WO2020144226A1 - Strahlungsemittierender halbleiterchip und verfahren zur herstellung eines strahlungsemittierenden halbleiterchips - Google Patents

Strahlungsemittierender halbleiterchip und verfahren zur herstellung eines strahlungsemittierenden halbleiterchips Download PDF

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layer sequence
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Bruno JENTZSCH
Alexander TONKIKH
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Osram Opto Semiconductors GmbH
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    • H10H20/0363—Manufacture or treatment of packages of optical field-shaping means

Definitions

  • a radiation-emitting semiconductor chip is specified.
  • a method for producing a radiation-emitting semiconductor chip is specified.
  • the semiconductor layer sequence is preferably based on a III-V compound semiconductor material, such as a nitride compound semiconductor material, a phosphide compound semiconductor material or an arsenide compound semiconductor material.
  • the semiconductor chip preferably has one
  • a lateral direction is preferably aligned parallel to the main extension plane and a vertical direction is aligned perpendicular to the lateral direction.
  • the radiation generated during operation of the at least two active areas can be near-ultraviolet radiation, visible light and / or near-infrared radiation.
  • the at least two active regions are not in direct contact with one another at any point on the semiconductor chip. Furthermore, the at least two are active
  • Areas preferably arranged in a common plane. This means that the at least two active areas are preferably designed without overlap in plan view.
  • the at least two active areas may adjoin one another, for example in the middle.
  • the at least two active areas are in direct contact with one another.
  • Carrier is preferably provided and set up to Stabilize semiconductor chip mechanically.
  • the carrier can be formed from a potting.
  • the potting is a metal.
  • the carrier is designed to be electrically conductive.
  • the heat dissipation of the semiconductor chip can advantageously be improved by means of the metallic encapsulation.
  • the carrier is a
  • the carrier is designed to be electrically insulating.
  • the active regions can be electrically conductive
  • contacting is embedded in the potting.
  • the potting is embedded in the potting.
  • the radiation-emitting semiconductor chip has an electrically insulating region which is arranged between the active regions.
  • the electrically insulating area preferably specifies the lateral spacing of the active areas.
  • the electrically insulating region preferably comprises an electrically insulating material or consists of an electrically insulating material.
  • the electrically insulating area includes one of the following
  • the electrically insulating region preferably comprises SiOg with a refractive index of approximately 1.4. This can be a
  • Refractive index difference to the semiconductor layer sequence for example based on AlGaAs, with a refractive index of about 3.5, comparatively large.
  • radiation-emitting semiconductor chip at least one
  • the at least one reflective outer surface preferably has a reflectivity of at least 90%, in particular 95%, 99% or 100%.
  • the at least one reflective outer surface is designed to reflect part of the radiation from the active regions.
  • the at least one reflective outer surface comprises or consists of a metal, for example.
  • the at least one reflective outer surface comprises
  • At least one of the following metals for example at least one of the following metals or consists of: silver, aluminum, rhodium, nickel, copper, gold.
  • An interface between the reflective outer surface and the semiconductor layer sequence is preferably electrical
  • the interface of at least one in this case, the reflective outer surface is electrically insulating.
  • reflective outer surface is a Bragg mirror that
  • the at least one reflective outer surface is generally designed to be electrically insulating.
  • the reflective outer surface preferably encloses an angle of at least 40 ° and at most 50 ° with a main plane of extent of the semiconductor chip.
  • the angle between the is particularly preferred
  • Areas which generate electromagnetic radiation during operation and at least one reflective outer surface which is arranged to the side of each active region, the reflective outer surface being at an angle of at least 35 ° and at most 55 ° to a main plane of extent of the
  • the active regions are preferably arranged in the same semiconductor layer sequence. This is an advantage the semiconductor chip is so comparatively compact, in contrast to a semiconductor chip that has two separate ones
  • the outer surface is coherent and completely encloses the electrically insulating area.
  • reflecting outer surface preferably has the shape of a circle or a polygon in plan view.
  • the reflective outer surface can comprise a first region and a second region, which lie opposite one another.
  • An active area is preferably assigned to each area of the reflecting outer surface. If the reflective inner surface has the shape of a circle in plan view, the reflective outer surface, which is in each case associated with an active region, preferably runs in a curved manner in the lateral direction.
  • the reflective inner surface has the shape of a polygon when viewed from above, the reflective surface runs
  • the reflecting outer surface assigned to an active area may not be coherent.
  • the reflective outer surface assigned to an active area is preferably laterally spaced apart.
  • the reflective outer surface which is assigned to an active area in each case, is replaced by a surface that is rectilinear and curved in the lateral direction
  • the electrically insulating region has a reflective inner surface which is arranged opposite the reflective outer surface.
  • the reflective inner surface preferably has one for radiation generated in the active regions
  • the reflective inner surface is, for example, electrically insulating and includes, for example
  • reflective inner surface is, for example, a Bragg mirror, which consists of alternating layers of a high-index and a low-index material.
  • the reflective inner surface can be a combination of metallic materials and electrically insulating materials.
  • the reflecting inner surface preferably encloses an angle of at least 40 ° and at most 50 ° with a main plane of extent of the semiconductor chip.
  • the angle between the is particularly preferred
  • the reflective inner surface which faces the assigned active region, and the main plane of extent of the semiconductor chip 45 °. Furthermore, the reflective inner surface and the respectively opposite reflective outer surface enclose an angle of 90 °. According to at least one embodiment, the
  • the inner surface is coherent.
  • the reflective inner surface can comprise a first region and a second region, which lie opposite one another.
  • everyone is preferred
  • An active area is assigned to the area of the reflective inner surface.
  • the reflective inner surface has the shape of a polygon or a polygonal ring in plan view, the reflective inner surface, which is in each case associated with an active region, runs in a straight line in the lateral direction.
  • the electrically insulating region is designed as a projection that extends from the
  • the protrusion preferably extends in the vertical direction.
  • a side surface of the projection can be through the
  • reflective inner surface may be formed or the
  • the projection can have a cover surface.
  • the top surface of the protrusion connects end points of the side surface of the protrusion.
  • the cover surface preferably extends in the lateral direction.
  • first cladding layer and the second cladding layer are in the vertical direction
  • the at least two active regions are preferably arranged between the first cladding layer and the second cladding layer.
  • the active zone is preferably between the first cladding layer and the second
  • Sheath layer arranged.
  • the active zone borders
  • the reflective inner surface completely penetrates the active zone.
  • the radiation generated in the active areas each forms a beam with a beam profile which has a lateral and a vertical extension in cross section perpendicular to a main direction of extension of the beam. If the reflective inner surface completely penetrates the active zone, this can
  • the active zone comprises a spread area.
  • the radiation preferably has one
  • the beam profile has a vertical and lateral extension, which is characterized by a vertical and lateral extension of the
  • the active zone is arranged within the propagation area.
  • the active zone in the vertical direction.
  • the beam profile can thus project above the active zone in the vertical direction.
  • the expansion area can have the same dimension in the lateral direction as the active zone.
  • the preparation area is preferably arranged between the first cladding layer and the second cladding layer.
  • the propagation area may include materials that are different from the first cladding layer and the second cladding layer.
  • the cladding layers have a lower refractive index for the radiation than the range of propagation.
  • the index of refraction of the spreading area can be predetermined, for example, the vertical extent of the spreading area and thus the beam profile.
  • the reflective inner surface only partially penetrates the propagation area. This means that the area of propagation is not completely broken through by the reflective inner surface.
  • the beam profile can partially overlap with the reflecting inner surface in a side view, radiation of the non-overlapping part of the beam profile being able to spread further in the propagation area.
  • the reflective inner surface penetrates the spreading area by a maximum of 70%. In this case at most 70% of the radiation from the reflective
  • Inner surface to be reflected.
  • the reflective inner surface it is possible for the reflective inner surface to penetrate at most 50% of the propagation area and for the radiation to be reflected at most 50% from the reflective inner surface.
  • the reflective inner surface it is possible for the reflective inner surface to penetrate at most 30% of the propagation area and for radiation to be at most 30% from the reflective area
  • Inner surface can be reflected.
  • the reflective outer surface completely penetrates the active zone.
  • the beam profile can completely overlap with the reflective outer surface and be reflected in a side view.
  • the reflective inner surface and the reflective outer surface penetrate the
  • the first cladding layer of the semiconductor layer sequence is preferably not completely penetrated by the reflecting inner surface and the reflecting outer surface. This means that the first cladding layer is coherent.
  • the first cladding layer has no openings that penetrate the first cladding layer.
  • a first contact layer is arranged on a top surface of the semiconductor layer sequence.
  • the first contact layer is preferably electrically conductive formed and set up and provided for electrical contacting of the semiconductor layer sequence.
  • the first contact layer preferably largely covers the top surface of the semiconductor layer sequence.
  • the Contact layer preferably covers 80% or 90% of the semiconductor layer sequence.
  • the first contact layer preferably comprises or consists of a metal.
  • a second contact layer is on a bottom surface of the semiconductor layer sequence
  • the second contact layer is preferred
  • the bottom surface of the semiconductor layer sequence lies opposite the top surface.
  • the second contact layer is preferably in regions on the bottom surface of the
  • Contact layer preferably comprises or consists of a metal.
  • the second contact layer has, for example, at least two contact areas, each spaced apart in the lateral direction on the bottom surface of the
  • the at least two contact areas each have a width and a length.
  • the width of the at least two contact areas is preferably of the same size at each point.
  • the first contact layer and the second contact layer specify the lateral dimensions of each active region.
  • the second contact layer has the at least two
  • a current density of the current to be impressed is comparatively high.
  • the current density in the overlapping regions is preferably so great that the active zone emits radiation and thus forms the at least two active regions.
  • the lateral dimensions of the at least two active areas are preferably predetermined in each case by the width and the length of the at least two contact areas.
  • An active area preferably has a larger area than an assigned contact area.
  • the semiconductor chip comprises a ridge waveguide which has the first cladding layer and the second cladding layer
  • the ridge waveguide is formed by a projection which comprises the first cladding layer, the second cladding layer and / or the active zone.
  • the lateral dimension of the ridge waveguide gives that
  • Flanks of the ridge waveguide can each have one
  • Passivation layer can be covered, which have a refractive index which is different in each case from a refractive index of the first cladding layer and / or the second cladding layer. This allows the lateral dimensions of the active
  • the contact areas preferably specify a length and width of the active areas.
  • opposite active areas preferably have a common axis which extends along the lengths of active areas lying opposite one another in pairs.
  • An angle is preferably arranged in each case between directly adjacent axes of two active regions lying opposite one another in pairs.
  • the axes intersect in the electrically insulating area.
  • the angles between the axes are preferably equidistant.
  • directly adjacent axes can be two in pairs
  • opposite active areas each have an angle of 180 ° / n.
  • n is the total number of axes and n * 2 is the total number of active areas.
  • the semiconductor chip has directly adjacent axes, the propagation area runs along one of the axes.
  • Directly adjacent spreading areas preferably have an angle of 180 ° / n, where n is the total number of spreading areas.
  • the arrangement advantageously achieves a particularly homogeneous radiation characteristic.
  • Semiconductor layer sequence on a plurality of active areas, which are opposed in pairs and / or circular are arranged. For example, directly adjacent axes of two active regions lying opposite one another extend parallel to one another.
  • a reflective coating is arranged on the outer surface.
  • the reflective coating on the top surface is preferred
  • the reflection coating preferably has a reflectivity of at least 90%, 95% or 99% for the radiation. So it can be with the
  • Antireflection coating is preferably arranged on the top surface of the semiconductor layer sequence and can be in direct contact with it. A reflection at the interface from the top surface of the semiconductor layer sequence
  • Anti-reflective coating is, for example, at most 20%, 10%, 5%, 0.0001% or 0.00001%.
  • the semiconductor layer sequence has at least two active regions, each of which is in operation
  • the radiation can reflect on the
  • the radiation initially emitted in the direction of the reflecting outer surface is thus reflected back in the direction of the insulating region.
  • the back-reflected radiation as well as the radiation emitted in the direction of the insulating region can subsequently on the reflecting
  • Semiconductor layer sequence are reflected and at least partially from the anti-reflective coating
  • a light coupling-out efficiency and the emission characteristic of the semiconductor chip are advantageously improved in this way, since the emitted radiation of the active regions is transmitted through the
  • Antireflective coating is coupled out and can overlap in the far field.
  • An antireflection coating is arranged on the outer surface and on the semiconductor layer sequence in the electrically insulating
  • emitted radiation from the active areas is coupled out via the anti-reflective coating over the reflecting outer surface.
