WO2021204654A1 - Optoelektronisches bauelement - Google Patents

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WO2021204654A1
WO2021204654A1 PCT/EP2021/058575 EP2021058575W WO2021204654A1 WO 2021204654 A1 WO2021204654 A1 WO 2021204654A1 EP 2021058575 W EP2021058575 W EP 2021058575W WO 2021204654 A1 WO2021204654 A1 WO 2021204654A1
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conversion element
dielectric mirror
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Laura KREINER
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Osram Opto Semiconductors Gmbh
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    • H01L33/58—Optical field-shaping elements

Definitions

  • An optoelectronic component is specified.
  • One problem to be solved consists in specifying an optoelectronic component that efficiently emits radiation.
  • the optoelectronic component comprises a semiconductor body with an active region for generating electromagnetic primary radiation.
  • the semiconductor body has an exit area.
  • the semiconductor body is based, for example, on a III-V compound semiconductor material.
  • the semiconductor material is, for example, a nitride compound semiconductor material, such as Al n In ] __ nm Ga m N, or a phosphide compound semiconductor material, such as Al n In ] __ n _ m Ga m P, or an arsenide Compound semiconductor material such as Al n In ] __ nm Ga m As or Al n In ] __ nm Ga m AsP, where 0 ⁇ n ⁇ 1, 0 ⁇ m ⁇ 1 and m + n ⁇ 1 in each case.
  • the semiconductor body can have dopants and additional components.
  • the semiconductor body is preferably based on AlInGaN.
  • the active area of the semiconductor body contains in particular at least one pn junction and / or at least one quantum well structure in the form of a single quantum well, SQW for short, or in the form of a multi-quantum well structure, MQW for short.
  • the active area in normal operation, the active area generates electromagnetic primary radiation in the blue, green or red spectral range or in the UV range or in the IR range.
  • the primary radiation generated during operation is, in particular, incoherent radiation.
  • the component is in particular a light-emitting diode (LED) or a light-emitting diode chip (LED chip).
  • the exit surface forms a cover surface of the semiconductor body and is formed from the material of the semiconductor body.
  • a large part that is to say at least 50% or at least 75% or at least 90%, of the primary radiation emitted by the semiconductor body emerges from the semiconductor body via the exit surface.
  • a mirror layer is preferably arranged on a rear side of the semiconductor body opposite the exit surface, which is, for example, reflective for the entire visible spectrum and / or the primary radiation.
  • the Mirror layer can comprise a metallic layer and / or a dielectric layer.
  • the optoelectronic component is, for example, a semiconductor chip or a so-called chip-size package component. Both in the case of a semiconductor chip and in the case of a chip-size package component, its lateral dimensions, measured parallel to a main plane of extent of the semiconductor body, essentially correspond to the lateral dimensions of the semiconductor body. In particular, the lateral dimensions of the component are then at most 20% or at most 10% or at most 5% greater than those of the semiconductor body. Side surfaces of the component running transversely to the main extension plane can have traces of a singulation process which result from a singulation from a wafer assembly. In the case of a chip-size package component, the side surfaces are made of a potting material such as epoxy.
  • the component can be free of the growth substrate on which the semiconductor body has grown.
  • the component is a thin-film chip or a component with a thin-film chip.
  • the component can be pixelated in such a way that the semiconductor body comprises a plurality of individually and independently controllable emission regions (pixels). During operation of the emission areas, primary radiation is emitted via a partial area of the exit area which is assigned to such an emission area.
  • the semiconductor body is subdivided into at least four or at least 10 or at least 50 emission regions.
  • the optoelectronic component comprises a first dielectric mirror and a second dielectric mirror. Both dielectric mirrors are arranged on the same side of the semiconductor body, namely on the exit surface.
  • the dielectric mirrors are, for example, periodic structures, that is to say Bragg mirrors, or non-periodic structures.
  • the first dielectric mirror and the second dielectric mirror are arranged one above the other with respect to the exit surface. That is to say, the first dielectric mirror is arranged between the exit surface and the second dielectric mirror or vice versa.
  • the dielectric mirrors preferably each comprise a plurality, for example at least two or at least four or at least ten or at least 50 or at least 100, dielectric layers which are stacked on top of one another with respect to the exit surface.
  • the dielectric layers of each dielectric mirror are, for example, alternately high refractive index and low refractive index.
  • the refractive index of a high-index layer differs from that of a low-index layer by at least 0.1 or at least 0.3 or at least 0.5 or at least 1.0.
  • the low refractive index layers have a refractive index of at most 2.
  • the high-index layers have, for example, a refractive index of at least 2.3.
  • the dielectric layers alternate in this way in at least one dielectric mirror from the fact that between every two high-index layers there is a low-index layer and vice versa.
  • the thicknesses of all dielectric layers are the same within the manufacturing tolerance.
  • the thicknesses of the dielectric layers vary.
  • the low refractive index layers comprise or consist, for example, of at least one of the following materials: SiOg, SiN, SiON, MgFg.
  • the high-index layers comprise or consist, for example, of at least one of the following materials: NbgOg, TiOg, ZrOg, HfOg, AlgO, TagOg,
  • the thicknesses of the dielectric layers are, for example, in each case between 10 nm and 300 nm inclusive.
  • the optoelectronic component comprises a conversion element between the second dielectric mirror and the exit surface.
  • the conversion element is set up to convert radiation generated in the component.
  • the conversion element converts the primary radiation into a longer-wave spectral range when the component is in operation.
  • the conversion element can comprise or consist of one or more conversion materials.
  • the dielectric mirrors and the conversion element each largely cover the exit surface or the semiconductor body, for example at least 80% or completely.
  • radiation emitted by the component during operation has a first peak at a first wavelength and a second peak at a second wavelength.
  • the first wavelength is the wavelength at which the first peak has its maximum.
  • the second wavelength is the wavelength at which the second peak has its maximum.
  • the first wavelength is, for example, in the blue spectral range.
  • the first wavelength is between 440 nm and 490 nm inclusive.
  • the second peak is shifted, for example red, by at least 50 nm or at least 100 nm with respect to the first peak.
  • the second wavelength lies in the green and / or yellow and / or red spectral range.
  • the second wavelength is between 490 nm and 590 nm inclusive or between 490 nm and 700 nm inclusive.
  • peaks are understood to mean significant elevations in the intensity distribution of the radiation generated or emitted by the component, plotted over the wavelength.
  • the peaks are preferably clearly separated from one another.
  • the intensity distribution of the radiation in the range between the first and the second wavelength drops to values of less than 30% or less than 10% or less than 1% of the value at the first or second wavelength.
  • the second peak results at least partially, in particular largely or completely, from the conversion of radiation generated in the component by the conversion element. That is, the emission spectrum of the conversion element has a peak at the second wavelength.
  • the emission spectrum of a conversion element is the spectrum that the conversion element passes through due to an excitation electromagnetic radiation, for example primary radiation, is emitted. In other words, the emission spectrum is the fluorescence spectrum of the conversion element.
  • the first peak can be a peak in the intensity distribution of the primary radiation.
  • the first peak can also result at least partially or largely or completely from the conversion of radiation generated in the component by the conversion element or by a further conversion element. If the first peak results from the emission from a conversion element, this conversion element is preferably arranged between the first dielectric mirror and the exit surface.
  • the spectral width of the first and second peaks is at most 50 nm or at most 25 nm or at most 10 nm or at most 5 nm ) Understood.
  • the spectral width is understood to mean the width at which the intensity in the intensity distribution has dropped to 1 / e from the maximum value in the peak.
  • the first dielectric mirror is transparent to radiation of the first wavelength which strikes the first dielectric mirror with angles of incidence in a predetermined first angular range and for radiation of the first wavelength which strikes the first dielectric mirror with angles of incidence in a predetermined second angular range Mirror hits, reflective.
  • the first angular range and the second angular range preferably do not overlap.
  • the first dielectric mirror is transparent at all angles of incidence or reflective at all angles of incidence.
  • the second dielectric mirror is transparent for radiation of the second wavelength which strikes the second dielectric mirror at angles of incidence in the first angular range and for radiation of the second wavelength which strikes the second dielectric mirror with angles of incidence in the second angular range , reflective.
  • the second dielectric mirror is transparent to radiation of the first wavelength, for example at all angles of incidence or only in the first angular range.
  • Angles of incidence are measured here as an angle to a normal to the respective dielectric mirror.
  • a normal to a dielectric mirror is to be understood as a normal to the main extension plane of the dielectric mirror.
  • Transparent is understood here and below to mean that an element transmits or lets through at least 75%, preferably at least 90%, particularly preferably at least 99%.
  • Reflective is understood to mean that an element preferably more than 75% at least 90%, particularly preferably at least 99% of a radiation is reflected.
  • predetermined first angular range and “predetermined second angular range” refer to the fact that, when designing a dielectric mirror, the Angular range in which it is permeable and the angular range in which it is reflective can be set precisely and almost at will by selecting the materials of the dielectric layers and the thickness of the dielectric layers. In this respect, the angular ranges for transmission and reflection can be specified.
  • the optoelectronic component comprises a semiconductor body with an active area for generating electromagnetic primary radiation and an exit surface, as well as a first and a second dielectric mirror each on the exit surface and also a conversion element between the second dielectric mirror and the exit surface.
  • Radiation emitted by the component during operation has a first peak at a first wavelength and a second peak at a second wavelength.
