht werden.
Obwohl hierin spezifische Ausführungsformen veranschaulicht und beschrieben worden sind, werden Fachleute erkennen, dass die gezeigten und beschriebenen spezifischen Ausführungsformen durch eine Vielzahl von alternativen und/oder äquivalenten Ausgestaltungen ersetzt werden können, ohne vom Schutzbereich der Erfindung abzuweichen. Die Anmeldung soll jegliche Anpas sungen oder Variationen der hierin diskutierten spezifischen Ausführungsformen abdecken. Daher wird die Erfindung nur durch die Ansprüche und deren Äquivalente beschränkt. BEZUGSZEICHENLISTE
10 Optoelektronisches Halbleiterbauelement
12 Leitungsband
13 Valenzband
14 zentraler Bereich
15 Randbereich
1 6 schräge Mesakante
20 Werkstück
30 Optoelektronische Vorrichtung
100 Wachstumssubstrat
1 04 erste Hauptoberfläche
1 0 6 horizontaler Bereich
1 08 schräge Flanke
110 HalbleiterSchichtStruktur
111 erste Teilschicht
112 zweite Teilschicht
1 13 dritte Teilschicht
1 1 6 erste Halbleiterschicht
1 1 8 zweite Halbleiterschicht
120 aktive Zone
122 Quantendots
124 Schichtbereich
12 6 erste Kontaktschicht
12 8 zweite Kontaktschicht