  • the radiation is advantageously not superimposed locally in the area of the antireflection coating and less heating of the semiconductor chip can be achieved.
  • Anti-reflective coating arranged.
  • the radiation emitted by the active areas is in this case via the
  • Anti-reflective coating coupled out over the reflective outer surface and over the reflective inner surface. Thermal stress on the semiconductor chip can thus continue
  • Antireflection coating can be arranged on the semiconductor layer sequence in the region of the reflective outer surface which is assigned to one of the active regions. In the area of the reflective outer surface, which is assigned to an opposite active area, on the
  • Reflective coating can be arranged.
  • the radiation-emitting semiconductor chip is a superluminescent light-emitting diode with an increased brightness and / or an increased
  • Luminous flux compared to a conventional light emitting diode.
  • light emitting diode can be in the propagation area
  • radiation that propagates in the direction of the reflective outer surface can be reflected by the reflection coating and repeated reflection on the reflective outer surface
  • the radiation of the active areas superimposed in this way can advantageously be superimposed in the area of the anti-reflective coating.
  • the outcoupled radiation is thus amplified and has an increased brightness and / or
  • superluminescent light-emitting diodes In contrast to a laser diode, superluminescent light-emitting diodes have no resonator. In conjunction with the superluminescent light-emitting diode, radiation is advantageously amplified, the radiation having a comparatively low temporal coherence and a comparatively large spatial coherence.
  • the semiconductor chip is, for example
  • Laser diode in particular a semiconductor laser diode.
  • the laser radiation generated by the semiconductor chip preferably has a comparatively large temporal coherence and one
  • the laser radiation is coherent radiation.
  • the radiation emitted by the two active regions is preferably monochromatic and coherent laser light. The radiation thus advantageously has a comparatively small bandwidth with a comparatively high luminous flux.
  • the Semiconductor chip By means of a portion of the radiation that is reflected on the inner surface and a portion of the radiation that is reflected on the anti-reflective coating, the Semiconductor chip from a superluminescent
  • light emitting diode can be converted to a laser diode.
  • generated radiation can partially between opposing reflecting outer surfaces in the
  • the propagation area forms a resonator for the radiation.
  • Spreading the spreading area for example, laser light can be generated, which is partially coupled out via the reflective inner surface and the anti-reflective coating.
  • the semiconductor chip has, for example, the multiplicity of active regions, the laser light of the pairs of the multiplicity of active regions is superimposed. So that's it
  • Coupling efficiency of the semiconductor chip is advantageously increased further.
  • properties are:
  • the radiation preferably points in a far field a fast axis and a slow axis. In the far field, the radiation spreads as a plane wave in space.
  • the direction of oscillation of the radiation in which the plane wave has the greater propagation speed is called the "fast axis", the direction of oscillation which is perpendicular to the fast axis and a smaller one
  • Has propagation speed means "slow axis”.
  • the width of the active areas can be predetermined by the width of the second contact layer.
  • the slow axis can also be specified by the width of the active areas. If the width is comparatively large, the slow axis generally has a comparatively small width. If the width is made comparatively small, the slow axis generally has a comparatively small value.
  • the contact layer widens or tapers towards the electrically insulating region.
  • the contact layer widens or tapers
  • the electrical radiation can have a comparatively broad mode in a wider region. If the contact layer widens, the fast axis has a comparatively high value. If the contact layer tapers, it can
  • the fast axis can be specified by means of the thickness of the active areas. If the thickness is comparatively large, the fast axis generally has a comparatively small width. Is the thickness
  • the fast axis generally has a comparatively large width.
  • a method for producing a radiation-emitting semiconductor chip is specified, with which a radiation-emitting semiconductor chip described here can be produced. All of the features and embodiments disclosed in connection with the radiation-emitting semiconductor chip can therefore also be used in connection with the method and vice versa.
  • an outer recess is produced in the semiconductor layer sequence.
  • the outer recess preferably completely penetrates the active zone.
  • the outer recess is produced, for example, by removing material from the semiconductor layer sequence.
  • the recess is produced, for example, by means of a chemical etching process.
  • the reflective layer applied to a side surface of the outer recess.
  • the reflective layer preferably completely covers the side surface of the recess and forms the reflective outer surface.
  • electrically insulating layer applied to a central region of the semiconductor layer sequence.
  • the central area is in the middle of the
  • the central area preferably has maximum distances from side areas of the semiconductor layer sequence in plan view.
  • the electrically insulating layer forms the electrically insulating area.
  • the electrically insulating layer and the reflecting layer can, for example, by means of chemical vapor deposition (English chemical vapor deposition, CVD for short) or a physical
  • Gas phase deposition (English physical vapor deposition, or PVD for short) can be applied.
  • the reflective layer and / or the electrically insulating layer can consist, for example, of a large number of individual layers.
  • At least one side surface of the outer recess has an angle of at least 35 ° and at most 55 ° to one
  • an inner recess is produced in the semiconductor layer sequence in the central area.
  • the electrically insulating Layer can be the side surface of the inner recess
  • Semiconductor layer sequence removed from a growth substrate is after removing the
  • Semiconductor layer sequence generates a carrier.
  • a prefabricated carrier can be positively applied over a surface of the semiconductor layer sequence which has the recesses.
  • the carrier is preferably produced before the growth substrate is removed.
  • a potting material is applied over a surface of the semiconductor layer sequence that has the recesses.
  • the potting material fills the inner recess and the outer recess in the semiconductor layer sequence
  • the potting material applied can protrude beyond the recess, so that a
  • the potting material is preferably in a flowable form when applied. In this case
  • Potting material usually cured after application.
  • the hardened potting material preferably forms the carrier and is the mechanically stabilizing component of the
  • the method uses a plurality of radiation-emitting
  • Semiconductor chips can be produced.
  • the plurality of semiconductor chips can preferably be produced on a common wafer, for example after the generation of the
  • the radiation-emitting semiconductor chip and the method for producing the radiation-emitting semiconductor chip are explained in more detail below on the basis of exemplary embodiments.
  • FIGS. 1 to 8 show schematic representations of a radiation-emitting semiconductor chip according to various exemplary embodiments
  • FIGS. 9 to 12 show schematic sectional representations of process stages of a method for producing a radiation-emitting semiconductor chip according to one
  • Figures 13 to 15 show examples of measurements of the far field of electromagnetic radiation
  • a measurement of the luminous flux of electromagnetic radiation is exemplarily explained with reference to Figures 16 to 18
  • Figures 19 to 24 show simulations of the far field of electromagnetic radiation according to one
  • FIGS. 25 and 26 show measurements of the far field of electromagnetic radiation of a radiation-emitting semiconductor chip according to one exemplary embodiment
  • FIGS. 27 to 31 show schematic representations of a section of a radiation-emitting semiconductor chip according to one exemplary embodiment.
  • FIG. 1 shows the exemplary embodiment of a semiconductor chip 1 described here along a section line A-A shown in FIG.
  • the semiconductor chip 1 according to the embodiment of FIG. 1
  • FIG. 1 and 2 comprise a semiconductor layer sequence 2 with at least two active regions 6 which generate radiation during operation.
  • Figure 1 shows a sectional view along the section line A-A shown in Figure 2.
  • the semiconductor layer sequence 2 has a first cladding layer 3 and a second cladding layer 4, between which an active zone 5 is arranged, which comprises the active regions 6.
  • the active regions 6 are spaced apart from one another in the lateral direction and in a common plane
  • a spreading area 12 comprises the active zone 5.
  • the one generated by the active areas 6 Radiation propagates in the propagation area 12, which extends parallel to the active zone 5.
  • a reflective outer surface 8 is arranged on the side of each active region 6.
  • the reflective outer surface 8 has an angle of approximately 45 ° to one
  • the semiconductor chip has an electrically insulating one
  • the electrically insulating region 7 has a reflective inner surface 9 which is arranged opposite the reflective outer surface 9. Furthermore, the electrically insulating area is a projection 10
  • the reflecting inner surface 9 has an angle of approximately 45 ° to a main plane of extent of the semiconductor chip 1.
  • Inner surface 9 penetrate the active zone 4 and
  • Semiconductor chip 1 has a carrier 24 which is one of the
  • the reflecting outer surface 8 comprises a first region 8a and a second region 8b, which lie opposite one another. Any area of reflective
  • An active area 6 is assigned to the outer surface 8a, 8b.
  • Semiconductor chips 1 have a first region 9a and a second region 9b, which lie opposite one another.
  • An active area 6 is assigned to each area of the reflecting inner surface 9a, 9b.
  • An active region 6 is arranged between the first region of the reflective outer surface 8a and the first region of the reflective inner surface 9a. Furthermore, an active region 6 is arranged between the second region of the reflective outer surface 8b and the second region of the reflective inner surface 9b.
  • a first contact layer 13 is arranged in regions on a top surface of the semiconductor layer sequence 2. Furthermore, a second contact layer 14 is arranged on a bottom surface of the semiconductor layer sequence 2. In addition to the second contact layer 13, the
  • a reflective coating 15 is arranged in the semiconductor layer sequence 2 in the region of the reflecting outer surface 8.
  • the reflection coating 15 is preferably a highly reflective coating.
  • an anti-reflective coating 16 is arranged on the top surface of the semiconductor layer sequence 2 in the electrically insulating region 7.
  • the second contact layer 14 has a first contact region 14a and a second contact region 14b, each spaced apart from one another in the lateral direction
  • the contact areas 14a, 14b each have a width and a length. According to the arrows shown in Figure 1
  • the radiation generated in the active areas each forms a beam with a beam profile which has a lateral and a vertical extension in cross section perpendicular to a main direction of extension of the beam.
  • Radiation which propagates in the direction of the reflecting outer surface 8 is directed in the direction of the reflecting inner surface 9 by means of the reflection coating 15 and repeated reflection on the reflecting outer surface 8. Issued
  • the outcoupled radiation is thus amplified and has an increased brightness and an increased
  • the radiation-emitting semiconductor chip 2 according to the
  • the reflective outer surface 8 encloses the electrically insulating region 7, which is formed by the
  • reflective inner surface 9 is formed completely.
  • the first contact layer 13 covers the top surface of the first contact layer 13
  • semiconductor layer sequence 1 to a large extent. Furthermore points the semiconductor chip has a plurality of contact regions 14c.
  • Contact layer 14 with the plurality of contact areas 14c predetermine the lateral dimensions of each active area 6.
  • An active area 6 preferably has a larger area than an assigned contact area of the second contact layer 14.
  • the active areas 6, which are characterized by the multitude of
  • Contact areas of the plurality of contact areas 14c each specify a length and width of the active areas 6.
  • the active regions 6 lying opposite one another in pairs have a common axis (see, for example, section A-A) which extends along the lengths.
  • An angle is arranged between the axes of active regions 6 lying opposite one another in pairs. In this case, the axes intersect in the electrically insulating region 7. Furthermore, the angles between the axes are equidistant.
  • the semiconductor chip 1 is also surrounded by a frame 20.
  • the frame 20 separates a functional area from the outside.
  • the frame 20 is, for example, an elevation or a depression.
  • Semiconductor chips 1 according to the exemplary embodiment in FIG. 3 partially cover the propagation area 12.
  • the expansion region 12 is arranged around the active zone 5.
  • the spread area 12 the active zone 5 towers vertically. This means that the beam profile of the beam projects above the active zone 5 in the vertical direction.
  • the preparation area 12 is between the first
  • Sheath layer 3 and the second sheath layer 4 are arranged.
  • the spreading region 12 can comprise materials that are different from the materials of the first cladding layer 3 and the second cladding layer 4.
  • the cladding layers 3, 4 have a lower refractive index for the radiation than that
  • the generated radiation thus spreads partially between opposite reflecting outer surfaces 8 in
  • the propagation region 12 forms a resonator for the radiation.
  • a degree of reflection of the radiation can be predetermined. This means that a portion of the radiation can be generated using the
  • Antireflection coating 16 can be guided back into the propagation area 12, which can be designed as a resonator.
  • Anti-reflective coating 16 reflected back, so it is possible to generate and couple out laser light.
  • the anti-reflective coating 16 is arranged above the reflecting outer surface 8. Furthermore, the semiconductor chip 2 has no insulating region 7. In this exemplary embodiment, the at least two active regions of the semiconductor chip adjoin one another directly.
  • a semiconductor layer sequence 2 is first provided on a growth substrate 20 (FIG. 9).
  • An inner recess 23 and an outer recess 23 are produced in the semiconductor layer sequence 2.
