WO2020148121A1 - Optoelektronisches halbleiterbauelement und dessen herstellungsverfahren - Google Patents

Optoelektronisches halbleiterbauelement und dessen herstellungsverfahren Download PDF

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    • H10H20/825—Materials of the light-emitting regions comprising only Group III-V materials, e.g. GaP containing nitrogen, e.g. GaN

Definitions

  • a light emitting diode is a light-emitting device that is based on semiconductor materials.
  • an LED includes a pn junction. If electrons and holes recombine with each other in the region of the pn junction, for example because a corresponding voltage is applied, electromagnetic radiation is generated.
  • the present invention is based on the object of providing an improved optoelectronic semiconductor component and an improved method for producing an optoelectronic semiconductor component.
  • An optoelectronic semiconductor component comprises a first semiconductor layer of a first conductivity type and a second semiconductor layer of a second conductivity type, the first and the second semiconductor layer being stacked one on top of the other.
  • the optoelectronic semiconductor component further comprises a first contact structure and a contact layer which is arranged above a side of the first semiconductor layer which faces away from the second semiconductor layer and is connected to the first semiconductor layer.
  • the optoelectronic semiconductor component also contains a separating layer which is arranged above a side of the contact layer facing away from the first semiconductor layer, and a current spreading layer which is arranged above a side of the separating layer facing away from the contact layer.
  • the first contact structure is connected to the contact layer via the current spreading layer and the separating layer.
  • Layer stack which contains the contact layer, the separating layer and the current spreading layer, has an anisotropic conductivity.
  • the separating layer is present in an area between the contact layer and the current spreading layer as a common layer.
  • the separating layer can be an insulating layer with a layer thickness of less than 10 nm.
  • a layer thickness of the separating layer can be in a range from 0.5 to 5 nm.
  • the separating layer can comprise a dielectric layer with a conductive additive.
  • an optoelectronic semiconductor component can comprise a first semiconductor layer of a first conductivity type and a second semiconductor layer of a second conductivity type, the first and the second semiconductor layer being stacked one on top of the other.
  • the optoelectronic semiconductor component further comprises a first contact structure and a contact layer which is arranged over a side of the first semiconductor layer which is remote from the second semiconductor layer and is connected to the first semiconductor layer.
  • the optoelectronic semiconductor component also contains a separating layer which is arranged over a side of the contact layer facing away from the first semiconductor layer, and a current spreading layer which is arranged over a side of the separating layer facing away from the contact layer.
  • the first contact structure is connected to the contact layer via the current spreading layer and the separating layer.
  • a layer stack which contains the contact layer, the separating layer and the current spreading layer, has an anisotropic conductivity.
  • the separation layer comprises a conductive transparent oxide with a conductivity that is less than the conductivity of the material than the current spreading layer.
  • a resistivity of the separating layer can be greater than 10, 100 times or 1000 times the resistivity of the current spreading layer.
  • a material of the separating layer can be selected from T1O2, ⁇ -Ga 2 0 3 doped with metal atoms, undoped or doped ZnO, undoped or doped Sn0 2 , NbO, MnO, MoO or combinations of these materials.
  • an optoelectronic semiconductor component comprises a first semiconductor layer of a first conductivity type and a second semiconductor layer of a second conductivity type, the first and second semiconductor layers being stacked one on top of the other.
  • the optoelectronic semiconductor component further comprises a first contact structure and a contact layer which is arranged over a side of the first semiconductor layer which is remote from the second semiconductor layer and is connected to the first semiconductor layer.
  • the optoelectronic semiconductor component also contains a separating layer which is arranged over a side of the contact layer facing away from the first semiconductor layer, and a current spreading layer which is arranged over a side of the separating layer facing away from the contact layer.
  • the first contact structure is connected to the contact layer via the current spreading layer and the separating layer.
  • a layer stack which contains the contact layer, the separating layer and the current spreading layer, has an anisotropic conductivity.
  • the separating layer comprises a dielectric layer, a large number of pores being arranged in the dielectric layer and the pores being at least partially filled with a conductive material.
  • the pores can have a largest dimension that is less than 0.5 pm.
  • a distance between the pores can be less than 10 pm, for example less than 1 pm.
  • a method for producing an optoelectronic semiconductor component comprises forming a semiconductor layer stack which has a first semiconductor layer of a first conductivity type and a second semiconductor layer of a second conductivity type, and forming a contact layer after forming the first semiconductor layer, the contact layer with the first semiconductor layer is connected.
  • the process also includes that Forming a separation layer after forming the contact layer and forming a current spreading layer after forming the separation layer.
  • a first contact structure is connected to the contact layer via the current spreading layer and the separating layer.
  • a layer stack which contains the contact layer, the separating layer and the current spreading layer ent has an anisotropic conductivity. The separation layer is in a region between the contact layer and the current spreading layer as a continuous layer.
  • forming the separation layer may include performing an ALD process to form a dielectric layer.
  • the separation layer can be formed at a flat angle.
  • the separation layer can be formed using a GLAD ("glossed angle deposition") method.
  • GLAD gloss angle deposition
  • forming the separation layer can be forming a conductive transparent oxide with a conductivity that is less than the conductivity of the material of the current spreading layer , include.
  • the separating layer can be formed as a dielectric layer. Subsequently, a conductivity of the dielectric layer can be locally increased by means of laser radiation.
  • a layer thickness of the current spreading layer can be greater than a layer thickness of the contact layer.
  • the layer thickness of the contact layer can be 5 to 25 nm.
  • the layer thickness of the current spreading layer can be, for example, 30 to 150 nm.
  • FIG. 1A shows a cross-sectional view of an optoelectronic semiconductor component in accordance with embodiments.
  • FIG. 1B shows an enlarged cross-sectional view of a region of the optoelectronic semiconductor component.
  • FIG. 2A shows a schematic cross-sectional view of a region of an optoelectronic semiconductor component in accordance with embodiments.
  • FIG. 2B shows a schematic cross-sectional view of a region of an optoelectronic semiconductor component in accordance with embodiments.
  • FIG. 2C shows a schematic cross-sectional view of a region of an optoelectronic semiconductor component.
  • FIG. 3A shows a schematic layout of an optoelectronic semiconductor component in accordance with embodiments.
  • FIG. 3B shows a cross-sectional view of the optoelectronic semiconductor component in accordance with embodiments.
  • FIG. 3C shows a schematic layout of an optoelectronic semiconductor component in accordance with further embodiments.
  • Figure 4 summarizes a method according to embodiments.
  • Wafer or “semiconductor substrate” used in the following description may include any semiconductor-based structure that has a semi- conductor surface. Wafers and structures are to be understood to include doped and undoped semiconductors, epitaxial semiconductor layers, optionally supported by a base, and other semiconductor structures. For example, a layer of a first semiconductor material can be grown on a growth substrate made of a second semiconductor material or of an insulating material, for example on a sapphire substrate. Other examples of materials for growth substrates include glass, silicon dioxide, quartz or a ceramic.
  • the semiconductor can be based on a direct or an indirect semiconductor material.
  • suitable semiconductor materials include, in particular, nitride semiconductor compounds, by means of which, for example, ultra violet, blue or longer-wave light can be generated, such as, for example, GaN, InGaN, A1N, AlGaN, AlGalnN, Al-GalnBN, phosphide semiconductor compounds , for example, green or long-wave light can be generated, such as GaAsP, AlGalnP, GaP, AlGaP, as well as other semiconductor materials such as GaAs, AlGaAs, InGaAs, AlInGaAs, SiC, ZnSe, ZnO, Ga 2Ü3 , diamond, hexagonal BN and combinations of the materials mentioned.
  • the stoichiometric ratio of the compound semiconductor materials can vary.
  • Other examples of semiconductor materials can include silicon, silicon germanium and germanium. In the context of the present description, the term “
  • substrate generally encompasses insulating, conductive or semiconductor substrates.
  • lateral and horizontal as used in this write-Be ⁇ are intended to describe an orientation or Reg tung, which extends substantially parallel to a first surface of a substrate or semiconductor body. This can be the surface of a wafer or a chip (die), for example.
  • the horizontal direction can lie, for example, in a plane perpendicular to a growth direction when layers are grown.
  • vertical is intended to describe an orientation which is essentially perpendicular to the first surface of a substrate or semiconductor body.
  • the vertical direction can be, for example, a growth direction when growing up
  • Electrically connected a low resistance electrical connection between the connected elements Verbin.
  • the electrically with affiliated elements need not be connected necessarily directly MITEI ⁇ Nander. Other elements may be arranged between electrically connected elements.
  • electrically connected also includes tunnel contacts between the connected elements.
  • FIG. 1A shows a vertical cross-sectional view of an optoelectronic semiconductor component in accordance with embodiments.
  • the optoelectronic semiconductor component 10 shown in FIG. 1A can be, for example, a light-emitting diode (LED).
  • a first semiconductor layer 110 and a second semiconductor layer 120 are arranged over a suitable carrier 100.
  • the first semiconductor layer 110 can be doped with a first conductivity type, for example p-type
  • the second semiconductor layer 120 can be of a second conductivity type, for example n-type.
  • the first and second semiconductor layers 110, 120 are based on a nitride compound semiconductor.
  • An active zone 115 can be arranged between the first semiconductor layer 110 and the second semiconductor layer 120.
  • the active zone can have, for example, a pn junction, a double heterostructure, a single quantum well structure (SQW, single quantum well) or a multiple quantum well structure (MQW, multi quantum well) for generating radiation.
  • Quantum well structure has no meaning with regard to the dimensionality of the quantization. It thus includes, among other things, quantum wells, quantum wires and quantum dots as well as any combination of these layers.
  • the second semiconductor layer 120 can be arranged between the first semiconductor layer 110 and a suitable carrier 100.
  • the carrier 100 can be a growth substrate for the semiconductor layer sequence.