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1. Optoelektronisches Halbleiterbauelement (10) mit
einer aktiven Zone (120), die Teilschichten (111, 112,
113) zur Ausbildung einer QuantentopfStruktur aufweist,
wobei Energieniveauunterschiede innerhalb der Quanten topfstruktur in einem zentralen Bereich (14) des optoelektro nischen Halbleiterbauelements (10) kleiner sind als in einem Randbereich (15) des optoelektronischen Halbleiterbauelements (10) .
2. Optoelektronisches Halbleiterbauelement (10) nach An spruch 1, bei dem die unterschiedlichen Energieniveauunter schiede durch eine dünnere Schichtdicke der Teilschichten (111, 112, 113) der QuantentopfStruktur im Randbereich (15) gegenüber dem zentralen Bereich (14) bedingt sind.
3. Optoelektronisches Halbleiterbauelement (10) mit
einer aktiven Zone (120), die eine Teilschicht, die zur Ausbildung einer QuantentopfStruktur geeignet ist, aufweist, wobei in der aktiven Zone (120) in einem zentralen Be reich (14) des optoelektronischen Halbleiterbauelements Quan- tendotstrukturen (122) und in einem Randbereich (15) des opto elektronischen Halbleiterbauelements (10) keine Quan- tendotstrukturen ausgebildet sind.
4. Optoelektronisches Halbleiterbauelement (10) nach An spruch 3, bei dem die Teilschicht zur Ausbildung der aktiven Zone im Randbereich (15) eine geringere Schichtdicke als im zentralen Bereich (14) hat.
5. Optoelektronisches Halbleiterbauelement (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei denen die Teilschichten (111, 112, 113) zur Erzeugung der aktiven Zone (120) im Rand- bereich (15) entlang einer Richtung, die eine horizontale Richtung schneidet, ausgebildet sind.
6. Optoelektronisches Halbleiterbauelement (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner mit
einer ersten Halbleiterschicht (116) von einem ersten Leitfähigkeitstyp, und
einer zweiten Halbleiterschicht (118) von einem zweiten Leitfähigkeitstyp, wobei die aktive Zone (120) zwischen der ersten und der zweiten Halbleiterschicht (116, 118) angeordnet ist .
7. Optoelektronisches Halbleiterbauelement (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, welches eine lichtemittierende Diode ist.
8. Optoelektronisches Halbleiterbauelement (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, welches ein Konverter ist, der geeignet ist, elektromagnetische Strahlung einer ersten Wellenlänge zu empfangen und elektromagnetische Strahlung einer zweiten Wel lenlänge, die größer als die erste Wellenlänge ist, zu emit tieren .
9. Optoelektronisches Halbleiterbauelement (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei Seitenwände des optoelekt ronischen Halbleiterbauelements eine horizontale Richtung schneiden .
10. Optoelektronisches Halbleiterbauelement (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, bei dem die Teilschichten (111, 112, 113) der aktiven Zone über einem trapezförmig ausgebildeten Substratbereich angeordnet sind.
11. Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Halbleiterbauelements, mit
Strukturieren (S100) einer ersten Hauptoberfläche (104) eines Wachstumssubstrats (100), so dass die erste Hauptober fläche (104) horizontale Bereiche (106) und schräge Flanken (108) aufweist;
epitaktisches Aufwachsen ( S110 ) einer Halbleiter schichtstruktur, die Teilschichten (111, 112, 113) zur Her stellung einer aktiven Zone (120) enthält, welche Quantentopf strukturen aufweist, über der ersten Hauptoberfläche (104), so dass die Schichtstruktur im Bereich der schrägen Flanken (108) eine kleinere Schichtdicke aufweist als in den horizontalen Bereichen, und
Vereinzeln einzelner optoelektronischer Halbleiterbau elemente im Bereich der schrägen Flanken, sodass die Halb leiterschichtstruktur, die über den horizontalen Bereichen (106) der ersten Hauptoberfläche (104) aufgewachsen worden ist, in einem zentralen Bereich (14) des optoelektronischen Halbleiterbauelements vorliegt, und die Halbleiterschicht struktur, die über den schrägen Flanken (108) aufgewachsen worden ist, in einem Randbereich (15) des optoelektronischen Halbleiterbauelements (10) vorliegt.
12. Verfahren nach Anspruch 11, bei dem das Aufwachsen (S115) der Halbleiterschichtstruktur das Aufwachsen einer ers ten Halbleiterschicht (116) von einem ersten Leitfähigkeits typ, der Teilschichten (111, 112, 113) zur Herstellung der ak tiven Zone (120) und einer zweite Halbleiterschicht (118) von einem zweiten Leitfähigkeitstyp umfasst.
13. Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, bei dem die Schich ten zur Erzeugung der aktiven Zone (120) im Bereich der schrä gen Flanken (108) schräg ausgebildet werden.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 13, bei dem die QuantentopfStrukturen im Bereich der schrägen Flanken (108) größere Energieunterschiede zwischen Energieniveaus als die QuantentopfStrukturen in den horizontalen Bereichen auf- weisen.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 13, bei dem in den horizontalen Bereichen (106) Quantendots (122) ausge bildet werden und im Bereich der schrägen Flanken (108) keine Quantendots ausgebildet werden.
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 15, weiterhin umfassend das Entfernen oder Dünnen des Wachstumssubstrats.
17. Optoelektronische Vorrichtung (30) mit einer Vielzahl optoelektronischer Halbleiterbauelemente (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 10.
18. Optoelektronische Vorrichtung (30) nach Anspruch 17, die ausgewählt ist aus einer Anzeigevorrichtung, einem Projek tor und einem Pixelarray.
PCT/EP2019/085866 2018-12-20 2019-12-18 Optoelektronisches halbleiterbauelement und dessen herstellungsverfahren Ceased WO2020127435A1 (de)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201980085245.XA CN113302753B (zh) 2018-12-20 2019-12-18 光电子半导体器件及其制造方法
US17/415,003 US12046696B2 (en) 2018-12-20 2019-12-18 Optoelectronic semiconductor component and method for producing the same

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102018133123.1 2018-12-20
DE102018133123.1A DE102018133123A1 (de) 2018-12-20 2018-12-20 Optoelektronisches Halbleiterbauelement mit einem zentralen Bereich und einem Randbereich und Verfahren zur Herstellung des optoelektronischen Halbleiterbauelements

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2020127435A1 true WO2020127435A1 (de) 2020-06-25

Family

ID=69056039

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2019/085866 Ceased WO2020127435A1 (de) 2018-12-20 2019-12-18 Optoelektronisches halbleiterbauelement und dessen herstellungsverfahren

Country Status (4)