  • One side surface of the inner recess 23 has one
  • an electrically insulating layer is applied to one side surface of the inner one
  • a prefabricated carrier 24 is positively over a surface of the
  • the prefabricated carrier 24 comprises
  • the carrier 24 can be formed from a potting.
  • the potting is a metal.
  • the Semiconductor layer sequence 2 removed from the growth substrate 20.
  • the first contact structure 13 the antireflection coating 16 and the reflection coating 15 (not shown here) are placed on the one exposed by the growth substrate 20
  • the measured radiation power of the radiation in the far field is generated here by a single active area.
  • the radiation has a radiation power Lg which has a full width half maximum (English “full wldth half maxlmum”, short “FWHM”) of, for example, 40 °.
  • a slow axis 19 is arranged perpendicular to the fast axis 18, as in one
  • Half-width of, for example, 8 ° (see Figure 13).
  • the fast axis 18 can be predetermined by means of the width of the active area. According to FIG. 15, the width of the active area is wide compared to an active area, as specified in FIG. 13, so that the Half-width of the radiation power of the fast axis L ] _ reduced to, for example, 32 °.
  • FIG. 16 Semiconductor chips according to an exemplary embodiment are shown in FIG. 16.
  • the luminous flux F is in arbitrary units versus one in one
  • a first curve F ] _ corresponds to a conventional semiconductor chip in which the semiconductor chip has only a single active region.
  • a second curve F2 corresponds to a semiconductor chip 1 according to the
  • Embodiment of Figure 4 in which the semiconductor chip 1 has two active areas 6.
  • the conventional semiconductor chip shown by way of example in FIG. 17 has only a single active region and is assigned to the first curve F ] _.
  • the semiconductor chip 1 shown by way of example in FIG. 18 has two opposing active regions 6 and is assigned to the second curve F2.
  • FIGS. 19, 20, 21, 22, 23 and 24 simulations of the far field of radiation from a semiconductor chip are shown in accordance with one exemplary embodiment.
  • the far field of the radiation is shown in a polar coordinate diagram.
  • the exemplary embodiments in FIGS. 19 and 20 correspond to a semiconductor chip 1 with two opposing active regions 6
  • Embodiments of FIGS. 21 and 22 correspond to a semiconductor chip 1 with eight pairs
  • Embodiments of Figures 23 and 24 correspond to a semiconductor chip 1 with sixteen active regions 6 lying opposite one another in pairs.
  • the half-value width of the radiation power of the radiation is 30 ° on the fast axis 18 and 16 ° on the slow axis 19.
  • the full width at half maximum is 40 ° on the fast axis 18 and 8 ° on the slow axis 19.
  • Radiation power L e of the radiation with the units [mW / sr] is plotted against polar coordinates Q in degrees [°].
  • the radiation is generated here by a semiconductor chip 1 with two opposite active regions 6.
  • the radiation has a along the fast axis 18
  • the radiation has a radiation power Lg along the slow axis 19.
  • the spectrum of the radiation power has two peaks separated from one another.
  • FIG. 26 radiation powers Lg of the far field of the radiation along the fast axis 18 are shown.
  • the semiconductor chip 1 has active regions 6 lying opposite one another in pairs.
  • Main plane of extension of the semiconductor chip 1 on that of 45 ° is different.
  • a common spectrum of the radiation powers of the active areas 6, in contrast to FIG. 25, has only one main peak.
  • Outer surface 8a and the second region of the reflective outer surface (8b) (not shown here) are in these
  • Embodiments just executed and are spaced from each other in the lateral direction.
  • the contact areas 14 of the second contact layer 14 of FIGS. 30 and 31 have a shape that tapers (FIG. 28) or widens (FIG. 29) to the electrically insulating area 7.

Landscapes

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Abstract

Es wird ein strahlungsemittierender Halbleiterchip (1) angegeben, mit: - einer Halbleiterschichtenfolge (2) mit zumindest zwei aktiven Bereichen (6), die im Betrieb elektromagnetische Strahlung erzeugen, und - zumindest einer reflektierenden Außenfläche (8), die seitlich jedes aktiven Bereichs (6) angeordnet ist, wobei - die reflektierende Außenfläche (8) einen Winkel von mindestens 35° und höchstens 55° mit einer Haupterstreckungsebene des Halbleiterchips (1) einschließt. Zudem wird ein Verfahren zur Herstellung eines strahlungsemittierenden Halbleiterchips (1) angegeben.

Description

Beschreibung
STRAHLUNGSEMITTIERENDER HALBLEITERCHIP UND VERFAHREN ZUR
HERSTELLUNG EINES STRAHLUNGSEMITTIERENDEN HALBLEITERCHIPS
Es wird ein strahlungsemittierender Halbleiterchip angegeben. Darüber hinaus wird ein Verfahren zur Herstellung eines strahlungsemittierenden Halbleiterchips angegeben.
Eine zu lösende Aufgabe besteht darin, einen
strahlungsemittierenden Halbleiterchip anzugeben, der eine verbesserte Abstrahlcharakteristik aufweist. Außerdem soll ein Verfahren zur Herstellung eines solchen
strahlungsemittierenden Halbleiterchips angegeben werden.
Diese Aufgaben werden durch einen strahlungsemittierenden Halbleiterchip mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und durch ein Verfahren mit den Schritten des Patentanspruchs 17 gelöst .
Vorteilhafte Aus führungs formen des strahlungsemittierenden Halbleiterchips und des Verfahrens zur Herstellung eines strahlungsemittierenden Halbleiterchips sind Gegenstand der jeweils abhängigen Ansprüche.
Gemäß einer Aus führungs form umfasst der
strahlungsemittierende Halbleiterchip eine
Halbleiterschichtenfolge mit zumindest zwei aktiven
Bereichen, die im Betrieb elektromagnetische Strahlung erzeugen. Sollte hier und im Folgenden vereinfacht von „Strahlung" die Rede sein, so ist „elektromagnetische
Strahlung" gemeint. Die Halbleiterschichtenfolge basiert bevorzugt auf einem III- V-Verbindungshalbleitermaterial , wie einem Nitrid- Verbindungshalbleitermaterial, einem Phosphid- Verbindungshalbleitermaterial oder einem Arsenid- Verbindungshalbleitermaterial .
Der Halbleiterchip weist bevorzugt eine
Haupterstreckungsebene auf. Eine laterale Richtung ist bevorzugt parallel zur Haupterstreckungsebene ausgerichtet und eine vertikale Richtung ist senkrecht zu der lateralen Richtung ausgerichtet.
Die im Betrieb der zumindest zwei aktiven Bereiche erzeugte Strahlung kann nahultraviolette Strahlung, sichtbares Licht und/oder naheinfrarote Strahlung sein.
Bevorzugt sind die zumindest zwei aktiven Bereiche in
lateraler Richtung beabstandet zueinander angeordnet. Das heißt, die zumindest zwei aktiven Bereiche stehen in diesem Fall an keiner Stelle des Halbleiterchips in direktem Kontakt miteinander. Weiterhin sind die zumindest zwei aktiven
Bereiche bevorzugt in einer gemeinsamen Ebene angeordnet. Das heißt, die zumindest zwei aktiven Bereiche sind in Draufsicht bevorzugt überlappungsfrei ausgebildet.
Alternativ ist es möglich, dass die zumindest zwei aktiven Bereiche aneinander angrenzen, beispielsweise in der Mitte.
In diesem Fall ist es möglich, dass die zumindest zwei aktiven Bereiche in direktem Kontakt miteinander stehen.
Gemäß einer Ausführungsform umfasst der
strahlungsemittierende Halbleiterchip einen Träger. Der
Träger ist bevorzugt dazu vorgesehen und eingerichtet, den Halbleiterchip mechanisch zu stabilisieren. Der Träger kann aus einem Verguss gebildet sein. Beispielsweise handelt es sich bei dem Verguss um ein Metall. In diesem Fall ist der Träger elektrisch leitend ausgebildet. Vorteilhafterweise kann die Wärmeableitung des Halbleiterchips mittels dem metallischen Verguss verbessert sein.
Weiterhin ist es auch möglich, dass der Träger ein
Halbleitermaterial aufweist oder aus einem Halbleitermaterial besteht. Beispielsweise handelt es sich bei dem
Halbleitermaterial um Silizium. In diesem Fall ist der Träger elektrisch isolierend ausgebildet.
Ist der Träger elektrisch isolierend ausgebildet, können die aktiven Bereiche mittels einer elektrisch leitenden
Kontaktierung bestrombar sein. Die elektrisch leitende
Kontaktierung ist in diesem Fall in den Verguss eingebettet. Gemäß einer Ausführungsform umfasst der
strahlungsemittierende Halbleiterchip einen elektrisch isolierenden Bereich, der zwischen den aktiven Bereichen angeordnet ist. Der elektrisch isolierende Bereich gibt bevorzugt die laterale Beabstandung der aktiven Bereiche vor. Bevorzugt umfasst der elektrisch isolierende Bereich ein elektrisch isolierendes Material oder besteht aus einem elektrisch isolierenden Material. Beispielsweise umfasst der elektrisch isolierende Bereich eines der folgenden
Materialien oder ist aus einem der folgenden Materialien gebildet: SiOg, TiOg, HfOg, ZrOg ·
Bevorzugt umfasst der elektrisch isolierende Bereich SiOg mit einem Brechungsindex von ungefähr 1,4. Dadurch kann ein
Brechungsindexunterschied zu der Halbleiterschichtenfolge, beispielsweise basierend auf AlGaAs, mit einem Brechungsindex von ungefähr 3,5, vergleichsweise groß ausgebildet sein.
Vorteilhafterweise ist damit eine totale interne Reflektion der Strahlung an dem isolierenden Bereich erhöht.
Gemäß einer Ausführungsform umfasst der
strahlungsemittierende Halbleiterchip zumindest eine
reflektierende Außenfläche, die seitlich jedes aktiven
Bereichs angeordnet ist. Die zumindest eine reflektierende Außenfläche weist für in den aktiven Bereichen erzeugte Strahlung bevorzugt eine Reflektivität von wenigstens 90 % auf, insbesondere 95 %, 99 % oder 100 %.
Bevorzugt ist jeder aktive Bereich zwischen der
reflektierenden Außenfläche und dem elektrisch isolierenden Bereich angeordnet. Beispielsweise können die aktiven
Bereiche in lateraler Richtung beabstandet zu der
reflektierenden Außenfläche und dem elektrisch isolierenden Bereich angeordnet sein.
Die zumindest eine reflektierende Außenfläche ist dazu ausgebildet, einen Teil der Strahlung der aktiven Bereiche zu reflektieren. Die zumindest eine reflektierende Außenfläche umfasst beispielsweise ein Metall oder besteht daraus. Die zumindest eine reflektierende Außenfläche umfasst
beispielsweise zumindest eines der folgenden Metalle oder besteht daraus: Silber, Aluminium, Rhodium, Nickel, Kupfer, Gold .
Eine Grenzfläche zwischen der reflektierenden Außenfläche und der Halbleiterschichtenfolge ist bevorzugt elektrisch
isolierend ausgebildet. In diesem Fall weist die
reflektierende Außenfläche ein Dielektrikum an der
Grenzfläche auf. Die Grenzfläche der zumindest einen reflektierende Außenfläche ist in diesem Fall elektrisch isolierend ausgebildet.
Alternativ ist es möglich, dass die zumindest eine
reflektierende Außenfläche ein Bragg-Spiegel ist, der
abwechselnd angeordnete Schichten eines hoch brechenden und eines niedrig brechenden Materials umfasst. Die zumindest eine reflektierende Außenfläche ist in diesem Fall in der Regel elektrisch isolierend ausgebildet.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform schließt die
reflektierende Außenfläche einen Winkel von mindestens 35° und höchstens 55° mit einer Haupterstreckungsebene des
Halbleiterchips ein. Bevorzugt schließt die reflektierende Außenfläche einen Winkel von mindestens 40° und höchstens 50° mit einer Haupterstreckungsebene des Halbleiterchips ein. Besonders bevorzugt ist der Winkel zwischen der
reflektierenden Außenfläche, die dem zugeordneten aktiven Bereich zugewandt ist, und der Haupterstreckungsebene des Halbleiterchips 45°.
Gemäß einer Ausführungsform umfasst der
strahlungsemittierende Halbleiterchip eine
Halbleiterschichtenfolge mit zumindest zwei aktiven
Bereichen, die im Betrieb elektromagnetische Strahlung erzeugen, und zumindest eine reflektierende Außenfläche, die seitlich jedes aktiven Bereichs angeordnet ist, wobei die reflektierende Außenfläche einen Winkel von mindestens 35° und höchstens 55° zu einer Haupterstreckungsebene des
Halbleiterchips aufweist.