  • Suitable materials for the growth substrate or the support can include, for example, sapphire, silicon carbide or gallium nitride. grasp.
  • a contact layer 109 made of an electrically conductive material can be arranged over the first semiconductor layer 110.
  • the contact layer 109 can be constructed from a conductive oxide, a so-called "TCO (" Transparent Conductive Oxide "). Examples include in particular ITO (indium tin oxide), IZO (indium zinc oxide) or another transparent conductive material.
  • TCO Transparent Conductive Oxide
  • a separating layer 108 is arranged on a side of the contact layer 109 facing away from the first semiconductor layer 110.
  • a current spreading layer 107 is arranged over a side of the separating layer 108 facing away from the contact layer 109.
  • the layer stack which contains the contact layer 109, the separating layer 108 and the current spreading layer 107, has an anisotropic conductivity.
  • the specific resistance of the layer stack is smaller in a horizontal direction than in a vertical direction.
  • the layer stack can consist of the contact layer 109, the separating layer 108 and the current spreading layer.
  • the layer stack can be delimited by the contact layer 109 and the separating layer 108.
  • the layer stack thus has a greater transverse conductivity than vertical conductivity. For example, this can be realized in that the separating layer 108 has a lower conductivity than the current spreading layer 107.
  • the separating layer can be constructed from one or more layers.
  • the separating layer 108 is present as a continuous layer in a region between the contact layer 109 and the current spreading layer 107. In this area, for example, no special via openings can be formed, via which an electrical contact between the contact layer 109 and the current expansion layer 107 can be established.
  • the optoelectronic semiconductor component 10 shown in FIG. 1A comprises a first contact structure 105.
  • the first contact structure 105 is connected to the contact layer 109 via the current expansion layer 107 and the separating layer 108.
  • the current spreading layer 107 is made of a transparent conductive material, for example a conductive metal oxide such as ITO or IZO.
  • a layer thickness of the current expansion layer 107 can be greater than a layer thickness of the contact layer 109.
  • the layer thickness of the contact layer 109 can be 5 to 25 nm.
  • the layer thickness of the current spreading layer 107 can be, for example, 30 to 150 nm.
  • a thin contact layer 109 is arranged over the entire area or over a large area in contact with the first semiconductor layer 110. Due to its smaller layer thickness, the thin contact layer 109 has a reduced transverse conductivity. Conversely, less electromagnetic radiation is absorbed due to the smaller layer thickness.
  • the thicker current spreading layer 107 improves cross-conductivity. Radiation losses can be reduced, for example, via the separation layer 108, as will be explained with reference to FIGS. 2A and 2B.
  • the semiconductor layer stack can be structured to form a mesa 121. Accordingly, part of a first main surface 119 of the second semiconductor layer 120 can be exposed.
  • a second electrical contact element 126 can, for example, contact the second semiconductor layer 120 in the region of an exposed first main surface 119.
  • the second contact element 126 can be connected to the second semiconductor layer 120 via a conductive material 124.
  • An insulating material 129 can be arranged between the second contact element 126 and the underlying semiconductor material 120.
  • the part that is arranged to the left of the second contact element 126 can be continued on the right side of the second contact element 126.
  • a current can be impressed into the optoelectronic semiconductor component by applying a voltage between the first contact structure 105 and the second contact element 126.
  • an emission of electromagnetic radiation 20 can be brought about, for example, via a first main surface 102 of the first semiconductor layer 110.
  • the optoelectronic semiconductor component 10 can also have a passivation layer 103, which can be arranged, for example, above the current spreading layer 107.
  • the passivation layer can also, for example, over the side walls 122 of the mesa 121 and be arranged continuously over the first main surface 102 of the first semiconductor layer 110 and over exposed areas of the second semiconductor layer 120.
  • the passivation layer can be formed from a material with a refractive index lower than the refractive index of the current spreading layer 107.
  • the passivation layer can contain silicon oxide.
  • the separating layer 108 can be realized with a lower conductivity than the current spreading layer by a very thin insulating layer.
  • FIG. 1B shows a schematic cross-sectional view of the layer stack comprising contact layer 109, separating layer 108 and current spreading layer 107.
  • the separating layer 108 can be only a few monolayers thick. Possible materials of the separating layer include, for example, A1 2 0 3 , Si0 2 , Si 3 N 4 , Ti0 2 , TaO, Nb 2Ü 5 or combinations of these materials, it being possible for the stoichiometric ratios to be different from those specified. In this case, for example, the separating layer can have a layer thickness of less than 10 nm.
  • the insulating layer can have a layer thickness greater than 0.5 nm.
  • this separation layer 108 can be deposited by an ALD ("Atomic Layer Deposition") method. The thickness can be set very precisely even with very thin layers. Furthermore, surface roughness can be well overmolded over the contact layer 109. As a result, a uniformly insulating or uniformly less conductive vertical layer 108 is provided. For example, charge carriers can tunnel through the thin insulating layer 108. As a result, the separation layer 108 has a lower conductivity than the contact layer 109 and the current expansion layer 107.
  • the layer stack of contact layer 109, separating Layer 108 and current spreading layer 107 have an anisotropic conductivity, ie a substantially greater transverse conductivity than vertical conductivity.
  • the separating layer 108 can be designed such that it also has an optical function in addition to the electrical property of low conductivity.
  • the main goal here is to reduce the absorption, essentially through the total reflection of flat rays in the interface.
  • Another goal is to increase the transmission in a relevant angular range.
  • This can be realized, for example, in that the separating layer 108 has a minimum layer thickness and a refractive index which is adapted, for example, to the refractive index of the passivation layer 103.
  • a minimum layer thickness of the separating layer can be 20 nm.
  • the separating layer 108 can have a plurality of individual layers with different refractive indices and layer thicknesses.
  • FIG. 2A shows a cross-sectional view through the layer stack of contact layer 109, separating layer 108 and current spreading layer 107 according to further embodiments.
  • the separating layer 108 has a minimum thickness d3 of, for example, 20 to 800 nm.
  • the separating layer can comprise a conductive transparent oxide with a conductivity that is less than the conductivity of the current expansion layer 107, that is to say, for example, indium-tin oxide.
  • the material of the separating layer may have a lower absorption capacity than the current spreading layer 107 and the contact layer 109.
  • the separating layer can contain TiO 2 doped with metal atoms.
  • the Ti0 2 can be doped with niobium.
  • the separating layer 108 can be ⁇ -Ga 2 0 3 , undoped or doped Th ZnO, undoped or doped SnÜ2, NbO, MnO or MoO contained ⁇ .
  • the refractive index or the refractive index profile can be adapted or reduced by deposition at flat angles (oblique angle deposition or glossing angle insertion (GLAD)).
  • GLAD glossing angle insertion
  • the total reflection of flat rays can be realized in an improved manner.
  • the surface of a workpiece over which the layer is to be deposited is arranged at a certain angle with respect to the direction of incidence of the material to be grown.
  • the material can be introduced at a flat angle of less than 45 ° with respect to the horizontal surface of the semiconductor layers. With such a geometry, for example, shadowing effects can occur due to grown areas.
  • a layer is deposited in a column-shaped manner rather than continuously. Defects or pores can be formed between adjacent columns. As a result, the deposited layer has a lower refractive index than the bulk material. This type of separation layer 108 is shown in more detail below with reference to FIG. 2B.
  • the separating layer 108 can also be constructed from a dielectric, insulating material in which imperfections or pores are formed.
  • the dielectric, insulating material can contain, for example, silicon nitride, silicon oxide, silicon oxynitride, aluminum oxide, titanium oxide, tan oxide, niobium oxide or combinations of these materials.
  • the pores are partially filled with a conductive material, for example a transparent conductive oxide.
  • a conductive material for example a transparent conductive oxide.
  • ITO can be used as the conductive material, which is deposited using an ALD process.
  • doped or undoped SnCp can also be used, which is deposited using a CVD method, for example.
  • the current expansion layer 107 can also be deposited using an ALD process or also using a PVD ("Physical Vapor Deposition") process.
  • the pores may have a maximum horizontal dimension less than 0.5 pm.
  • a distance between the pores can, for example, be less than 10 pm, for example less than 1 p.
  • the separating layer 108 can comprise a dielectric layer, for example as mentioned above, with a conductive additive.
  • FIG. 2B shows a cross-sectional view of the layer stack of contact layer 109, separating layer 108 and current spreading layer 107 over a semiconductor body which comprises the first semiconductor layer and the second semiconductor layer.
  • the separation layer 108 is deposited by deposition under a flat angle.
  • the columnar structures 113 resulting from this type of deposition are Darge and separated by voids or pores 112 ge.
  • the separation layer 108 may be suitable to be emitted from semiconductor layer stacks electromagnetic radiation 20, which would be output at flat angles, to be reflected back into the semiconductor layer stack.
  • FIG. 2C shows a schematic cross-sectional view of the layer stack of contact layer 109, separating layer 108 and current distribution layer 107.
  • the conductivity of the separating layer 108 is locally increased in the region 123.
  • this aftertreatment can include local laser radiation.
  • part of the current expansion or contact layer can diffuse into the separating layer 108 and lead there to a local current path.
  • a material of the separating layer 108 comprises a transparent conductive oxide
  • the material of the separating layer can be locally healed, which increases the conductivity.
  • the material of the separating layer 108 can be changed by the local treatment. For example, the stoichiometry of the material of the separation layer 108 can be changed locally.
  • the special configuration of the separating layer provides a separating layer with a high but defined resistance.
  • the layer stack of contact layer 109, separating layer 108 and current spreading layer 107 has a high conductivity in the lateral direction.
  • the layer stack has limited conductivity in the vertical direction. In this way it is possible to prevent so-called current crowding in the area of the contact structure 105. More specifically, the presence of the interface layer widens the current over a larger horizontal area and does not only concentrate to the area immediately adjacent to the first contact structure 105. As a result, current injection and thus light emission can be homogenized. Because the separating layer 108 has a finite conductivity in the vertical direction, an electrical contact between the current distribution layer 107 and the contact layer 109 can be effected without increased technological outlay. In addition, the separation layer 108 may perform an optical function as described.
