WO2021156324A1 - Verfahren zur herstellung einer konversionsschicht auf einer halbleiterschichtenfolge und optoelektronisches bauelement - Google Patents

Verfahren zur herstellung einer konversionsschicht auf einer halbleiterschichtenfolge und optoelektronisches bauelement Download PDF

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WO2021156324A1
WO2021156324A1 PCT/EP2021/052584 EP2021052584W WO2021156324A1 WO 2021156324 A1 WO2021156324 A1 WO 2021156324A1 EP 2021052584 W EP2021052584 W EP 2021052584W WO 2021156324 A1 WO2021156324 A1 WO 2021156324A1
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semiconductor layer
layer sequence
phosphor particles
mixture
sticky solution
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PCT/EP2021/052584
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Nusret Sena Gueldal
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Osram Opto Semiconductors Gmbh
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    • H01L2933/0041—Processes relating to semiconductor body packages relating to wavelength conversion elements

Definitions

  • a method for producing a conversion layer on a semiconductor layer sequence and an optoelectronic component are specified.
  • a method for producing a conversion layer on a semiconductor layer sequence is specified.
  • a conversion layer is to be understood here and below as a layer that contains phosphor particles or consists of phosphor particles.
  • the phosphor particles When excited with electromagnetic primary radiation, i.e. radiation with a first wavelength range, the phosphor particles convert this into electromagnetic secondary radiation, i.e. radiation with a second wavelength range that is at least partially different from the first wavelength range.
  • a semiconductor layer sequence is to be understood here and below as a layer sequence which is set up to emit electromagnetic primary radiation during operation.
  • the electromagnetic primary radiation can be radiation from the wavelength range of UV radiation and / or blue light, for example.
  • the semiconductor layer sequence can furthermore be part of a semiconductor chip, such as a light-emitting diode chip or a laser diode chip.
  • the semiconductor layer sequence can be arranged on a wafer and provided, for example, to be separated after the production of the conversion layer in order to produce a plurality of semiconductor chips.
  • the semiconductor layer sequence is introduced into a mixture which contains a first solvent and phosphor particles.
  • the semiconductor layer sequence is immersed in the mixture.
  • a mixture is to be understood here and below as a dispersion, also called coarse suspension or slurry, of the phosphor particles in the first solvent, it also being possible for it to contain further constituents.
  • the mixture is liquid.
  • the semiconductor layer sequence it can be present in a container, for example.
  • the phosphor particles are deposited electrophoretically on the semiconductor layer sequence.
  • Electrophoretic deposition hereinafter also EPD from “electrophoretic deposition” of the phosphor particles is to be understood here and below as a process in which the phosphor particles in the mixture migrate through an electric field in the direction of the semiconductor layer sequence and are deposited there Semiconductor layer sequence thus functions in the electrophoretic deposition as a first electrode or is applied to a first electrode in the mixture. Will be sent to the
  • the semiconductor layer sequence can have an electrically conductive component.
  • the electrically conductive component can, for example, be a coating on or within the semiconductor layer sequence or a wafer on which the semiconductor layer sequence is applied.
  • the semiconductor layer sequence is removed from the mixture, the phosphor particles being fixed on the semiconductor layer sequence by means of a sticky solution.
  • the electrophoretically deposited phosphor particles thus remain on the semiconductor layer sequence and can form the conversion layer there.
  • a sticky solution is to be understood here and below as a material which is designed to be adhesive for other materials, in particular for the phosphor particles and the surface of the semiconductor layer sequence that forms the radiation exit area. It does not have to be a solution in the chemical sense, but can also comprise a thin-bodied material or a thin-bodied material mixture.
  • a method for producing a conversion layer on a semiconductor layer sequence in which the semiconductor layer sequence is introduced into a mixture containing a first solvent and phosphor particles, the phosphor particles are deposited electrophoretically on the semiconductor layer sequence, and the semiconductor layer sequence is removed from the mixture, the phosphor particles being fixed on the semiconductor layer sequence by means of a sticky solution.
  • Semiconductor layer sequence are applied and fixed. If the semiconductor layer sequence with the conversion layer is present in an optoelectronic component, this can then have a high brightness and a high contrast.
  • the method can be carried out with a high throughput, in particular through the use of EPD.
  • a sufficiently high stability of the phosphor particles is generated on the semiconductor layer sequence, so that further materials, such as matrix materials, can be deposited on the phosphor particles without the phosphor particles being displaced by the further materials from the semiconductor layer sequence, in particular being pushed off the semiconductor layer sequence.
  • the phosphor particles can thus be applied and fixed very homogeneously and with high yield on the semiconductor layer sequence, in particular also on a large-area semiconductor layer sequence.
  • this enables further materials, such as matrix materials or planarization layers, to be applied to the conversion layer produced using the method.
  • Semiconductor layer sequence are produced, which has a high contrast and high color stability over its entire surface, which has an increasing effect on the conversion rate of the conversion layer.
  • the conversion layer is on a
  • the primary radiation emitted by the semiconductor layer sequence can thus be well absorbed by the phosphor particles contained in the phosphor layer and converted into secondary radiation.
  • the phosphor particles are present in the first solvent in a proportion from the range 10% by weight to 70% by weight.
  • the phosphor particles have a particle size from the range from 5 nm up to and including 30 ⁇ m.
  • the phosphor particles can include quantum dots with a particle size in the nanometer range and / or phosphors with a particle size from the range 20 to 30 ⁇ m.
  • the mixture is constantly stirred during the electrophoretic deposition of the phosphor particles.
  • a particularly homogeneous dispersion of the phosphor particles in the first solvent can thus be produced and thus a particularly homogeneous distribution of the phosphor particles on the semiconductor layer sequence.
  • the sticky solution is deposited as a layer on the semiconductor layer sequence before the electrophoretic deposition of the phosphor particles and / or the sticky solution is contained in the mixture.
  • the sticky solution is deposited as a layer on the semiconductor layer sequence before the electrophoretic deposition of the phosphor particles, a sticky surface can be produced on the semiconductor layer sequence, in particular on the radiation exit surface of the semiconductor layer sequence, to which the phosphor particles can then adhere well during their electrophoretic deposition.
  • the layer is deposited in particular on the surface of the semiconductor layer sequence, for example a GaN surface or an SiO 2 surface. Areas that should remain free of a conversion layer, such as bond pads and / or cut lines, can be protected with a sacrificial layer before the sticky solution is applied.
  • the first monolayer of electrophoretically deposited phosphor particles can be immersed in the layer of the sticky solution and thus at least partially embedded in the layer. This means that the phosphor particles are on the surface of the layer and thus on the
  • the layer can form part of the conversion layer, the phosphor particles being at least partially embedded in the layer.
  • the sticky solution is contained in the mixture and is dip-coated on the electrophoretically deposited phosphor particles when the semiconductor layer sequence is removed from the mixture.
  • the sticky solution is dried at room temperature after the dip coating. The drying can, for example, be carried out for a period of from 20 to 40 minutes, in particular for 30 minutes become. This allows the sticky solution to develop its sticky effect.
  • the sticky solution is thus contained in the mixture, with which the EPD can be combined with a dip coating.
  • Deposition of the sticky solution between the phosphor particles deposited on the semiconductor layer sequence is made possible during the EPD, and the phosphor particles are coated with the sticky solution by means of dip coating when the semiconductor layer sequence is removed from the mixture.
  • the phosphor particles are thus surrounded by the sticky solution, which forms part of the conversion layer, in particular after it has dried and / or hardened. In this case, a planar surface of the conversion layer is generated, so that an additional application of a matrix material and / or a planarization material to the conversion layer can be dispensed with.
  • the sticky solution is deposited as a layer on the semiconductor layer sequence, this is done according to one embodiment by means of doctor blades, spin coating or film casting. These are uncomplicated methods that can be used to produce thin layers.
  • the sticky solution is deposited as a layer at room temperature.
  • drying takes place at room temperature. This can be for a period of time, for example from 20 to 40 minutes, especially for 30 minutes. This allows the sticky solution to develop its sticky effect.
  • the layer is transparent. It is therefore well suited for use in optoelectronic components, since it is permeable to electromagnetic radiation.
  • the layer is deposited on the semiconductor layer sequence with a thickness in the range 5 ⁇ m to 10 ⁇ m.
  • the layer is thus thick enough to develop its sticky effect on the phosphor particles and to adhere well to the semiconductor layer sequence. On the other hand, it is thin enough not to increase the thickness of the conversion layer excessively.
  • the sticky solution contains a polysiloxane and / or a silicate.
  • Polysiloxanes are compounds of the formula R3S1- [O-S1R2] n -0-SiR.3, where R can be alkyl, for example CH 3 , and / or aryl, for example phenyl. Furthermore, the polysiloxanes can have T units and / or D units, so that the silicon atom is linked to three and / or two oxygen atoms and can thus form three- and / or two-dimensional structures.
  • Polysiloxane has a sticky effect, especially after drying at room temperature, and can be cured at temperatures from 80 ° C. to 250 ° C. so that it is completely polymerized or crosslinked and forms a solid matrix material. That is preferred Polysiloxane thus set up to adhere to the semiconductor layer sequence or to the phosphor particles. That is, the sticky solution can be designed in such a way that after the deposition of the phosphor particles and a subsequent curing step in which a hardened matrix material is produced from the sticky solution, the matrix material adheres to the semiconductor layer sequence or to the phosphor particles. That means that also with further processing of those coated with the conversion layer
  • the conversion layer does not detach therefrom.