Weiterhin sind die aktiven Bereiche bevorzugt in derselben Halbleiterschichtenfolge angeordnet. Mit Vorteil ist damit der Halbleiterchip so vergleichsweise kompakt, im Unterschied zu einem Halbleiterchip, der zwei getrennte
Halbleiterschichtenfolgen mit jeweils einem aktiven Bereich aufweist .
Gemäß einer Ausführungsform ist die reflektierende
Außenfläche zusammenhängend ausgebildet und umschließt den elektrisch isolierenden Bereich vollständig. Die
reflektierende Außenfläche weist bevorzugt in Draufsicht die Form eines Kreises oder eines Vielecks auf. In einem
Querschnitt senkrecht zur Haupterstreckungsebene kann die reflektierende Außenfläche einen ersten Bereich und einen zweiten Bereich umfassen, die sich gegenüberliegen. Bevorzugt ist jedem Bereich der reflektierenden Außenfläche ein aktiver Bereich zugeordnet. Weist die reflektierende Innenfläche in Draufsicht die Form eines Kreises auf, so verläuft die reflektierende Außenfläche, die jeweils einem aktiven Bereich zugeordnet ist, in lateraler Richtung bevorzugt jeweils gekrümmt .
Weist die reflektierende Innenfläche in Draufsicht die Form eines Vielecks auf, so verläuft die reflektierende
Außenfläche, die jeweils einem aktiven Bereich zugeordnet ist, in lateraler Richtung jeweils geradlinig. Die jeweils einem aktiven Bereich zugeordnete reflektierende Außenfläche kann alternativ nicht zusammenhängend ausgebildet sein. In diesem Fall ist die jeweils einem aktiven Bereich zugeordnete reflektierende Außenfläche bevorzugt lateral beabstandet.
Alternativ setzt sich die die reflektierende Außenfläche, die jeweils einem aktiven Bereich zugeordnet ist, durch in lateraler Richtung geradlinig und gekrümmt verlaufende
Bereiche zusammen. Gemäß einer Ausführungsform weist der elektrisch isolierende Bereich eine reflektierende Innenfläche auf, die gegenüber der reflektierenden Außenfläche angeordnet ist. Die
reflektierende Innenfläche weist in diesem Fall für in den aktiven Bereichen erzeugte Strahlung bevorzugt eine
Reflektivität von wenigstens 90 % auf, insbesondere 95 %, 99 % oder 100 %.
Die reflektierende Innenfläche ist beispielsweise elektrisch isolierend ausgebildet und umfasst beispielsweise
dielektrische Materialen oder besteht daraus. Die
reflektierende Innenfläche ist beispielsweise ein Bragg- Spiegel, der aus abwechselnd angeordneten Schichten eines hoch brechenden und eines niedrig brechenden Materials besteht. Darüber hinaus kann es sich bei der reflektierenden Innenfläche um eine Kombination von metallischen Materialien und elektrisch isolierenden Materialien handeln.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform schließt die
reflektierende Innenfläche einen Winkel von mindestens 35° und höchstens 55° mit einer Haupterstreckungsebene des
Halbleiterchips ein. Bevorzugt schließt die reflektierende Innenfläche einen Winkel von mindestens 40° und höchstens 50° mit einer Haupterstreckungsebene des Halbleiterchips ein. Besonders bevorzugt ist der Winkel zwischen der
reflektierenden Innenfläche, die dem zugeordneten aktiven Bereich zugewandt ist, und der Haupterstreckungsebene des Halbleiterchips 45°. Weiterhin schließen die reflektierende Innenfläche und die jeweils gegenüberliegende reflektierende Außenfläche einen Winkel von 90° ein. Gemäß zumindest einer Ausführungsform weist die
reflektierende Innenfläche in Draufsicht die Form eines Kreises, eines runden Rings, eines Vielecks oder eines vieleckigen Rings auf. Damit ist die reflektierende
Innenfläche zusammenhängend ausgebildet. In einem Querschnitt senkrecht zur Haupterstreckungsebene kann die reflektierende Innenfläche einen ersten Bereich und einen zweiten Bereich umfassen, die sich gegenüberliegen. Bevorzugt ist jedem
Bereich der reflektierenden Innenfläche ein aktiver Bereich zugeordnet .
Weist die reflektierende Innenfläche in Draufsicht die Form eines Vielecks oder eines vieleckigen Rings auf, so verläuft die reflektierende Innenfläche, die jeweils einem aktiven Bereich zugeordnet ist, in lateraler Richtung jeweils geradlinig .
Gemäß einer Ausführungsform ist der elektrisch isolierende Bereich als Vorsprung ausgebildet, der von der
reflektierenden Innenfläche seitlich begrenzt ist. Der
Vorsprung erstreckt sich bevorzugt in vertikaler Richtung. Eine Seitenfläche des Vorsprungs kann durch die
reflektierende Innenfläche gebildet sein oder die
reflektierende Innenfläche umfassen. Eine Ausdehnung der reflektierenden Innenfläche in vertikaler Richtung gibt bevorzugt eine Höhe des Vorsprungs vor. Weiterhin kann der Vorsprung eine Deckfläche aufweisen. In diesem Fall verbindet die Deckfläche des Vorsprungs Endpunkte der Seitenfläche des Vorsprungs. Die Deckfläche erstreckt sich in diesem Fall bevorzugt in lateraler Richtung.
Gemäß einer Ausführungsform weist die
Halbleiterschichtenfolge eine erste Mantelschicht und eine zweite Mantelschicht auf, die sich jeweils in lateraler
Richtung erstrecken. Weiterhin sind die erste Mantelschicht und die zweite Mantelschicht in vertikaler Richtung
übereinander angeordnet. Die zumindest zwei aktiven Bereiche sind bevorzugt zwischen der ersten Mantelschicht und der zweiten Mantelschicht angeordnet.
Gemäß einer Ausführungsform weist die
Halbleiterschichtenfolge eine aktive Zone auf, die die aktiven Bereiche umfasst. Die aktive Zone ist bevorzugt zwischen der ersten Mantelschicht und der zweiten
Mantelschicht angeordnet. Die aktive Zone grenzt
beispielsweise unmittelbar an die erste Mantelschicht und die zweite Mantelschicht an.
Gemäß einer Ausführungsform durchdringt die reflektierende Innenfläche die aktive Zone vollständig. Die in den aktiven Bereichen erzeugte Strahlung bildet jeweils einen Strahl mit einem Strahlprofil, das im Querschnitt senkrecht zu einer Haupterstreckungsrichtung des Strahls eine laterale und eine vertikale Ausdehnung aufweist. Durchdringt die reflektierende Innenfläche die aktive Zone vollständig, kann das
Strahlprofil in einer Seitenansicht vollständig mit der reflektierenden Innenfläche überlappen und reflektiert werden .
Gemäß einer Ausführungsform umfasst die aktive Zone einen Ausbreitungsbereich. Die Strahlung weist bevorzugt eine
Ausbreitungsrichtung entlang der aktiven Zone auf, die durch eine longitudinale Komponente des Ausbreitungsbereichs vorgegeben ist. Im Querschnitt zur Ausbreitungsrichtung weist das Strahlprofil eine vertikale und laterale Ausdehnung auf, die durch eine vertikale und laterale Ausdehnung des
Ausbreitungsbereichs vorgegeben ist.
Gemäß einer Ausführungsform ist die aktive Zone innerhalb des Ausbreitungsbereichs angeordnet. Bevorzugt überragt der
Ausbreitungsbereich die aktive Zone in vertikaler Richtung. Das Strahlprofil kann damit die aktive Zone in vertikaler Richtung überragen. Weiterhin kann der Ausbreitungsbereich die gleiche Dimension in lateraler Richtung wie die aktive Zone aufweisen.
Der Ausbereitungsbereich ist bevorzugt zwischen der ersten Mantelschicht und der zweiten Mantelschicht angeordnet.
Beispielsweise kann der Ausbreitungsbereich Materialien umfassen, die verschieden von der ersten Mantelschicht und der zweiten Mantelschicht sind. Die Mantelschichten weisen in diesem Fall einen geringeren Brechungsindex für die Strahlung auf als der Ausbreitungsbereich. Durch Wahl des
Brechungsindexes des Ausbreitungsbereichs kann beispielsweise die vertikale Ausdehnung des Ausbreitungsbereichs und damit des Strahlprofils vorgegeben sein.
Gemäß einer Ausführungsform durchdringt die reflektierende Innenfläche den Ausbreitungsbereich nur teilweise. Das heißt, der Ausbreitungsbereich wird nicht vollständig durch die reflektierende Innenfläche durchbrochen. In diesem Fall kann das Strahlprofil in einer Seitenansicht teilweise mit der reflektierenden Innenfläche überlappen, wobei sich Strahlung des nicht überlappenden Teils des Strahlprofils weiter im Ausbreitungsbereich ausbreiten kann.
Beispielsweise durchdringt die reflektierende Innenfläche den Ausbreitungsbereich zu höchstens 70 %. In diesem Fall kann höchstens 70 % der Strahlung von der reflektierenden
Innenfläche reflektiert werden. Alternativ ist es möglich, dass die reflektierende Innenfläche den Ausbreitungsbereich höchstens zu 50 % durchdringt und Strahlung höchstens zu 50 % von der reflektierenden Innenfläche reflektiert werden kann. Weiterhin ist es möglich, dass die reflektierende Innenfläche den Ausbreitungsbereich höchstens zu 30 % durchdringt und Strahlung höchstens zu 30 % von der reflektierenden
Innenfläche reflektiert werden kann.
Grenzen die zumindest zwei aktiven Bereiche direkt aneinander an, ist es möglich, dass der Ausbreitungsbereich nicht durchbrochen ist.
Gemäß einer Ausführungsform durchdringt die reflektierende Außenfläche die aktive Zone vollständig. Das Strahlprofil kann in diesem Fall in einer Seitenansicht vollständig mit der reflektierenden Außenfläche überlappen und reflektiert werden .
Gemäß einer Ausführungsform durchdringen die reflektierende Innenfläche und die reflektierende Außenfläche die
Halbleiterschichtenfolge nicht vollständig. Bevorzugt ist die erste Mantelschicht der Halbleiterschichtenfolge nicht vollständig von der reflektierenden Innenfläche und der reflektierenden Außenfläche durchdrungen. Das heißt, die erste Mantelschicht ist zusammenhängend ausgebildet.
Weiterhin weist die erste Mantelschicht keine Öffnungen auf, die die erste Mantelschicht durchdringen.
Gemäß einer Ausführungsform ist eine erste Kontaktschicht auf einer Deckfläche der Halbleiterschichtenfolge angeordnet. Die erste Kontaktschicht ist bevorzugt elektrisch leitend ausgebildet und zur elektrischen Kontaktierung der Halbleiterschichtenfolge eingerichtet und vorgesehen.
Bevorzugt bedeckt die erste Kontaktschicht die Deckfläche der Halbleiterschichtenfolge zu großen Teilen. Die erste
Kontaktschicht bedeckt die Halbleiterschichtenfolge bevorzugt zu 80 % oder 90 %. Die erste Kontaktschicht umfasst bevorzugt ein Metall oder besteht daraus.
Gemäß einer Ausführungsform ist eine zweite Kontaktschicht auf einer Bodenfläche der Halbleiterschichtenfolge
angeordnet. Die zweite Kontaktschicht ist bevorzugt
elektrisch leitend ausgebildet und zur elektrischen
Kontaktierung der Halbleiterschichtenfolge eingerichtet und vorgesehen. Die Bodenfläche der Halbleiterschichtenfolge liegt der Deckfläche gegenüber. Die zweite Kontaktschicht ist bevorzugt bereichsweise auf der Bodenfläche der
Halbleiterschichtenfolge angeordnet. Die zweite
Kontaktschicht umfasst bevorzugt ein Metall oder besteht daraus .
Die zweite Kontaktschicht weist beispielsweise zumindest zwei Kontaktbereiche auf, die jeweils in lateraler Richtung beabstandet voneinander auf der Bodenfläche der
Halbleiterschichtenfolge angeordnet sind. Weiterhin weisen die zumindest zwei Kontaktbereiche jeweils eine Breite und eine Länge auf. Die Breite der zumindest zwei Kontaktbereiche ist bevorzugt an jeder Stelle gleich groß ausgebildet.