  • FIG. 3A shows a schematic layout of an optoelectronic semiconductor component 10 according to embodiments.
  • the first contact structure 105 is designed as a contact finger.
  • the contact finger can be rectangular, ring-shaped or arc-shaped. However, any other configurations of this contact finger are possible. For example, it can be comb-shaped or similar to the veining of a leaf.
  • the first contact structure 105 may have a plurality of contact fingers, which may be identical or different from one another.
  • the first contact structure 105 is electrically connectable via a first contact element 106.
  • the optoelectronic semiconductor component 10 comprises a second contact element 126.
  • a first contact structure 105 for electrically contacting the first semiconductor layer 110 and a second contact structure can be formed one above the other in the vertical direction.
  • the second contact element 126 can be arranged, for example, at a corner position of the rectangle, diagonally opposite the first contact element 106. For example, the contacting of the second semiconductor layer at a location that is surrounded on both sides by the first semiconductor layer 110.
  • FIG. 3B shows a schematic cross-sectional view of the optoelectronic semiconductor component between I and I ', as indicated in FIG. 3A.
  • the second semiconductor layer 120 and the first semiconductor layer 110 are arranged above the carrier 100, as is the active zone 115, if appropriate. Part of the first semiconductor layer 110 and the active zone 115 are removed in places, so that part of the first surface 119 of the second semiconductor layer 120 is exposed.
  • a second contact structure 125 is arranged in this area. Parts of the first and second semiconductor layers 110, 120 are arranged on both sides of the second contact structure 125.
  • the second contact structure 125 is, for example, enclosed on three sides by an insulating material 129, so that the second contact structure 125 is electrically insulated from the adjacent current expansion layer 107 and the adjacent first semiconductor layer 110.
  • the second contact structure 125 contains a metal.
  • the first contact structure 105 can be arranged in the vertical direction above the second contact structure 125. In this way, absorption losses of the emitted electromagnetic radiation through the contact structures can be reduced.
  • the first semiconductor layer 110 is electrically connected to the current expansion layer 107 and to the first contact structure 105 via the contact layer 109, the separating layer 108.
  • FIG. 3C shows a schematic layout of part of an optoelectronic semiconductor component in accordance with further embodiments.
  • the first contact structure 105 and the second contact structure 125 can also be implemented in spatially separated areas, where for example, the semiconductor layer stack of first semiconductor layer 110 and second semiconductor layer 120 is structured to form a mesa. A part of the first main surface 119 of the second semiconductor layer 120 is exposed, as also shown in FIG. 1A.
  • the first contact structure 105 can, for example, be electrically connected via a first contact element 106.
  • the second contact structure 125 can be electrically connected via a second contact element 126.
  • FIG. 4 illustrates a method for producing an optoelectronic semiconductor component.
  • the method includes forming (S100) a semiconductor layer stack comprising a first semiconductor layer of a first conductivity type and a second semiconductor layer of a second conductivity type.
  • the method further comprises forming (S110) a contact layer after forming the first semiconductor layer, the contact layer being connected to the first semiconductor layer.
  • the method further comprises forming a separation layer (S120) after forming the contact layer and forming (S130) a current expansion layer after forming (S120) the separation layer.
  • a first contact structure is connected to the contact layer via the current spreading layer and the separating layer.
  • Next ⁇ towards comprises a layer stack including the contact layer, the separation layer and the current spreading layer, an anisotropic conductivity.
  • the separating layer (108) is present in a region between the contact layer (109) and the current spreading layer (107) as a continuous layer.
  • the formation of the separating layer can comprise performing an ALD method for forming a dielectric layer.
  • the dielectric Layer with a layer thickness of 0.5 to 5 nm are formed.
  • a more homogeneous electrical contact to the first semiconductor layer can be brought about by the described method without, for example, technologically complex processes being required, for example for defining contact holes in the separating layer. Accordingly, the manufacturing process of the optoelectronic semiconductor component can be simplified.

Landscapes

  • Led Devices (AREA)

Abstract

Ein optoelektronisches Halbleiterbauelement (10) umfasst eine erste Halbleiterschicht (110) von einem ersten Leitfähigkeitstyp und eine zweite Halbleiterschicht (120) von einem zweiten Leitfähigkeitstyp, wobei die erste und die zweite Halbleiterschicht (110, 120) übereinandergestapelt sind. Das optoelektronische Halbleiterbauelement (10) umfasst ferner eine erste Kontaktstruktur (105) und eine Kontaktschicht(109), die über einer von der zweiten Halbleiterschicht (120) abgewandten Seite der ersten Halbleiterschicht (110) angeordnet und mit der ersten Halbleiterschicht (110) verbunden ist. Das optoelektronische Halbleiterbauelement (10) enthält darüber hinaus eine Trennschicht(108), die über einer von der ersten Halbleiterschicht (110) abgewandten Seite der Kontaktschicht (109) angeordnet ist,und eine Stromaufweitungsschicht(107), die über einer von der Kontaktschicht (109) abgewandten Seite der Trennschicht (108) angeordnet ist. Dabei ist die erste Kontaktstruktur (105) über die Stromaufweitungsschicht (107) und die Trennschicht (108) mit der Kontaktschicht (109) verbunden. Ein Schichtstapel, der die Kontaktschicht(109), die Trennschicht(108)und die Stromaufweitungsschicht (107) enthält, weist eine anisotrope Leitfähigkeit auf. Die Trennschicht (108) liegt in einem Bereich zwischen Kontaktschicht (109) und Stromaufweitungsschicht (107) als durchgängige Schicht vor.

Description

OPTOELEKTRONISCHES HALBLEITERBAUELEMENT UND DESSEN
HERSTELLUNGSVERFAHREN
BESCHREIBUNG
Diese Patentanmeldung beansprucht die Priorität der deutschen Patentanmeldung DE 10 2019 100 799.2, deren Offenbarungsgehalt hiermit durch Rückbezug aufgenommen wird.
Eine Leuchtdiode (LED) ist eine lichtemittierende Vorrichtung, die auf Halbleitermaterialien basiert. Beispielsweise umfasst eine LED einen pn-Übergang. Wenn Elektronen und Löcher mitei nander im Bereich des pn-Übergangs rekombinieren, beispiels weise, weil eine entsprechende Spannung angelegt wird, wird elektromagnetische Strahlung erzeugt.
Generell werden Konzepte erforscht, durch welche eine Stromzu führung zu den Halbleiterschichten verbessert werden kann. Weiterhin werden Konzepte erforscht, mit denen optoelektroni sche Halbleiterbauelemente weniger aufwändig herzustellen sind.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes optoelektronisches Halbleiterbauelement sowie ein verbessertes Verfahren zur Herstellung eines optoelektroni schen Halbleiterbauelements zur Verfügung zu stellen.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird die Aufgabe durch den Gegenstand und das Verfahren der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterentwicklungen sind in den abhängi gen Patentansprüchen definiert. Ein optoelektronisches Halbleiterbauelement umfasst eine erste Halbleiterschicht von einem ersten Leitfähigkeitstyp und eine zweite Halbleiterschicht von einem zweiten Leitfähigkeitstyp, wobei die erste und die zweite Halbleiterschicht übereinander- gestapelt sind. Das optoelektronische Halbleiterbauelement um fasst ferner eine erste Kontaktstruktur und eine Kontakt schicht, die über einer von der zweiten Halbleiterschicht ab gewandten Seite der ersten Halbleiterschicht angeordnet und mit der ersten Halbleiterschicht verbunden ist. Das optoelekt ronische Halbleiterbauelement enthält darüber hinaus eine Trennschicht, die über einer von der ersten Halbleiterschicht abgewandten Seite der Kontaktschicht angeordnet ist, und eine Stromaufweitungsschicht, die über einer von der Kontaktschicht abgewandten Seite der Trennschicht angeordnet ist. Dabei ist die erste Kontaktstruktur über die Stromaufweitungsschicht und die Trennschicht mit der Kontaktschicht verbunden. Ein
Schichtstapel , der die Kontaktschicht, die Trennschicht und die Stromaufweitungsschicht enthält, weist eine anisotrope Leitfähigkeit auf. Die Trennschicht liegt in einem Bereich zwischen Kontaktschicht und Stromaufweitungsschicht als durch gängige Schicht vor.
Beispielsweise kann die Trennschicht eine isolierende Schicht mit einer Schichtdicke kleiner als 10 nm sein. Insbesondere kann eine Schichtdicke der Trennschicht in einem Bereich von 0,5 bis 5 nm liegen.
Gemäß weiteren Ausführungsformen kann die Trennschicht eine dielektrische Schicht mit einem leitfähigen Zusatz umfassen.
Weiterhin kann die Trennschicht eine dielektrische Schicht mit lokal erhöhter elektrischer Leitfähigkeit umfassen. Gemäß weiteren Ausführungsformen kann ein optoelektronisches Halbleiterbauelement eine erste Halbleiterschicht von einem ersten Leitfähigkeitstyp und eine zweite Halbleiterschicht von einem zweiten Leitfähigkeitstyp umfassen, wobei die erste und die zweite Halbleiterschicht übereinandergestapelt sind. Das optoelektronische Halbleiterbauelement umfasst ferner eine erste Kontaktstruktur und eine Kontaktschicht, die über einer von der zweiten Halbleiterschicht abgewandten Seite der ersten Halbleiterschicht angeordnet und mit der ersten Halbleiter schicht verbunden ist. Das optoelektronische Halbleiterbauele ment enthält darüber hinaus eine Trennschicht, die über einer von der ersten Halbleiterschicht abgewandten Seite der Kon taktschicht angeordnet ist, und eine Stromaufweitungsschicht, die über einer von der Kontaktschicht abgewandten Seite der Trennschicht angeordnet ist. Dabei ist die erste Kontaktstruk tur über die Stromaufweitungsschicht und die Trennschicht mit der Kontaktschicht verbunden. Ein Schichtstapel , der die Kon taktschicht, die Trennschicht und die Stromaufweitungsschicht enthält, weist eine anisotrope Leitfähigkeit auf. Die Trenn schicht umfasst ein leitfähiges transparentes Oxid mit einer Leitfähigkeit, die geringer als die Leitfähigkeit des Materi als der Stromaufweitungsschicht ist.