  • the second peak results at least partially from the conversion of radiation generated in the component by the conversion element.
  • the spectral width of the first and second peaks is in each case at most 50 nm.
  • the first dielectric mirror is transparent to radiation of the first wavelength, which strikes the first dielectric mirror at angles of incidence in a predetermined first angular range, and to radiation of the first wavelength, which hits the first dielectric mirror at angles of incidence in a predetermined second angular range, reflective.
  • the second dielectric mirror is transparent to radiation of the second wavelength which strikes the second dielectric mirror at angles of incidence in the first angular range and is reflective for radiation of the second wavelength which strikes the second dielectric mirror at angles of incidence in the second angular range.
  • the luminance in the application can also be increased if the radiation profile can be improved.
  • the present invention makes use of the idea of providing an optoelectronic component which emits a radiation spectrum with an intensity distribution which has at least two narrow-band peaks spaced from one another. For each narrow-band peak it is possible to provide a dielectric mirror that is optimized for precisely this radiation. This gives a component which emits radiation efficiently over a large wavelength range in a well-defined, preferably narrow, first angular range.
  • the component disclosed here is suitable, for example, as a radiation source in a headlight, in particular in a headlight of a vehicle, or in a projector or as a radiation source for the background lighting of a display, for example a smartphone display or a display for a vehicle interior.
  • the first angular range comprises all angles of incidence between 0 ° and, measured to a normal to the respective dielectric mirror.
  • the first angular range thus forms a cone with the normal as the axis of rotation and an opening angle of 2 ⁇ a.
  • the value is for example at least 5 ° or at least 10 °.
  • the second angular range includes all angles of incidence of at least ⁇ , measured to the normal to the respective dielectric mirror, where ⁇ > ⁇ applies.
  • ⁇ is at least 1 ° or at least 5 ° or at least 10 ° greater than.
  • ß is at most 10 ° or at most 5 ° greater than.
  • the second angular range preferably includes all angles of incidence between ⁇ and 90 °, inclusive.
  • the first dielectric mirror has a transmittance of at least 75% or at least 90% or at least 99% for radiation of the first wavelength incident at angles of incidence in the first angular range and a reflectance of at least 75% or at least 90% or at least 99% for radiation of the first wavelength impinging at angles of incidence in the second angular range.
  • the specified values of the degree of transmission and the degree of reflection for radiation of the first wavelength apply particularly preferably to all angles of incidence in the respective angular range.
  • the second dielectric mirror has a transmittance of at least 75% or at least 90% or at least 99% for radiation of the second wavelength incident at angles of incidence in the first angular range and a reflectance of at least 75% or at least 90% or at least 99% for radiation of the second wavelength impinging at angles of incidence in the second angular range.
  • the specified values of the degree of transmission and the degree of reflection for radiation of the second wavelength apply particularly preferably to all angles of incidence in the respective angular range.
  • the exit surface has a structure.
  • the exit surface is roughened.
  • An average roughness of the exit surface is then, for example, at least 500 nm or at least 1000 nm.
  • the structuring of the exit surface can achieve a redistribution of the radiation reflected by the dielectric mirrors, so that the next time it hits a dielectric mirror, it may have an angle of incidence in the first Angular range hits the respective dielectric mirror.
  • a planarization layer is applied to the exit area, which is planar and / or smooth on a side facing away from the semiconductor body.
  • the planarization layer is applied directly to the exit surface.
  • the planarization layer is then arranged between the dielectric mirrors and the exit surface.
  • the planarization layer preferably comprises a for the radiation generated in the component, in particular the Primary radiation and the converted radiation, transparent material, such as silicon dioxide (SiOg) ⁇ .
  • Planarization layer simplifies and improves the application of the dielectric mirrors.
  • the first dielectric mirror is preferably transparent to radiation of the second wavelength, particularly preferably at all angles of incidence or in the first angular range.
  • the first dielectric mirror is arranged between the conversion element and the exit surface.
  • the first dielectric mirror can be reflective or transparent to radiation of the second wavelength, for example at all angles of incidence.
  • the radiation emitted by the component during operation has a third peak at a third wavelength.
  • the third wavelength is shifted, for example red, by at least 50 nm or at least 100 nm with respect to the first and / or second wavelength.
  • the spectral width of the third peak is at most 50 nm or at most 25 nm or at most 10 nm or at most 5 nm.
  • the definition for the spectral width is the same as above.
  • the third peak or the third wavelength lies, for example, in the orange and / or red spectral range.
  • the third wavelength is between 590 nm and 700 nm inclusive.
  • the intensity of the radiation emitted by the component is preferably significantly lower, for example at most 30% or at most 10% or at most 1%, than in the maximum of the peaks.
  • the component has a third dielectric mirror on the exit surface.
  • the third dielectric mirror may be composed of a plurality of dielectric layers in terms of structure like the first and second dielectric mirrors. All of the features disclosed in connection with the first and second dielectric mirrors are therefore also disclosed for the third dielectric mirror.
  • the third dielectric mirror is transparent for radiation of the third wavelength which strikes the third dielectric mirror at angles of incidence in the first angular range and for radiation of the third wavelength which strikes the third dielectric mirror with angles of incidence in the second angular range , reflective.
  • the third dielectric mirror can be transparent to the first and / or second wavelength at any angle of incidence.
  • the third peak results at least partially, in particular largely or completely, from the conversion of radiation generated in the component, in particular the primary radiation, by the conversion element.
  • the emission spectrum of the conversion element has a peak at the third wavelength next to the second peak and possibly next to the first peak.
  • the conversion element comprises, for example, at least two different conversion materials with different emission spectra. That
  • the emission spectrum with the third peak occurs, for example, through conversion of the primary radiation and / or other radiation generated in the component.
  • the component can also emit radiation with more than three peaks during operation. An associated dielectric mirror is then available for each peak, for example.
  • the component comprises a second conversion element for converting radiation generated in the component, for example the primary radiation.
  • the third peak results at least partially, in particular largely or completely, from the conversion of radiation generated in the component, for example the primary radiation, by the second conversion element.
  • the second conversion element has an emission spectrum that has a peak at the third wavelength.
  • the conversion element which is also partially referred to below as the first conversion element, and the second conversion element are in particular spatially separated from one another.
  • the conversion element and the second conversion element are arranged one above the other with respect to the exit surface.
  • the conversion element and the second conversion element have different conversion materials.
  • one of the dielectric mirrors is arranged between the conversion element and the second conversion element.
  • no dielectric mirror is arranged between the conversion element and the second conversion element.
  • the conversion element and the second conversion element then directly adjoin one another.
  • the conversion element and / or the second conversion element comprise quantum dots and / or nanoplates.
  • the quantum dots or nanoplates then form the conversion material or a conversion material in the respective conversion element.
  • the quantum dots and / or the nanoplates comprise or consist preferably of semiconductor material, such as CdSe, CdTe,
  • these materials can be surrounded by a sheath, for example made of ZnS.
  • Nanoplates consist of several superimposed semiconductor layers with a total thickness of a few atomic layers, for example at most 50 nm or at most 10 nm or at most 5 nm. With quantum dots and nanoplates, particularly narrow-band emission spectra can be achieved. Alternatively, however, other conversion materials, for example oxidic or nitridic or oxynitridic conversion materials, are also conceivable.
  • One advantage of nanoplatelets is that the exact number of atomic layers can be defined by the growth conditions. This means that all nanoplates have the same thickness. Since the thickness is the smallest dimension of the platelets, it also defines the wavelength. This means that very narrow-band emissions can also be achieved in the ensemble, because an inhomogeneous broadening of the emission can be ruled out by the defined manufacturing process.
  • the conversion materials of the conversion elements can be embedded in a matrix material, for example made of silicone or epoxy.
  • the conversion elements can consist of conversion material, for example sintered or pressed conversion material.
  • the component emits white light during operation.
  • a mixture of the narrow-banded first peak and the narrow-banded second peak, optionally together with the narrow-banded third peak forms white light.
  • the radiation emitted by the component during operation is radiation in the red and / or infrared spectral range.
  • the first peak is then in the red or infrared spectral range and the second peak in the infrared spectral range.
  • the component is then suitable, for example, as a radiation source in spectrometer applications or sensor applications.
  • the dielectric mirrors and possibly also the conversion element or elements can first be applied to a glass plate. This is then subsequently applied to the semiconductor body. That The finished component can have the glass plate. The dielectric mirror and the conversion element or elements are then preferably arranged between the glass plate and the semiconductor body.
  • FIG. 13 shows an exemplary embodiment for the angular selectivity of dielectric mirrors.
  • FIG. 1 shows a first exemplary embodiment of the optoelectronic component 10 and FIG. 2 shows the associated intensity distribution of the radiation emitted by the component 10.
  • the component 10 comprises a semiconductor body 1, for example based on AlInGaN, with an active area (not shown).
  • the primary radiation is, for example, radiation in the blue spectral range.
  • the primary radiation has a narrow-band first peak with a spectral width of at most 50 nm. The maximum of the peak is at a first wavelength l_1 (see FIG. 2).
  • a first dielectric mirror 3a is arranged on an exit surface 2 of the semiconductor body 1. During normal operation of the component 10, a large part of the primary radiation generated by the semiconductor body 1 emerges from the semiconductor body 1 via the exit surface 2.