Alternativ kann sich die Breite der zumindest zwei
Kontaktbereiche in Richtung des elektrisch isolierenden
Bereichs verjüngen oder verbreitern. Gemäß einer Ausführungsform geben die erste Kontaktschicht und die zweite Kontaktschicht die lateralen Dimensionen jedes aktiven Bereichs vor.
Weist die zweite Kontaktschicht die zumindest zwei
Kontaktbereiche auf, überlappen die zumindest zwei
Kontaktbereiche in Draufsicht bevorzugt jeweils mit einem der zumindest zwei aktiven Bereiche. In den überlappenden
Bereichen ist eine Stromdichte des einzuprägenden Stroms vergleichsweise hoch. In den überlappenden Bereichen ist die Stromdichte bevorzugt so groß, dass die aktive Zone Strahlung emittiert und damit die zumindest zwei aktiven Bereiche bildet. Das heißt, die lateralen Dimensionen der zumindest zwei aktiven Bereiche sind bevorzugt jeweils durch die Breite und die Länge der zumindest zwei Kontaktbereiche vorgegeben. Bevorzugt weist ein aktiver Bereich eine größere Fläche auf als ein zugeordneter Kontaktbereich.
Alternativ umfasst der Halbleiterchip einen Stegwellenleiter, der die erste Mantelschicht, die zweite Mantelschicht
und/oder die aktive Zone umfasst. Der Stegwellenleiter ist durch einen Vorsprung gebildet, der die erste Mantelschicht, die zweite Mantelschicht und/oder die aktive Zone umfasst.
Die laterale Dimension des Stegwellenleiters gibt die
laterale Dimension des aktiven Bereichs vor. Flanken des Stegwellenleiters können jeweils von einer
Passivierungsschicht bedeckt sein, die einen Brechungsindex aufweisen, der jeweils verschieden zu einem Brechungsindex der ersten Mantelschicht und/oder der zweiten Mantelschicht ist. Damit können die lateralen Dimensionen des aktiven
Bereichs vorteilhafterweise besonders gut vorgegeben werden. Gemäß einer Ausführungsform weist die
Halbleiterschichtenfolge eine Vielzahl aktiver Bereiche auf, die paarweise gegenüberliegend und kreisförmig angeordnet sind. In diesem Fall weist die zweite Kontaktschicht
bevorzugt eine Vielzahl von Kontaktbereichen auf, die
bevorzugt paarweise gegenüberliegend und kreisförmig
angeordnet sind.
Die Kontaktbereiche geben bevorzugt jeweils eine Länge und Breite der aktiven Bereiche vor. Die paarweise
gegenüberliegenden aktiven Bereiche weisen bevorzugt eine gemeinsame Achse auf, die sich entlang der Längen von sich paarweise gegenüberliegenden aktiven Bereichen erstreckt. Zwischen direkt benachbarten Achsen zweier sich paarweise gegenüberliegenden aktiven Bereichen ist bevorzugt jeweils ein Winkel angeordnet. Die Achsen schneiden sich in diesem Fall im elektrisch isolierenden Bereich. Bevorzugt sind die Winkel zwischen den Achsen äquidistant. Weiterhin können direkt benachbarte Achsen zweier sich paarweise
gegenüberliegenden aktiven Bereiche jeweils einen Winkel von 180°/n aufweisen. In diesem Fall ist n die gesamte Anzahl der Achsen und n*2 ist die gesamte Anzahl der aktiven Bereiche. Weist der Halbleiterchip direkt benachbarte Achsen auf, so verläuft der Ausbreitungsbereich entlang jeweils einer der Achsen. Direkt benachbarte Ausbreitungsbereiche weisen bevorzugt einen Winkel von 180°/n auf, wobei n die gesamte Anzahl der Ausbreitungsbereiche ist. Durch eine solche
Anordnung wird vorteilhafterweise eine besonders homogene Abstrahlcharakteristik erzielt.
Gemäß einer Ausführungsform weist die
Halbleiterschichtenfolge eine Vielzahl aktiver Bereiche auf, die paarweise gegenüberliegend und/oder kreisförmig angeordnet sind. Beispielsweise erstrecken sich direkt benachbarte Achsen zweier sich paarweise gegenüberliegenden aktiver Bereiche parallel zueinander.
Gemäß einer Ausführungsform ist auf der
Halbleiterschichtenfolge im Bereich der reflektierenden
Außenfläche eine Reflexionsbeschichtung angeordnet. Bevorzugt ist die Reflexionsbeschichtung auf der Deckfläche der
Halbleiterschichtenfolge angeordnet und kann mit dieser in direktem Kontakt stehen. Die Reflexionsbeschichtung weist für die Strahlung bevorzugt eine Reflektivität von mindestens 90 %, 95 % oder 99 % auf. Damit kann es sich bei der
Reflexionsbeschichtung um eine hochreflektierende
Beschichtung handeln.
Gemäß einer Ausführungsform ist auf der
Halbleiterschichtenfolge im elektrisch isolierenden Bereich eine Antireflexbeschichtung angeordnet. Die
Antireflexbeschichtung ist bevorzugt auf der Deckfläche der Halbleiterschichtenfolge angeordnet und kann mit dieser in direktem Kontakt stehen. Eine Reflexion an der Grenzfläche von der Deckfläche der Halbleiterschichtenfolge zur
Antireflexbeschichtung liegt beispielsweise bei höchstens 20 %, 10 %, 5 %, 0,0001 % oder 0,00001 %.
Eine Idee des hier beschriebenen Halbleiterchips ist unter anderem, dass die Halbleiterschichtenfolge zumindest zwei aktive Bereiche aufweist, die im Betrieb jeweils
elektromagnetische Strahlung erzeugen. In den aktiven
Bereichen emittierte Strahlung kann sich in dem
Ausbreitungsbereich in Richtung reflektierender Außenfläche ausbreiten. Die Strahlung kann an der reflektierenden
Außenfläche in Richtung Deckfläche der Halbleiterschichtenfolge reflektiert werden. Dort kann die Strahlung zu großen Teilen von der Reflexionsbeschichtung zurück zur reflektierenden Außenfläche reflektiert werden.
Die zunächst in Richtung der reflektierenden Außenfläche emittierte Strahlung wird damit in Richtung des isolierenden Bereichs zurückreflektiert. Die zurückreflektierte Strahlung sowie die in Richtung des isolierenden Bereichs emittierte Strahlung können nachfolgend an der reflektierenden
Innenfläche in Richtung Deckfläche der
Halbleiterschichtenfolge reflektiert werden und über die Antireflexbeschichtung zumindest teilweise aus dem
Halbleiterchip ausgekoppelt werden.
Vorteilhafterweise ist so eine Lichtauskoppeleffizienz und die Abstrahlcharakteristik des Halbleiterchips verbessert, da die emittierte Strahlung der aktiven Bereiche über die
Antireflexbeschichtung ausgekoppelt wird und sich im Fernfeld überlagern kann.
Gemäß einer Ausführungsform ist auf der
Halbleiterschichtenfolge im Bereich der reflektierenden
Außenfläche eine Antireflexbeschichtung angeordnet und auf der Halbleiterschichtenfolge im elektrisch isolierenden
Bereich eine Reflexionsbeschichtung angeordnet. Die
emittierte Strahlung der aktiven Bereiche wird in diesem Fall über die Antireflexbeschichtung über der reflektierenden Außenfläche ausgekoppelt. Mit Vorteil wird die Strahlung nicht lokal im Bereich der Antireflexbeschichtung überlagert und eine geringere Erwärmung des Halbleiterchips kann erzielt werden .
Gemäß einer Ausführungsform ist auf der
Halbleiterschichtenfolge im Bereich der reflektierenden Außenfläche und im elektrisch isolierenden Bereich eine
Antireflexbeschichtung angeordnet. Die emittierte Strahlung der aktiven Bereiche wird in diesem Fall über die
Antireflexbeschichtung über der reflektierenden Außenfläche und über der reflektierenden Innenfläche ausgekoppelt. Damit kann eine Wärmebelastung des Halbleiterchips weiter
verringert werden.
Für den Fall, dass die zumindest zwei aktiven Bereiche aneinander angrenzen und der Halbleiterchip damit keinen elektrisch isolierenden Bereich aufweist, ist die
Antireflexbeschichtung lediglich auf der
Halbleiterschichtenfolge im Bereich der reflektierenden
Außenfläche angeordnet. Alternativ kann die
Antireflexbeschichtung auf der Halbleiterschichtenfolge im Bereich der reflektierenden Außenfläche, die einem der aktiven Bereiche zugeordnet ist, angeordnet sein. Im Bereich der reflektierenden Außenfläche, die einem gegenüberliegenden aktiven Bereich zugeordnet ist, kann auf der
Halbleiterschichtenfolge in diesem Fall die
Reflexionsbeschichtung angeordnet sein.
Gemäß einer Ausführungsform ist der strahlungsemittierende Halbleiterchip eine superlumineszente lichtemittierende Diode mit einer erhöhten Helligkeit und/oder einem erhöhten
Lichtstrom gegenüber einer herkömmlichen lichtemittierenden Diode. Die erzeugte Strahlung der superlumineszenten
lichtemittierenden Diode kann im Ausbreitungsbereich
verstärkt werden. Beispielsweise kann Strahlung, die sich in Richtung der reflektierenden Außenfläche ausbreitet, mittels der Reflexionsbeschichtung und nochmaliger Reflexion an der reflektierenden Außenfläche in Richtung reflektierender
Innenfläche gelenkt werden. Emittierte Strahlung, die sich in Richtung der Innenfläche ausbreitet, kann sich
vorteilhafterweise mit der zurückreflektierten, von der reflektierenden Außenfläche kommenden Strahlung, überlagern. Vorteilhafterweise können die so überlagerten Strahlungen der aktiven Bereiche im Bereich der Antireflexbeschichtung überlagert werden. Die ausgekoppelte Strahlung ist damit verstärkt und weist eine erhöhte Helligkeit und/oder
Lichtstrom auf.
Im Unterschied zu einer Laserdiode weisen superlumineszente lichtemittierende Dioden keinen Resonator auf. In Verbindung mit der superlumineszenten lichtemittierenden Diode wird Strahlung vorteilhafterweise verstärkt, wobei die Strahlung eine vergleichsweise geringe zeitliche Kohärenz und eine vergleichsweise große räumliche Kohärenz aufweist.
Gemäß einer Ausführungsform erzeugt der
strahlungsemittierende Halbleiterchip Laserstrahlung. In diesem Fall ist der Halbleiterchip beispielsweise eine
Laserdiode, insbesondere eine Halbleiterlaserdiode. Die vom Halbleiterchip erzeugte Laserstrahlung weist bevorzugt eine vergleichsweise große zeitliche Kohärenz und eine
vergleichsweise große räumliche Kohärenz auf. In diesem Fall ist die Laserstrahlung kohärente Strahlung. Die von den zwei aktiven Bereichen emittierte Strahlung ist in diesem Fall bevorzugt monochromatisches und kohärentes Laserlicht. Die Strahlung weist damit vorteilhafterweise eine vergleichsweise geringe Bandbreite auf bei gleichzeitigem vergleichsweise hohem Lichtstrom.
Mittels einem Anteil der Strahlung, die an der Innenfläche reflektiert wird, und einem Anteil der Strahlung, die an der Antireflexbeschichtung reflektiert wird, kann der Halbleiterchip von einer superlumineszenten
lichtemittierenden Diode zu einer Laserdiode umgewandelt werden .
Ist die reflektierende Innenfläche beispielsweise so
ausgebildet, dass diese den Ausbreitungsbereich nur teilweise durchdringt, kann sich erzeugte Strahlung teilweise zwischen gegenüberliegenden reflektierenden Außenflächen im
Ausbreitungsbereich ausbreiten. Der Ausbreitungsbereich bildet in diesem Fall einen Resonator für die Strahlung.
Durch Überlagerung der Strahlung, die sich zwischen den gegenüberliegenden reflektierenden Außenflächen im
Ausbreitungsbereich ausbreiten, ist beispielsweise Laserlicht erzeugbar, das teilweise über die reflektierende Innenfläche und die Antireflexbeschichtung ausgekoppelt wird.
Weist der Halbleiterchip beispielsweise die Vielzahl von aktiven Bereichen auf, überlagert sich das Laserlicht der Paare der Vielzahl von aktiven Bereichen. Damit ist die
Auskoppeleffizienz des Halbleiterchips mit Vorteil weiter erhöht .
Weiterhin kann mittels der Antireflexbeschichtung
vorteilhafterweise ein Reflexionsgrad von Strahlung
vorgegeben sein. Damit kann ein Anteil der Strahlung mittels der Antireflexbeschichtung auf der ersten Mantelschicht zurück in den Ausbreitungsbereich, der als Resonator
ausgebildet sein kann, geführt werden.