Country Link
US (1) US12046696B2 (de)
CN (1) CN113302753B (de)
DE (1) DE102018133123A1 (de)
WO (1) WO2020127435A1 (de)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102021129843A1 (de) 2021-11-16 2023-05-17 OSRAM Opto Semiconductors Gesellschaft mit beschränkter Haftung Verfahren zur herstellung einer vielzahl strahlungsemittierender halbleiterchips und strahlungsemittierender halbleiterchip
DE102023113584A1 (de) * 2023-05-24 2024-11-28 Ams-Osram International Gmbh Optoelektronisches halbleiterbauelement und verfahren zur herstellung eines optoelektronischen halbleiterbauelements

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102013104273A1 (de) * 2013-04-26 2014-10-30 Osram Opto Semiconductors Gmbh Anordnung mit säulenartiger Struktur und einer aktiven Zone
DE102015104700A1 (de) * 2015-03-27 2016-09-29 Osram Opto Semiconductors Gmbh Optoelektronischer Halbleiterchip
US20170170360A1 (en) * 2015-01-06 2017-06-15 Apple Inc. Led structures for reduced non-radiative sidewall recombination

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3854560B2 (ja) 2002-09-19 2006-12-06 富士通株式会社 量子光半導体装置
JP2004281954A (ja) 2003-03-19 2004-10-07 Hitachi Cable Ltd 量子ドットの作製方法
DE102005005635A1 (de) * 2004-08-31 2006-03-02 Osram Opto Semiconductors Gmbh Strahlungsemittierendes optoelektronisches Bauelement mit einer Quantentopfstruktur und Verfahren zu dessen Herstellung
DE102005035722B9 (de) 2005-07-29 2021-11-18 OSRAM Opto Semiconductors Gesellschaft mit beschränkter Haftung Optoelektronischer Halbleiterchip und Verfahren zu dessen Herstellung
US7982205B2 (en) 2006-01-12 2011-07-19 National Institute Of Advanced Industrial Science And Technology III-V group compound semiconductor light-emitting diode
DE102006043400A1 (de) * 2006-09-15 2008-03-27 Osram Opto Semiconductors Gmbh Optoelektronischer Halbleiterchip
CN102122688B (zh) 2011-01-14 2012-10-03 映瑞光电科技(上海)有限公司 多量子阱结构及其制造方法、发光二极管
DE102011012925A1 (de) * 2011-03-03 2012-09-06 Osram Opto Semiconductors Gmbh Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Halbleiterchips
US20130092221A1 (en) * 2011-10-14 2013-04-18 Universidad Politecnica De Madrid Intermediate band solar cell having solution-processed colloidal quantum dots and metal nanoparticles
KR102542228B1 (ko) 2016-01-18 2023-06-14 쑤저우 레킨 세미컨덕터 컴퍼니 리미티드 질화물계 반도체층 및 그 성장 방법
DE102016104616B4 (de) 2016-03-14 2021-09-23 OSRAM Opto Semiconductors Gesellschaft mit beschränkter Haftung Halbleiterlichtquelle
CN107958961A (zh) * 2017-11-20 2018-04-24 深圳市华星光电半导体显示技术有限公司 串联量子点发光器件、面板即显示器
TWI804685B (zh) 2018-09-27 2023-06-11 美商亮銳公司 於圖案化模板及基板上之微米級發光二極體顯示器
US10811460B2 (en) * 2018-09-27 2020-10-20 Lumileds Holding B.V. Micrometer scale light emitting diode displays on patterned templates and substrates

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102013104273A1 (de) * 2013-04-26 2014-10-30 Osram Opto Semiconductors Gmbh Anordnung mit säulenartiger Struktur und einer aktiven Zone
US20170170360A1 (en) * 2015-01-06 2017-06-15 Apple Inc. Led structures for reduced non-radiative sidewall recombination
DE102015104700A1 (de) * 2015-03-27 2016-09-29 Osram Opto Semiconductors Gmbh Optoelektronischer Halbleiterchip

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
HANGLEITER A ET AL: "Suppression of nonradiative recombination by V-shaped pits in GaInN/GaN quantum wells produces a large increase in the light emission efficiency", PHYSICAL REVIEW LETTERS, AMERICAN PHYSICAL SOCIETY, US, vol. 95, no. 12, 16 September 2005 (2005-09-16), pages 127402/1 - 127402/4, XP002389331, ISSN: 0031-9007, DOI: 10.1103/PHYSREVLETT.95.127402 *

