WO2023117572A1 - Optoelektronisches halbleiterbauteil, optoelektronische vorrichtungen, filter und verfahren zur herstellung eines optoelektronischen halbleiterbauteils - Google Patents

Optoelektronisches halbleiterbauteil, optoelektronische vorrichtungen, filter und verfahren zur herstellung eines optoelektronischen halbleiterbauteils Download PDF

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optoelectronic
semiconductor
semiconductor chip
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Daniel Richter
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Ams-Osram International Gmbh
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    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2305/00—Use of specific compounds during water treatment
    • C02F2305/10—Photocatalysts

Definitions

  • SEMICONDUCTOR OPTOELECTRONIC DEVICE SEMICONDUCTOR OPTOELECTRONIC DEVICE, OPTOELECTRONIC DEVICES, FILTERS AND METHOD FOR MANUFACTURING A SEMICONDUCTOR OPTOELECTRONIC DEVICE
  • An optoelectronic semiconductor component, an optoelectronic device and a filter are specified.
  • a method for producing an optoelectronic semiconductor component is specified.
  • One problem to be solved is to specify an improved optoelectronic semiconductor component, for example an optoelectronic semiconductor component, which is particularly suitable for cleaning a surrounding medium. Further tasks to be solved consist in specifying an optoelectronic device with such a semiconductor component and a filter with such a semiconductor component. Yet another problem to be solved is to specify a method for producing such an optoelectronic semiconductor component.
  • the optoelectronic semiconductor component is specified first.
  • the optoelectronic semiconductor component is in particular a semiconductor component for cleaning a surrounding medium, ie for a medium surrounding the semiconductor component.
  • the surrounding medium is, for example, a gas such as air or a liquid such as water.
  • the optoelectronic semiconductor component has a semiconductor chip.
  • the semiconductor chip is set up to generate a primary radiation.
  • the primary radiation can be radiation in the UV range, for example in the UVA, UVB and/or UVC range, but also visible light.
  • a global intensity maximum of the primary radiation generated by the semiconductor chip is then, for example, in the UVA, UVB or UVC range or in the visible spectral range.
  • the semiconductor chip has a semiconductor layer sequence with an active layer for generating the primary radiation.
  • the semiconductor layer sequence is based, for example, on a II I-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 Inj__ 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 layer sequence can have dopants and additional components.
  • the essential components of the crystal lattice of the semiconductor layer sequence ie Al, As, Ga, In, N or P, are specified, even if these are partly represented by small amounts other substances can be replaced and/or supplemented.
  • the semiconductor layer sequence is preferably based on AlGaN.
  • the active layer of the semiconductor layer sequence 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 semiconductor chip can be a so-called volume emitter, in particular a flip chip.
  • the semiconductor chip preferably also has the growth substrate, which is formed from sapphire, for example.
  • the semiconductor chip can also be a surface emitter, in particular a so-called thin-film chip. In this case, the growth substrate is detached, for example.
  • the semiconductor component can have a carrier substrate on which the semiconductor chip is mounted.
  • the carrier substrate can be a ceramic carrier or a printed circuit board or a cast leadframe.
  • the ceramic is, for example, AIN.
  • the semiconductor chip can be electrically connected to the carrier substrate.
  • Contact elements for electrical contacting of the semiconductor component can be provided on a side of the carrier substrate that is remote from the semiconductor chip.
  • the optoelectronic semiconductor component has a photocatalytic material.
  • the photocatalytic material is designed in particular to clean the surrounding medium upon contact with the surrounding medium.
  • the photocatalytic material is selected in particular in such a way that it can be excited by absorbing radiation generated in the semiconductor component, for example UV radiation.
  • environmental pollutants from the surrounding medium such as bacteria, viruses, fungi, VOCs (abbreviation for volatile organic compounds), ammonia, NOx and/or SOx
  • the environmental pollutants are decomposed with the aid of the excited, photocatalytic material.
  • the photocatalytic material is a material for the photocatalytic purification of the surrounding medium.
  • the semiconductor chip and the photocatalytic material can be spaced apart from one another, ie the photocatalytic material is not applied directly to the semiconductor chip. Alternatively, however, the photocatalytic material can also be applied directly to the semiconductor chip.
  • the semiconductor chip and the photocatalytic material are part of the same semiconductor component, in particular permanently connected to one another, for example cannot be separated from one another in a reversible manner.
  • a distance between the photocatalytic material and the semiconductor chip is, for example, at most 10 mm, or at most 5 mm, or at most 1 mm.
  • the photocatalytic material is at least partially free or exposed on an outside of the semiconductor component for direct contact with a surrounding medium.
  • the photocatalytic material is therefore freely accessible to the surrounding medium on the outside.
  • the photocatalytic material forms at least part of the outside of the semiconductor device.