Gemäß Ausführungsformen kann ein spezifischer Widerstand der Trennschicht größer als das 10-, das 100-fache oder als das 1000-fache des spezifischen Widerstands der Stromaufweitungs schicht sein. Beispielsweise kann ein Material der Trenn schicht aus mit Metallatomen dotiertem T1O2, ß-Ga203, undotier tem oder dotiertem ZnO, undotiertem oder dotiertem Sn02, NbO, MnO, MoO oder Kombinationen dieser Materialien ausgewählt sein .
Gemäß weiteren Ausführungsformen umfasst ein optoelektroni sches Halbleiterbauelement eine erste Halbleiterschicht von einem ersten Leitfähigkeitstyp und eine zweite Halbleiter schicht von einem zweiten Leitfähigkeitstyp, wobei die erste und die zweite Halbleiterschicht übereinandergestapelt sind. Das optoelektronische Halbleiterbauelement umfasst ferner eine erste Kontaktstruktur und eine Kontaktschicht , die über einer von der zweiten Halbleiterschicht abgewandten Seite der ersten Halbleiterschicht angeordnet und mit der ersten Halbleiter schicht verbunden ist. Das optoelektronische Halbleiterbauele ment enthält darüber hinaus eine Trennschicht, die über einer von der ersten Halbleiterschicht abgewandten Seite der Kon taktschicht angeordnet ist, und eine Stromaufweitungsschicht, die über einer von der Kontaktschicht abgewandten Seite der Trennschicht angeordnet ist. Dabei ist die erste Kontaktstruk tur über die Stromaufweitungsschicht und die Trennschicht mit der Kontaktschicht verbunden. Ein Schichtstapel , der die Kon taktschicht, die Trennschicht und die Stromaufweitungsschicht enthält, weist eine anisotrope Leitfähigkeit auf. Die Trenn schicht umfasst eine dielektrische Schicht, wobei eine Viel zahl von Poren in der dielektrischen Schicht angeordnet sind und die Poren mindestens teilweise mit einem leitfähigen Mate rial gefüllt sind.
Beispielsweise können die Poren eine größte Abmessung haben, die kleiner als 0,5 pm ist. Ein Abstand der Poren kann kleiner als 10 pm, beispielsweise kleiner als 1 pm sein.
Ein Verfahren zur Herstellung einer optoelektronischen Halb leiterbauelements umfasst das Ausbilden eines Halbleiter schichtstapels, der eine erste Halbleiterschicht von einem ersten Leitfähigkeitstyp und eine zweite Halbleiterschicht von einem zweiten Leitfähigkeitstyp aufweist, und das Ausbilden einer Kontaktschicht nach Ausbilden der ersten Halbleiter schicht, wobei die Kontaktschicht mit der ersten Halbleiter schicht verbunden ist. Das Verfahren umfasst weiterhin das Ausbilden einer Trennschicht nach Ausbilden der Kontaktschicht und das Ausbilden einer Stromaufweitungsschicht nach Ausbilden der Trennschicht. Dabei ist eine erste Kontaktstruktur über die Stromaufweitungsschicht und die Trennschicht mit der Kon taktschicht verbunden. Ein Schichtstapel , der die Kontakt schicht, die Trennschicht und die Stromaufweitungsschicht ent hält, weist eine anisotrope Leitfähigkeit auf. Die Trenn schicht liegt in einem Bereich zwischen Kontaktschicht und Stromaufweitungsschicht als durchgängige Schicht vor.
Beispielsweise kann das Ausbilden der Trennschicht das Durch führen eines ALD-Verfahrens zum Ausbilden einer dielektrischen Schicht umfassen.
Gemäß Ausführungsformen kann die Trennschicht unter einem fla chen Winkel ausgebildet werden. Zum Beispiel kann die Trenn schicht unter Verwendung eines GLAD-Verfahren („glanzed angle deposition") ausgebildet werden. Beispielsweise kann das Aus bilden der Trennschicht das Ausbilden eines leitfähigen trans parenten Oxids mit einer Leitfähigkeit, die geringer als die Leitfähigkeit des Materials der Stromaufweitungsschicht ist, umfassen .
Beispielsweise kann die Trennschicht als dielektrische Schicht ausgebildet werden. Nachfolgend kann eine Leitfähigkeit der dielektrischen Schicht mittels Lasereinstrahlung lokal erhöht werden .
Gemäß allen hier beschriebenen Ausführungsformen kann eine Schichtdicke der Stromaufweitungsschicht größer als eine Schichtdicke der Kontaktschicht sein. Beispielsweise kann die Schichtdicke der Kontaktschicht 5 bis 25 nm betragen. Die Schichtdicke der Stromaufweitungsschicht kann beispielsweise 30 bis 150 nm betragen. Kurzbeschreibung der Zeichnungen
Die begleitenden Zeichnungen dienen dem Verständnis von Aus führungsbeispielen der Erfindung. Die Zeichnungen veranschau lichen Ausführungsbeispiele und dienen zusammen mit der Be schreibung deren Erläuterung. Weitere Ausführungsbeispiele und zahlreiche der beabsichtigten Vorteile ergeben sich unmittel bar aus der nachfolgenden Detailbeschreibung. Die in den Zeichnungen gezeigten Elemente und Strukturen sind nicht not wendigerweise maßstabsgetreu zueinander dargestellt. Gleiche Bezugszeichen verweisen auf gleiche oder einander entsprechen de Elemente und Strukturen.
Figur 1A zeigt eine Querschnittsansicht eines optoelektroni schen Halbleiterbauelements gemäß Ausführungsformen.
Figur 1B zeigt eine vergrößerte Querschnittsansicht eines Be reichs des optoelektronischen Halbleiterbauelements.
Figur 2A zeigt eine schematische Querschnittsansicht eines Be reichs eines optoelektronischen Halbleiterbauelements gemäß Ausführungsformen .
Figur 2B zeigt eine schematische Querschnittsansicht eines Be reichs eines optoelektronischen Halbleiterbauelements gemäß Ausführungsformen .
Figur 2C zeigt eine schematische Querschnittsansicht eines Be reichs eines optoelektronischen Halbleiterbauelements.
Figur 3A zeigt ein schematisches Layout eines optoelektroni schen Halbleiterbauelements gemäß Ausführungsformen. Figur 3B zeigt eine Querschnittsansicht des optoelektronischen Halbleiterbauelements gemäß Ausführungsformen.
Figur 3C zeigt ein schematisches Layout eines optoelektroni schen Halbleiterbauelements gemäß weiteren Ausführungsformen.
Figur 4 fasst ein Verfahren gemäß Ausführungsformen zusammen.
Detailbeschreibung
In der folgenden Detailbeschreibung wird auf die begleitenden Zeichnungen Bezug genommen, die einen Teil der Offenbarung bilden und in denen zu Veranschaulichungszwecken spezifische Ausführungsbeispiele gezeigt sind. In diesem Zusammenhang wird eine Richtungsterminologie wie "Oberseite", "Boden", "Vorder seite", "Rückseite", "über", "auf", "vor", "hinter", "vorne", "hinten" usw. auf die Ausrichtung der gerade beschriebenen Fi guren bezogen. Da die Komponenten der Ausführungsbeispiele in unterschiedlichen Orientierungen positioniert werden können, dient die Richtungsterminologie nur der Erläuterung und ist in keiner Weise einschränkend.
Die Beschreibung der Ausführungsbeispiele ist nicht einschrän kend, da auch andere Ausführungsbeispiele existieren und strukturelle oder logische Änderungen gemacht werden können, ohne dass dabei vom durch die Patentansprüche definierten Be reich abgewichen wird. Insbesondere können Elemente von im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispielen mit Elementen von anderen der beschriebenen Ausführungsbeispiele kombiniert werden, sofern sich aus dem Kontext nichts anderes ergibt.
Die Begriffe "Wafer" oder "Halbleitersubstrat " , die in der folgenden Beschreibung verwendet sind, können jegliche auf Halbleiter beruhende Struktur umfassen, die eine Halb- leiteroberflache hat. Wafer und Struktur sind so zu verstehen, dass sie dotierte und undotierte Halbleiter, epitaktische Halbleiterschichten, gegebenenfalls getragen durch eine Basis unterlage, und weitere Halbleiterstrukturen einschließen. Bei spielsweise kann eine Schicht aus einem ersten Halbleitermate rial auf einem Wachstumssubstrat aus einem zweiten Halbleiter material oder aus einem isolierenden Material, beispielsweise auf einem Saphirsubstrat, gewachsen sein. Weitere Beispiele für Materialien von Wachstumssubstraten umfassen Glas, Silizi umdioxid, Quarz oder eine Keramik.
Je nach Verwendungszweck kann der Halbleiter auf einem direk ten oder einem indirekten Halbleitermaterial basieren. Bei spiele für zur Erzeugung elektromagnetischer Strahlung beson ders geeignete Halbleitermaterialien umfassen insbesondere Nitrid-Halbleiterverbindungen, durch die beispielsweise ultra violettes, blaues oder langwelligeres Licht erzeugt werden kann, wie beispielsweise GaN, InGaN, A1N, AlGaN, AlGalnN, Al- GalnBN, Phosphid-Halbleiterverbindungen, durch die beispiels weise grünes oder langwelligeres Licht erzeugt werden kann, wie beispielsweise GaAsP, AlGalnP, GaP, AlGaP, sowie weitere Halbleitermaterialien wie GaAs, AlGaAs, InGaAs, AlInGaAs, SiC, ZnSe, ZnO, Ga2Ü3, Diamant, hexagonales BN und Kombinationen der genannten Materialien. Das stöchiometrische Verhältnis der Verbindungshalbleitermaterialien kann variieren. Weitere Bei spiele für Halbleitermaterialien können Silizium, Silizium- Germanium und Germanium umfassen. Im Kontext der vorliegenden Beschreibung schließt der Begriff „Halbleiter" auch organische Halbleitermaterialien ein.