  • the first dielectric mirror 3a is set up so that it is transparent for the radiation of the first wavelength l_1, which strikes with angles of incidence in a first angular range between 0 ° and inclusive, and for radiation of the first wavelength l_1, which strikes with angles of incidence in a second angular range outside the first angular range (from ß to 90 °), is reflective.
  • the value for example is 30 °.
  • the value for ß is, for example, 35 °.
  • a conversion element 4 is arranged on the side of the dielectric mirror 3 a facing away from the semiconductor body 1.
  • the conversion element 4 is set up to convert the primary radiation, the emission spectrum of the conversion element 4 having a second peak at a second wavelength l_2 (see FIG. 2).
  • the second peak is also narrow-banded with a spectral width of, for example, at most 50 nm
  • the second peak or the second wavelength l_2 is, for example, in the green to yellow spectral range.
  • An emission spectrum with a narrow-band peak is realized, for example, in that the conversion element has 4 quantum dots or nanoplates made of semiconductor material.
  • a second dielectric mirror 3b is arranged on the side of the conversion element 4 facing away from the semiconductor body 1.
  • the second dielectric mirror 3b is set up in such a way that it transmits radiation of the second wavelength l_2, which strikes at angles of incidence in the first angular range, and reflects radiation of the second wavelength l_2, which strikes at angles of incidence in the second angular range.
  • the second dielectric mirror 3b is preferably transparent to radiation of the first wavelength l_1, particularly preferably at angles of incidence between 0 ° and.
  • the component 10 Because the component 10 generates and emits radiation with narrow-band peaks, dielectric mirrors can be used which function particularly efficiently and angle-selectively for radiation of the respective peak. Overall, the entire component emits efficiently directed radiation.
  • the emitted radiation is, for example, white light.
  • the wavelength is shown on the x-axis and the intensity is shown on the y-axis.
  • the dashed curve represents the primary radiation generated in the semiconductor body 1. In the radiation ultimately emitted by component 10 (solid curve) the intensity of the primary radiation is reduced due to the conversion.
  • FIG. 3 shows a second exemplary embodiment of the optoelectronic component 10.
  • the exit surface 2 of the semiconductor body 1 is structured / roughened.
  • the dielectric mirrors 3a are the dielectric mirrors 3a.
  • Radiation reflected back 3b can be redistributed by the structuring and, when it next hits the dielectric mirrors 3a, 3b, possibly in the first angular range.
  • the mean roughness of the side 9a is, for example, less than 1 nm.
  • FIG. 4 shows a third exemplary embodiment of the optoelectronic component 10.
  • both dielectric mirrors 3 a, 3 b are applied to the side of the conversion element 4 facing away from the semiconductor body 1.
  • FIG. 5 shows a fourth exemplary embodiment of the optoelectronic component 10 and FIG. 6 shows the associated intensity distribution of the radiation emitted by the component 10 (solid curve).
  • primary radiation is generated again by the semiconductor body 1 (dashed curve in FIG. 6), which has a first peak at a first wavelength l_1 in the blue spectral range, the first peak being narrow-banded.
  • the conversion element 4 has an emission spectrum which, in addition to the second peak at the second wavelength l_2, is in the green Spectral range also has a narrow-banded third peak at a third wavelength l_3.
  • the third wavelength l_3 lies, for example, in the red spectral range (see FIG. 6).
  • the emission spectrum of the conversion element 4 it comprises, for example, two different conversion materials, each of which can be formed by quantum dots or nanoplates.
  • a third dielectric mirror 3c is provided in component 10, which transmits radiation of the third wavelength l_3, which strikes at angles of incidence in the first angular range, and reflects radiation of the third wavelength l_3, which strikes at angles of incidence in the second angular range .
  • the three dielectric mirrors 3 a, 3 b, 3 c are arranged downstream of the conversion element 4.
  • FIG. 7 shows a fifth exemplary embodiment of the component 10, in which, unlike in the fourth exemplary embodiment, the first dielectric mirror 3 a is arranged between the conversion element 4 and the exit surface 2.
  • FIG. 10 A sixth exemplary embodiment of the component 10 is shown in FIG. This differs from the component 10 of FIG. 7 in that a second conversion element 5 is used here in addition to the conversion element 4.
  • the first conversion element 4 has an emission spectrum with the second peak at the second wavelength l_2.
  • the second conversion element 5 has an emission spectrum with the third peak at the third wavelength l 3.
  • the first conversion element 4 and the second conversion elements 5 are spatially separated from one another, in the present case arranged directly one above the other.
  • FIG. 9 A seventh exemplary embodiment of the component 10 is shown in FIG. 9, which differs from that of FIG. 8 in that the third dielectric mirror 3c is arranged here between the first conversion element 4 and the second conversion element 5.
  • FIG. 10 An eighth exemplary embodiment of component 10 is shown in FIG. 10, in which semiconductor body 1, unlike in the previous exemplary embodiments, generates primary radiation not in the blue but in the ultraviolet spectral range.
  • the conversion element 4 arranged downstream of the semiconductor body 4 has an emission spectrum with three narrow-band peaks at the first wavelength l_1, the second wavelength l_2 and the third wavelength l_3.
  • the conversion element 4 converts, for example, at least 90% or all of the primary radiation.
  • the first wavelength l_1 is, for example, again in the blue spectral range, the second wavelength l_2 in the green spectral range and the third wavelength l_3 in the red spectral range.
  • the radiation emitted by the component 10 is, for example, white light.
  • the dielectric mirrors 3 a, 3 b, 3 c assigned to the respective wavelengths are arranged downstream of the conversion element 4 in the direction away from the semiconductor body 1.
  • FIG. 11 solid curve
  • the peak indicated by dashed lines from the semiconductor body 1 The generated primary radiation is not or hardly present in the emitted spectrum.
  • FIG. 12 shows a ninth exemplary embodiment of the optoelectronic component 10. Unlike in FIG. 10, three conversion elements 4, 5, 6 are provided here.
  • the first conversion element 4 has an emission spectrum that includes the second peak.
  • the second conversion element 5 has an emission spectrum that includes the third peak and a third conversion element 6 has an emission spectrum that includes the first peak.
  • the third conversion element 6 can also have quantum dots or nanoplates, for example.
  • FIG. 1 An exemplary embodiment for the angular selectivity of three different dielectric mirrors is shown in FIG.
  • the degree of transmission is shown in percent on the y-axis.
  • the angle of incidence is shown in degrees on the x-axis.
  • One of the dielectric mirrors is almost 100% transparent up to an angle of incidence of 10 °.
  • a second dielectric mirror is almost 100% transparent up to angles of incidence of up to 20 °.
  • a third dielectric mirror is almost 100% transparent up to angles of incidence of up to 30 °.

Abstract

Das optoelektronische Bauelement (10) umfasst einen Halbleiterkörper (1) mit einem aktiven Bereich und einer Austrittsfläche, sowie einen ersten (3a) und einen zweiten (3b) dielektrischen Spiegel jeweils auf der Austrittsfläche (2) und weiter ein Konversionselement (4) zwischen dem zweiten dielektrische Spiegel (3b) und der Austrittsfläche (2). Eine vom Bauelement emittierte Strahlung weist einen ersten Peak bei einer ersten Wellenlänge und einen zweiten Peak bei einer zweiten Wellenlänge auf. Der zweite Peak resultiert zumindest teilweise aus der Konversion von im Bauelement erzeugter Strahlung durch das Konversionselement. Die spektrale Breite des ersten und des zweiten Peaks beträgt jeweils höchstens 50 nm. Der erste dielektrische Spiegel ist für Strahlung der ersten Wellenlänge, die in einem ersten Winkelbereich auftrifft, durchlässig und für Strahlung der ersten Wellenlänge, die in einem zweiten Winkelbereich auftrifft, reflektierend. Der zweite dielektrische Spiegel ist für Strahlung der zweiten Wellenlänge, die in dem ersten Winkelbereich auftrifft, durchlässig und für Strahlung der zweiten Wellenlänge, die in dem zweiten Winkelbereich auftrifft, reflektierend.

Description

Beschreibung
OPTOELEKTRONISCHES BAUELEMENT
Es wird ein optoelektronisches Bauelement angegeben.
Eine zu lösende Aufgabe besteht darin, ein optoelektronisches Bauelement anzugeben, das effizient Strahlung emittiert.
Diese Aufgabe wird unter anderem durch den Gegenstand des unabhängigen Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche und gehen weiterhin aus der nachfolgenden Beschreibung und den Zeichnungen hervor.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst das optoelektronische Bauelement einen Halbleiterkörper mit einem aktiven Bereich zur Erzeugung von elektromagnetischer Primärstrahlung. Außerdem weist der Halbleiterkörper eine Austrittsfläche auf.
Der Halbleiterkörper basiert zum Beispiel auf einem III-V- Verbindungshalbleitermaterial . Bei dem Halbleitermaterial handelt es sich zum Beispiel um ein Nitrid- Verbindungshalbleitermaterial, wie AlnIn]__n-mGamN, oder um ein Phosphid-Verbindungshalbleitermaterial, wie AlnIn]__n_ mGamP, oder um ein Arsenid-Verbindungshalbleitermaterial, wie AlnIn]__n-mGamAs oder AlnIn]__n-mGamAsP, wobei jeweils 0 < n < 1, 0 < m < 1 und m + n < 1 ist. Dabei kann der Halbleiterkörper Dotierstoffe sowie zusätzliche Bestandteile aufweisen. Der Einfachheit halber sind jedoch nur die wesentlichen Bestandteile des Kristallgitters des Halbleiterkörpers, also Al, As, Ga, In, N oder P, angegeben, auch wenn diese teilweise durch geringe Mengen weiterer Stoffe ersetzt und/oder ergänzt sein können. Bevorzugt basiert der Halbleiterkörper auf AlInGaN.