  • the photocatalytic material is at least partially free or exposed on an outside of the semiconductor chip for direct contact with a surrounding medium.
  • the photocatalytic material is therefore freely accessible to the surrounding medium on the outside.
  • the photocatalytic material forms at least part of the outside of the semiconductor chip.
  • the semiconductor component generates radiation during operation, which excites the photocatalytic material on the outside. This means that the radiation generated by the semiconductor component reaches the photocatalytic material on the outside and is at least partially absorbed by it to excite it.
  • the radiation can correspond to the primary radiation generated by the semiconductor chip.
  • the semiconductor component can have a conversion material that converts the primary radiation generated by the semiconductor chip into the radiation.
  • the radiation generated by the semiconductor component and exciting the photocatalytic material is, in particular, UV radiation or visible light.
  • the radiation is UVA or UVB or UVC radiation, for example with a global intensity maximum in the corresponding wavelength range.
  • the outside includes or is, for example, a side of the semiconductor component that faces away from the carrier substrate.
  • the optoelectronic semiconductor component has a semiconductor chip for generating primary radiation and a photocatalytic material, the photocatalytic material being at least partially exposed on an outside of the semiconductor component for direct contact with a surrounding medium. During operation, the semiconductor component generates radiation that excites the photocatalytic material on the outside.
  • the present invention is based, inter alia, on the knowledge that the purification of, for example, gases such as air and liquids such as water from compounds which are harmful to the human body is an increasingly important task.
  • gases such as air and liquids such as water from compounds which are harmful to the human body
  • the most critical compounds are pathogens such as bacteria, viruses and fungi and, on the other hand, substances that are harmful to the human body such as volatile organic compounds (VOCs) or ammonia, NOx, SOx, etc.
  • VOCs volatile organic compounds
  • Bacteria, viruses and fungi can be rendered harmless by means of UVC radiation, for example.
  • the mechanism of action of the photocatalytic reaction at the component level is integrated to be able to decompose a wide range of environmental pollutants such as VOCs and so on.
  • One idea of the invention is to provide a semiconductor component that is optimized for the decomposition of environmental pollutants.
  • the mechanism of action of photocatalysis is used for this purpose.
  • the germicidal/bactericidal UV emission is supplemented by precisely this mechanism of action.
  • a Photocatalytic material such as titanium dioxide in anatase form, is exposed on the outside of the semiconductor component, so that the photocatalytic material can come into contact with the surrounding medium to be cleaned, but is also bonded to the rear of the semiconductor component in order to remove part of it To be able to absorb radiation generated.
  • the range of compounds that can be cleaned can be expanded (compared to, for example, pure UVC radiation).
  • the semiconductor component generates UV radiation, for example UVA, UVB or UVC radiation, during operation. Accordingly, the photocatalytic material is set up to be excited by UV radiation.
  • the semiconductor component is set up in such a way that only part of the radiation generated is used to excite the photocatalytic material. Another part can be radiated over the outside into the surrounding medium. For example, at most 25% or at most 50% or at most 75% of the radiation generated in the semiconductor component is used to excite the photocatalytic material. The rest can be radiated directly into the surrounding medium.
  • the radiation is used indirectly for disinfection via the detour of excitation of the photocatalytic material and, in the case of UV radiation, for example, on the other hand can be used directly for disinfecting the surrounding medium.
  • all of the radiation emitted by the semiconductor device is emitted via the outside.
  • the photocatalytic material can be distributed over the entire outside, for example distributed evenly over the entire outside.
  • the portion of the radiation that is used to excite the photocatalytic material can be specified via the surface coverage density of the photocatalytic material on the outside.
  • the semiconductor component has an encapsulation element for protecting the semiconductor chip.
  • the encapsulation element can, for example, be impervious to the surrounding medium, ie impermeable to the surrounding medium, so that the semiconductor chip is protected from the surrounding medium by the encapsulation element.
  • the encapsulation element can have or consist of a polymer, such as Cytop or Flurpolymer, or a silicone or a polysiloxane or a glass.
  • the encapsulation element can be designed in one piece. For example, the encapsulation element is permeable or transparent to the radiation generated in the semiconductor component and/or to the primary radiation.
  • the photocatalytic material is present at least partially, ie partially or completely, in the form of photocatalytic particles.
  • the photocatalytic particles can be nanoparticles.
  • the photocatalytic particles are formed, for example, on their respective outer surface or entirely from the photocatalytic material.
  • the photocatalytic material has or consists of TiO 2 as the photocatalyst.
  • the TiO 2 is in anatase form, for example.
  • the TiO 2 can be doped, allowing for excitation by visible light rather than UV radiation.
  • the TiO 2 is doped with a metal such as Ag, Pt, Fe, Cr, Co, Mo, or V, or with a nonmetal such as B, C, N, S, or F.