Der Begriff „Substrat" umfasst generell isolierende, leitende oder Halbleitersubstrate . Die Begriffe "lateral" und "horizontal", wie in dieser Be¬ schreibung verwendet, sollen eine Orientierung oder Ausrich tung beschreiben, die im Wesentlichen parallel zu einer ersten Oberfläche eines Substrats oder Halbleiterkörpers verläuft. Dies kann beispielsweise die Oberfläche eines Wafers oder ei nes Chips (Die) sein.
Die horizontale Richtung kann beispielsweise in einer Ebene senkrecht zu einer Wachstumsrichtung beim Aufwachsen von Schichten liegen.
Der Begriff "vertikal", wie er in dieser Beschreibung verwen det wird, soll eine Orientierung beschreiben, die im Wesentli chen senkrecht zu der ersten Oberfläche eines Substrats oder Halbleiterkörpers verläuft. Die vertikale Richtung kann bei spielsweise einer Wachstumsrichtung beim Aufwachsen von
Schichten entsprechen.
Soweit hier die Begriffe "haben", "enthalten", "umfassen", "aufweisen" und dergleichen verwendet werden, handelt es sich um offene Begriffe, die auf das Vorhandensein der besagten Elemente oder Merkmale hinweisen, das Vorhandensein von weite ren Elementen oder Merkmalen aber nicht ausschließen. Die un bestimmten Artikel und die bestimmten Artikel umfassen sowohl den Plural als auch den Singular, sofern sich aus dem Zusam menhang nicht eindeutig etwas anderes ergibt.
Im Kontext dieser Beschreibung bedeutet der Begriff
„elektrisch verbunden" eine niederohmige elektrische Verbin dung zwischen den verbundenen Elementen. Die elektrisch ver bundenen Elemente müssen nicht notwendigerweise direkt mitei¬ nander verbunden sein. Weitere Elemente können zwischen elektrisch verbundenen Elementen angeordnet sein. Der Begriff „elektrisch verbunden" umfasst auch Tunnelkontakte zwischen den verbundenen Elementen.
Figur 1A zeigt eine vertikale Querschnittsansicht eines opto elektronischen Halbleiterbauelements gemäß Ausführungsformen. Das in Figur 1A dargestellte optoelektronische Halbleiterbau element 10 kann beispielsweise eine Leuchtdiode (LED) sein. Über einem geeigneten Träger 100 sind eine erste Halbleiter schicht 110 sowie eine zweite Halbleiterschicht 120 angeord net. Beispielsweise kann die erste Halbleiterschicht 110 mit einem ersten Leitfähigkeitstyp, beispielsweise p-Typ dotiert sein, und die zweite Halbleiterschicht 120 kann von einem zweiten Leitfähigkeitstyp, beispielsweise n-Typ, sein. Bei spielsweise basieren die erste und die zweite Halbleiter schicht 110, 120 auf einem Nitrid-Verbindungshalbleiter ate- rial. Eine aktive Zone 115 kann zwischen der ersten Halb leiterschicht 110 und der zweiten Halbleiterschicht 120 ange ordnet sein.
Die aktive Zone kann beispielsweise einen pn-Übergang, eine Doppelheterostruktur, eine Einfach-Quantentopf-Struktur (SQW, single quantu well) oder eine Mehrfach-Quantentopf-Struktur (MQW, multi quantum well) zur Strahlungserzeugung aufweisen. Die Bezeichnung „Quantentopf-Struktur" entfaltet hierbei keine Bedeutung hinsichtlich der Di ensionalität der Quantisierung. Sie umfasst somit unter anderem Quantentröge, Quantendrähte und Quantenpunkte sowie jede Kombination dieser Schichten.
Beispielsweise kann die zweite Halbleiterschicht 120 zwischen der ersten Halbleiterschicht 110 und einem geeigneten Träger 100 angeordnet sein. Beispielsweise kann der Träger 100 ein Aufwachssubstrat für die Halbleiterschichtfolge sein. Geeigne te Materialien für das Aufwachssubstrat oder den Träger können beispielsweise Saphir, Siliziumcarbid oder Galliumnitrid um- fassen. Eine Kontaktschicht 109 aus einem elektrisch leitfähi gen Material kann über der ersten Halbleiterschicht 110 ange ordnet sein. Beispielsweise kann die Kontaktschicht 109 aus einem leitfähigen Oxid, einem sogenannten "TCO ("Transparent Conductive Oxide") aufgebaut sein. Beispiele umfassen insbe sondere ITO (Indium-Zinnoxid), IZO (Indium-Zinkoxid) oder ein anderes transparentes leitfähiges Material. Die Kontaktschicht
109 kann beispielsweise direkt an die erste Halbleiterschicht
110 angrenzen.
Eine Trennschicht 108 ist auf einer von der ersten Halbleiter schicht 110 abgewandten Seite der Kontaktschicht 109 angeord net. Eine Stromaufweitungsschicht 107 ist über einer von der Kontaktschicht 109 abgewandten Seite der Trennschicht 108 an geordnet. Der Schichtstapel , der die Kontaktschicht 109, die Trennschicht 108 und die Stromaufweitungsschicht 107 enthält, hat eine anisotrope Leitfähigkeit. Beispielsweise ist der spe zifische Widerstand des Schichtstapels in einer horizontalen Richtung kleiner als in einer vertikalen Richtung. Gemäß Aus führungsformen kann der Schichtstapel aus der Kontaktschicht 109, der Trennschicht 108 und der Stromaufweitungsschicht be stehen. Gemäß weiteren Ausführungsformen kann der Schichtsta pel von der Kontaktschicht 109 und der Trennschicht 108 be grenzt sein. Der Schichtstapel weist somit eine größere Quer leitfähigkeit als vertikale Leitfähigkeit auf. Beispielsweise kann dies realisiert sein, indem die Trennschicht 108 eine ge ringere Leitfähigkeit als die Stromaufweitungsschicht 107 hat.
Spezifische Realisierungen der Trennschicht 108 werden nach folgend unter Bezugnahme auf die Figuren 1B und 2A bis 2C be schrieben werden. Gemäß Ausführungsformen kann die Trenn schicht aus einer oder mehreren Schichten aufgebaut sein. Gemäß Ausführungsformen liegt in einem Bereich zwischen Kon taktschicht 109 und Stromaufweitungsschicht 107 die Trenn schicht 108 als durchgängige Schicht vor. In diesem Bereich können beispielsweise keine speziellen Via-Öffnungen ausgebil det sein, über die ein elektrischer Kontakt zwischen der Kon taktschicht 109 und der Stromaufweitungsschicht 107 herge stellt werden kann.
Weiterhin umfasst das in Figur 1A dargestellte optoelektroni sche Halbleiterbauelement 10 eine erste Kontaktstruktur 105. Die erste Kontaktstruktur 105 ist über die Stromaufweitungs schicht 107 und die Trennschicht 108 mit der Kontaktschicht 109 verbunden.
Die Stromaufweitungsschicht 107 ist aus einem transparenten leitfähigen Material, beispielsweise einem leitenden Me talloxid wie beispielsweise ITO oder IZO aufgebaut.
Gemäß allen hier beschriebenen Ausführungsformen kann eine Schichtdicke der Stromaufweitungsschicht 107 größer als eine Schichtdicke der Kontaktschicht 109 sein. Beispielsweise kann die Schichtdicke der Kontaktschicht 109 5 bis 25 nm betragen. Die Schichtdicke der Stromaufweitungsschicht 107 kann bei spielsweise 30 bis 150 nm betragen.
Bei dem in Figur 1A dargestellten optoelektronischen Halblei terbauelement werden die Funktionen Stromverteilung und elektrischer Kontakt voneinander getrennt. Genauer gesagt, ist eine dünne Kontaktschicht 109 ganzflächig oder großflächig in Kontakt mit der ersten Halbleiterschicht 110 angeordnet. Auf grund ihrer geringeren Schichtdicke hat die dünne Kontakt schicht 109 eine verringerte Querleitfähigkeit. Umgekehrt wird aufgrund der geringeren Schichtdicke weniger elektromagneti sche Strahlung absorbiert. Die dickere Stromaufweitungsschicht 107 bewirkt eine verbesserte Querleitfähigkeit. Strahlungsver luste können beispielsweise über die Trennschicht 108 verrin gert werden, wie unter Bezugnahme auf die Figuren 2A und 2B erklärt werden wird.
Beispielsweise kann der Halbleiterschichtstapel zu einer Mesa 121 strukturiert sein. Entsprechend kann ein Teil einer ersten Hauptoberfläche 119 der zweiten Halbleiterschicht 120 freilie gend sein. Ein zweites elektrisches Kontaktelement 126 kann beispielsweise die zweite Halbleiterschicht 120 im Bereich ei ner freiliegenden ersten Hauptoberfläche 119 kontaktieren. Beispielsweise kann das zweite Kontaktelement 126 über ein leitfähiges Material 124 mit der zweiten Halbleiterschicht 120 verbunden sein. Ein isolierendes Material 129 kann zwischen dem zweiten Kontaktelement 126 und dem darunterliegenden Halb leitermaterial 120 angeordnet sein. Beispielsweise kann bei der in Fig. 1A gezeigten Querschnittsansicht der Teil, der links von dem zweiten Kontaktelement 126 angeordnet ist, auf der rechten Seite des zweiten Kontaktelements 126 fortgesetzt werden .