Also Published As

Publication number Publication date
US20220069160A1 (en) 2022-03-03
CN113302753A (zh) 2021-08-24
US12046696B2 (en) 2024-07-23
DE102018133123A1 (de) 2020-06-25
CN113302753B (zh) 2024-06-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE112006001084B4 (de) Licht emittierende Bauelemente mit aktiven Schichten, die sich in geöffnete Grübchen erstrecken
DE102012109460B4 (de) Verfahren zur Herstellung eines Leuchtdioden-Displays und Leuchtdioden-Display
WO2020064943A1 (de) Optoelektronischer halbleiterchip mit kontaktelementen und dessen herstellungsverfahren
DE112014001423T5 (de) Halbleiterstrukturen mit InGaN umfassenden Aktivbereichen, Verfahren zum Bilden derartiger Halbleiterstrukturen und aus derartigen Halbleiterstrukturen gebildete Licht emittierende Vorrichtungen
DE112014000439B4 (de) Optoelektronischer Halbleiterchip und Verfahren zum Herstellen eines optoelektronischen Halbleiterchips
WO2019206669A1 (de) Optoelektronischer halbleiterkörper, anordnung von einer vielzahl von optoelektronischen halbleiterkörpern und verfahren zur herstellung eines optoelektronischen halbleiterkörpers
DE112018001450B4 (de) Optoelektronischer Halbleiterchip und Verfahren zu dessen Herstellung
DE102018133123A1 (de) Optoelektronisches Halbleiterbauelement mit einem zentralen Bereich und einem Randbereich und Verfahren zur Herstellung des optoelektronischen Halbleiterbauelements
DE112020000415B4 (de) Optoelektronisches halbleiterbauelement und dessen herstellungsverfahren
DE102016101442B4 (de) Konversionselement und strahlungsemittierendes Halbleiterbauelement mit einem solchen Konversionselement
WO2020038743A1 (de) Optoelektronisches halbleiterbauelement mit einer halbleiterkontaktschicht und verfahren zur herstellung des optoelektronischen halbleiterbauelements
WO2020064892A1 (de) Optoelektronisches halbleiterbauelement mit saphirträger und dessen herstellungsverfahren
DE102018119734A1 (de) Optoelektronisches halbleiterbauelement mit einem trägerelement, welches ein elektrisch leitendes material umfasst
DE112020000795B4 (de) Optoelektronisches halbleiterbauelement mit abschnitten einer leitfähigen schicht und verfahren zur herstellung eines optoelektronischen halbleiterbauelements
DE102017113585A1 (de) Halbleiterschichtenfolge und Verfahren zur Herstellung einer Halbleiterschichtenfolge
WO2020239749A1 (de) Optoelektronisches halbleiterbauelement mit verbindungsbereichen und verfahren zur herstellung des optoelektronischen halbleiterbauelements
WO2017021301A1 (de) Verfahren zur herstellung eines nitrid-halbleiterbauelements und nitrid-halbleiterbauelement
WO2020144047A1 (de) Optoelektronisches halbleiterbauelement mit dielektrischen schichten und dessen herstellungsverfahren
DE102018130562A1 (de) Optoelektronisches halbleiter-bauelement mit stromverteilungsschicht und verfahren zur herstellung des optoelektronischen halbleiter-bauelements
DE102022129759A1 (de) Verfahren zur herstellung eines optoelektronischen halbleiterbauelements und optoelektronisches halbleiterbauelement
DE102023121305A1 (de) Verfahren zur herstellung eines optoelektronischen halbleiterbauelements und optoelektronisches halbleiterbauelement
WO2023280990A1 (de) Verfahren zur herstellung eines strahlungsemittierenden halbleiterchips und strahlungsemittierender halbleiterchip
DE102018122568A1 (de) Optoelektronisches halbleiterbauelement mit erstem und zweitem kontaktelement und verfahren zur herstellung des optoelektronischen halbleiterbauelements
DE102018133047A1 (de) Leuchtdiode, verfahren zur herstellung einer leuchtdiode und optoelektronische vorrichtung
WO2024033375A1 (de) Optoelektronisches halbleiterbauelement mit epitaktisch gewachsener schicht und verfahren zur herstellung des optoelektronischen halbleiterbauelements

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 19828704

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 19828704

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1