  • the sticky solution additionally or alternatively contains a silicate
  • it can, according to one embodiment, be produced by mixing a second solvent with at least one starting material of the silicate to form a sol-gel material.
  • the silicate can thus be a silicate-based sol-gel material.
  • an alkoxy (alkyl) silane is selected as the starting material.
  • alkoxy (alkyl) silane denotes, on the one hand, an alkoxyalkylsilane and, on the other hand, an alkoxysilane.
  • the alkoxy (alkyl) silane denotes a group which has a silicon atom with four organic substituents, for example alkyl groups and / or alkoxy groups.
  • the second solvent is selected from a group of protic solvents.
  • Protic solvents have a functional group from which hydrogen atoms can be split off as protons and the starting material can thereby be hydrolyzed.
  • second solvent water and alcohols and combinations thereof are used.
  • the alcohol includes methanol, ethanol, isopropanol and butanol.
  • a sol refers to the partially polymerized starting material that is freely present in the second solvent.
  • the starting material partially polymerizes to form a 3D structure, the so-called gel, which comprises solvent molecules that are embedded in the 3D structure.
  • the sol-gel material is not polymerized over its entire volume, but rather forms a liquid with a lower viscosity than the gel.
  • the starting material can also be polymerized to form a gel without a second solvent.
  • the gel causes the sticky properties of the sticky solution.
  • the sol-gel material is preferably designed to adhere to the semiconductor layer sequence or to the phosphor particles. That is, the sol-gel material can be designed in such a way that after the deposition of the phosphor particles and a subsequent one
  • Curing step for example at temperatures of 80 ° C. to 250 ° C., in which the second solvent is removed and a hardened matrix material is produced from the sticky solution, which adheres to the semiconductor layer sequence or to the phosphor particles. This means that the conversion layer does not become detached from it even during further processing of the semiconductor layer sequence coated with the conversion layer.
  • alkoxy (alkyl) silanes for example, tetraethyl orthosilicate (TEOS) or triethoxymethylsilane (MTEOS) or mixtures thereof can be selected.
  • TEOS tetraethyl orthosilicate
  • MTEOS triethoxymethylsilane
  • a TEOS / MTEOS mixture can be selected, the TEOS proportion being between 20 and 80% by volume inclusive.
  • Any silane groups present in the alkoxy (alkyl) silane can chemically improve the quality of the surface adhesion.
  • a stabilizer material is added to form the sol-gel material.
  • the stabilizer material is preferably embedded in the sol-gel material.
  • the stabilizer material can help control the polymerization to the sol-gel material.
  • the stabilizer material is selected from a group which contains salts, metal alkoxides and / or metal oxides.
  • the salts, metal alkoxides or metal oxides can be present as nanoparticles.
  • Si0 2 nanoparticles can be selected as the stabilizer material.
  • the phosphor particles are selected from a group consisting of oxide-based phosphor particles, nitride-based phosphor particles, phosphor particles with a perovskite structure, quantum dots, organic converter materials and combinations thereof.
  • oxide-based phosphor particles for example, Y 3 Al 5 O 12 : Ce 3 + (YAG),
  • Y 3 (Al, Ga) 5 O 12 : Ce 3 + (YAGaG), LU 3 A1 5 0 I2 : Ce 3 + (LuAG), or Lu 3 (Al, Ga) 5 O 12 : Ce 3 + (LuAGaG) be selected as nitride-based phosphor particles, for example LasSieNn: Ce 3 + (LSN), (Sr, Ba) SiON, a-SiA10N, ß-SiAlON, (Sr, Ca) AIS1N 3 : Eu 2 + (SCASN) or CaAlSiN 3 : EU 2 + (CASN).
  • the phosphor particles have an electrical charge when a voltage is applied, so that they can be deposited on the semiconductor layer sequence by means of electrophoresis.
  • the first solvent is an alcohol. This can in particular be isopropanol or ethanol.
  • the first solvent should be chosen so that it - if present - does not dissolve the layer containing the sticky solution.
  • ethanol can be chosen as the first solvent if the sticky solution contains a polysiloxane, or any alcohol if the solution contains a silicate.
  • the sticky solution is cured after the semiconductor layer sequence has been removed from the mixture. Drying at room temperature can optionally also be carried out before curing.
  • the first and / or second solvent can be removed.
  • a conversion layer is formed in which phosphor particles are at least partially embedded in a hardened polysiloxane and / or a hardened silicate.
  • the phosphor particles do not form agglomerates during drying or curing, but rather remain homogeneously distributed on the surface of the semiconductor layer sequence.
  • the curing takes place at a temperature which is selected from the range 80.degree. C. to 250.degree. At these temperatures, depending on the phosphor particles used from the range mentioned can be selected, the solvents are removed and at the same time the sticky solution hardened so that it is transferred from the liquid to a solid, no longer sticky state.
  • the curing can take place for a period selected from the range 1 to 2 hours.
  • the electrophoretic deposition is carried out at room temperature.
  • the voltage to be applied can be chosen so that the desired deposition rate is obtained.
  • a voltage can be selected from the range 3 to 300 V depending on the desired deposition rate and depending on the first solvent used.
  • a matrix material and / or a planarization material is applied to the fixed phosphor particles after curing.
  • the matrix material and / or the planarization material can be deposited between and on the deposited phosphor particles, so that, for example, a smooth surface can be produced on the phosphor particles. If the sticky solution is present in the mixture during the process, this step can also be omitted.
  • the matrix material and / or the planarization material contains a material selected from a group consisting of silicates, silicones, polysiloxanes, polysilazanes and epoxides. These materials can infiltrate the phosphor particles well and interact with the material obtained from the sticky solution by curing.
  • the planarization material and / or the matrix material can be applied using a method selected from spin coating, spraying, knife coating and film casting.
  • an optoelectronic component having a semiconductor layer sequence which, during operation, emits electromagnetic primary radiation of a first wavelength range, and a conversion layer which is set up to emit secondary radiation of a second wavelength range and is arranged downstream of the semiconductor layer sequence, the conversion layer using a method according to FIGS preceding claims is formed.
  • Downstream of the semiconductor layer sequence means that the conversion layer is arranged on the radiation exit area of the semiconductor layer sequence.
  • the semiconductor layer sequence is set up to emit electromagnetic primary radiation.
  • the conversion layer contains phosphor particles that convert the primary radiation into secondary radiation.
  • the optoelectronic component has a conversion layer in which the phosphor particles are distributed particularly homogeneously.
  • the homogeneous distribution relates in particular to the plane parallel to the semiconductor layer sequence.
  • the conversion layer can have a gradient.
  • the concentration of phosphor particles increasing with increasing distance from the semiconductor layer sequence. If the sticky solution is present in the mixture and the deposited phosphor particles are dip-coated, the concentration of phosphor particles can also decrease with increasing distance from the semiconductor layer sequence.
  • the phosphor layer has a thickness from the range including 20 gm up to and including 100 gm.
  • a matrix material and / or a planarization layer can also be present on the phosphor layer. This enables a smooth surface on the conversion layer.
  • the optoelectronic component is a light-emitting diode.
  • FIG. 1 shows, in a schematic plan view, a method for producing a conversion layer on a semiconductor layer sequence in accordance with an exemplary embodiment.
  • FIG. 2 shows a schematic plan view of a conventional method for producing a conversion layer on a semiconductor layer sequence.
  • FIG. 3 shows, in a schematic plan view, a conventional method for producing a conversion layer on a semiconductor layer sequence.
  • FIG. 4 shows, in a schematic plan view, a method for producing a conversion layer on a semiconductor layer sequence in accordance with an exemplary embodiment.
  • FIG. 5 shows, in a schematic side view, a device for the electrophoretic deposition of the phosphor particles on the semiconductor layer sequence in accordance with an exemplary embodiment.
  • FIG. 6 shows, in a schematic sectional view, an optoelectronic component in accordance with an exemplary embodiment.
  • Figures 1 to 4 each show semiconductor layer sequences 10 in a schematic plan view.
  • semiconductor layer sequences 10 described, which are arranged on wafers and are provided for separation after the production of a conversion layer thereon.
  • the surfaces of the semiconductor layer sequences 10 facing away from the wafer can therefore be seen in each case.
  • the exemplary embodiments of the method for producing a conversion layer 20 explained in connection with FIGS. 1 and 4 can also be applied analogously to already separated semiconductor layer sequences 10 that are part of a semiconductor chip, even if this is not explicitly explained with reference to FIGS. 1 and 4 will.
  • a semiconductor layer sequence 10 is provided.
  • the surface of the semiconductor layer sequence 10 on the side facing away from the wafer can be, for example, a GaN or SiO 2 surface. Bond pads and cutting lines for later isolation can be covered with sacrificial layers (not explicitly shown here).
  • a tacky solution 31 is applied to the semiconductor layer sequence 10 in order to form the layer 30, which the
  • the sticky solution 31 is transparent, so that the layer 30 is also transparent and, in particular after drying at room temperature for a period of, for example, 30 minutes, sticky.
  • the layer 30 has a thickness of 5 ⁇ m to 10 ⁇ m.
  • the sticky solution 31 for forming the layer 30 is deposited, for example, by means of doctor blades, spin coating or film casting.