Der aktive Bereich des Halbleiterkörpers beinhaltet insbesondere wenigstens einen pn-Übergang und/oder mindestens eine QuantentopfStruktur in Form eines einzelnen Quantentopfs, kurz SQW, oder in Form einer Multi- QuantentopfStruktur, kurz MQW. Zum Beispiel erzeugt der aktive Bereich im bestimmungsgemäßen Betrieb elektromagnetische Primärstrahlung im blauen oder grünen oder roten Spektralbereich oder im UV-Bereich oder im IR-Bereich.
Bei der im Betrieb erzeugten Primärstrahlung handelt es sich insbesondere um inkohärente Strahlung. Das Bauelement ist insbesondere eine Leuchtdiode (LED) oder ein Leuchtdiodenchip (LED-Chip).
Die Austrittsfläche bildet eine Deckfläche des Halbleiterkörpers und ist aus dem Material des Halbleiterkörpers gebildet. Im bestimmungsgemäßen Betrieb des Bauelements tritt ein Großteil, das heißt zumindest 50 % oder zumindest 75 % oder zumindest 90 %, der vom Halbleiterkörper emittierten Primärstrahlung über die Austrittsfläche aus dem Halbleiterkörper aus. Insbesondere tritt über die Austrittsfläche im Betrieb mehr Strahlung aus dem Halbleiterkörper aus als ein. Zum Beispiel tritt mindestens doppelt so viel oder zumindest fünfmal so viel oder zumindest zehnmal so viel Strahlung aus wie ein. Auf einer der Austrittsfläche gegenüberliegenden Rückseite des Halbleiterkörpers ist bevorzugt eine Spiegelschicht angeordnet, die zum Beispiel reflektierend für das gesamte sichtbare Spektrum und/oder die Primärstrahlung ist. Die Spiegelschicht kann eine metallische Schicht und/oder eine dielektrische Schicht umfassen.
Bei dem optoelektronischen Bauelement handelt es sich zum Beispiel um einen Halbleiterchip oder um ein sogenanntes Chip-Size-Package-Bauelement . Sowohl bei einem Halbleiterchip als auch bei einem Chip-Size-Package-Bauelement entsprechen dessen laterale Abmessungen, gemessen parallel zu einer Haupterstreckungsebene des Halbleiterkörpers, im Wesentlichen den lateralen Abmessungen des Halbleiterkörpers. Insbesondere sind die lateralen Abmessungen des Bauelements dann um höchstens 20 % oder höchstens 10 % oder höchstens 5 % größer als die des Halbleiterkörpers. Quer zur Haupterstreckungsebene verlaufende Seitenflächen des Bauelements können Spuren eines Vereinzelungsprozesses, welche aus einer Vereinzelung aus einem Waferverbund resultieren, aufweisen. Bei einem Chip-Size-Package- Bauelement sind die Seitenflächen aus einem Vergussmaterial, wie Epoxid.
Das Bauelement kann frei von dem Aufwachssubstrat sein, auf dem der Halbleiterkörper gewachsen ist. Insbesondere handelt es sich bei dem Bauelement um einen Dünnfilmchip beziehungsweise um ein Bauelement mit einem Dünnfilmchip.
Das Bauelement kann pixeliert sein, derart dass der Halbleiterkörper mehrere einzeln und unabhängig ansteuerbare Emissionsbereiche (Pixel) umfasst. Beim Betrieb der Emissionsbereiche wird über eine jeweils einem solchen Emissionsbereich zugeordnete Teilfläche der Austrittsfläche Primärstrahlung emittiert. Beispielsweise ist der Halbleiterkörper in zumindest vier oder zumindest 10 oder zumindest 50 Emissionsbereiche unterteilt. Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst das optoelektronische Bauelement einen ersten dielektrischen Spiegel und einen zweiten dielektrischen Spiegel. Beide dielektrische Spiegel sind auf derselben Seite des Halbleiterkörpers, nämlich auf der Austrittsfläche, angeordnet. Bei den dielektrischen Spiegeln handelt es sich zum Beispiel jeweils um periodische Strukturen, also Bragg- Spiegel, oder um nicht-periodische Strukturen. Der erste dielektrische Spiegel und der zweite dielektrische Spiegel sind bezüglich der Austrittsfläche übereinander angeordnet. Das heißt, der erste dielektrische Spiegel ist zwischen der Austrittsfläche und dem zweiten dielektrischen Spiegel angeordnet oder umgekehrt.
Die dielektrischen Spiegel umfassen bevorzugt jeweils mehrere, zum Beispiel zumindest zwei oder zumindest vier oder zumindest zehn oder zumindest 50 oder zumindest 100, dielektrische Schichten, die bezüglich der Austrittsfläche übereinander gestapelt sind. Die dielektrischen Schichten jedes dielektrischen Spiegels sind beispielsweise abwechselnd hochbrechend und niedrigbrechend. Dabei unterscheidet sich der Brechungsindex einer hochbrechenden Schicht von dem einer niedrigbrechenden Schicht um zumindest 0,1 oder zumindest 0,3 oder zumindest 0,5 oder zumindest 1,0. Beispielsweise weisen die niedrigbrechenden Schichten einen Brechungsindex von höchstens 2 auf. Die hochbrechenden Schichten weisen beispielsweise einen Brechungsindex von zumindest 2,3 auf.
Die Werte für den Brechungsindex sind hier für die Primärstrahlung angegeben.
Beispielsweise wechseln sich in zumindest einem dielektrischen Spiegel die dielektrischen Schichten derart ab, dass zwischen je zwei hochbrechenden Schichten eine niedrigbrechende Schicht liegt und umgekehrt. Bei einer periodischen Struktur sind die Dicken aller dielektrischen Schichten im Rahmen der Herstellungstoleranz gleich. Bei einer nicht-periodischen Struktur variieren die Dicken der dielektrischen Schichten.
Die niedrigbrechenden Schichten umfassen oder bestehen beispielsweise aus zumindest einem der folgenden Materialien: SiOg, SiN, SiON, MgFg. Die hochbrechenden Schichten umfassen oder bestehen beispielsweise aus zumindest einem der folgenden Materialien: NbgOg, TiOg, ZrOg, HfOg, AlgO , TagOg,
ZnO. Die Dicken der dielektrischen Schichten betragen beispielsweise jeweils zwischen einschließlich 10 nm und 300 nm.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst das optoelektronische Bauelement ein Konversionselement zwischen dem zweiten dielektrischen Spiegel und der Austrittsfläche. Das Konversionselement ist zur Konversion von im Bauelement erzeugter Strahlung eingerichtet. Insbesondere konvertiert das Konversionselement im Betrieb des Bauelements die Primärstrahlung in einen langwelligeren Spektralbereich. Das Konversionselement kann ein oder mehrere Konversionsmaterialien umfassen oder daraus bestehen.
In einer Draufsicht betrachtet überdecken die dielektrischen Spiegel und das Konversionselement die Austrittsfläche beziehungsweise den Halbleiterkörper jeweils größtenteils, zum Beispiel zu zumindest 80 % oder vollständig.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform weist eine vom Bauelement im Betrieb emittierte Strahlung einen ersten Peak bei einer ersten Wellenlänge und einen zweiten Peak bei einer zweiten Wellenlänge auf. Die erste Wellenlänge ist diejenige Wellenlänge, bei der der erste Peak sein Maximum aufweist.
Die zweite Wellenlänge ist diejenige Wellenlänge, bei der der zweite Peak sein Maximum aufweist. Die erste Wellenlänge liegt beispielsweise im blauen Spektralbereich. Zum Beispiel beträgt die erste Wellenlänge zwischen einschließlich 440 nm und 490 nm. Der zweite Peak ist bezüglich des ersten Peaks beispielsweise um zumindest 50 nm oder zumindest 100 nm verschoben, beispielsweise rot verschoben. Zum Beispiel liegt die zweite Wellenlänge im grünen und/oder gelben und/oder roten Spektralbereich. Beispielsweise beträgt die zweite Wellenlänge zwischen einschließlich 490 nm und 590 nm oder zwischen einschließlich 490 nm und 700 nm.
Unter Peaks werden hier und im Folgenden signifikante Erhebungen in der über die Wellenlänge aufgetragenen Intensitätsverteilung der vom Bauelement erzeugten beziehungsweise emittierten Strahlung verstanden. Die Peaks sind bevorzugt deutlich voneinander separiert. Zum Beispiel fällt die Intensitätsverteilung der Strahlung im Bereich zwischen der ersten und der zweiten Wellenlänge auf Werte von weniger als 30 % oder weniger 10 % oder weniger als 1 % des Wertes bei der ersten oder zweiten Wellenlänge ab.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform resultiert der zweite Peak zumindest teilweise, insbesondere größtenteils oder vollständig, aus der Konversion von im Bauelement erzeugter Strahlung durch das Konversionselement. Das heißt, das Emissionsspektrum des Konversionselements weist einen Peak bei der zweiten Wellenlänge auf. Das Emissionsspektrum eines Konversionselements ist das Spektrum, das das Konversionselement aufgrund einer Anregung durch elektromagnetische Strahlung, beispielsweise Primärstrahlung, emittiert. Mit anderen Worten handelt es sich bei dem Emissionsspektrum um das Fluoreszenzspektrum des Konversionselements .