Durch Anlegen einer Spannung zwischen der ersten Kontaktstruk- tur 105 und dem zweiten Kontaktelement 126 lässt sich ein Strom in das optoelektronische Halbleiterbauelement einprägen. Dadurch kann eine Emission elektromagnetischer Strahlung 20, beispielsweise über eine erste Hauptoberfläche 102 der ersten Halbleiterschicht 110 bewirkt werden. Generell gilt, dass je gleichmäßiger dieser Strom ist, desto höher ist die erzielbare Lichtausbeute .
Das optoelektronische Halbleiterbauelement 10 kann darüber hinaus eine Passivierungsschicht 103 aufweisen, die beispiels weise über der Stromaufweitungsschicht 107 angeordnet sein kann. Die Passivierungsschicht kann beispielsweise auch über den Seitenwänden 122 der Mesa 121 angeordnet sein und voll ständig über der ersten Hauptoberfläche 102 der ersten Halb leiterschicht 110 und über freiliegenden Bereichen der zweiten Halbleiterschicht 120 angeordnet sein. Die Passivierungs schicht kann aus einem Material mit einem niedrigeren Bre chungsindex als dem Brechungsindex der Stromaufweitungsschicht 107 ausgebildet sein. Beispielsweise kann die Passivierungs schicht Siliziumoxid enthalten.
Gemäß Ausführungsformen kann die Trennschicht 108 mit einer geringeren Leitfähigkeit als die Stromaufweitungsschicht durch eine sehr dünne isolierende Schicht realisiert werden. Figur 1B zeigt eine schematische Querschnittsansicht des Schichtsta pels aus Kontaktschicht 109, Trennschicht 108 und Stromaufwei tungsschicht 107. Beispielsweise kann die Trennschicht 108 nur wenige Monolagen dick sein. Mögliche Materialien der Trenn schicht umfassen beispielsweise A1203, Si02, Si3N4, Ti02, TaO, Nb2Ü5 oder Kombinationen dieser Materialien, wobei die stöchio metrischen Verhältnisse auch anders als angegeben sein können. Beispielsweise kann in diesem Fall die Trennschicht eine Schichtdicke kleiner als 10 nm haben. Beispielsweise kann die isolierende Schicht eine Schichtdicke größer als 0,5 nm haben. Gemäß Ausführungsformen kann diese Trennschicht 108 durch ein ALD- ("Atomic Layer Deposition"-) Verfahren abgeschieden werden. Dabei kann die Dicke auch bei sehr dünnen Schichten sehr genau eingestellt werden. Weiterhin können Oberflächenrauigkeiten über der Kontaktschicht 109 gut überformt werden. Als Ergebnis wird eine gleichmäßig isolierende oder gleichmäßig in vertika ler Richtung wenig leitende Trennschicht 108 bereitgestellt. Beispielsweise können Ladungsträger durch die dünne isolieren de Schicht 108 hindurchtunneln . Als Ergebnis weist die Trenn schicht 108 eine geringere Leitfähigkeit als die Kontakt schicht 109 und die Stromaufweitungsschicht 107 auf. Entspre chend hat der Schichtstapel aus Kontaktschicht 109, Trenn- Schicht 108 und Stromaufweitungsschicht 107 eine anisotrope Leitfähigkeit, d.h. eine wesentlich größere Querleitfähigkeit als vertikale Leitfähigkeit.
Gemäß weiteren Ausführungsformen kann die Trennschicht 108 in der Weise ausgeführt sein, dass sie neben der elektrischen Ei genschaft einer geringen Leitfähigkeit auch eine optische Funktion hat. Hauptziel ist hier die Reduktion der Absorption, im Wesentlichen durch die Totalreflexion von flachen Strahlen in der Trennschicht. Weiteres Ziel ist die Erhöhung der Trans mission in einem relevanten Winkelbereich. Dies kann bei spielsweise dadurch realisiert werden, dass die Trennschicht 108 eine Mindestschichtdicke und einen Brechungsindex auf weist, der beispielsweise an den Brechungsindex der Passivie rungsschicht 103 angepasst ist. Beispielsweise kann eine Min destschichtdicke der Trennschicht 20 nm betragen. Die Trenn schicht 108 kann mehrere Einzelschichten mit verschiedenen Brechungsindizes und Schichtdicken aufweisen.
Figur 2A zeigt eine Querschnittsansicht durch den Schichtsta pel aus Kontaktschicht 109, Trennschicht 108 und Stromaufwei tungsschicht 107 gemäß weiteren Ausführungsformen. Wie in Fi gur 2A dargestellt ist, weist hier die Trennschicht 108 eine Mindestdicke d3 von beispielsweise 20 bis 800 nm auf. Bei spielsweise kann die Trennschicht ein leitfähiges transparen tes Oxid mit einer Leitfähigkeit, die geringer als die Leitfä higkeit der Stromaufweitungsschicht 107, also beispielsweise Indium-Zinnoxid ist, umfassen. Weiterhin kann in diesem Fall das Material der Trennschicht ein niedrigeres Absorptionsver mögen als die Stromaufweitungsschicht 107 und die Kontakt schicht 109 haben. Beispielsweise kann die Trennschicht mit Metallatomen dotiertes Ti02 enthalten. Beispielsweise kann das Ti02 mit Niob dotiert sein. Gemäß weiteren Ausführungsformen kann die Trennschicht 108 ß-Ga203, undotiertes oder dotiertes ZnO, undotiertes oder dotiertes SnÜ2, NbO, MnO oder MoO enthal¬ ten .
Gemäß Ausführungsformen kann in diesen Fällen die Brechzahl oder das Brechzahlprofil durch eine Abscheidung unter flachen Winkeln (oblique angle deposition oder glanzing angle deposi- tion (GLAD) ) angepasst oder reduziert werden. Als Folge kann die Totalreflexion von flachen Strahlen in verbesserter Weise verwirklicht werden. Bei diesem Verfahren ist die Oberfläche eines Werkstücks, über dem die Schicht abzuscheiden ist, in einem bestimmten Winkel gegenüber der Einfallsrichtung des zu wachsenden Materials angeordnet. Beispielsweise kann als Folge der Materialeintrag unter einem flachen Winkel kleiner als 45° bezogen auf die horizontale Oberfläche der Halbleiterschichten erfolgen. Bei einer derartigen Geometrie können beispielsweise Abschattungseffekte durch aufgewachsene Bereiche auftreten.
Als Folge wird eine Schicht nicht kontinuierlich sondern säu lenförmig abgeschieden. Zwischen benachbarten Säulen können Fehlstellen oder Poren ausgebildet sein. Als Folge weist die abgeschiedene Schicht einen niedrigeren Brechungsindex als das Volumenmaterial auf. Diese Art der Trennschicht 108 wird nach stehend unter Bezugnahme auf Fig. 2B noch genauer gezeigt wer den .
Alternativ kann die Trennschicht 108 auch aus einem dielektri schen, isolierendem Material aufgebaut sein, in welchem Fehl stellen oder Poren ausgebildet sind. Das dielektrische, iso lierende Material kann beispielsweise Siliziumnitrid, Silizi umoxid, Siliziumoxinitrid, Aluminiumoxid, Titanoxid, Tan taloxid, Nioboxid oder Kombinationen dieser Materialien ent halten. Die Poren sind teilweise mit einem leitfähigen Materi al, beispielsweise einem transparenten leitfähigen Oxid ge füllt. Beispielsweise können nur einige der Poren, beispiels weise Poren mit einem bestimmten Mindestdurchmesser, mit leit- fähigem Material gefüllt sein. Beispielsweise können Poren auch nicht vollständig gefüllt sein. Beispielsweise kann als leitendes Material ITO verwendet werden, das mit einem ALD- Verfahren abgeschieden wird. Gemäß weiteren Ausführungsformen kann auch dotiertes oder undotiertes SnCp verwendet werden, das beispielsweise mit einem CVD-Verfahren abgeschieden wird.
Nachfolgend kann dann beispielsweise die Stromaufweitungs schicht 107 ebenfalls über ein ALD-Verfahren oder auch über ein PVD- ( "Physical Vapor Deposition"-) Verfahren abgeschieden werden .
Beispielsweise können die Poren eine größte horizontale Abmes sung kleiner als 0,5 pm haben. Ein Abstand der Poren kann bei spielsweise kleiner als 10 pm sein, beispielsweise kleiner als 1 p .
Gemäß weiteren Ausführungsformen kann die Trennschicht 108 ei ne dielektrische Schicht, beispielsweise wie vorstehend er wähnt, mit einem leitfähigen Zusatz umfassen.
Figur 2B zeigt eine Querschnittsansicht des Schichtstapels aus Kontaktschicht 109, Trennschicht 108 und Stro aufweitungs- schicht 107 über einem Halbleiterkörper, der die erste Halb leiterschicht und die zweite Halbleiterschicht umfasst. Hier ist die Trennschicht 108 durch Abscheidung unter flachem Win kel abgeschieden. In Fig. 2B sind die säulenartigen Strukturen 113, die sich durch diese Art der Abscheidung ergeben, darge stellt und durch Fehlstellen oder Poren 112 voneinander ge trennt .
Dadurch ergibt sich für die Trennschicht ein im Vergleich zu einer Trennschicht ohne säulenartige Strukturen 113 verringer ter optischer Brechungsindex. Als Folge kann die Trennschicht 108 geeignet sein, von Halbleiterschichtstapel emittierte elektromagnetische Strahlung 20, die unter flachen Winkeln ausgegeben würde, wieder in den Halbleitschichtstapel zu re flektieren .
Gemäß weiteren Ausführungsformen ist es möglich, die Leitfä higkeit der Trennschicht 108 lokal zu erhöhen.