  • the sticky solution 31 contains a polysiloxane and / or a silicate or a silicate-based sol-gel material.
  • the sol Gel material is formed, for example, from TEOS and / or MTEOS and silica nanoparticles in a second solvent, for example an alcohol.
  • a second solvent for example an alcohol.
  • TEOS can be present in a proportion of 20 to 80% by volume inclusive.
  • the sticky solution 31 containing polysiloxane and / or sol-gel material forms a sticky layer 30, with any existing silane groups chemically reinforcing the surface adhesion.
  • the semiconductor layer sequence 10 coated in this way is introduced into an EPD device, as will be described in more detail in connection with FIG. 5, in order to be subjected to an electrophoretic deposition step E there.
  • the semiconductor layer sequence 10 is either applied to a first electrode 60 or it functions itself as a first electrode 60 if it or the wafer is designed to be electrically conductive.
  • the semiconductor layer sequence 10 is then introduced into a mixture 40 which is located, for example, in a container 100 in which a second electrode 61 is present.
  • the mixture 40 contains a first solvent, for example an alcohol such as isopropanol or ethanol, as well as phosphor particles 50.
  • the first solvent is chosen so that it does not dissolve the layer 30.
  • the phosphor particles 50 can be selected depending on the desired application. For example, they can be oxide-based YAG, YAGaG, LuAG, or LuAGaG or nitride-based LSN, (Sr, Ba) SiON, a-SiA10N, ⁇ -SiAlON, SCASN or CASN. But also phosphor particles with a perovskite structure, quantum dots or organic converters and mixtures of different phosphor particles 50 are possible.
  • the phosphor particles 50 move due to their electrical charge in the direction of the semiconductor layer sequence 10 or the electrode 60 on which the semiconductor layer sequence 10 is applied. Because the sticky layer 30 is present on the semiconductor layer sequence 10 where the conversion layer 20 is to be formed, the phosphor particles 50 adhere to the sticky layer 30. In other words, the phosphor particles 50 are deposited electrophoretically on the layer 30 and thus on the semiconductor layer sequence 10. The layer 30 has the effect that the phosphor particles 50 are deposited very homogeneously and over the entire area on the semiconductor layer sequence 10. The first monolayer of phosphor particles 50 can sink into the layer 30 and be anchored there due to the stickiness.
  • the phosphor particles 50 are fixed on the semiconductor layer sequence 10 by means of the layer 30 and form the conversion layer 20. Even if the sticky solution 31 is now dried and / or cured, and as a result of the removal of the first and / or second solvent still present on the surface (not explicitly shown here), the phosphor particles 50 remain homogeneously distributed on the semiconductor layer sequence 10 due to their fixation and do not agglomerate.
  • a matrix and / or planarization material can be applied to the phosphor particles 50, which infiltrates the phosphor particles 50 and is deposited on them.
  • silicates, silicones, polysiloxanes, polysilazanes or epoxides can be applied.
  • a polysiloxane or silicate contained in the sticky solution 31 can be applied, whereby a good interaction between the layer 30 and the matrix and / or planarization material applied to the phosphor particles is made possible.
  • This step can take place, for example, by means of spin coating, spraying, knife coating and film casting.
  • Figure 2 shows a schematic plan view of a comparative example, in which on a
  • a phosphor layer 21 is deposited by means of electrophoresis E.
  • the electrophoretic deposition E of the phosphor particles on the semiconductor layer sequence 10 there is still no coffee ring effect.
  • the phosphor particles are to be covered or infiltrated with a matrix material after their deposition in a fixing step F - the phosphor particles 50 are displaced from the surface of the semiconductor layer sequence 10 due to their poor adhesion, so that phosphor particles 50 on the semiconductor layer sequence 10 only in a few areas remain and thus an unevenly distributed phosphor layer 21 is formed.
  • the matrix material is not explicitly shown here.
  • FIG. 4 shows a schematic top view of a second exemplary embodiment of a method for producing a conversion layer 20 on a semiconductor layer sequence 10.
  • the semiconductor layer sequence 10 corresponds to the semiconductor layer sequence 10 explained with reference to FIG sticky solution 31 may be applied or not.
  • the two exemplary embodiments can be used in combination or individually. In the case of a combined application, there is no need to apply an additional matrix or planarization material.
  • the mixture 40 into which the semiconductor layer sequence 10 for the electrophoretic deposition of phosphor particles 50 is immersed contains phosphor particles 50 and a first solvent as explained with reference to FIG.
  • the mixture 40 contains the sticky solution 31, as explained in relation to the production of the layer 30.
  • Semiconductor layer sequence 10 is finally fixed on the semiconductor layer sequence 10 by means of dip coating by means of the sticky solution 31 (fixing step F).
  • the homogeneous distribution of the phosphor particles 50 produced by the EPD on the semiconductor layer sequence 10 is thus fixed when the semiconductor layer sequence 10 is pulled out of the mixture 40.
  • the as yet uncured conversion layer 20a results.
  • the sticky solution 31 is hardened by a hardening step T at a temperature of 80 ° C. to 250 ° C. and the conversion layer 20 results in which phosphor particles 50 are embedded in the hardened material obtained from the sticky solution 31.
  • FIG. 5 shows, in a schematic side view, a device for the electrophoretic deposition of the phosphor particles 50 on the semiconductor layer sequence 10 according to an exemplary embodiment.
  • the device can be used for the electrophoretic deposition of the phosphor particles 50 on the semiconductor layer sequence 10, as was explained with reference to FIGS. 1 and 4.
  • the Phosphorus particles 50 are contained in the mixture 40 which, depending on the exemplary embodiment, can additionally contain the sticky solution 31.
  • the phosphor particles 50 form a dispersion with a first solvent (not explicitly shown here).
  • the mixture 40 is preferably stirred constantly in order to achieve a homogeneous distribution of the phosphor particles 50 in the first solvent.
  • the mixture 40 and optionally the sticky solution 31 are placed in a container 100 in this example.
  • a first electrode 60 and a second electrode 61 are also immersed in the mixture 40.
  • the semiconductor layer sequence 10 is applied to the first electrode 60.
  • the semiconductor layer sequence 10 itself could function as first electrode 60 if it is designed to be correspondingly conductive and voltage can be applied to it.
  • the phosphor particles 50 can now be deposited on the semiconductor layer sequence 10.
  • FIG. 6 shows, in a schematic sectional view, an optoelectronic component according to one embodiment
  • the semiconductor layer sequence 10 is arranged on a substrate 70. This can also be part of a housing (not shown here).

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Abstract

Es wird ein Verfahren zur Herstellung einer Konversionsschicht auf einer Halbleiterschichtenfolge angegeben, bei dem die Halbleiterschichtenfolge in eine Mischung eingebracht wird, die ein erstes Lösungsmittel und Phosphorpartikel enthält, die Phosphorpartikel elektrophoretisch auf der Halbleiterschichtenfolge abgeschieden werden, und die Halbleiterschichtenfolge aus der Mischung entfernt wird, wobei die Phosphorpartikel mittels einer klebrigen Lösung auf der Halbleiterschichtenfolge fixiert werden.

Description

Beschreibung
VERFAHREN ZUR HERSTELLUNG EINER KONVERSIONSSCHICHT AUF EINER
HALBLEITERSCHICHTENFOLGE UND OPTOELEKTRONISCHES BAUELEMENT
Es werden ein Verfahren zur Herstellung einer Konversionsschicht auf einer Halbleiterschichtenfolge sowie ein optoelektronisches Bauelement angegeben.
Diese Patentanmeldung beansprucht die Priorität der deutschen Patentanmeldung 102020 201 370.5, deren Offenbarungsgehalt hiermit durch Rückbezug aufgenommen wird.
Gemäß einer Ausführungsform wird ein Verfahren zur Herstellung einer Konversionsschicht auf einer Halbleiterschichtenfolge angegeben.
Unter einer Konversionsschicht ist hier und im Folgenden eine Schicht zu verstehen, die Phosphorpartikel enthält oder aus Phosphorpartikeln besteht. Die Phosphorpartikel wandeln bei Anregung mit einer elektromagnetischen Primärstrahlung, also Strahlung mit einem ersten Wellenlängenbereich, diese in eine elektromagnetische Sekundärstrahlung, also Strahlung mit einem zweiten, von dem ersten Wellenlängenbereich zumindest teilweise unterschiedlichen Wellenlängenbereich, um.
Unter einer Halbleiterschichtenfolge soll hier und im Folgenden eine Schichtenfolge verstanden werden, die dazu eingerichtet ist, im Betrieb eine elektromagnetische Primärstrahlung zu emittieren. Bei der elektromagnetischen Primärstrahlung kann es sich beispielsweise um Strahlung aus dem Wellenlängenbereich von UV-Strahlung und/oder blauem Licht handeln. Die Halbleiterschichtenfolge kann weiterhin Bestandteil eines Halbleiterchips, wie ein Leuchtdiodenchip oder ein Laserdiodenchip sein. Alternativ dazu kann die Halbleiterschichtenfolge auf einem Wafer angeordnet sein und beispielsweise dazu vorgesehen sein, nach der Herstellung der Konversionsschicht vereinzelt zu werden, um eine Vielzahl Halbleiterchips zu erzeugen.
Gemäß einer Ausführungsform des Verfahrens wird die Halbleiterschichtenfolge in eine Mischung eingebracht, die ein erstes Lösungsmittel und Phosphorpartikel enthält. Insbesondere wird die Halbleiterschichtenfolge in die Mischung eingetaucht.