Der erste Peak kann ein Peak in der Intensitätsverteilung der Primärstrahlung sein. Alternativ kann auch der erste Peak zumindest teilweise oder größtenteils oder vollständig aus der Konversion von im Bauelement erzeugter Strahlung durch das Konversionselement oder durch ein weiteres Konversionselement resultieren. Resultiert der erste Peak aus der Emission von einem Konversionselement, so ist dieses Konversionselement bevorzugt zwischen dem ersten dielektrischen Spiegel und der Austrittsfläche angeordnet.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform beträgt die spektrale Breite des ersten und des zweiten Peaks jeweils höchstens 50 nm oder höchstens 25 nm oder höchstens 10 nm oder höchstens 5 nm. Unter der spektralen Breite wird zum Beispiel die Halbwertsbreite (Englisch: Full Width Half Maximum, kurz FWHM) verstanden. Alternativ wird unter der spektralen Breite die Breite verstanden, bei der die Intensität in der Intensitätsverteilung auf 1/e von dem maximalen Wert im Peak abgefallen ist.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist der erste dielektrische Spiegel für Strahlung der ersten Wellenlänge, die mit Einfallswinkeln in einem vorgegebenen ersten Winkelbereich auf den ersten dielektrischen Spiegel trifft, durchlässig und für Strahlung der ersten Wellenlänge, die mit Einfallswinkeln in einem vorgegebenen zweiten Winkelbereich auf den ersten dielektrischen Spiegel trifft, reflektierend. Der erste Winkelbereich und der zweite Winkelbereich überlappen bevorzugt nicht. Für Strahlung der zweiten Wellenlänge ist der erste dielektrische Spiegel zum Beispiel bei allen Einfallswinkeln durchlässig oder bei allen Einfallswinkeln reflektierend.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist der zweite dielektrische Spiegel für Strahlung der zweiten Wellenlänge, die mit Einfallswinkeln in dem ersten Winkelbereich auf den zweiten dielektrischen Spiegel trifft, durchlässig und für Strahlung der zweiten Wellenlänge, die mit Einfallswinkeln in dem zweiten Winkelbereich auf den zweiten dielektrischen Spiegel trifft, reflektierend. Für Strahlung der ersten Wellenlänge ist der zweite dielektrische Spiegel zum Beispiel bei allen Einfallswinkeln oder nur im ersten Winkelbereich durchlässig .
Einfallswinkel werden hier als Winkel zu einer Normalen auf den jeweiligen dielektrischen Spiegel gemessen. Unter einer Normalen auf einen dielektrischen Spiegel ist eine Normale auf die Haupterstreckungsebene des dielektrischen Spiegels zu verstehen.
Unter „durchlässig" wird hier und im Folgenden verstanden, dass ein Element mindestens 75 %, bevorzugt mindestens 90 %, besonders bevorzugt mindestens 99 % einer Strahlung transmittiert oder durchlässt. Unter „reflektierend" wird verstanden, dass ein Element mehr als 75 %, bevorzugt mindestens 90 %, besonders bevorzugt mindestens 99 % einer Strahlung reflektiert.
Die Ausdrücke „vorgegebener erster Winkelbereich" und „vorgegebener zweiter Winkelbereich" beziehen sich darauf, dass beim Design eines dielektrischen Spiegels der Winkelbereich, in dem dieser durchlässig ist, und der Winkelbereich, in dem dieser reflektierend ist, durch Auswahl der Materialien der dielektrischen Schichten und der Dicke der dielektrischen Schichten präzise und nahezu beliebig eingestellt werden kann. Insofern können die Winkelbereiche für Transmission und Reflexion vorgegeben werden.
In mindestens einer Ausführungsform umfasst das optoelektronische Bauelement einen Halbleiterkörper mit einem aktiven Bereich zur Erzeugung von elektromagnetischer Primärstrahlung und einer Austrittsfläche, sowie einen ersten und einen zweiten dielektrischen Spiegel jeweils auf der Austrittsfläche und weiter ein Konversionselement zwischen dem zweiten dielektrischen Spiegel und der Austrittsfläche. Eine vom Bauelement im Betrieb emittierte Strahlung weist einen ersten Peak bei einer ersten Wellenlänge und einen zweiten Peak bei einer zweiten Wellenlänge auf. Der zweite Peak resultiert zumindest teilweise aus der Konversion von im Bauelement erzeugter Strahlung durch das Konversionselement. Die spektrale Breite des ersten und des zweiten Peaks beträgt jeweils höchstens 50 nm. Der erste dielektrische Spiegel ist für Strahlung der ersten Wellenlänge, die mit Einfallswinkeln in einem vorgegebenen ersten Winkelbereich auf den ersten dielektrischen Spiegel trifft, durchlässig und für Strahlung der ersten Wellenlänge, die mit Einfallswinkeln in einem vorgegebenen zweiten Winkelbereich auf den ersten dielektrischen Spiegel trifft, reflektierend. Der zweite dielektrische Spiegel ist für Strahlung der zweiten Wellenlänge, die mit Einfallswinkeln in dem ersten Winkelbereich auf den zweiten dielektrischen Spiegel trifft, durchlässig und für Strahlung der zweiten Wellenlänge, die mit Einfallswinkeln in dem zweiten Winkelbereich auf den zweiten dielektrischen Spiegel trifft, reflektierend. Die vorliegende Erfindung basiert insbesondere auf der Erkenntnis, dass bei vielen Anwendungen von optoelektronischen Bauelementen nur Strahlung in einem kleinen Winkelbereich genutzt werden kann, wodurch bei typischen Lambert sehen Strahlungsquellen viel Strahlung verloren geht. Bei Etendue-begrenzten Anwendungen kann auch die Leuchtdichte in der Anwendung erhöht werden, wenn das Abstrahlprofil verbessert werden kann. Viele wellenoptische Elemente, wie beispielsweise dielektrische Spiegel, können zur Verbesserung der Direktionalität nicht oder nur mit Einschränkungen verwendet werden, da sie mit einem sehr breitbandigen Spektrum, beispielsweise bei weißen LEDs, nicht gut kombinierbar sind.
Bei der vorliegenden Erfindung wird von der Idee Gebrauch gemacht, ein optoelektronisches Bauelement bereitzustellen, das ein Strahlungsspektrum mit einer Intensitätsverteilung emittiert, die zumindest zwei schmalbandige und voneinander beabstandete Peaks aufweist. Für jeden schmalbandigen Peak ist es möglich, einen dielektrischen Spiegel bereitzustellen, der für genau diese Strahlung optimiert ist. Dadurch erhält man ein Bauelement, das Strahlung über einen großen Wellenlängenbereich effizient in einem wohldefinierten, bevorzugt engen, ersten Winkelbereich emittiert.