Figur 2C zeigt eine schematische Querschnittsansicht des Schichtstapels aus Kontaktschicht 109, Trennschicht 108 und Stromverteilungsschicht 107. Gemäß Figur 2C ist in dem Bereich 123 die Leitfähigkeit der Trennschicht 108 lokal erhöht. Bei spielsweise kann diese Nachbehandlung eine lokale Laserbe strahlung umfassen. Dadurch kann beispielsweise ein Teil der Stromaufweitungs- oder Kontaktschicht in die Trennschicht 108 eindiffundieren und dort zu einem lokalen Strompfad führen. Gemäß weiteren Ausführungsformen kann, beispielsweise, wenn ein Material der Trennschicht 108 ein transparentes leitfähi ges Oxid umfasst, das Material der Trennschicht lokal ausge heilt werden, wodurch die Leitfähigkeit erhöht wird. Weiterhin kann durch die lokale Behandlung das Material der Trennschicht 108 verändert werden. Beispielsweise kann die Stöchiometrie des Materials der Trennschicht 108 lokal verändert werden.
Wie beschrieben worden ist, wird durch die spezielle Ausge staltung der Trennschicht eine Trennschicht mit einem hohen aber definierten Widerstand bereitgestellt. Als Folge hat der Schichtstapel aus Kontaktschicht 109, Trennschicht 108 und Stromaufweitungsschicht 107 in lateraler Richtung eine hohe Leitfähigkeit. Weiterhin hat der Schichtstapel in vertikaler Richtung eine begrenzte Leitfähigkeit. Auf diese Weise ist es möglich, ein sogenanntes Current-Crowding im Bereich der Kon taktstruktur 105 zu verhindern. Genauer gesagt wird durch die Anwesenheit der Trennschicht der Strom über einen größeren ho rizontalen Bereich verbreitert und konzentriert sich nicht nur auf den Bereich, der unmittelbar an die erste Kontaktstruktur 105 angrenzt. Als Folge kann eine Stromeinprägung und damit Lichtemission homogenisiert werden. Dadurch, dass die Trenn schicht 108 eine endliche Leitfähigkeit in vertikaler Richtung aufweist, kann ein elektrischer Kontakt zwischen Stromvertei lungsschicht 107 und Kontaktschicht 109 ohne erhöhten techno logischen Aufwand bewirkt werden. Zusätzlich ist es möglich, dass die Trennschicht 108 eine optische Funktion erfüllt, wie beschrieben worden ist.
Figur 3A zeigt ein schematisches Layout eines optoelektroni schen Halbleiterbauelements 10 gemäß Ausführungsformen. Hier ist beispielsweise die erste Kontaktstruktur 105 als ein Kon taktfinger ausgebildet. Der Kontaktfinger kann rechteckig, ringförmig oder bogenförmig ausgebildet sein. Es sind aber be liebige andere Ausgestaltungen dieses Kontaktfingers möglich. Beispielsweise kann er kammförmig oder ähnlich der Äderung ei nes Blattes ausgestaltet sein. Weiterhin kann die erste Kon taktstruktur 105 eine Vielzahl von Kontaktfingern aufweisen, die identisch oder unterschiedlich zueinander ausgebildet sein können. Die erste Kontaktstruktur 105 ist über ein erstes Kon taktelement 106 elektrisch anschließbar. Weiterhin umfasst das optoelektronische Halbleiterbauelement 10 ein zweites Kontak telement 126.
Gemäß in Figur 3A dargestellten Ausführungsformen können bei spielsweise eine erste Kontaktstruktur 105 zur elektrischen Kontaktierung der ersten Halbleiterschicht 110 und eine zweite Kontaktstruktur (nicht gezeigt in Figur 3A) in vertikaler Richtung übereinander ausgebildet sein. Dies wird unter Bezug nahme auf Figur 3B näher erläutert werden. Das zweite Kontak telement 126 kann beispielsweise an einer Eckposition des Rechtecks, diagonal gegenüber dem ersten Kontaktelement 106 angeordnet sein. Beispielsweise kann die Kontaktierung der zweiten Halbleiterschicht an einer Stelle erfolgen, die auf beiden Seiten von der ersten Halbleiterschicht 110 umgeben ist .
Figur 3B zeigt eine schematische Querschnittsansicht des opto elektronischen Halbleiterbauelements zwischen I und I', wie in Figur 3A angegeben ist. Über dem Träger 100 sind die zweite Halbleiterschicht 120 und die erste Halbleiterschicht 110 so wie gegebenenfalls die aktive Zone 115 angeordnet. Ein Teil der ersten Halbleiterschicht 110 sowie der aktiven Zone 115 ist stellenweise entfernt, so dass ein Teil der ersten Ober fläche 119 der zweiten Halbleiterschicht 120 frei liegt. Eine zweite Kontaktstruktur 125 ist in diesem Bereich angeordnet. Teile der ersten und der zweiten Halbleiterschicht 110, 120 sind jeweils auf beiden Seiten der zweiten Kontaktstruktur 125 angeordnet. Die zweite Kontaktstruktur 125 ist beispielsweise an drei Seiten von einem isolierenden Material 129 umschlos sen, so dass die zweite Kontaktstruktur 125 von der benachbar ten Stromaufweitungsschicht 107 und der benachbarten ersten Halbleiterschicht 110 elektrisch isoliert ist. Beispielsweise enthält die zweite Kontaktstruktur 125 ein Metall. Die erste Kontaktstruktur 105 kann in vertikaler Richtung über der zwei ten Kontaktstruktur 125 angeordnet sein. Auf diese Weise las sen sich Absorptionsverluste der emittierten elektromagneti schen Strahlung durch die Kontaktstrukturen reduzieren. Die erste Halbleiterschicht 110 ist über die Kontaktschicht 109, die Trennschicht 108 mit der Stromaufweitungsschicht 107 sowie der ersten Kontaktstruktur 105 elektrisch verbunden.
Figur 3C zeigt ein schematisches Layout eines Teils eines optoelektronischen Halbleiterbauelements gemäß weiteren Aus führungsformen. Wie in Figur 3C gezeigt, kann die erste Kon taktstruktur 105 und die zweite Kontaktstruktur 125 auch in räumlich voneinander getrennten Bereichen ausgeführt sein, wo- bei beispielsweise der Halbleiterschichtstapel aus erster Halbleiterschicht 110 und zweiter Halbleiterschicht 120 zu ei ner Mesa strukturiert ist. Dabei ist ein Teil der ersten Hauptoberfläche 119 der zweiten Halbleiterschicht 120 freilie gend, wie auch in Figur 1A dargestellt. Wie in Figur 3C ge zeigt ist, kann beispielsweise die erste Kontaktstruktur 105 über ein erstes Kontaktelement 106 elektrisch angeschlossen sein. Die zweite Kontaktstruktur 125 kann über ein zweites Kontaktelement 126 elektrisch angeschlossen sein.
Figur 4 veranschaulicht ein Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Halbleiterbauelements. Das Verfahren um fasst das Ausbilden (S100) eines Halbleiterschichtstapels, der eine erste Halbleiterschicht von einem ersten Leitfähigkeits typ und eine zweite Halbleiterschicht von einem zweiten Leit fähigkeitstyp umfasst. Das Verfahren umfasst weiterhin das Ausbilden (S110) einer Kontaktschicht nach Ausbilden der ers ten Halbleiterschicht , wobei die Kontaktschicht mit der ersten Halbleiterschicht verbunden ist. Das Verfahren umfasst darüber hinaus das Ausbilden einer Trennschicht (S120) nach Ausbilden der Kontaktschicht und das Ausbilden (S130) einer Stromaufwei tungsschicht nach Ausbilden (S120) der Trennschicht. Dabei ist eine erste Kontaktstruktur über die Stromaufweitungsschicht und die Trennschicht mit der Kontaktschicht verbunden. Weiter¬ hin weist ein Schichtstapel, der die Kontaktschicht, die Trennschicht und die Stromaufweitungsschicht enthält, eine anisotrope Leitfähigkeit auf. Die Trennschicht (108) liegt in einem Bereich zwischen Kontaktschicht (109) und Stromaufwei tungsschicht (107) als durchgängige Schicht vor.
Beispielsweise kann das Ausbilden der Trennschicht das Durch¬ führen eines ALD-Verfahrens zum Ausbilden einer dielektrischen Schicht umfassen. Beispielsweise kann die dielektrische Schicht mit einer Schichtdicke von 0,5 bis 5 nm ausgebildet werden .
Wie beschrieben worden ist, kann durch das beschriebene Ver- fahren ein homogenerer elektrischer Kontakt zur ersten Halb leiterschicht bewirkt werden, ohne dass beispielweise techno logische aufwändige Prozesse, beispielsweise zum Definieren von Kontaktlöchern in der Trennschicht erforderlich sind. Ent sprechend kann das Herstellungsverfahren des optoelektroni- sehen Halbleiterbauelements vereinfacht werden.
Obwohl hierin spezifische Ausführungsformen veranschaulicht und beschrieben worden sind, werden Fachleute erkennen, dass die gezeigten und beschriebenen spezifischen Ausführungsformen durch eine Vielzahl von alternativen und/oder äquivalenten
Ausgestaltungen ersetzt werden können, ohne vom Schutzbereich der Erfindung abzuweichen. Die Anmeldung soll jegliche Anpas sungen oder Variationen der hierin diskutierten spezifischen Ausführungsformen abdecken. Daher wird die Erfindung nur durch die Ansprüche und deren Äquivalente beschränkt.