Unter einer Mischung ist hier und im Folgenden eine Dispersion, auch grobe Suspension bzw. Slurry genannt, der Phosphorpartikel in dem ersten Lösungsmittel zu verstehen, wobei sie auch weitere Bestandteile enthalten kann. Insbesondere ist die Mischung flüssig. Für das Einbringen der Halbleiterschichtenfolge in die Mischung, kann diese beispielsweise in einem Behälter vorhanden sein.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform werden die Phosphorpartikel elektrophoretisch auf der Halbleiterschichtenfolge abgeschieden. Unter elektrophoretischer Abscheidung (im Folgenden auch EPD vom englischen „electrophoretic deposition") der Phosphorpartikel ist hier und im Folgenden ein Prozess zu verstehen, in dem die in der Mischung befindlichen Phosphorpartikel durch ein elektrisches Feld in Richtung der Halbleiterschichtenfolge wandern und sich dort ablagern. Die Halbleiterschichtenfolge fungiert somit bei der elektrophoretischen Abscheidung als eine erste Elektrode oder ist in der Mischung auf einer ersten Elektrode aufgebracht. Wird an die
Halbleiterschichtenfolge bzw. die erste Elektrode und an eine zweite Elektrode, die ebenfalls in die Mischung eingebracht ist, Spannung angelegt, können sich die Phosphorpartikel in Richtung der ersten Elektrode bzw. der
Halbleiterschichtenfolge bewegen und sich dort ablagern. Die Halbleiterschichtenfolge kann dabei einen elektrisch leitfähigen Bestandteil aufweisen. Der elektrisch leitfähige Bestandteil kann beispielsweise eine Beschichtung auf oder innerhalb der Halbleiterschichtenfolge oder ein Wafer, auf dem die Halbleiterschichtenfolge aufgebracht ist, sein.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird die Halbleiterschichtenfolge aus der Mischung entfernt, wobei die Phosphorpartikel mittels einer klebrigen Lösung auf der Halbleiterschichtenfolge fixiert werden. Die elektrophoretisch abgeschiedenen Phosphorpartikel verbleiben somit auf der Halbleiterschichtenfolge und können dort die Konversionsschicht ausbilden.
Unter einer klebrigen Lösung soll hier und im Folgenden ein Material verstanden werden, das adhäsiv für andere Materialien, insbesondere für die Phosphorpartikel und die die Strahlungsaustrittsfläche bildende Oberfläche der Halbleiterschichtenfolge ausgebildet ist. Dabei muss es sich nicht um eine Lösung im chemischen Sinne handeln, sondern kann auch ein dünnflüssiges Material oder ein dünnflüssiges Materialgemisch umfassen.
Gemäß einer Ausführungsform wird ein Verfahren zur Herstellung einer Konversionsschicht auf einer Halbleiterschichtenfolge angegeben, bei dem die Halbleiterschichtenfolge in eine Mischung eingebracht wird, die ein erstes Lösungsmittel und Phosphorpartikel enthält, die Phosphorpartikel elektrophoretisch auf der Halbleiterschichtenfolge abgeschieden werden, und die Halbleiterschichtenfolge aus der Mischung entfernt wird, wobei die Phosphorpartikel mittels einer klebrigen Lösung auf der Halbleiterschichtenfolge fixiert werden.
Mit einem solchen Verfahren kann eine Konversionsschicht mit einer besonders homogenen Verteilung der Phosphorpartikel und ohne Zuhilfenahme eines Klebstoffs auf einer
Halbleiterschichtenfolge aufgebracht und fixiert werden. Wenn die Halbleiterschichtenfolge mit der Konversionsschicht in einem optoelektronischen Bauelement vorhanden ist, kann dieses dann eine hohe Helligkeit und einen hohen Kontrast aufweisen .
Zudem kann das Verfahren insbesondere durch die Verwendung von EPD mit einem hohen Durchsatz durchgeführt werden.
Dadurch, dass die elektrophoretische Abscheidung der Phosphorpartikel mit der Fixierung durch eine klebrige Lösung kombiniert wird, kann verhindert werden, dass sich die auf der Halbleiterschichtenfolge abgeschiedenen Phosphorpartikel bei einem nachfolgenden Trocknungs- und/oder Aushärtungsschritt zusammenziehen und somit ihre homogene Verteilung auf der Halbleiterschichtenfolge verlieren (Kaffeering-Effekt). Eine Dispersion von Phosphorpartikeln in einem ersten Lösungsmittel alleine würde nämlich eine zu geringe Haftung auf den meisten Oberflächen von Halbleiterschichtenfolgen, beispielsweise GaN-Oberflächen, aber auch optional vorhandenen Passivierungsschichten, wie beispielsweise Si02-0berflächen, aufweisen. Des Weiteren wird eine ausreichend hohe Stabilität der Phosphorpartikel auf der Halbleiterschichtenfolge erzeugt, so dass weitere Materialien, wie beispielsweise Matrixmaterialien, auf den Phosphorpartikeln abgeschieden werden können, ohne dass die Phosphorpartikel von den weiteren Materialien von der Halbleiterschichtenfolge verdrängt, insbesondere von der Halbleiterschichtenfolge herabgestoßen werden.
Die Phosphorpartikel können mit dem Verfahren somit sehr homogen und mit hoher Ausbeute auf der Halbleiterschichtenfolge, insbesondere auch auf einer großflächigen Halbleiterschichtenfolge, aufgebracht und fixiert werden. Das ermöglicht zum einen das Aufbringen weiterer Materialien, wie beispielsweise Matrixmaterialien oder Planarisierungsschichten, auf der mit dem Verfahren hergestellten Konversionsschicht. Weiterhin kann mit dem Verfahren eine Konversionsschicht auf einer
Halbleiterschichtenfolge hergestellt werden, die einen hohen Kontrast und eine hohe Farbstabilität über ihre gesamte Fläche aufweist, was sich steigernd auf die Konversionsrate der Konversionsschicht auswirkt.
Bei dem Verfahren zur Herstellung einer Konversionsschicht auf der Halbleiterschichtenfolge, wird die Konversionsschicht gemäß einer Ausführungsform auf einer
Strahlungsaustrittsfläche der Halbleiterschichtenfolge hergestellt. Somit kann die von der Halbleiterschichtenfolge emittierte Primärstrahlung gut von den in der Phosphorschicht enthaltenen Phosphorpartikeln absorbiert und in Sekundärstrahlung umgewandelt werden. Die Phosphorpartikel sind gemäß einer Ausführungsform mit einem Anteil aus dem Bereich 10 Gew% bis 70 Gew% in dem ersten Lösungsmittel vorhanden. Gemäß einer weiteren Ausführungsform weisen die Phosphorpartikel eine Partikelgröße aus dem Bereich einschließlich 5 nm bis einschließlich 30 gm auf. Beispielsweise können die Phosphorpartikel Quantenpunkte mit einer Partikelgröße im Nanometerbereich und/oder Leuchtstoffe mit einer Partikelgröße aus dem Bereich 20 bis 30 gm umfassen.
Weiterhin wird die Mischung gemäß einer weiteren Ausführungsform während der elektrophoretischen Abscheidung der Phosphorpartikel konstant gerührt. Somit kann eine besonders homogene Dispersion der Phosphorpartikel in dem ersten Lösungsmittel erzeugt werden und damit eine besonders homogene Verteilung der Phosphorpartikel auf der Halbleiterschichtenfolge .
Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird die klebrige Lösung vor der elektrophoretischen Abscheidung der Phosphorpartikel als Schicht auf der Halbleiterschichtenfolge abgeschieden und/oder die klebrige Lösung ist in der Mischung enthalten.
Wenn die klebrige Lösung vor der elektrophoretischen Abscheidung der Phosphorpartikel als Schicht auf der Halbleiterschichtenfolge abgeschieden wird, kann eine klebrige Oberfläche auf der Halbleiterschichtenfolge, insbesondere auf der Strahlungsaustrittsfläche der Halbleiterschichtenfolge, erzeugt werden, auf der die Phosphorartikel bei ihrer elektrophoretischen Abscheidung dann gut haften können. Dabei wird die Schicht insbesondere auf der Oberfläche der Halbleiterschichtenfolge abgeschieden, beispielsweise eine GaN-Oberflache oder eine Si02-0berflache. Bereiche, die frei von einer Konversionsschicht bleiben sollen, wie beispielsweise Bondpads und/oder Schnittlinien, können vor dem Aufbringen der klebrigen Lösung mit einer Opferschicht geschützt werden.
Die erste Monolage an elektrophoretisch abgeschiedenen Phosphorpartikeln kann dabei in die Schicht der klebrigen Lösung eintauchen und so in die Schicht zumindest teilweise eingebettet werden. Damit werden die Phosphorpartikel auf der Oberfläche der Schicht und damit auf der
Halbleiterschichtenfolge verankert und werden auch nicht durch Oberflächenkräfte zusammengezogen, beispielsweise während eines nachfolgenden Trocknungs- und/oder Aushärtungsschritts. Die homogene Verteilung der abgeschiedenen Phosphorpartikel auf der
Halbleiterschichtenfolge bleibt somit erhalten. Die Schicht kann nach der Abscheidung der Phosphorpartikel, insbesondere nach einem Trocknungs- und/oder Aushärtungsschritt, einen Teil der Konversionsschicht bilden, wobei die Phosphorpartikel zumindest teilweise in der Schicht eingebettet sind.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die klebrige Lösung in der Mischung enthalten und tauchbeschichtet beim Entfernen der Halbleiterschichtenfolge aus der Mischung die elektrophoretisch abgeschiedenen Phosphorpartikel. Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird die klebrige Lösung nach der Tauchbeschichtung bei Raumtemperatur getrocknet. Die Trocknung kann beispielsweise für einen Zeitraum von vom 20 bis 40 Minuten, insbesondere für 30 Minuten, durchgeführt werden. Dadurch kann die klebrige Lösung ihre klebrige Wirkung gut entfalten.