Gemäß einer Ausführungsform sind Eigenschaften der
elektromagnetischen Strahlung mittels einer Dicke der aktiven Bereiche und einer Breite der zweiten Kontaktschicht
vorgegeben. Bevorzugt weist die Strahlung in einem Fernfeld eine schnelle Achse und eine langsame Achse auf. Im Fernfeld breitet sich die Strahlung als ebene Welle im Raum aus. Die Schwingungsrichtung der Strahlung, bei der die ebene Welle die größere Ausbreitungsgeschwindigkeit aufweist, heißt „schnelle Achse", die Schwingungsrichtung, die zur schnellen Achse senkrecht steht und eine kleinere
Ausbreitungsgeschwindigkeit aufweist, heißt „langsame Achse".
Durch die Breite der zweiten Kontaktschicht kann die Breite der aktiven Bereiche vorgegeben sein. Durch die Breite der aktiven Bereiche kann weiterhin die langsame Achse vorgegeben sein. Ist die Breite vergleichsweise groß ausgebildet, so weist die langsame Achse in der Regel eine vergleichsweise geringe Breite auf. Ist die Breite vergleichsweise klein ausgebildet, so weist die langsame Achse in der Regel einen vergleichsweise kleinen Wert auf.
Gemäß einer Ausführungsform verbreitert oder verjüngt sich die Kontaktschicht zum elektrisch isolierenden Bereich hin. Verbreitert oder verjüngt sich die Kontaktschicht zum
elektrisch isolierenden Bereich hin kann die elektrische Strahlung eine vergleichsweise breite Mode in einem breiteren Bereich aufweisen. Verbreitert sich die Kontaktschicht, so weist die schnelle Achse einen vergleichsweise hohen Wert auf. Verjüngt sich die Kontaktschicht, so kann die
vergleichsweise breite Mode in einem breiteren Bereich durch den verjüngenden Bereich ausgefiltert werden und die schnelle Achse weist einen vergleichsweise kleinen Wert auf.
Vorteilhafterweise kann mittels der sich verbreiternden oder verjüngenden Kontaktschicht eine hohe Sättigung erzielt werden . Mittels der Dicke der aktiven Bereiche kann die schnelle Achse vorgegeben sein. Ist die Dicke vergleichsweise groß ausgebildet, so weist die schnelle Achse in der Regel eine vergleichsweise geringe Breite auf. Ist die Dicke
vergleichsweise klein ausgebildet, so weist die schnelle Achse in der Regel eine vergleichsweise große Breite auf.
Es wird darüber hinaus ein Verfahren zur Herstellung eines strahlungsemittierenden Halbleiterchips angegeben, mit dem ein hier beschriebener strahlungsemittierender Halbleiterchip hergestellt werden kann. Sämtliche in Verbindung mit dem strahlungsemittierenden Halbleiterchip offenbarten Merkmale und Ausführungsformen sind daher auch in Verbindung mit dem Verfahren anwendbar und umgekehrt.
Gemäß einer Ausführungsform des Verfahrens wird eine
Halbleiterschichtenfolge mit einer aktiven Zone
bereitgestellt, die dazu geeignet ist, elektromagnetische Strahlung zu erzeugen.
Gemäß einer Ausführungsform des Verfahrens wird eine äußere Ausnehmung in der Halbleiterschichtenfolge erzeugt. Die äußere Ausnehmung durchdringt die aktive Zone bevorzugt vollständig. Die äußere Ausnehmung wird beispielsweise durch Materialabtrag der Halbleiterschichtenfolge erzeugt. Die Ausnehmung wird beispielsweise mittels eines chemischen Ätzprozesses erzeugt.
Gemäß einer Ausführungsform des Verfahrens wird eine
reflektierende Schicht auf eine Seitenfläche der äußeren Ausnehmung aufgebracht. Die reflektierende Schicht bedeckt die Seitenfläche der Ausnehmung bevorzugt vollständig und bildet die reflektierende Außenfläche. Gemäß einer Ausführungsform des Verfahrens wird eine
elektrisch isolierende Schicht auf einen zentralen Bereich der Halbleiterschichtenfolge aufgebracht. In Draufsicht ist der zentrale Bereich in der Mitte der
Halbleiterschichtenfolge angeordnet. Das heißt, der zentrale Bereich weist in Draufsicht bevorzugt maximale Abstände zu Seitenbereichen der Halbleiterschichtenfolge auf.
Die elektrisch isolierende Schicht bildet den elektrisch isolierenden Bereich. Die elektrisch isolierende Schicht und die reflektierende Schicht können beispielsweise mittels chemischer Gasphasenabscheidung (englisch Chemical vapor deposition, kurz CVD) oder einer physikalischen
Gasphasenabscheidung (englisch physical vapor deposition, kurz PVD) aufgebracht werden. Die reflektierende Schicht und/oder die elektrisch isolierende Schicht kann/können beispielsweise aus einer Vielzahl von Einzelschichten bestehen .
Gemäß einer Ausführungsform des Verfahrens weist die
zumindest eine Seitenfläche der äußeren Ausnehmung einen Winkel von mindestens 35° und höchstens 55° zu einer
Haupterstreckungsebene des Halbleiterchips auf.
Gemäß einer Ausführungsform des Verfahrens wird eine innere Ausnehmung in der Halbleiterschichtenfolge im zentralen Bereich erzeugt.
Gemäß einer Ausführungsform des Verfahrens wird die
elektrisch isolierende Schicht auf einer Seitenfläche der inneren Ausnehmung aufgebracht. Die elektrisch isolierende Schicht kann die Seitenfläche der inneren Ausnehmung
bevorzugt vollständig bedecken.
Gemäß einer Ausführungsform des Verfahrens schließt die
Seitenfläche der inneren Ausnehmung einen Winkel von
mindestens 35° und höchstens 55° mit einer
Haupterstreckungsebene des Halbleiterchips ein.
Gemäß einer Ausführungsform des Verfahrens wird die
Halbleiterschichtenfolge von einem Aufwachssubstrat entfernt. Die Halbleiterschichtenfolge ist nach dem Entfernen des
Aufwachssubstrats an diesem Bereich frei zugänglich.
Gemäß einer Ausführungsform des Verfahrens wird auf der
Halbleiterschichtenfolge ein Träger erzeugt. Beispielsweise kann ein vorgefertigter Träger formschlüssig über eine Fläche der Halbleiterschichtenfolge aufgebracht werden, die die Ausnehmungen aufweist. Bevorzugt wird der Träger vor dem Entfernen des Aufwachssubstrats erzeugt.
Alternativ wird ein Vergussmaterial über eine Fläche der Halbleiterschichtenfolge aufgebracht, die die Ausnehmungen aufweist. Das Vergussmaterial füllt die innere Ausnehmung und die äußere Ausnehmung in der Halbleiterschichtenfolge
bevorzugt vollständig aus. Weiterhin kann das aufgebrachte Vergussmaterial die Ausnehmung überragen, sodass eine
zusammenhängende Schicht des Vergussmaterials erzeugt wird. Bevorzugt liegt das Vergussmaterial beim Aufbringen in einer fließfähigen Form vor. In diesem Fall wird das
Vergussmaterial in der Regel nach dem Aufbringen ausgehärtet. Das ausgehärtete Vergussmaterial bildet bevorzugt den Träger und ist die mechanisch stabilisierende Komponente des
Halbleiterchips . Gemäß einer Ausführungsform des Verfahrens ist mittels dem Verfahren eine Vielzahl von strahlungsemittierenden
Halbleiterchips herstellbar. Bevorzugt können die Vielzahl von Halbleiterchips auf einem gemeinsamen Wafer erzeugt werden, der beispielsweise nach dem Erzeugen der
Halbleiterchips vereinzelt wird.
Nachfolgend werden der strahlungsemittierende Halbleiterchip und das Verfahren zur Herstellung des strahlungsemittierenden Halbleiterchips anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert .
Die Figuren 1 bis 8 zeigen schematische Darstellungen eines strahlungsemittierenden Halbleiterchips gemäß verschiedener Ausführungsbeispiele, die Figuren 9 bis 12 zeigen schematische Schnittdarstellungen von Verfahrensstadien eines Verfahrens zur Herstellung eines strahlungsemittierenden Halbleiterchips gemäß einem
Ausführungsbeispiel, die Figuren 13 bis 15 zeigen exemplarisch Messungen des Fernfelds von elektromagnetischer Strahlung, anhand der Figuren 16 bis 18 wird exemplarisch eine Messung des Lichtstroms von elektromagnetischer Strahlung erläutert, die Figuren 19 bis 24 zeigen Simulationen des Fernfelds von elektromagnetischer Strahlung gemäß jeweils einem
Ausführungsbeispiel, die Figuren 25 und 26 zeigen Messungen des Fernfelds von elektromagnetischer Strahlung eines strahlungsemittierenden Halbleiterchips gemäß einem Ausführungsbeispiel, und die Figuren 27 bis 31 zeigen schematische Darstellungen eines Ausschnitts eines strahlungsemittierenden Halbleiterchips gemäß jeweils einem Ausführungsbeispiel.
Gleiche, gleichartige oder gleich wirkende Elemente sind in den Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Die Figuren und die Größenverhältnisse der in den Figuren
dargestellten Elemente untereinander sind nicht als
maßstäblich zu betrachten. Vielmehr können einzelne Elemente zur besseren Darstellbarkeit und/oder für eine bessere
Verständlichkeit übertrieben groß dargestellt sein.
Die schematische Schnittdarstellung der Figur 1 zeigt das Ausführungsbeispiel eines hier beschriebenen Halbleiterchips 1 entlang einer in Figur 2 dargestellten Schnittlinie A-A.
Der Halbleiterchip 1 gemäß dem Ausführungsbeispiel der
Figuren 1 und 2 umfasst eine Halbleiterschichtenfolge 2 mit zumindest zwei aktiven Bereichen 6, die im Betrieb Strahlung erzeugen. Figur 1 zeigt hierbei eine Schnittdarstellung entlang der in Figur 2 dargestellten Schnittlinie A-A. Die Halbleiterschichtenfolge 2 weist eine erste Mantelschicht 3 und eine zweite Mantelschicht 4 auf, zwischen denen eine aktive Zone 5 angeordnet ist, die die aktiven Bereiche 6 umfasst. Die aktiven Bereiche 6 sind in lateraler Richtung beabstandet zueinander und in einer gemeinsamen Ebene
angeordnet. Weiterhin umfasst ein Ausbreitungsbereich 12 die aktive Zone 5. Die von den aktiven Bereichen 6 erzeugte Strahlung breitet sich im Ausbreitungsbereich 12 aus, der sich parallel zur aktiven Zone 5 erstreckt.
Seitlich jedes aktiven Bereichs 6 ist eine reflektierende Außenfläche 8 angeordnet. Die reflektierende Außenfläche 8 weist einen Winkel von ungefähr 45° zu einer
Haupterstreckungsebene des Halbleiterchips auf. Weiterhin weist der Halbleiterchip einen elektrisch isolierenden
Bereich 7 auf, der zwischen den aktiven Bereichen 6
angeordnet ist. Der elektrisch isolierende Bereich 7 weist eine reflektierende Innenfläche 9 auf, die gegenüber der reflektierenden Außenfläche 9 angeordnet ist. Weiterhin ist der elektrisch isolierende Bereich als Vorsprung 10
ausgebildet, der von der reflektierenden Innenfläche 9 seitlich begrenzt ist. Die reflektierende Innenfläche 9 weist einen Winkel von ungefähr 45° zu einer Haupterstreckungsebene des Halbleiterchips 1 auf.
Die reflektierende Außenfläche 8 und die reflektierende
Innenfläche 9 durchdringen die aktive Zone 4 und den
Ausbreitungsbereich 12 vollständig. Ferner weist der
Halbleiterchip 1 einen Träger 24 auf, der eine der
reflektierenden Innenfläche 9 und der reflektierenden
Außenfläche 8 zugewandte Fläche der Halbleiterschichtenfolge formschlüssig bedeckt.
In einem Querschnitt senkrecht zur Haupterstreckungsebene des Halbleiterchips 1, der der Schnittlinie A-A in der Figur 2 entspricht, umfasst die reflektierende Außenfläche 8 einen ersten Bereich 8a und einen zweiten Bereich 8b, die sich gegenüberliegen. Jedem Bereich der reflektierenden
Außenfläche 8a, 8b ist ein aktiver Bereich 6 zugeordnet.