Das hier offenbarte Bauelement eignet sich beispielsweise als Strahlungsquelle in einem Scheinwerfer, insbesondere in einem Frontscheinwerfer eines Fahrzeuges, oder in einem Projektor oder als Strahlungsquelle für die Hintergrundbeleuchtung eines Displays, zum Beispiel eines Smartphone-Displays oder eines Displays für einen Fahrzeuginnenraum. Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst der erste Winkelbereich alle Einfallswinkel zwischen einschließlich 0° und , gemessen zu einer Normalen auf den jeweiligen dielektrischen Spiegel. Der erste Winkelbereich bildet also einen Kegel mit der Normalen als Rotationsachse und einem Öffnungswinkel von 2·a. hat beispielsweise einen Wert von höchstens 75° oder höchstens 60° oder höchstens 45° oder höchstens 30° oder höchstens 20° oder höchstens 10°. Alternativ oder zusätzlich beträgt der Wert für beispielsweise zumindest 5° oder zumindest 10°.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst der zweite Winkelbereich alle Einfallswinkel von mindestens ß, gemessen zur Normalen auf den jeweiligen dielektrischen Spiegel, wobei ß > a gilt. Bevorzugt ist ß zumindest 1° oder zumindest 5° oder zumindest 10° größer als . Alternativ oder zusätzlich ist ß höchstens 10° oder höchstens 5° größer als . Bevorzugt umfasst der zweite Winkelbereich alle Einfallswinkel zwischen einschließlich ß und 90°.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform weist der erste dielektrische Spiegel einen Transmissionsgrad von zumindest 75 % oder zumindest 90 % oder zumindest 99 % für mit Einfallswinkeln im ersten Winkelbereich auftreffende Strahlung der ersten Wellenlänge und einen Reflexionsgrad von zumindest 75 % oder zumindest 90 % oder zumindest 99 % für mit Einfallswinkeln im zweiten Winkelbereich auftreffende Strahlung der ersten Wellenlänge auf. Die angegebenen Werte des Transmissionsgrads und des Reflexionsgrads für Strahlung der ersten Wellenlänge gelten besonders bevorzugt für alle Einfallswinkel in dem jeweiligen Winkelbereich. Gemäß zumindest einer Ausführungsform weist der zweite dielektrische Spiegel einen Transmissionsgrad von zumindest 75 % oder zumindest 90 % oder zumindest 99 % für mit Einfallswinkeln im ersten Winkelbereich auftreffende Strahlung der zweiten Wellenlänge und einen Reflexionsgrad von zumindest 75 % oder zumindest 90 % oder zumindest 99 % für mit Einfallswinkeln im zweiten Winkelbereich auftreffende Strahlung der zweiten Wellenlänge auf. Die angegebenen Werte des Transmissionsgrads und des Reflexionsgrads für Strahlung der zweiten Wellenlänge gelten besonders bevorzugt für alle Einfallswinkel in dem jeweiligen Winkelbereich.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform weist die Austrittsfläche eine Strukturierung auf. Beispielsweise ist die Austrittsfläche aufgeraut. Eine mittlere Rauheit der Austrittsfläche beträgt dann beispielsweise zumindest 500 nm oder zumindest 1000 nm. Durch die Strukturierung der Austrittsfläche kann eine Umverteilung der von den dielektrischen Spiegeln reflektierten Strahlung erreicht werden, so dass diese beim nächsten Auftreffen auf einen dielektrischen Spiegel gegebenenfalls mit einem Einfallswinkel im ersten Winkelbereich auf den jeweiligen dielektrischen Spiegel trifft.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist auf die Austrittsfläche eine Planarisierungsschicht aufgebracht, die an einer dem Halbleiterkörper abgewandten Seite planar und/oder glatt ist. Die Planarisierungsschicht ist insbesondere direkt auf die Austrittsfläche aufgebracht. Insbesondere ist die Planarisierungsschicht dann also zwischen den dielektrischen Spiegeln und der Austrittsfläche angeordnet. Die Planarisierungsschicht umfasst bevorzugt ein für die im Bauelement erzeugte Strahlung, insbesondere die Primärstrahlung und die konvertierte Strahlung, transparentes Material, wie Siliziumdioxid (SiOg)· Die
Planarisierungsschicht vereinfacht und verbessert die Aufbringung der dielektrischen Spiegel.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist das
Konversionselement zwischen dem ersten dielektrischen Spiegel und der Austrittsfläche angeordnet. In diesem Fall ist der erste dielektrische Spiegel bevorzugt für Strahlung der zweiten Wellenlänge durchlässig, besonders bevorzugt bei allen Einfallswinkeln oder im ersten Winkelbereich.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist der erste dielektrische Spiegel zwischen dem Konversionselement und der Austrittsfläche angeordnet. In diesem Fall kann der erste dielektrische Spiegel für Strahlung der zweiten Wellenlänge, zum Beispiel bei allen Einfallswinkeln, reflektierend oder durchlässig sein.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform weist die von dem Bauelement im Betrieb emittierte Strahlung einen dritten Peak bei einer dritten Wellenlänge auf. Die dritte Wellenlänge ist bezüglich der ersten und/oder zweiten Wellenlänge beispielsweise um zumindest 50 nm oder zumindest 100 nm verschoben, beispielsweise rot verschoben.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform beträgt die spektrale Breite des dritten Peaks höchstens 50 nm oder höchstens 25 nm oder höchstens 10 nm oder höchstens 5 nm. Die Definition für die spektrale Breite ist dieselbe wie oben. Der dritte Peak beziehungsweise die dritte Wellenlänge liegt beispielsweise im orangen und/oder roten Spektralbereich. Beispielsweise liegt die dritte Wellenlänge zwischen einschließlich 590 nm und 700 nm.
Für Wellenlängen im Bereich zwischen den Peaks ist die Intensität der vom Bauelement emittierten Strahlung bevorzugt wesentlich geringer, zum Beispiel höchstens 30 % oder höchstens 10 % oder höchstens 1 %, als im Maximum der Peaks.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform weist das Bauelement einen dritten dielektrischen Spiegel auf der Austrittsfläche auf. Der dritte dielektrische Spiegel kann im Hinblick auf den Aufbau aus mehreren dielektrischen Schichten wie der erste und der zweite dielektrische Spiegel aufgebaut sein. Alle im Zusammenhang mit dem ersten und zweiten dielektrischen Spiegel offenbarten Merkmale sind daher auch für den dritten dielektrischen Spiegel offenbart.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist der dritte dielektrische Spiegel für Strahlung der dritten Wellenlänge, die mit Einfallswinkeln in dem ersten Winkelbereich auf den dritten dielektrischen Spiegel trifft, durchlässig und für Strahlung der dritten Wellenlänge, die mit Einfallswinkeln in dem zweiten Winkelbereich auf den dritten dielektrischen Spiegel trifft, reflektierend. Für die erste und/oder zweite Wellenlänge kann der dritte dielektrische Spiegel bei jedem Einfallswinkel durchlässig sein.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform resultiert der dritte Peak zumindest teilweise, insbesondere größtenteils oder vollständig, aus der Konversion von im Bauelement erzeugter Strahlung, insbesondere der Primärstrahlung, durch das Konversionselement . Mit anderen Worten weist das Emissionsspektrum des Konversionselements neben dem zweiten Peak und eventuell neben dem ersten Peak einen Peak bei der dritten Wellenlänge auf. In diesem Fall umfasst das Konversionselement zum Beispiel zumindest zwei verschiedene Konversionsmaterialien, mit unterschiedlichen Emissionsspektren. Das
Emissionsspektrum mit dem dritten Peak tritt beispielsweise durch Konversion der Primärstrahlung und/oder anderer im Bauelement erzeugter Strahlung auf.
Das Bauelement kann im Betrieb auch Strahlung mit mehr als drei Peaks emittieren. Dann ist beispielsweise für jeden Peak ein zugeordneter dielektrischer Spiegel vorhanden.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst das Bauelement ein zweites Konversionselement zur Konversion von im Bauelement erzeugter Strahlung, zum Beispiel der PrimärStrahlung .
Gemäß zumindest einer Ausführungsform resultiert der dritte Peak zumindest teilweise, insbesondere größtenteils oder vollständig, aus der Konversion von im Bauelement erzeugter Strahlung, zum Beispiel der Primärstrahlung, durch das zweite Konversionselement .
Mit anderen Worten weist das zweite Konversionselement ein Emissionsspektrum auf, das einen Peak bei der dritten Wellenlänge aufweist. Das Konversionselement, welches im Folgenden auch teilweise als erstes Konversionselement bezeichnet wird, und das zweite Konversionselement sind insbesondere räumlich voneinander getrennt. Beispielsweise sind das Konversionselement und das zweite Konversionselement bezüglich der Austrittsfläche übereinander angeordnet. Beispielsweise weisen das Konversionselement und das zweite Konversionselement unterschiedliche Konversionsmaterialien auf.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist zwischen dem Konversionselement und dem zweiten Konversionselement einer der dielektrischen Spiegel angeordnet. Alternativ ist auch denkbar, dass zwischen dem Konversionselement und dem zweiten Konversionselement kein dielektrischer Spiegel angeordnet ist. Beispielsweise grenzen das Konversionselement und das zweite Konversionselement dann direkt aneinander.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfassen das Konversionselement und/oder das zweite Konversionselement Quantenpunkte und/oder Nanoplättchen. Die Quantenpunkte beziehungsweise Nanoplättchen bilden dann das oder ein Konversionsmaterial in dem jeweiligen Konversionselement. Die Quantenpunkte und/oder die Nanoplättchen umfassen oder bestehen bevorzugt aus Halbleitermaterial, wie CdSe, CdTe,
CdS, InP, CUInS, Si, Ge, C, PbS, InGaAs, GalnP. Zum Schutz können diese Materialien von einer Hülle, zum Beispiel aus ZnS, umgeben sein.
Nanoplättchen bestehen aus mehreren übereinander angeordneten Halbleiterschichten mit einer Gesamtdicke von wenigen Atomlagen, beispielsweise höchstens 50 nm oder höchstens 10 nm oder höchstens 5 nm. Mit Quantenpunkten und Nanoplättchen können besonders schmalbandige Emissionsspektren erzielt werden. Alternativ sind aber auch andere Konversionsmaterialien, zum Beispiel oxidische oder nitridische oder oxynitridische Konversionsmaterialien denkbar . Bei Nanoplättchen ist ein Vorteil, dass man die genaue Anzahl der Atomlagen durch die Wachstumsbedingungen definieren kann. Damit haben alle Nanoplättchen gleiche Dicken. Da die Dicke die geringste Dimension der Plättchen ist, definiert diese auch die Wellenlänge. Damit kann man dann auch im Ensemble sehr schmalbandige Emission erreichen, weil eine inhomogene Verbreiterung der Emission durch das definierte Herstellungsverfahren ausgeschlossen werden kann.
Die Konversionsmaterialien der Konversionselemente können in einem Matrixmaterial, zum Beispiel aus Silikon oder Epoxid, eingebettet sein. Alternativ können die Konversionselemente aus Konversionsmaterial bestehen, beispielsweise aus gesintertem oder gepresstem Konversionsmaterial.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform emittiert das Bauelement im Betrieb weißes Licht. Insbesondere bildet eine Mischung aus dem schmalbandigen ersten Peak und dem schmalbandigen zweiten Peak, gegebenenfalls zusammen mit dem schmalbandig dritten Peak, weißes Licht.
Alternativ ist aber auch denkbar, dass die von dem Bauelement im Betrieb emittierte Strahlung Strahlung im roten und/oder infraroten Spektralbereich ist. Zum Beispiel liegen dann der erste Peak im roten oder infraroten Spektralbereich und der zweite Peak im infraroten Spektralbereich. Das Bauelement eignet sich dann beispielsweise als Strahlungsquelle in Spektrometeranwendungen oder Sensorik-Anwendungen.