Zusätzlich oder alternativ zu der Schicht aus klebriger Lösung auf der Halbleiterschichtenfolge ist somit die klebrige Lösung in der Mischung enthalten, womit die EPD mit einer Tauchbeschichtung kombiniert werden kann. Dabei wird während der EPD schon ein Ablagern der klebrigen Lösung zwischen den sich auf der Halbleiterschichtenfolge abscheidenden Phosphorpartikeln ermöglicht, und beim Entfernen der Halbleiterschichtenfolge aus der Mischung eine Beschichtung der Phosphorpartikel mit der klebrigen Lösung mittels Tauchbeschichtung erzeugt. Die Phosphorpartikel sind somit von der klebrigen Lösung umgeben, welche insbesondere nach ihrer Trocknung und/oder Aushärtung einen Teil der Konversionsschicht bildet. Dabei wird eine planare Oberfläche der Konversionsschicht erzeugt, womit auf ein zusätzliches Aufbringen eines Matrixmaterials und/oder eines Planarisierungsmaterials auf die Konversionsschicht gut verzichtet werden kann.
Wird die klebrige Lösung als Schicht auf der Halbleiterschichtenfolge abgeschieden, erfolgt dies gemäß einer Ausführungsform mittels Rakeln, Spin-Coating oder Foliengießen. Dabei handelt es sich um unkomplizierte Methoden, mit denen gut dünne Schichten hergestellt werden können.
Gemäß einer Ausführungsform erfolgt die Abscheidung der klebrigen Lösung als Schicht bei Raumtemperatur. Gemäß einer weiteren Ausführungsform erfolgt nach der Abscheidung der klebrigen Lösung als Schicht eine Trocknung bei Raumtemperatur. Diese kann beispielsweise für einen Zeitraum vom 20 bis 40 Minuten, insbesondere für 30 Minuten, durchgeführt werden. Dadurch kann die klebrige Lösung ihre klebrige Wirkung gut entfalten.
Die Schicht ist gemäß einer Ausführungsform transparent ausgebildet. Damit ist sie gut geeignet für die Verwendung in optoelektronischen Bauelementen, da sie für elektromagnetische Strahlung durchlässig ist.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird die Schicht mit einer Dicke aus dem Bereich 5 gm bis 10 gm auf der Halbleiterschichtenfolge abgeschieden. Damit ist die Schicht dick genug, um ihre klebrige Wirkung auf die Phosphorpartikel zu entfalten und um gut auf der Halbleiterschichtenfolge zu haften. Andererseits ist sie dünn genug, um die Dicke der Konversionsschicht nicht über die Maßen zu erhöhen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform enthält die klebrige Lösung ein Polysiloxan und/oder ein Silikat.
Unter Polysiloxanen sind Verbindungen der Formel R3S1-[O-S1R2]n-0-SiR.3 zu verstehen, wobei R Alkyl, beispielsweise CH3, und/oder Aryl, beispielsweise Phenyl, sein kann. Weiterhin können die Polysiloxane T-Einheiten und/oder D-Einheiten aufweisen, so dass das Siliziumatom mit drei und/oder zwei Sauerstoffatomen verknüpft ist und somit drei- und/oder zweidimensionale Strukturen ausbilden kann.
Polysiloxan weist insbesondere nach Trocknung bei Raumtemperatur eine klebrige Wirkung auf und kann bei Temperaturen aus einem Bereich von 80°C bis 250°C gehärtet werden, so dass es vollständig polymerisiert bzw. vernetzt und ein festes Matrixmaterial bildet. Bevorzugt ist das Polysiloxan also dazu eingerichtet, auf der Halbleiterschichtenfolge bzw. auf den Phosphorpartikeln zu haften. Das heißt, die klebrige Lösung kann derart ausgebildet sein, dass nach der Abscheidung der Phosphorpartikel und einem darauffolgenden Aushärtungsschritt, in dem aus der klebrigen Lösung ein gehärtetes Matrixmaterial entsteht, dieses auf der Halbleiterschichtenfolge bzw. auf den Phosphorpartikeln haftet. Das heißt, dass auch bei einer Weiterverarbeitung der mit der Konversionsschicht beschichteten
Halbleiterschichtenfolge die Konversionsschicht sich nicht davon ablöst.
Ist zusätzlich oder alternativ ein Silikat in der klebrigen Lösung enthalten, kann sie gemäß einer Ausführungsform durch Vermengen eines zweiten Lösungsmittels mit zumindest einem Ausgangsmaterial des Silikats zur Bildung eines Sol-Gel- Materials hergestellt werden. Bei dem Silikat kann es sich somit um ein Silikat basiertes Sol-Gel-Material handeln.
Als Ausgangsmaterial wird gemäß einer Ausführungsform ein Alkoxy (alkyl)silan ausgewählt. Als Alkoxy(alkyl)silan wird zum einen ein Alkoxyalkylsilan bezeichnet und zum anderen ein Alkoxysilan. Das Alkoxy(alkyl)silan bezeichnet eine Gruppe, die ein Siliziumatom mit vier organischen Substituenten aufweist, beispielsweise Alkylgruppen und/oder Alkoxygruppen.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens ist das zweite Lösungsmittel aus einer Gruppe der protischen Lösungsmittel ausgewählt. Protische Lösungsmittel verfügen über eine funktionelle Gruppe, aus der Wasserstoffatome als Protonen abgespalten werden können und das Ausgangsmaterial dadurch hydrolysiert werden kann. Beispielsweise werden als zweites Lösungsmittel Wasser und Alkohole und Kombinationen daraus eingesetzt. Bevorzugt umfasst der Alkohol Methanol, Ethanol, Isopropanol und Butanol.
Ein Sol bezeichnet das teilweise polymerisierte Ausgangsmaterial, das frei in dem zweiten Lösungsmittel vorliegt. In dem zweiten Lösungsmittel polymerisiert das Ausgangsmaterial teilweise zu einer 3D-Struktur, dem sogenannten Gel, das Lösungsmittelmoleküle umfasst, die in der 3D-Struktur eingebettet sind. Das heißt, das Sol-Gel- Material ist nicht über sein gesamtes Volumen polymerisiert, sondern bildet eine Flüssigkeit von - verglichen mit dem Gel - geringerer Viskosität. Beispielsweise kann das Ausgangsmaterial auch ohne zweites Lösungsmittel zu einem Gel polymerisiert werden.
Das Gel bedingt die klebrigen Eigenschaften der klebrigen Lösung. Bevorzugt ist das Sol-Gel-Material dazu eingerichtet, auf der Halbleiterschichtenfolge bzw. auf den Phosphorpartikeln zu haften. Das heißt, das Sol-Gel-Material kann derart ausgebildet sein, dass nach der Abscheidung der Phosphorpartikel und einem darauffolgenden
Aushärtungsschritt, beispielsweise bei Temperaturen von 80°C bis 250°C, in dem das zweite Lösungsmittel entfernt wird und aus der klebrigen Lösung ein gehärtetes Matrixmaterial entsteht, dieses auf der Halbleiterschichtenfolge bzw. auf den Phosphorpartikeln haftet. Das heißt, dass auch bei einer Weiterverarbeitung der mit der Konversionsschicht beschichteten Halbleiterschichtenfolge die Konversionsschicht sich nicht davon ablöst.
Als Alkoxy(alkyl)silane können beispielsweise Tetraethylorthosilikat (TEOS) oder Triethoxymethylsilan (MTEOS) oder Mischungen daraus ausgewählt werden. Beispielsweise kann eine TEOS/MTEOS Mischung ausgewählt werden, wobei der TEOS-Anteil zwischen einschließlich 20 und 80 Volumen% liegt. Etwaige Silangruppen, die in dem Alkoxy (alkyl)silan vorhanden sind, können chemisch die Qualität der Oberflächenhaftung verbessern.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform wird zur Bildung des Sol-Gel-Materials ein Stabilisatormaterial zugegeben. Bevorzugt ist das Stabilisatormaterial in das Sol-Gel- Material eingebettet. Das Stabilisatormaterial kann zur Kontrolle der Polymerisation zu dem Sol-Gel-Material beitragen .
Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist das Stabilisatormaterial aus einer Gruppe ausgewählt, welche Salze, Metallalkoxide und/oder Metalloxide enthält. Die Salze, Metallalkoxide oder Metalloxide können dabei als Nanopartikel vorliegen. Beispielsweise können als Stabilisatormaterial Si02-Nanopartikel ausgewählt werden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform werden die Phosphorpartikel aus einer Gruppe ausgewählt, die aus Oxid basierten Phosphorpartikeln, Nitrid-basierten Phosphorpartikeln Phosphorpartikeln mit Perowskitstruktur, Quantenpunkten, organischen Konvertermaterialien und Kombinationen daraus besteht. Als Oxid-basierte Phosphorpartikel können beispielsweise Y3AI5O12 :Ce3 + (YAG),
Y3 (Al,Ga)5O12 :Ce3 + (YAGaG), LU3A150I2 :Ce3 + (LuAG), oder Lu3 (Al,Ga)5O12 :Ce3 + (LuAGaG) ausgewählt werden, als Nitrid basierte Phosphorpartikel beispielsweise LasSieNn :Ce3 + (LSN), (Sr,Ba)SiON, a-SiA10N, ß-SiAlON, (Sr,Ca)AIS1N3 :Eu2 + (SCASN) oder CaAlSiN3 :EU2 + (CASN). Die Phosphorpartikel weisen bei Anlegen einer Spannung eine elektrische Ladung auf, so dass sie mittels Elektrophorese auf der Halbleiterschichtenfolge abgeschieden werden können.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist das erste Lösungsmittel ein Alkohol. Dabei kann es sich insbesondere um Isopropanol oder Ethanol handeln. Das erste Lösungsmittel sollte so gewählt werden, dass es - wenn vorhanden - nicht die die klebrige Lösung enthaltende Schicht auflöst. Beispielsweise kann Ethanol als erstes Lösungsmittel gewählt werden, wenn die klebrige Lösung ein Polysiloxan enthält, oder ein beliebiger Alkohol, wenn die Lösung ein Silikat enthält .
Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird die klebrige Lösung nach dem Entfernen der Halbleiterschichtenfolge aus der Mischung ausgehärtet. Vor der Aushärtung kann gegebenenfalls noch ein Trocknen bei Raumtemperatur durchgeführt werden. Dabei kann beispielsweise das erste und/oder zweite Lösungsmittel entfernt werden. Dabei wird eine Konversionsschicht gebildet, bei der Phosphorpartikel zumindest teilweise in einem gehärteten Polysiloxan und/oder einem gehärteten Silikat eingebettet sind.
Durch die Fixierung der Phosphorpartikel mittels der klebrigen Lösung bilden die Phosphorpartikel während des Trocknens bzw. Aushärtens keine Agglomerate, sondern verbleiben homogen verteilt auf der Oberfläche der Halbleiterschichtenfolge .
Gemäß einer weiteren Ausführungsform erfolgt das Aushärten bei einer Temperatur, die aus dem Bereich 80°C bis 250°C ausgewählt ist. Bei diesen Temperaturen, die in Abhängigkeit der verwendeten Phosphorpartikel aus dem genannten Bereich ausgewählt werden können, werden die Lösungsmittel entfernt und gleichzeitig die klebrige Lösung gehärtet, so dass sie aus dem flüssigen in einen festen, nicht mehr klebrigen Zustand überführt wird. Das Aushärten kann für eine Dauer stattfinden, die aus dem Bereich 1 bis 2 Stunden ausgewählt ist.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird die elektrophoretische Abscheidung bei Raumtemperatur durchgeführt. Die anzulegende Spannung kann so gewählt werden, dass die gewünschte Abscheidungsrate erhalten wird. Beispielsweise kann eine Spannung aus dem Bereich 3 bis 300 V je nach gewünschter Abscheidungsrate und in Abhängigkeit des verwendeten ersten Lösungsmittels ausgewählt werden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird nach dem Aushärten ein Matrixmaterial und/oder ein Planarisierungsmaterial auf den fixierten Phosphorpartikeln aufgebracht. Das Matrixmaterial und/oder das Planarisierungsmaterial kann sich zwischen und auf den abgeschiedenen Phosphorpartikeln ablagern, sodass beispielsweise eine glatte Oberfläche auf den Phosphorpartikeln erzeugt werden kann. Ist bei dem Verfahren die klebrige Lösung in der Mischung vorhanden, kann auf diesen Schritt auch verzichtet werden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform enthält das Matrixmaterial und/oder das Planarisierungsmaterial ein Material, das aus einer Gruppe ausgewählt ist, die aus Silikaten, Silikonen, Polysiloxanen, Polysilazanen und Epoxiden besteht. Diese Materialien können die Phosphorpartikel gut infiltrieren und mit dem aus der klebrigen Lösung durch Aushärten erhaltenen Material wechselwirken . Das Planarisierungsmaterial und/oder das Matrixmaterial kann gemäß einer Ausführungsform mit einem Verfahren aufgebracht werden, das ausgewählt ist aus Spin Coating, Sprühen, Rakeln und Foliengießen.
Es wird weiterhin ein optoelektronisches Bauelement angegeben, aufweisend eine Halbleiterschichtenfolge, die im Betrieb elektromagnetische Primärstrahlung eines ersten Wellenlängenbereichs emittiert, und eine Konversionsschicht, die zur Emission von Sekundärstrahlung eines zweiten Wellenlängenbereichs eingerichtet ist und der Halbleiterschichtenfolge nachgeordnet ist, wobei die Konversionsschicht mit einem Verfahren gemäß den vorhergehenden Ansprüchen gebildet ist.
„Der Halbleiterschichtenfolge nachgeordnet" bedeutet, dass die Konversionsschicht auf der Strahlungsaustrittsfläche der Halbleiterschichtenfolge angeordnet ist. Die Halbleiterschichtenfolge ist zur Emission einer elektromagnetischen Primärstrahlung eingerichtet. Die Konversionsschicht enthält Phosphorpartikel, die die Primärstrahlung in eine Sekundärstrahlung umwandeln.
Sämtliche in Verbindung mit dem Verfahren offenbarten Merkmale gelten somit auch für das optoelektronische Bauelement und umgekehrt.
Aufgrund des oben beschriebenen Verfahrens weist das optoelektronische Bauelement eine Konversionsschicht auf, in der die Phosphorpartikel besonders homogen verteilt sind. Die homogene Verteilung bezieht sich dabei insbesondere auf die Ebene parallel zu der Halbleiterschichtenfolge. Innerhalb der Konversionsschicht in der Ebene senkrecht zu der Halbleiterschichtenfolge kann die Konversionsschicht hingegen einen Gradienten aufweisen. Insbesondere, wenn in dem Verfahren die klebrige Lösung als Schicht auf die Halbleiterschichtenfolge aufgebracht wurde, bevor die Phosphorpartikel elektrophoretisch darauf abgeschieden werden, kann sich ein solcher Gradient bilden, wobei die Konzentration an Phosphorpartikeln mit zunehmendem Abstand von der Halbleiterschichtenfolge zunimmt. Wenn die klebrige Lösung in der Mischung vorhanden ist und die abgeschiedenen Phosphorpartikel tauchbeschichtet, kann die Konzentration an Phosphorpartikeln mit zunehmendem Abstand zu der Halbleiterschichtenfolge auch abnehmen.
Die Phosphorschicht weist gemäß einer Ausführungsform eine Dicke aus dem Bereich einschließlich 20 gm bis einschließlich 100 gm auf. Auf der Phosphorschicht können weiterhin ein Matrixmaterial und/oder eine Planarisierungsschicht vorhanden sein. Damit wird eine glatte Oberfläche auf der Konversionsschicht ermöglicht.
Gemäß einer Ausführungsform ist das optoelektronische Bauelement eine Leuchtdiode.
Weitere vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen des Verfahrens zur Herstellung einer Konversionsschicht auf einer Halbleiterschichtenfolge und des optoelektronischen Bauelements ergeben sich aus den im Folgenden in Verbindung mit den Figuren beschriebenen Ausführungsbeispielen.
Figur 1 zeigt in schematischer Draufsicht ein Verfahren zur Herstellung einer Konversionsschicht auf einer Halbleiterschichtenfolge gemäß eines Ausführungsbeispiels. Figur 2 zeigt in schematischer Draufsicht ein herkömmliches Verfahren zur Herstellung einer Konversionsschicht auf einer Halbleiterschichtenfolge .
Figur 3 zeigt in schematischer Draufsicht ein herkömmliches Verfahren zur Herstellung einer Konversionsschicht auf einer Halbleiterschichtenfolge .
Figur 4 zeigt in schematischer Draufsicht ein Verfahren zur Herstellung einer Konversionsschicht auf einer Halbleiterschichtenfolge gemäß eines Ausführungsbeispiels.
Figur 5 zeigt in schematischer Seitenansicht eine Vorrichtung zur elektrophoretischen Abscheidung der Phosphorpartikel auf der Halbleiterschichtenfolge gemäß eines Ausführungsbeispiels .
Figur 6 zeigt in schematischer Schnittansicht ein optoelektronisches Bauelement gemäß eines Ausführungsbeispiels .
Gleiche, gleichartige oder gleich wirkende Elemente sind in den Figuren mit denselben Bezugszeichen versehen. Die Figuren und die Größenverhältnisse der in den Figuren dargestellten Elemente untereinander sind nicht als maßstäblich zu betrachten. Vielmehr können einzelne Elemente, insbesondere Schichtdicken, zur besseren Darstellbarkeit und/oder zum besseren Verständnis übertrieben groß dargestellt sein.