Weiterhin umfasst die reflektierende Innenfläche 9 in dem Querschnitt senkrecht zur Haupterstreckungsebene des
Halbleiterchips 1 einen ersten Bereich 9a und einen zweiten Bereich 9b, die sich gegenüberliegen. Jedem Bereich der reflektierenden Innenfläche 9a, 9b ist ein aktiver Bereich 6 zugeordnet .
Zwischen dem ersten Bereich der reflektierenden Außenfläche 8a und dem ersten Bereich der reflektierenden Innenfläche 9a ist ein aktiver Bereich 6 angeordnet. Weiterhin ist zwischen dem zweiten Bereich der reflektierenden Außenfläche 8b und dem zweiten Bereich der reflektierenden Innenfläche 9b ein aktiver Bereich 6 angeordnet.
Auf einer Deckfläche der Halbleiterschichtenfolge 2 ist eine erste Kontaktschicht 13 bereichsweise angeordnet. Weiterhin ist eine zweite Kontaktschicht 14 auf einer Bodenfläche der Halbleiterschichtenfolge 2 angeordnet. Neben der zweiten Kontaktschicht 13 ist auf der Deckfläche der
Halbleiterschichtenfolge 2 im Bereich der reflektierenden Außenfläche 8 eine Reflexionsbeschichtung 15 angeordnet. Bei der Reflexionsbeschichtung 15 handelt es sich bevorzugt um eine hochreflektierende Beschichtung. Weiterhin ist auf der Deckfläche der Halbleiterschichtenfolge 2 im elektrisch isolierenden Bereich 7 eine Antireflexbeschichtung 16 angeordnet .
Die zweite Kontaktschicht 14 weist gemäß dem Querschnitt der Schnittlinie A-A in der Figur 2 einen ersten Kontaktbereich 14a und einen zweiten Kontaktbereich 14b auf, die jeweils in lateraler Richtung beabstandet voneinander auf einer
Bodenfläche der Halbleiterschichtenfolge 2 angeordnet sind. Weiterhin weisen die Kontaktbereiche 14a, 14b jeweils eine Breite und eine Länge auf. Gemäß den in Figur 1 dargestellten Pfeilen sind
Ausbreitungsrichtungen von Strahlungen dargestellt. Die in den aktiven Bereichen erzeugte Strahlung bildet jeweils einen Strahl mit einem Strahlprofil, das im Querschnitt senkrecht zu einer Haupterstreckungsrichtung des Strahls eine laterale und eine vertikale Ausdehnung aufweist. Strahlung, die sich in Richtung der reflektierenden Außenfläche 8 ausbreitet, wird mittels der Reflexionsbeschichtung 15 und nochmaliger Reflexion an der reflektierenden Außenfläche 8 in Richtung der reflektierenden Innenfläche 9 gelenkt. Emittierte
Strahlung, die sich in Richtung der reflektierenden
Innenfläche 9 ausbreitet, überlagert sich mit der an der reflektierenden Außenfläche 8 reflektierten Strahlung. Die so überlagerten Strahlungen der aktiven Bereiche 6 werden im Bereich der Antireflexbeschichtung 16 überlagert und
ausgekoppelt. Die ausgekoppelte Strahlung ist damit verstärkt und weist eine erhöhte Helligkeit und einen erhöhten
Lichtstrom auf.
Der strahlungsemittierende Halbleiterchip 2 gemäß dem
Ausführungsbeispiel der Figuren 1 und 2 ist als
superlumineszente lichtemittierende Diode ausgebildet.
Wie in der Draufsicht der Figur 2 gezeigt, ist die
reflektierende Außenfläche 8 bei dem Halbleiterchip gemäß dem Ausführungsbeispiel der Figuren 1 und 2 zusammenhängend ausgebildet. Die reflektierende Außenfläche 8 umschließt den elektrisch isolierenden Bereich 7, der durch die
reflektierende Innenfläche 9 gebildet ist, vollständig.
Die erste Kontaktschicht 13 bedeckt die Deckfläche der
Halbleiterschichtenfolge 1 zu großen Teilen. Weiterhin weist der Halbleiterchip eine Vielzahl von Kontaktbereichen 14c auf. Die erste Kontaktschicht 13 und die zweite
Kontaktschicht 14 mit der Vielzahl von Kontaktbereichen 14c geben die lateralen Dimensionen jedes aktiven Bereichs 6 vor. Bevorzugt weist ein aktiver Bereich 6 hierbei eine größere Fläche auf als ein zugeordneter Kontaktbereich der zweiten Kontaktschicht 14.
Die aktiven Bereiche 6, die durch die Vielzahl von
Kontaktbereichen 14c vorgegeben sind, sind paarweise
gegenüberliegend und kreisförmig angeordnet. Die
Kontaktbereiche der Vielzahl von Kontaktbereichen 14c geben jeweils eine Länge und Breite der aktiven Bereiche 6 vor. Die paarweise gegenüberliegenden aktiven Bereiche 6 weisen eine gemeinsame Achse (siehe beispielsweise Schnitt A-A) auf, die sich entlang der Längen erstreckt. Zwischen den Achsen von sich paarweise gegenüberliegenden aktiven Bereichen 6 ist ein Winkel angeordnet. Die Achsen schneiden sich in diesem Fall im elektrisch isolierenden Bereich 7. Weiterhin sind die Winkel zwischen den Achsen äquidistant.
Der Halbleiterchip 1 ist zudem von einem Rahmen 20 umgeben. Der Rahmen 20 trennt einen funktionalen Bereich nach außen hin ab. Der Rahmen 20 ist beispielsweise eine Erhebung oder eine Senke.
Im Unterschied zum Ausführungsbeispiel gemäß der Figuren 1 und 2 durchdringt die reflektierende Innenfläche 9 des
Halbleiterchips 1 gemäß dem Ausführungsbeispiel der Figur 3 den Ausbreitungsbereich 12 teilweise.
In diesem Ausführungsbeispiel ist der Ausbreitungsbereich 12 um die aktive Zone 5 angeordnet. Der Ausbreitungsbereich 12 überragt die aktive Zone 5 in vertikaler Richtung. Das heißt, dass das Strahlprofil des Strahls die aktive Zone 5 in vertikaler Richtung überragt.
Der Ausbereitungsbereich 12 ist zwischen der ersten
Mantelschicht 3 und der zweiten Mantelschicht 4 angeordnet. Beispielsweise kann der Ausbreitungsbereich 12 Materialien umfassen, die verschieden von den Materialien der ersten Mantelschicht 3 und der zweiten Mantelschicht 4 sind. Die Mantelschichten 3, 4 weisen in diesem Fall für die Strahlung einen geringeren Brechungsindex auf als der
Ausbreitungsbereich 12.
Die erzeugte Strahlung breitet sich damit teilweise zwischen gegenüberliegenden reflektierenden Außenflächen 8 im
Ausbreitungsbereich 12 aus. Der Ausbreitungsbereich 12 bildet bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel einen Resonator für die Strahlung. Mittels der Antireflexbeschichtung kann beispielsweise ein Reflexionsgrad der Strahlung vorgegeben sein. Damit kann ein Anteil der Strahlung mittels der
Antireflexbeschichtung 16 zurück in den Ausbreitungsbereich 12, der als Resonator ausgebildet sein kann, geführt werden.
Wird ein vergleichsweise geringer Anteil der Strahlung von der reflektierenden Innenfläche 9 reflektiert und wird ein vergleichsweise großer Anteil der Strahlung von der
Antireflexbeschichtung 16 zurückreflektiert, so ist es möglich, Laserlicht zu erzeugen und auszukoppeln.
Im Unterschied zu den Ausführungsbeispielen in Verbindung mit den Figuren 1 und 2 oder 3 ist die Antireflexbeschichtung 16 über der reflektierenden Außenfläche 8 angeordnet. Weiterhin weist der Halbleiterchip 2 keinen isolierenden Bereich 7 auf. In diesem Ausführungsbeispiel grenzen die zumindest zwei aktiven Bereiche des Halbleiterchips direkt aneinander an.
Gemäß den Figuren 5, 6, 7 und 8 sind schematische
Darstellungen in Draufsicht eines Halbleiterchips 1 gemäß jeweils einem Ausführungsbeispiel gezeigt, bei dem die reflektierende Innenfläche 8 in Draufsicht die Form eines Kreises (Figur 5), eines runden Rings (Figur 6), eines
Vielecks (Figur 7) oder eines vieleckigen Rings (Figur 8) aufweist .
Bei dem Verfahren gemäß dem Ausführungsbeispiel der Figuren 9, 10, 11 und 12 wird zunächst eine Halbleiterschichtenfolge 2 auf einem Aufwachssubstrat 20 bereitgestellt (Figur 9) . In der Halbleiterschichtenfolge 2 wird eine innere Ausnehmung 23 und eine äußere Ausnehmung 23 (hier nicht gezeigt) erzeugt. Eine Seitenfläche der inneren Ausnehmung 23 weist einen
Winkel 21 von ungefähr 45° zu einer Haupterstreckungsebene des Halbleiterchips 1 auf.
Im Verfahrensschritt gemäß der Figur 10 wird eine elektrisch isolierende Schicht auf eine Seitenfläche der inneren
Ausnehmung 23 aufgebracht, die den elektrisch isolierenden Bereich 7 bildet. Weiterhin wird die zweite Kontaktschicht 14 auf der Halbleiterschichtenfolge 2 aufgebracht.
Weiterhin wird wie in Figur 11 gezeigt ein vorgefertigter Träger 24 formschlüssig über eine Fläche der
Halbleiterschichtenfolge 2 aufgebracht, die die Ausnehmungen 23, 22 aufweist. Der vorgefertigte Träger 24 umfasst
beispielsweise Silizium. Weiterhin kann der Träger 24 aus einem Verguss gebildet sein. Beispielsweise handelt es sich bei dem Verguss um ein Metall. Nachfolgend wird die Halbleiterschichtenfolge 2 von dem Aufwachssubstrat 20 entfernt .
In einem weiteren Verfahrensschritt gemäß der Figur 12 wird die erste Kontaktstruktur 13, die Antireflexbeschichtung 16 und die Reflexionsbeschichtung 15 (hier nicht gezeigt) auf die vom Aufwachssubstrat 20 freigelegte
Halbleiterschichtenfolge 2 aufgebracht.
In Figur 13 sind Messungen des Fernfelds von
elektromagnetischer Strahlung eines herkömmlichen
strahlungsemittierenden Halbleiterchips mit einem einzigen aktiven Bereich in einem Diagramm aufgetragen, bei dem eine normierte Strahlungsleistung Lnorm der Strahlung in
willkürlichen Einheiten gegenüber Polarkoordinaten Q in Grad [°] aufgetragen ist. Die gemessene Strahlungsleistung der Strahlung im Fernfeld wird hier von einem einzigen aktiven Bereich erzeugt.
Entlang einer schnellen Achse 18 weist die Strahlung eine Strahlungsleistung Lg auf, die eine Halbwertsbreite (englisch „full wldth half maxlmum" , kurz „FWHM") von beispielsweise 40° aufweist. Senkrecht zur schnellen Achse 18 ist eine langsame Achse 19 angeordnet, wie in einem
Polarkoordinatendiagramm der Figur 14 dargestellt. Strahlung entlang einer senkrecht zur schnellen Achse 18 stehenden langsamen Achse 19 weist eine Strahlungsleistung Lg mit einer
Halbwertsbreite von beispielsweise 8° auf (siehe Figur 13) .
Mittels der Breite des aktiven Bereichs kann die schnelle Achse 18 vorgegeben sein. Gemäß Figur 15 ist die Breite des aktiven Bereichs im Vergleich zu einem aktiven Bereich, wie in Figur 13 vorgegeben, breit ausgebildet, sodass sich die Halbwertsbreite der Strahlungsleistung der schnellen Achse L]_ auf beispielsweise 32° verkleinert.
Messungen des Lichtstroms F von Strahlung eines
Halbleiterchips gemäß einem Ausführungsbeispiel sind in Figur 16 dargestellt. In dem Diagramm ist der Lichtstrom F in willkürlichen Einheiten gegenüber einem an einen
Halbleiterchip angelegten Strom I in Milliampere [mA]
aufgetragen. Eine erste Kurve F]_ korrespondiert zu einem herkömmlichen Halbleiterchip, bei dem der Halbleiterchip nur einen einzigen aktiven Bereich aufweist. Eine zweite Kurve F2 korrespondiert zu einem Halbleiterchip 1 gemäß dem
Ausführungsbeispiel der Figur 4, bei dem der Halbleiterchip 1 zwei aktive Bereiche 6 aufweist. Der in Figur 17 exemplarisch gezeigte herkömmliche Halbleiterchip weist nur einen einzigen aktiven Bereich auf und ist der ersten Kurve F]_ zugeordnet. Der in Figur 18 exemplarisch gezeigte Halbleiterchip 1 weist zwei sich gegenüberliegende aktive Bereich 6 auf und ist der zweiten Kurve F2 zugeordnet.