Für die Herstellung des Bauelements können die dielektrischen Spiegel und eventuell auch das oder die Konversionselemente zunächst auf ein Glasplättchen aufgebracht werden. Dies wird dann anschließend auf den Halbleiterkörper aufgebracht. Das fertige Bauelement kann das Glasplättchen aufweisen. Die dielektrischen Spiegel und das oder die Konversionselemente sind dann bevorzugt zwischen dem Glasplättchen und dem Halbleiterkörper angeordnet.
Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen des optoelektronischen Bauelements ergeben sich aus den folgenden im Zusammenhang mit den Figuren dargestellten Ausführungsbeispielen. Gleiche, gleichartige oder gleich wirkende Elemente sind in den Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Die Figuren und die Größenverhältnisse der in den Figuren dargestellten Elemente untereinander sind nicht als maßstäblich zu betrachten. Vielmehr können einzelne Elemente, insbesondere Schichtdicken, zur besseren Darstellbarkeit und/oder für eine bessere Verständlichkeit übertrieben groß dargestellt sein.
Es zeigen:
Figuren 1, 3 bis 5, 7 bis 10 und 12 Ausführungsbeispiele des optoelektronischen Bauelements jeweils in Querschnittsansicht,
Figuren 2, 6 und 11 Intensitätsverteilungen der von den
Bauelementen erzeugten Strahlung und
Figur 13 ein Ausführungsbeispiel für die Winkelselektivität von dielektrischen Spiegeln.
Figur 1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel des optoelektronischen Bauelements 10 und Figur 2 die zugehörige Intensitätsverteilung der von dem Bauelement 10 emittierten Strahlung. Das Bauelement 10 umfasst einen Halbleiterkörper 1, beispielsweise auf Basis von AlInGaN, mit einem aktiven Bereich (nicht gezeigt). In dem aktiven Bereich wird im bestimmungsgemäßen Betrieb eine Primärstrahlung erzeugt. Vorliegend handelt es sich bei der Primärstrahlung zum Beispiel um Strahlung im blauen Spektralbereich. Die Primärstrahlung weist einen schmalbandigen ersten Peak mit einer spektralen Breite von höchstens 50 nm auf. Das Maximum des Peaks liegt bei einer ersten Wellenlänge l_1 (siehe Figur 2).
Auf einer Austrittsfläche 2 des Halbleiterkörpers 1 ist ein erster dielektrischer Spiegel 3a angeordnet. Über die Austrittsfläche 2 tritt im bestimmungsgemäßen Betrieb des Bauelements 10 ein Großteil der von dem Halbleiterkörper 1 erzeugten Primärstrahlung aus dem Halbleiterkörper 1 aus. Der erste dielektrische Spiegel 3a ist so eingerichtet, dass er für die Strahlung der ersten Wellenlänge l_1, die mit Einfallswinkeln in einem ersten Winkelbereich zwischen einschließlich 0° und auftrifft, durchlässig ist und für Strahlung der ersten Wellenlänge l_1, die mit Einfallswinkeln in einem zweiten Winkelbereich außerhalb des ersten Winkelbereichs (von ß bis 90°) auftrifft, reflektierend ist. Vorliegend beträgt der Wert für beispielsweise 30°. Der Wert für ß beträgt beispielsweis 35°.
Auf der dem Halbleiterkörper 1 abgewandten Seite des dielektrischen Spiegels 3a ist ein Konversionselement 4 angeordnet. Das Konversionselement 4 ist dazu eingerichtet, die Primärstrahlung zu konvertieren, wobei das Emissionsspektrum des Konversionselements 4 einen zweiten Peak bei einer zweiten Wellenlänge l_2 aufweist (siehe Figur 2). Auch der zweite Peak ist schmalbandig mit einer spektralen Breite von beispielsweise höchstens 50 nm. Der zweite Peak beziehungsweise die zweite Wellenlänge l_2 liegt beispielsweise im grünen bis gelben Spektralbereich. Ein Emissionsspektrum mit einem schmalbandigen Peak ist beispielsweise dadurch realisiert, dass das Konversionselement 4 Quantenpunkte oder Nanoplättchen aus Halbleitermaterial aufweist.
Auf der dem Halbleiterkörper 1 abgewandten Seite des Konversionselements 4 ist ein zweiter dielektrischer Spiegel 3b angeordnet. Der zweite dielektrische Spiegel 3b ist so eingerichtet, dass er Strahlung der zweiten Wellenlänge l_2, die mit Einfallswinkeln in dem ersten Winkelbereich auftrifft, durchlässt und Strahlung der zweiten Wellenlänge l_2, die mit Einfallswinkeln im zweiten Winkelbereich auftrifft, reflektiert. Für Strahlung der ersten Wellenlänge l_1 ist der zweite dielektrische Spiegel 3b bevorzugt durchlässig, besonders bevorzugt bei Einfallswinkeln zwischen 0° und .
Dadurch dass das Bauelement 10 Strahlung mit schmalbandigen Peaks erzeugt und emittiert, können dielektrische Spiegel verwendet werden, die für Strahlung des jeweiligen Peaks besonders effizient und winkelselektiv funktionieren. Insgesamt emittiert das gesamte Bauelement effizient gerichtete Strahlung. Bei der emittierten Strahlung handelt es sich vorliegend beispielsweise um weißes Licht.
Bei der in der Figur 2 gezeigten Intensitätsverteilung ist auf der x-Achse die Wellenlänge und auf der y-Achse die Intensität dargestellt. Die gestrichelte Kurve repräsentiert die im Halbleiterkörper 1 erzeugte Primärstrahlung. In der vom Bauelement 10 letztendlich emittierten Strahlung (durchgezogene Kurve) ist die Intensität der Primärstrahlung aufgrund der Konversion reduziert.
Figur 3 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel des optoelektronischen Bauelements 10. Hier ist die Austrittsfläche 2 des Halbleiterkörpers 1 strukturiert/aufgeraut . Von den dielektrischen Spiegeln 3a,
3b zurückreflektierte Strahlung kann durch die Strukturierung umverteilt werden und beim nächsten Auftreffen auf die dielektrischen Spiegel 3a, 3b gegebenenfalls im ersten Winkelbereich auftreffen.
Auf die strukturierte Austrittsfläche 2 ist hier eine Planarisierungsschicht 9, beispielsweise aus SiOg, aufgebracht, die an einer dem Halbleiterkörper 1 abgewandten Seite 9a planar und glatt ist. Die mittlere Rauheit der Seite 9a beträgt beispielsweise unter 1 nm.
Figur 4 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel des optoelektronischen Bauelements 10. Hier sind beide dielektrischen Spiegel 3a, 3b auf der dem Halbleiterkörper 1 abgewandten Seite des Konversionselements 4 aufgebracht.
Figur 5 zeigt ein viertes Ausführungsbeispiel des optoelektronischen Bauelements 10 und Figur 6 die zugehörige Intensitätsverteilung der vom Bauelement 10 emittierten Strahlung (durchgezogene Kurve). Hier wird von dem Halbleiterkörper 1 wieder Primärstrahlung erzeugt (gestrichelte Kurve in Figur 6), die einen ersten Peak bei einer ersten Wellenlänge l_1 im blauen Spektralbereich aufweist, wobei der erste Peak schmalbandig ist. Das Konversionselement 4 hat ein Emissionsspektrum, das neben dem zweiten Peak bei der zweiten Wellenlänge l_2 im grünen Spektralbereich auch einen schmalbandigen dritten Peak bei einer dritten Wellenlänge l_3 aufweist. Die dritte Wellenlänge l_3 liegt beispielsweise im roten Spektralbereich (siehe Figur 6). Zur Realisierung des Emissionsspektrums des Konversionselements 4 umfasst dieses beispielsweise zwei verschiedene Konversionsmaterialien, die jeweils durch Quantenpunkte oder Nanoplättchen gebildet sein können.
Für den dritten Peak ist in dem Bauelement 10 ein dritter dielektrischer Spiegel 3c vorgesehen, der Strahlung der dritten Wellenlänge l_3, die mit Einfallswinkeln in dem ersten Winkelbereich auftrifft, durchlässt und Strahlung der dritten Wellenlänge l_3, die mit Einfallswinkeln in dem zweiten Winkelbereich auftrifft, reflektiert. Die drei dielektrischen Spiegel 3a, 3b, 3c sind dem Konversionselement 4 nachgeordnet.
In der Figur 7 ist ein fünftes Ausführungsbeispiel des Bauelements 10 gezeigt, bei dem anders als im vierten Ausführungsbeispiel der erste dielektrische Spiegel 3a zwischen dem Konversionselement 4 und der Austrittsfläche 2 angeordnet ist.
In der Figur 8 ist ein sechstes Ausführungsbeispiel des Bauelements 10 gezeigt. Dieses unterscheidet sich von dem Bauelement 10 der Figur 7 dadurch, dass hier neben dem Konversionselement 4 ein zweites Konversionselement 5 verwendet ist. Das erste Konversionselement 4 hat ein Emissionsspektrum mit dem zweiten Peak bei der zweiten Wellenlänge l_2. Das zweite Konversionselement 5 hat ein Emissionsspektrum mit dem dritten Peak bei der dritten Wellenlänge l 3. Das erste Konversionselement 4 und das zweite Konversionselement 5 sind räumlich voneinander getrennt, vorliegend direkt übereinander angeordnet.