Die Figuren 1 bis 4 zeigen jeweils Halbleiterschichtenfolgen 10 in schematischer Draufsicht. In diesen Ausführungs- und Vergleichsbeispielen sind dabei Halbleiterschichtenfolgen 10 beschrieben, die auf Wafern angeordnet sind und nach der Herstellung einer Konversionsschicht darauf zur Vereinzelung vorgesehen sind. Aufgrund der schematischen Draufsicht sind also jeweils die von dem Wafer abgewandten Oberflächen der Halbleiterschichtenfolgen 10 zu sehen. Die in Verbindung mit den Figuren 1 und 4 erläuterten Ausführungsbeispiele des Verfahrens zur Herstellung einer Konversionsschicht 20 können analog auch auf bereits vereinzelten Halbleiterschichtenfolgen 10, die Bestandteil eines Halbleiterchips sind, angewendet werden, auch wenn das in Bezug auf die Figuren 1 und 4 nicht explizit erläutert wird.
Gemäß eines ersten Ausführungsbeispiels des Verfahrens wird wie in Figur 1 gezeigt eine Halbleiterschichtenfolge 10 bereitgestellt. Die Oberfläche der Halbleiterschichtenfolge 10 auf der von dem Wafer abgewandten Seite kann beispielsweise eine GaN- oder Si02-0berfläche sein. Bondpads und Schnittlinien zur späteren Vereinzelung können mit Opferschichten abgedeckt sein (hier nicht explizit gezeigt). Auf die Halbleiterschichtenfolge 10 wird in dem Beschichtungsschritt C eine klebrige Lösung 31 aufgebracht zur Bildung der Schicht 30, welche die
Halbleiterschichtenfolge 10 vollständig bedeckt. Die klebrige Lösung 31 ist transparent ausgebildet, so dass auch die Schicht 30 transparent und, insbesondere nach einer Trocknung bei Raumtemperatur für einen Zeitraum von beispielsweise 30 Minuten, klebrig ist. Die Schicht 30 weist eine Dicke von 5 gm bis 10 gm auf. Die Abscheidung der klebrigen Lösung 31 zur Bildung der Schicht 30 erfolgt beispielsweise mittels Rakeln, Spin-coating oder Foliengießen.
Die klebrige Lösung 31 enthält ein Polysiloxan und/oder ein Silikat bzw. ein Silikat-basiertes Sol-Gel-Material. Das Sol- Gel-Material ist beispielsweise aus TEOS und/oder MTEOS und Silica-Nanopartikeln in einem zweiten Lösungsmittel, beispielsweise ein Alkohol, gebildet. Bei einer Mischung aus TEOS und MTEOS kann TEOS mit einem Anteil von einschließlich 20 bis 80 Volumen% vorhanden sein.
Auf der Halbleiterschichtenfolge 10 bildet die Polysiloxan- und/oder Sol-Gel-Material haltige klebrige Lösung 31 eine klebrige Schicht 30, wobei etwaige vorhandene Silangruppen die Oberflächenhaftung chemisch noch verstärken.
Die so beschichtete Halbleiterschichtenfolge 10 wird in eine EPD-Vorrichtung, wie sie näher in Zusammenhang mit Figur 5 beschrieben wird, eingebracht, um dort einem elektrophoretischen Abscheidungsschritt E unterzogen zu werden. Dazu wird die Halbleiterschichtenfolge 10 entweder auf eine erste Elektrode 60 aufgebracht oder sie fungiert selbst als erste Elektrode 60, wenn sie bzw. der Wafer elektrisch leitfähig ausgebildet ist. Dann wird die Halbleiterschichtenfolge 10 in eine Mischung 40 eingebracht, die sich beispielsweise in einem Behälter 100 befindet, in welchem eine zweite Elektrode 61 vorhanden ist.
Die Mischung 40 enthält ein erstes Lösungsmittel, beispielsweise einen Alkohol wie Isopropanol oder Ethanol, sowie Phosphorpartikel 50. Das erste Lösungsmittel wird so gewählt, dass es die Schicht 30 nicht auflöst. Die Phosphorpartikel 50 können je nach gewünschter Anwendung ausgewählt sein. Beispielsweise können sie Oxid-basiertes YAG, YAGaG, LuAG, oder LuAGaG sein oder Nitrid-basiertes LSN, (Sr,Ba)SiON, a-SiA10N, ß-SiAlON, SCASN oder CASN. Aber auch Phosphorpartikel mit Perowskit-Struktur, Quantenpunkte oder organische Konverter sowie Mischungen aus verschiedenen Phosphorpartikeln 50 sind möglich.
Wenn die beschichtete Halbleiterschichtenfolge 10 in die Mischung 40 getaucht und eine Spannung an die Elektroden 60,61 gelegt wird, bewegen sich die Phosphorpartikel 50 aufgrund ihrer elektrischen Ladung in Richtung der Halbleiterschichtenfolge 10 bzw. der Elektrode 60, auf der die Halbleiterschichtenfolge 10 aufgebracht ist. Dadurch, dass auf der Halbleiterschichtenfolge 10 dort, wo die Konversionsschicht 20 gebildet werden soll, die klebrige Schicht 30 vorhanden ist, bleiben die Phosphorpartikel 50 auf der klebrigen Schicht 30 haften. Mit anderen Worten werden die Phosphorpartikel 50 auf der Schicht 30 und damit auf der Halbleiterschichtenfolge 10 elektrophoretisch abgeschieden. Die Schicht 30 bewirkt, dass die Phosphorpartikel 50 sehr homogen und vollflächig auf der Halbleiterschichtenfolge 10 abgeschieden werden. Die erste Monolage Phosphorpartikel 50 kann dabei in die Schicht 30 einsinken und aufgrund der Klebrigkeit dort verankert werden.
Wenn die Halbleiterschichtenfolge 10 nach der elektrophoretischen Abscheidung E aus der Mischung 40 herausgezogen wird, sind die Phosphorpartikel 50 mittels der Schicht 30 auf der Halbleiterschichtenfolge 10 fixiert und bilden die Konversionsschicht 20. Auch wenn jetzt die klebrige Lösung 31 getrocknet und/oder ausgehärtet wird, und dadurch das noch auf der Oberfläche vorhandene erste und/oder zweite Lösungsmittel entfernt wird (hier nicht explizit gezeigt), bleiben die Phosphorpartikel 50 aufgrund ihrer Fixierung homogen auf der Halbleiterschichtenfolge 10 verteilt und agglomerieren nicht. Optional kann nach der EPD und nach dem Aushärten auf die Phosphorpartikel 50 noch ein Matrix- und/oder Planarisierungsmaterial aufgebracht werden, das die Phosphorpartikel 50 infiltriert und sich auf ihnen ablagert. Dazu können beispielsweise Silikate, Silikone, Polysiloxane, Polysilazane oder Epoxide aufgebracht werden. Insbesondere kann ein in der klebrigen Lösung 31 enthaltenes Polysiloxan oder Silikat aufgebracht werden, wodurch eine gute Wechselwirkung zwischen der Schicht 30 und dem auf die Phosphorpartikel aufgebrachten Matrix- und/oder Planarisierungsmaterial ermöglicht wird. Dieser Schritt kann beispielsweise mittels Spin Coating, Sprühen, Rakeln und Foliengießen erfolgen.
Figur 2 zeigt in schematischer Draufsicht ein Vergleichsbeispiel, in welchem auf eine
Halbeiterschichtenfolge 10 eine Phosphorschicht 21 mittels Elektrophorese E abgeschieden wird. Im Unterschied zu dem ersten Ausführungsbeispiel wird vor der elektrophoretischen Abscheidung keine klebrige Lösung 31 zur Bildung einer Schicht 30 auf die Halbleiterschichtenfolge 10 aufgebracht. Wenn dann die Halbleiterschichtenfolge 10 wieder aus der ein erstes Lösungsmittel und Phosphorpartikel 50 enthaltenden Mischung herausgenommen wird und das Lösungsmittel durch Trocknung entfernt wird, führt das zu einer Agglomeration der Phosphorpartikel 50 auf der Halbleiterschichtenfolge 10. Die Folge ist, dass die Phosphorpartikel 50 aufgrund ihrer schlechten Haftung auf der Halbleiterschichtenfolge 10 nicht mehr homogen und vollflächig auf der Halbleiterschichtenfolge 10 verteilt vorliegen (Kaffeering-Effekt). Die resultierende Phosphorschicht 21 ist somit auf Bereichen der Halbleiterschichtenfolge 10 nicht mehr vorhanden. Figur 3 zeigt in schematischer Draufsicht ein weiteres Vergleichsbeispiel, in welchem auf eine
Halbeiterschichtenfolge 10 eine Phosphorschicht 21 mittels Elektrophorese E abgeschieden wird. Im Unterschied zu dem in Figur 2 gezeigten Vergleichsbeispiel tritt hier nach der elektrophoretischen Abscheidung E der Phosphorpartikel auf der Halbleiterschichtenfolge 10 noch kein Kaffeering-Effekt auf. Allerdings werden - wenn die Phosphorpartikel nach ihrer Abscheidung in einem Fixierungsschritt F mit einem Matrixmaterial bedeckt bzw. infiltriert werden sollen - die Phosphorpartikel 50 aufgrund ihrer schlechten Haftung von der Oberfläche der Halbleiterschichtenfolge 10 verdrängt, so dass auf der Halbleiterschichtenfolge 10 nur in wenigen Bereichen Phosphorpartikel 50 verbleiben und somit eine ungleichmäßig verteilte Phosphorschicht 21 gebildet wird. Der Übersichtlichkeit halber ist hier das Matrixmaterial nicht explizit gezeigt.