BE ZUGS ZE I CHENL I S TE
10 Optoelektronisches Halbleiterbauelement
15 Optoelektronisches Halbleiterbauelement
20 emittierte elektromagnetische Strahlung
25 optoelektronische Vorrichtung
100 Träger
102 erste Hauptoberfläche der ersten Halbleiterschicht
103 PassivierungsSchicht
105 erste Kontaktstruktur
106 erstes Kontaktelement
107 StromaufweitungsSchicht
108 Trennschicht
109 KontaktSchicht
110 erste Halbleiterschicht
112 Pore
113 säulenartige Struktur
115 aktive Zone
119 erste Hauptoberfläche der zweiten Halbleiterschicht
120 zweite Halbleiterschicht
121 Mesa
122 Seitenwand der Mesa
123 Bereich mit erhöhter Leitfähigkeit
124 leitfähiges Material
125 zweite Kontaktstruktur
12 6 zweites Kontaktelement
129 isolierendes Material

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1. Optoelektronisches Halbleiterbauelement (10), umfas send:
eine erste Halbleiterschicht (110) von einem ersten Leitfähigkeitstyp ;
eine zweite Halbleiterschicht (120) von einem zweiten Leitfähigkeitstyp, wobei die erste und die zweite Halbleiter schicht (110, 120) übereinandergestapelt sind;
eine erste Kontaktstruktur (105);
eine Kontaktschicht (109), die über einer von der zwei ten Halbleiterschicht (120) abgewandten Seite der ersten Halb leiterschicht (110) angeordnet und mit der ersten Halbleiter¬ schicht (110) verbunden ist;
eine Trennschicht (108), die über einer von der ersten Halbleiterschicht (110) abgewandten Seite der Kontaktschicht (109) angeordnet ist; und
eine Stromaufweitungsschicht (107), die über einer von der Kontaktschicht (109) abgewandten Seite der Trennschicht (108) angeordnet ist,
wobei die erste Kontaktstruktur (105) über die Strom aufweitungsschicht (107) und die Trennschicht (108) mit der Kontaktschicht (109) verbunden ist,
die Trennschicht (108) in einem Bereich zwischen Kon taktschicht (109) und Stromaufweitungsschicht (107) als durch¬ gängige Schicht vorliegt, und
ein Schichtstapel, der die Kontaktschicht (109), die Trennschicht (108) und die Stromaufweitungsschicht (107) ent hält, eine anisotrope Leitfähigkeit aufweist.
2. Optoelektronisches Halbleiterbauelement (10) nach An spruch 1, bei dem die Trennschicht (108) eine isolierende Schicht mit einer Schichtdicke kleiner als 10 nm ist.
3. Optoelektronisches Halbleiterbauelement (10) nach An¬ spruch 2, bei dem eine Schichtdicke der Trennschicht (108) in einem Bereich von 0,5 bis 5 nm liegt.
4. Optoelektronisches Halbleiterbauelement (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem in der Trennschicht
(108) keine Via-Öffnungen ausgebildet sind.
5. Optoelektronisches Halbleiterbauelement (10) nach An spruch 1, bei dem die Trennschicht (108) eine dielektrische Schicht mit einem leitfähigen Zusatz umfasst.
6. Optoelektronisches Halbleiterbauelement (10) nach An spruch 1, bei dem die Trennschicht (108) eine dielektrische Schicht mit lokal erhöhter elektrischer Leitfähigkeit umfasst.
7. Optoelektronisches Halbleiterbauelement (10), umfas send:
eine erste Halbleiterschicht (110) von einem ersten Leitfähigkeitstyp ;
eine zweite Halbleiterschicht (120) von einem zweiten Leitfähigkeitstyp, wobei die erste und die zweite Halbleiter schicht (110, 120) übereinandergestapelt sind;
eine erste Kontaktstruktur (105);
eine Kontaktschicht (109), die über einer von der zwei ten Halbleiterschicht (120) abgewandten Seite der ersten Halb leiterschicht (110) angeordnet und mit der ersten Halbleiter schicht (110) verbunden ist;
eine Trennschicht (108), die über einer von der ersten Halbleiterschicht (110) abgewandten Seite der Kontaktschicht
(109) angeordnet ist; und
eine Stromaufweitungsschicht (107), die über einer von der Kontaktschicht (109) abgewandten Seite der Trennschicht (108) angeordnet ist, wobei die erste Kontaktstruktur (105) über die Strom aufweitungsschicht (107) und die Trennschicht (108) mit der Kontaktschicht (109) verbunden ist,
ein Schichtstapel, der die Kontaktschicht (109), die Trennschicht (108) und die Stromaufweitungsschicht (107) ent hält, eine anisotrope Leitfähigkeit aufweist, und
die Trennschicht (108) ein leitfähiges transparentes Oxid mit einer Leitfähigkeit, die geringer als die Leitfähig¬ keit des Materials der Stromaufweitungsschicht (107) ist, um fasst .
8. Optoelektronisches Halbleiterbauelement (10) nach An¬ spruch 7, bei dem ein Material der Trennschicht (108) ausge wählt ist aus mit Metallatomen dotiertem Ti02, ß-Ga20 , undo tiertem oder dotiertem ZnO, undotiertem oder dotiertem SnÜ2,
NbO, MnO, MoO oder Kombinationen dieser Materialien.
9. Optoelektronisches Halbleiterbauelement (10) nach An spruch 7 oder 8, bei dem ein spezifischer Widerstand der
Trennschicht (108) größer als das 100-fache des spezifischen Widerstands der Stromaufweitungsschicht (107) ist.
10. Optoelektronisches Halbleiterbauelement (10) nach An spruch 9, bei dem ein spezifischer Widerstand der Trennschicht (108) größer als das 1000-fache des spezifischen Widerstands der Stromaufweitungsschicht (107) ist.
11. Optoelektronisches Halbleiterbauelement (10), umfassend eine erste Halbleiterschicht (110) von einem ersten
Leitfähigkeitstyp ;
eine zweite Halbleiterschicht (120) von einem zweiten Leitfähigkeitstyp, wobei die erste und die zweite Halbleiter schicht (110, 120) übereinandergestapelt sind;
eine erste Kontaktstruktur (105); eine Kontaktschicht (109), die über einer von der zwei¬ ten Halbleiterschicht (120) abgewandten Seite der ersten Halb leiterschicht (110) angeordnet und mit der ersten Halbleiter schicht (110) verbunden ist;
eine Trennschicht (108), die über einer von der ersten Halbleiterschicht (110) abgewandten Seite der Kontaktschicht (109) angeordnet ist; und
eine Stromaufweitungsschicht (107), die über einer von der Kontaktschicht (109) abgewandten Seite der Trennschicht (108) angeordnet ist,
wobei die erste Kontaktstruktur (105) über die Strom aufweitungsschicht (107) und die Trennschicht (108) mit der Kontaktschicht (109) verbunden ist,
die Trennschicht (108) eine dielektrische Schicht um fasst, wobei eine Vielzahl von Poren (112) in der dielektri schen Schicht angeordnet sind und die Poren (112) mindestens teilweise mit einem leitfähigen Material gefüllt sind, und
ein Schichtstapel, der die Kontaktschicht (109), die Trennschicht (108) und die Stromaufweitungsschicht (107) ent hält, eine anisotrope Leitfähigkeit aufweist.
12. Optoelektronisches Halbleiterbauelement (10) nach An spruch 11, bei dem die Poren (112) eine größte Abmessung ha ben, die kleiner als 0,5 pm ist.
13. Optoelektronisches Halbleiterbauelement (10) nach An spruch 11 oder 12, bei dem die Poren (112) einen Abstand klei ner als 10 pm haben.
14. Optoelektronisches Halbleiterbauelement (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem eine Schichtdicke der Stromaufweitungsschicht (107) größer als die Schichtdicke der Kontaktschicht (109) ist.
15. Optoelektronisches Halbleiterbauelement (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Schichtdicke der Kontaktschicht (109) 5 bis 25 nm beträgt.
16. Optoelektronisches Halbleiterbauelement (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Schichtdicke der Stromaufweitungsschicht (107) 30 bis 150 nm beträgt.
17. Verfahren zur Herstellung einer optoelektronischen Halbleiterbauelements (10) mit
Ausbilden (S100) eines Halbleiterschichtstapels, der eine erste Halbleiterschicht (110) von einem ersten Leitfähig keitstyp und eine zweite Halbleiterschicht (120) von einem zweiten Leitfähigkeitstyp umfasst;
Ausbilden (S110) einer Kontaktschicht (109) nach Aus bilden der ersten Halbleiterschicht (110), wobei die Kontakt¬ schicht (109) mit der ersten Halbleiterschicht (110) verbunden ist ;
Ausbilden (S120) einer Trennschicht (108) nach Ausbil den der Kontaktschicht ; und
Ausbilden einer Stromaufweitungsschicht (107) nach Aus bilden der Trennschicht (108),
wobei eine erste Kontaktstruktur (105) über die Strom aufweitungsschicht (107) und die Trennschicht (108) mit der Kontaktschicht (109) verbunden ist und
ein Schichtstapel, der die Kontaktschicht (109), die Trennschicht (108) und die Stromaufweitungsschicht (107) ent hält, eine anisotrope Leitfähigkeit aufweist und die Trenn schicht (108) in einem Bereich zwischen Kontaktschicht (109) und Stromaufweitungsschicht (107) als durchgängige Schicht vorliegt .
18. Verfahren nach Anspruch 17, bei dem das Ausbilden der
Trennschicht (108) das Durchführen eines ALD-Verfahrens zum Ausbilden einer dielektrischen Schicht umfasst. 19. Verfahren nach Anspruch 18, bei dem die Trennschicht
(108) durch ein GLAD-Verfahren („glanzed angle deposition") ausgebildet wird.
20. Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 19, bei dem das Ausbilden der Trennschicht (108) das Ausbilden eines leit fähigen transparenten Oxids mit einer Leitfähigkeit, die ge ringer als die Leitfähigkeit des Materials der Stromaufwei¬ tungsschicht (107) ist, umfasst. 21. Verfahren nach Anspruch 17, bei dem die Trennschicht
(108) als dielektrische Schicht ausgebildet wird und nachfol¬ gend eine Leitfähigkeit der dielektrischen Schicht mittels La sereinstrahlung lokal erhöht wird.
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