In der Figur 9 ist ein siebtes Ausführungsbeispiel des Bauelements 10 gezeigt, das sich von dem der Figur 8 dadurch unterscheidet, dass hier der dritte dielektrische Spiegel 3c zwischen dem ersten Konversionselement 4 und dem zweiten Konversionselement 5 angeordnet ist.
In der Figur 10 ist ein achtes Ausführungsbeispiel des Bauelements 10 gezeigt, bei dem der Halbleiterkörper 1 anders als in den vorhergehenden Ausführungsbeispielen Primärstrahlung nicht im blauen, sondern im ultravioletten Spektralbereich erzeugt. Das dem Halbleiterkörper 4 nachgeordnete Konversionselement 4 weist ein Emissionsspektrum mit drei schmalbandigen Peaks bei der ersten Wellenlänge l_1, der zweiten Wellenlänge l_2 und der dritten Wellenlänge l_3 auf. Das Konversionselement 4 konvertiert beispielsweise zumindest 90 % oder die gesamte Primärstrahlung. Die erste Wellenlänge l_1 liegt beispielsweise wieder im blauen Spektralbereich, die zweite Wellenlänge l_2 im grünen Spektralbereich und die dritte Wellenlänge l_3 im roten Spektralbereich. Die von dem Bauelement 10 emittierte Strahlung ist beispielsweise weißes Licht. In der Figur 10 sind die den jeweiligen Wellenlängen zugeordneten dielektrischen Spiegel 3a, 3b, 3c dem Konversionselement 4 in Richtung weg von dem Halbleiterkörper 1 nachgeordnet.
Das von dem Bauelement 10 der Figur 10 im Betrieb emittierte Spektrum ist in der Figur 11 gezeigt (durchgezogene Kurve). Der gestrichelt angedeutete Peak der vom Halbleiterkörper 1 erzeugten Primärstrahlung ist im emittierten Spektrum nicht oder kaum noch vorhanden.
Figur 12 zeigt ein neuntes Ausführungsbeispiel des optoelektronischen Bauelements 10. Anders als in der Figur 10 sind hier drei Konversionselemente 4, 5, 6 vorgesehen. Das erste Konversionselement 4 weist ein Emissionsspektrum auf, das den zweiten Peak umfasst. Das zweite Konversionselement 5 weist ein Emissionsspektrum auf, das den dritten Peak umfasst und ein drittes Konversionselement 6 weist ein Emissionsspektrum auf, das den ersten Peak umfasst. Auch das dritte Konversionselement 6 kann beispielsweise Quantenpunkte oder Nanoplättchen aufweisen.
In der Figur 13 ist ein Ausführungsbeispiel für die Winkelselektivität von drei verschiedenen dielektrischen Spiegeln gezeigt. Auf der y-Achse ist der Transmissionsgrad in Prozent dargestellt. Auf der x-Achse ist der Einfallswinkel in Grad dargestellt. Einer der dielektrischen Spiegel ist bis zu Einfallswinkel von 10° nahezu zu 100 % durchlässig. Ein zweiter dielektrischer Spiegel ist bis zu Einfallswinkeln von bis zu 20° nahezu zu 100 % durchlässig. Ein dritter dielektrischer Spiegel ist bis zu Einfallswinkeln von bis zu 30° nahezu zu 100 % durchlässig.
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 diese Merkmale oder diese Kombination selbst nicht explizit in den Patentansprüchen oder Ausführungsbeispielen angegeben ist. Bezugszeichenliste
1 Halbleiterkörper
2 Austrittsfläche
3a erster dielektrischer Spiegel 3b zweiter dielektrischer Spiegel
3c dritter dielektrischer Spiegel
4 (erstes) Konversionselement
5 zweites Konversionselement
6 drittes Konversionselement
9 Planarisierungsschicht
9a Seite der Planarisierungsschicht
10 optoelektronisches Bauelement l_1 erste Wellenlänge l_2 zweite Wellenlänge l_3 dritte Wellenlänge Winkel ß Winkel

Claims

Patentansprüche
1. Optoelektronisches Bauelement (10) umfassend
- einen Halbleiterkörper (1) mit einem aktiven Bereich zur Erzeugung von elektromagnetischer Primärstrahlung und einer Austrittsfläche (2),
- einen ersten (3a) und einen zweiten (3b) dielektrischen Spiegel (3b) jeweils auf der Austrittsfläche (2),
- ein Konversionselement (4) zwischen dem zweiten dielektrischen Spiegel (3b) und der Austrittsfläche (1), wobei
- eine von dem Bauelement (10) im Betrieb emittierte Strahlung einen ersten Peak bei einer ersten Wellenlänge (l_1) und einen zweiten Peak bei einer zweiten Wellenlänge (l_2) aufweist,
- der zweite Peak zumindest teilweise aus der Konversion von im Bauelement (10) erzeugter Strahlung durch das Konversionselement (4) resultiert,
- die spektrale Breite des ersten und des zweiten Peaks jeweils höchstens 50 nm beträgt,
- der erste dielektrische Spiegel (3a) für Strahlung der ersten Wellenlänge, die mit Einfallswinkeln in einem vorgegebenen ersten Winkelbereich auftrifft, durchlässig ist und für Strahlung der ersten Wellenlänge, die mit Einfallswinkeln in einem vorgegebenen zweiten Winkelbereich auftrifft, reflektierend ist,
- der zweite dielektrische Spiegel (3b) für Strahlung der zweiten Wellenlänge, die mit Einfallswinkeln in dem ersten Winkelbereich auftrifft, durchlässig ist und für Strahlung der zweiten Wellenlänge, die mit Einfallswinkeln in dem zweiten Winkelbereich auftrifft, reflektierend ist.
2. Optoelektronisches Bauelement (10) nach Anspruch 1, wobei der erste Winkelbereich alle Einfallswinkel zwischen einschließlich 0° und a, gemessen zu einer Normalen auf den jeweiligen dielektrischen Spiegel (3a, 3b), umfasst, der zweite Winkelbereich alle Einfallswinkel von mindestens ß, gemessen zur Normalen auf den jeweiligen dielektrischen Spiegel (3a, 3b), umfasst, wobei ß > gilt.
3. Optoelektronisches Bauelement (10) nach Anspruch 1 oder 2, wobei der erste dielektrische Spiegel (3a) einen Transmissionsgrad von zumindest 75 % für mit Einfallswinkeln im ersten Winkelbereich auftreffende Strahlung der ersten Wellenlänge und einen Reflexionsgrad von zumindest 75 % für mit Einfallswinkeln im zweiten Winkelbereich auftreffende Strahlung der ersten Wellenlänge aufweist, der zweite dielektrische Spiegel (3b) einen Transmissionsgrad von zumindest 75 % für mit Einfallswinkeln im ersten Winkelbereich auftreffende Strahlung der zweiten Wellenlänge und einen Reflexionsgrad von zumindest 75 % für mit Einfallswinkeln im zweiten Winkelbereich auftreffende Strahlung der zweiten Wellenlänge aufweist.
4. Optoelektronisches Bauelement (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Austrittsfläche (2) eine Strukturierung aufweist, auf die Austrittsfläche (2) eine Planarisierungsschicht (9) aufgebracht ist, die an einer dem Halbleiterkörper (1) abgewandten Seite (9a) planar ist.
5. Optoelektronisches Bauelement (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Konversionselement (4) zwischen dem ersten dielektrischen Spiegel (3a) und der Austrittsfläche (2) angeordnet ist.
6. Optoelektronisches Bauelement (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der erste dielektrische Spiegel (3a) zwischen dem Konversionselement (4) und der Austrittsfläche (2) angeordnet ist.
7. Optoelektronisches Bauelement (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die von dem Bauelement (10) im Betrieb emittierte Strahlung einen dritten Peak bei einer dritten Wellenlänge (l_3) aufweist, die spektrale Breite des dritten Peaks höchstens 50 nm beträgt, das Bauelement (10) einen dritten dielektrischen Spiegel (3c) auf der Austrittsfläche (2) aufweist,
- der dritte dielektrische Spiegel (3c) für Strahlung der dritten Wellenlänge, die mit Einfallswinkeln in dem ersten Winkelbereich auftrifft, durchlässig ist und für Strahlung der dritten Wellenlänge, die mit Einfallswinkeln in dem zweiten Winkelbereich auftrifft, reflektierend ist.
8. Optoelektronisches Bauelement (10) nach Anspruch 7, wobei der dritte Peak zumindest teilweise aus der Konversion von im Bauelement erzeugter Strahlung durch das Konversionselement (4) resultiert.
9. Optoelektronisches Bauelement (10) nach Anspruch 7, wobei das Bauelement (10) ein zweites Konversionselement (5) zur Konversion von im Bauelement erzeugter Strahlung umfasst, der dritte Peak aus der Konversion von im Bauelement (10) erzeugter Strahlung durch das zweite Konversionselement (5) resultiert.
10. Optoelektronisches Bauelement (10) nach Anspruch 9, wobei zwischen dem Konversionselement (4) und dem zweiten Konversionselement (5) einer der dielektrischen Spiegel (3b, 3c) angeordnet ist.
11. Optoelektronisches Bauelement (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Konversionselement (4) Quantenpunkte oder Nanoplättchen umfasst.
12. Optoelektronisches Bauelement (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Bauelement (10) im Betrieb weißes Licht emittiert.
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