Figur 4 zeigt in schematischer Draufsicht ein zweites Ausführungsbeispiel für ein Verfahren zur Herstellung einer Konversionsschicht 20 auf einer Halbleiterschichtenfolge 10. Die Halbleiterschichtenfolge 10 entspricht der in Bezug auf Figur 1 und das erste Ausführungsbeispiel erläuterten Halbleiterschichtenfolge 10. Auf der Halbleiterschichtenfolge 10 kann eine Schicht 30 aus einer klebrigen Lösung 31 aufgebracht sein oder nicht. Mit anderen Worten können die beiden Ausführungsbeispiele kombiniert angewandt werden oder einzeln. Bei einer kombinierten Anwendung kann auf das Aufbringen eines zusätzlichen Matrix- oder Planarisierungsmaterials verzichtet werden.
Die Mischung 40, in die die Halbleiterschichtenfolge 10 zur elektrophoretischen Abscheidung von Phosphorpartikeln 50 getaucht wird, enthält Phosphorpartikel 50 und ein erstes Lösungsmittel wie in Bezug auf Figur 1 erläutert. Zusätzlich enthält die Mischung 40 die klebrige Lösung 31 wie in Bezug auf die Herstellung der Schicht 30 erläutert.
Während der elektrophoretischen Abscheidung E der Phosphorpartikel 50 auf der Halbleiterschichtenfolge 10 tritt bereits eine Infiltrierung bzw. ein erste Fixierung der Phosphorpartikel 50 auf der Halbleiterschichtenfolge 10 mittels der klebrigen Lösung 31 ein. Wenn die
Halbleiterschichtenfolge 10 dann aus der Mischung 40 entfernt wird, werden die elektrophoretisch auf der
Halbleiterschichtenfolge 10 abgeschiedenen Phosphorpartikel 50 mittels Tauchbeschichtung durch die klebrige Lösung 31 auf der Halbleiterschichtenfolge 10 final fixiert (Fixierungsschritt F). Somit wird die durch die EPD erzeugte homogene Verteilung der Phosphorpartikel 50 auf der Halbleiterschichtenfolge 10 beim Herausziehen der Halbleiterschichtenfolge 10 aus der Mischung 40 fixiert. Es resultiert die noch ungehärtete Konversionsschicht 20a. Durch einen Aushärtungsschritt T bei einer Temperatur von 80°C bis 250°C wird die klebrige Lösung 31 gehärtet und es resultiert die Konversionsschicht 20 bei der Phosphorpartikel 50 in dem aus der klebrigen Lösung 31 gewonnen gehärteten Material eingebettet sind.
Figur 5 zeigt in schematischer Seitenansicht eine Vorrichtung zur elektrophoretischen Abscheidung der Phosphorpartikel 50 auf der Halbleiterschichtenfolge 10 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Insbesondere kann die Vorrichtung zur elektrophoretischen Abscheidung der Phosphorpartikel 50 auf der Halbleiterschichtenfolge 10 wie sie in Bezug auf die Figuren 1 und 4 erläutert wurde, verwendet werden. Die Phosphorpartikel 50 sind in der Mischung 40 enthalten, die je nach Ausführungsbeispiel zusätzlich die klebrige Lösung 31 enthalten kann. Insbesondere bilden die Phosphorpartikel 50 mit einem ersten Lösungsmittel (hier nicht explizit gezeigt) eine Dispersion. Bevorzugt wird die Mischung 40 konstant gerührt, um eine homogene Verteilung der Phosphorpartikel 50 in dem ersten Lösungsmittel zu erzielen. Die Mischung 40 und gegebenenfalls die klebrige Lösung 31 sind in diesem Beispiel in einem Behälter 100 eingebracht. In die Mischung 40 ist weiterhin eine erste Elektrode 60 und eine zweite Elektrode 61 eingetaucht. Auf der ersten Elektrode 60 ist die Halbleiterschichtenfolge 10 aufgebracht. Alternativ könnte die Halbleiterschichtenfolge 10 selbst als erste Elektrode 60 fungieren, wenn sie entsprechend leitfähig ausgebildet ist und Spannung an ihr angelegt werden kann. Bei Anlegen einer elektrischen Spannung können nun die Phosphorpartikel 50 auf der Halbleiterschichtenfolge 10 abgeschieden werden.
Figur 6 zeigt in schematischer Schnittansicht ein optoelektronisches Bauelement gemäß einem
Ausführungsbeispiel. Hier ist die Halbleiterschichtenfolge 10 auf einem Substrat 70 angeordnet. Dieses kann auch Teil eines Gehäuses (hier nicht gezeigt) sein. Auf der Halbleiterschichtenfolge 10 ist auf der Strahlungsaustrittsfläche eine Konversionsschicht 20 angeordnet, die Phosphorpartikel 50 sowie eine gehärtete klebrige Lösung 31 enthält. Aufgrund des oben beschriebenen Herstellungsverfahrens sind die Phosphorpartikel 50 besonders homogen auf der Halbleiterschichtenfolge 10 verteilt.
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
10 Halbleiterschichtenfolge
20 Konversionsschicht
20a ungehärtete Konversionsschicht
21 Konversionsschichte gemäß Vergleichsbeispiel
30 Schicht
31 klebrige Lösung 40 Mischung
50 Phosphorpartikel
60 erste Elektrode
61 zweite Elektrode 70 Substrat
100 Behälter

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Herstellung einer Konversionsschicht (20) auf einer Halbleiterschichtenfolge (10), bei dem die Halbleiterschichtenfolge (10) in eine Mischung (40) eingebracht wird, die ein erstes Lösungsmittel und Phosphorpartikel (50) enthält, die Phosphorpartikel (50) elektrophoretisch auf der Halbleiterschichtenfolge (10) abgeschieden werden, und die Halbleiterschichtenfolge (10) aus der Mischung (40) entfernt wird, wobei die Phosphorpartikel (50) mittels einer klebrigen Lösung (31) auf der Halbleiterschichtenfolge (10) fixiert werden.
2. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die klebrige Lösung (31) vor der elektrophoretischen Abscheidung der Phosphorpartikel (50) als Schicht (30) auf der Halbleiterschichtenfolge (10) abgeschieden wird und/oder wobei die klebrige Lösung (31) in der Mischung (40) enthalten ist.
3. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei die Abscheidung der klebrigen Lösung (31) als Schicht (30) mittels Rakeln, Spin-Coating oder Foliengießen erfolgt.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 oder 3, wobei die Schicht (30) mit einer Dicke aus dem Bereich 5 gm bis 10 gm abgeschieden wird.
5. Verfahren nach Anspruch 2, wobei die klebrige Lösung in der Mischung (40) enthalten ist und beim Entfernen der Halbleiterschichtenfolge (10) aus der Mischung (40) die elektrophoretisch abgeschiedenen Phosphorpartikel (50) tauchbeschichtet .
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die klebrige Lösung (31) ein Polysiloxan und/oder ein Silikat enthält .
7. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei die klebrige Lösung (31) ein Silikat enthält und durch Vermengen eines zweiten Lösungsmittels mit zumindest einem Ausgangsmaterial des Silikats zur Bildung eines Sol-Gel- Materials hergestellt wird.
8. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei als Ausgangsmaterial ein Alkoxy(alkyl)silan ausgewählt wird.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 oder 8, wobei zur Bildung des Sol-Gel-Materials ein Stabilisatormaterial zugegeben wird.
10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Phosphorpartikel (50) aus einer Gruppe ausgewählt werden, die aus Oxid-basierten Phosphorpartikeln, Nitrid-basierten Phosphorpartikeln Phosphorpartikeln mit Perowskitstruktur, Quantenpunkten, organischen Konvertermaterialien und Kombinationen daraus besteht.
11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das erste Lösungsmittel ein Alkohol ist.
12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die klebrige Lösung nach dem Entfernen der Halbleiterschichtenfolge (10) aus der Mischung (40) ausgehärtet wird.
13. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei das Aushärten bei einer Temperatur erfolgt, die aus dem Bereich 80°C bis 250°C ausgewählt ist.
14. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die elektrophoretische Abscheidung bei Raumtemperatur durchgeführt wird.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 oder 13, wobei nach dem Aushärten Matrixmaterial und/oder Planarisierungsmaterial auf den fixierten Phosphorpartikeln (50) aufgebracht wird.
16. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei das Matrixmaterial und/oder das Planarisierungsmaterial ein Material enthält, das aus einer Gruppe ausgewählt ist, die aus Silikaten, Silikonen, Polysiloxanen, Polysilazanen und Epoxiden besteht.
17. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 oder 16, wobei das Matrixmaterial und/oder das Planarisierungsmaterial mit einem Verfahren aufgebracht wird, das ausgewählt ist aus Spin Coating, Sprühen, Rakeln und Foliengießen.
18. Optoelektronisches Bauelement aufweisend eine Halbleiterschichtenfolge (10), die im Betrieb elektromagnetische Primärstrahlung eines ersten Wellenlängenbereichs emittiert, und eine Konversionsschicht (20), die zur Emission von Sekundärstrahlung eines zweiten Wellenlängenbereichs eingerichtet ist und der Halbleiterschichtenfolge (10) nachgeordnet ist, wobei die Konversionsschicht (20) mit einem Verfahren gemäß den vorhergehenden Ansprüchen gebildet ist.
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