Gemäß den Figuren 19, 20, 21, 22, 23 und 24 sind Simulationen des Fernfelds von Strahlung eines Halbleiterchips gemäß jeweils einem Ausführungsbeispiel dargestellt. Das Fernfeld der Strahlung ist dabei in einem Polarkoordinatendiagramm dargestellt. Die Ausführungsbeispiele der Figuren 19 und 20 korrespondieren zu einem Halbleiterchip 1 mit zwei sich gegenüberliegenden aktiven Bereichen 6. Die
Ausführungsbeispiele der Figuren 21 und 22 korrespondieren zu einem Halbleiterchip 1 mit acht sich paarweise
gegenüberliegenden aktiven Bereichen 6. Die
Ausführungsbeispiele der Figuren 23 und 24 korrespondieren zu einem Halbleiterchip 1 mit sechszehn sich paarweise gegenüberliegenden aktiven Bereichen 6.
Die Halbwertsbreite der Strahlungsleistung der Strahlung ist gemäß der Figuren 19, 21 und 23 auf der schnellen Achse 18 30° und auf der langsamen Achse 19 16°. Gemäß den Figuren 20, 22 und 24 beträgt die Halbwertsbreite auf der schnellen Achse 18 40° und auf der langsamen Achse 19 8°.
Gemäß der Figur 25 sind Messungen des Fernfelds von Strahlung in einem Diagramm aufgetragen, bei dem eine
Strahlungsleistung Le der Strahlung mit den Einheiten [mW/sr] gegenüber Polarkoordinaten Q in Grad [°] aufgetragen ist. Die Strahlung wird hier von einem Halbleiterchip 1 mit zwei gegenüberliegenden aktiven Bereichen 6 erzeugt. Entlang der schnellen Achse 18 weist die Strahlung eine
Strahlungsleistung Lg auf. Die Strahlung weist entlang der langsamen Achse 19 eine Strahlungsleistung Lg auf.
In diesem Ausführungsbeispiel weist die reflektierende
Außenfläche 8 und/oder die reflektierende Innenfläche 7 einen Winkel zu einer Haupterstreckungsebene des Halbleiterchips 1 auf, der von 45° verschieden ist, aber zwischen mindestens 35° und höchstens 55° liegt. Dadurch weist das Spektrum der Strahlungsleistung zwei voneinander getrennte Peaks auf.
Gemäß Figur 26 sind Strahlungsleistungen Lg des Fernfelds der Strahlung entlang der schnellen Achse 18 gezeigt. In diesem Ausführungsbeispiel weist der Halbleiterchip 1 sich paarweise gegenüberliegende aktive Bereiche 6 auf. Analog zu Figur 25 weist die reflektierende Außenfläche 8 und/oder die
reflektierende Innenfläche 7 einen Winkel zu einer
Haupterstreckungsebene des Halbleiterchips 1 auf, der von 45° verschieden ist. Mittels der Vielzahl der aktiven Bereiche, die paarweise gegenüberliegend und kreisförmig angeordnet sind, weist ein gemeinsames Spektrum der Strahlungsleistungen der aktiven Bereiche 6 im Unterschied zu Figur 25 nur einen Hauptpeak auf.
Gemäß den Figuren 27, 28, 29, 30 und 31 sind die
reflektierenden Außenflächen 8 nicht zusammenhängend
ausgebildet. Der erste Bereich der reflektierenden
Außenfläche 8a und der zweite Bereich der reflektierenden Außenfläche (8b) (hier nicht gezeigt) sind in diesen
Ausführungsbeispielen gerade ausgeführt und sind in lateraler Richtung voneinander beabstandet.
Im Unterschied zum Ausführungsbeispiel in Verbindung mit den Figuren 27, 28 und 29 weisen die Kontaktbereiche 14 der zweiten Kontaktschicht 14 der Figuren 30 und 31 eine sich zum elektrisch isolierenden Bereich 7 verjüngende (Figur 28) oder verbreiternde (Figur 29) Form auf.
Diese Patentanmeldung beansprucht die Priorität der deutschen Patentanmeldung 10 2019 100 532.9, deren Offenbarungsgehalt hiermit durch Rückbezug aufgenommen wird.
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. Bezugszeichenliste
1 strahlungsemittierender Halbleiterchip
2 Halbleiterschichtenfolge
3 erste Mantelschicht
4 zweite Mantelschicht
5 aktive Zone
6 aktive Bereiche
7 elektrisch isolierender Bereich
8 reflektierende Außenfläche
8a erster Bereich reflektierende Außenfläche
8b zweiter Bereich reflektierende Außenfläche
9 reflektierende Innenfläche
9a erster Bereich reflektierende Innenfläche
9b zweiter Bereich reflektierende Innenfläche
10 Vorsprung
11 Deckfläche Vorsprung
12 Ausbreitungsbereich
13 erste Kontaktschicht
14 zweite Kontaktschicht
14a erster Bereich Kontaktschicht
14b zweiter Bereich Kontaktschicht
14c Vielzahl von Kontaktbereichen
15 Reflexionsbeschichtung
16 Antireflexbeschichtung
17 Rahmen
18 schnelle Achse
19 langsame Achse
20 Aufwachssubstrat
21 Winkel
22 äußere Ausnehmung
23 innere Ausnehmung
24 Träger 25 elektrisch isolierende Schicht
Q Polarkoordinaten
Le Strahlungsleistung
Ln0rm normierte Strahlungsleistung
L]_ Strahlungsleistung schnelle Achse
Lg Strahlungsleistung langsame Achse
F Lichtstrom
I Strom
F]_ erste Kurve
F2 zweite Kurve

Claims

Patentansprüche
1. Strahlungsemittierender Halbleiterchip (1) mit:
- einer Halbleiterschichtenfolge (2) mit zumindest zwei aktiven Bereichen (6), die im Betrieb elektromagnetische Strahlung erzeugen,
- zumindest einer reflektierenden Außenfläche (8), die seitlich jedes aktiven Bereichs (6) angeordnet ist, und
- einem elektrisch isolierenden Bereich, der zwischen den aktiven Bereichen (6) angeordnet ist, wobei
- der elektrisch isolierende Bereich (7) eine reflektierende Innenfläche (9) aufweist, die gegenüber der reflektierenden Außenfläche (8) angeordnet ist, und
- die reflektierende Innenfläche (9) einen Winkel von mindestens 35° und höchstens 55° mit einer
Haupterstreckungsebene des Halbleiterchips (1) einschließt
- die reflektierende Außenfläche (8) einen Winkel von mindestens 35° und höchstens 55° mit einer
Haupterstreckungsebene des Halbleiterchips (1) einschließt.
2. Strahlungsemittierender Halbleiterchip (1) nach dem vorhergehenden Anspruch, bei dem die reflektierende
Außenfläche (8) zusammenhängend ausgebildet ist und den elektrisch isolierenden Bereich (7) vollständig umschließt.
3. Strahlungsemittierender Halbleiterchip (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
bei dem die reflektierende Innenfläche (9) in Draufsicht die Form eines Kreises, eines runden Rings, eines Vielecks oder eines vieleckigen Rings aufweist.
4. Strahlungsemittierender Halbleiterchip (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der elektrisch isolierende Bereich (7) als Vorsprung (10) ausgebildet ist, der von der reflektierenden Innenfläche (9) seitlich begrenzt ist.
5. Strahlungsemittierender Halbleiterchip (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
bei dem die Halbleiterschichtenfolge (2) eine aktive Zone (5) aufweist, die die aktiven Bereiche (6) umfasst.
6. Strahlungsemittierender Halbleiterchip (1) nach dem
Anspruch 5,
bei dem die reflektierende Innenfläche (9) die aktive Zone (5) vollständig durchdringt.
7. Strahlungsemittierender Halbleiterchip (1) nach dem
Anspruch 5, bei dem
- die aktive Zone (5) einen Ausbreitungsbereich (12) umfasst,
- der Ausbreitungsbereich (12) um die aktive Zone (5)
angeordnet ist, und
- die reflektierende Innenfläche (9) den Ausbreitungsbereich (12) teilweise durchdringt.
8. Strahlungsemittierender Halbleiterchip (1) nach einem der Ansprüche 5 bis 7,
bei dem die reflektierende Außenfläche (8) die aktive Zone (5) vollständig durchdringt.
9. Strahlungsemittierender Halbleiterchip (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem
- eine erste Kontaktschicht (13) auf einer Deckfläche der Halbleiterschichtenfolge (2) angeordnet ist,
- eine zweite Kontaktschicht (14) auf einer Bodenfläche der Halbleiterschichtenfolge (2) angeordnet ist, und - die erste Kontaktschicht (13) und die zweite Kontaktschicht
(14) die lateralen Dimensionen jedes aktiven Bereichs (6) vorgeben .
10. Strahlungsemittierender Halbleiterchip (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
bei dem die Halbleiterschichtenfolge (2) eine Vielzahl aktiver Bereiche (6) aufweist, die paarweise gegenüberliegend und kreisförmig angeordnet sind.
11. Strahlungsemittierender Halbleiterchip (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem
- auf der Halbleiterschichtenfolge (2) im Bereich der
reflektierenden Außenfläche (8) eine Reflexionsbeschichtung
(15) angeordnet ist, und
- auf der Halbleiterschichtenfolge (2) im elektrisch
isolierenden Bereich (7) eine Antireflexbeschichtung (16) angeordnet ist.
12. Strahlungsemittierender Halbleiterchip (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, bei dem
- auf der Halbleiterschichtenfolge (2) im Bereich der
reflektierenden Außenfläche (8) eine Antireflexbeschichtung
(16) angeordnet ist und auf der Halbleiterschichtenfolge (2) im elektrisch isolierenden Bereich (7) eine
Reflexionsbeschichtung (15) angeordnet ist, oder
- auf der Halbleiterschichtenfolge (2) im Bereich der
reflektierenden Außenfläche (8) und im elektrisch
isolierenden Bereich (7) eine Antireflexbeschichtung (16) angeordnet ist.
13. Strahlungsemittierender Halbleiterchip (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der strahlungsemittierende Halbleiterchip (1) eine superlumineszente lichtemittierende Diode ist.
14. Strahlungsemittierender Halbleiterchip (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 12,
bei dem der strahlungsemittierende Halbleiterchip (1)
Laserstrahlung erzeugt.
15. Strahlungsemittierender Halbleiterchip (1) nach einem der Ansprüche 9 bis 14,
bei dem Eigenschaften der elektromagnetischen Strahlung mittels einer Dicke der aktiven Bereiche (6) und einer Breite der zweiten Kontaktschicht (14) vorgegeben sind.
16. Verfahren zur Herstellung eines strahlungsemittierenden Halbleiterchips (1) mit den Schritten:
- Bereitstellen einer Halbleiterschichtenfolge (2) mit einer aktiven Zone (5), die dazu geeignet ist, elektromagnetische Strahlung zu erzeugen,
- Erzeugen einer äußeren Ausnehmung (22) in der
Halbleiterschichtenfolge (2),
- Aufbringen einer reflektierenden Schicht (26) auf zumindest eine Seitenfläche der äußeren Ausnehmung (22),
- Erzeugen einer inneren Ausnehmung (23) in der
Halbleiterschichtenfolge (2) in einem zentralen Bereich, und
- Aufbringen einer elektrisch isolierenden Schicht (25) auf eine Seitenfläche der inneren Ausnehmung (23), wobei
- die zumindest eine Seitenfläche der äußeren Ausnehmung (22) einen Winkel von mindestens 35° und höchstens 55° mit einer Haupterstreckungsebene des Halbleiterchips (1) einschließt, und - die Seitenfläche der inneren Ausnehmung (23) einen Winkel von mindestens 35° und höchstens 55° mit einer
Haupterstreckungsebene des Halbleiterchips (1) einschließt.
17. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei
- die Halbleiterschichtenfolge (2) von einem Aufwachssubstrat (20) entfernt wird, und
- auf der Halbleiterschichtenfolge (2) ein Träger (24) erzeugt wird.
18. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 17, wobei mittels dem Verfahren eine Vielzahl von
strahlungsemittierenden Halbleiterchips (1) herstellbar ist.
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