  • the photocatalytic material can have or consist of one or more of the following materials as a photocatalyst: Semiconductor materials based on dO transition metal cations, such as Ta ⁇ + or Nb ⁇ + , nitrides or oxides of Ga ⁇ +, In ⁇ + or Bi ⁇ + , metal-organic frameworks (MOFs), such as MOF-5, UiO- 66 or UiO- 66 (NH 2 ).
  • MOFs metal-organic frameworks
  • the photocatalytic particles are embedded in the encapsulation element. At least some of the photocatalytic particles protrude from the encapsulation element on the outside in order to ensure that the photocatalytic material is freely accessible to the surrounding medium.
  • the outside is formed partly from the photocatalytic particles and partly from the encapsulation element.
  • Some of the photocatalytic particles can also be completely embedded in the encapsulation element, ie surrounded by the encapsulation element in all directions and not exposed at any point.
  • the concentration gradient can be achieved, for example, by sedimentation and/or centrifugation and/or floating.
  • the photocatalytic particles can, for example, be hollow particles with an outer surface made of the photocatalytic material, which allows the photocatalytic particles to float.
  • the concentration of the photocatalytic particles within the encapsulation element is homogeneous. "Homogeneously” means here that the concentration of the photocatalytic particles in the encapsulation element is constant within the manufacturing tolerance. The photocatalytic particles are then distributed over the entire volume of the encapsulation element.
  • the photocatalytic material is concentrated in a layer on the outside.
  • the photocatalytic particles are only arranged in this layer, so the rest of the encapsulation element can be free of the photocatalytic particles or the photocatalytic material.
  • the layer with the photocatalytic material has, for example, a maximum thickness of at most 1 ⁇ m or at most 500 nm or at most 20 nm.
  • the photocatalytic particles are embedded in a composite material. Some of the photocatalytic particles protrude from the composite material in order to allow direct contact with the surrounding medium.
  • Composite material can be a glass or a polymer, for example cytop or fluropolymer, or a silicone or siloxane.
  • the composite material with the embedded photocatalytic particles is applied to the encapsulation element.
  • the composite material is preferably a different material than the material of the encapsulation element.
  • the composite material with the photocatalytic particles can form a layer on the encapsulation element.
  • the composite material with the photocatalytic particles can be applied to the encapsulation element by means of an adhesive layer.
  • the encapsulation element itself can be free of the photocatalytic particles.
  • the composite material with the embedded photocatalytic particles is applied to the semiconductor chip.
  • the composite material with the photocatalytic particles can form a layer on the semiconductor chip.
  • the composite material with the photocatalytic particles can be applied to the semiconductor chip by means of an adhesive layer.
  • the composite material is a glass or has a glass.
  • the encapsulation element is a molded body in which the semiconductor chip is embedded.
  • the shaped body can be a cast body or a molded body. That is, the encapsulation element can be formed by casting or compression molding (English: molding) to be manufactured.
  • the molded body encloses at least part of the semiconductor chip in a form-fitting manner.
  • the shaped body can extend continuously between the outside of the semiconductor component and the semiconductor chip.
  • the encapsulation element can be a small glass plate, which is arranged, for example, at a distance from the semiconductor chip over the semiconductor chip.
  • the semiconductor chip is preferably surrounded on the side by a frame or dam, the encapsulation element being applied to the frame and, for example, being connected to the frame with a material fit.
  • the semiconductor chip is then arranged in a cavity which is delimited laterally by the frame, at the top by the encapsulation element and at the bottom by the carrier substrate.
  • the frame is based on AlOg or AIN or SiN.
  • the glass flake can also have a lens shape.
  • the photocatalytic material can be applied to the semiconductor chip before the glass flake is applied to the latter.
  • the outside of the semiconductor component on which the photocatalytic material is exposed can be convexly curved, for example.
  • the encapsulation element has a lens shape.
  • the photocatalytic material is structured on the outside, for example by means of lithography.
  • areas of the outside can be free of the photocatalytic material.
  • the photocatalytic material is structured in such a way that when it is projected onto the main extension plane of the active layer of the Semiconductor chips overlapped only with the active layer or only with a region of the active layer in which primary radiation is generated. In the case of a thin-film semiconductor chip in particular, this can contribute to high efficiency.
  • the semiconductor component has a plurality of semiconductor chips.
  • the semiconductor chips are applied, for example, to a common carrier substrate, in particular to an upper side and/or an underside of the carrier substrate. All semiconductor chips can generate the same radiation during operation, so they can be of the same type.
  • the semiconductor chips can be covered and/or protected by the same encapsulation element. For example, several or all of the semiconductor chips are embedded in the same molded body. The outside with the exposed photocatalytic material can then extend continuously over several or all of the semiconductor chips. For example, at least 30% or at least 50% or at least 75% of a top and/or bottom of the carrier substrate are covered with semiconductor chips.
  • the optoelectronic semiconductor component has a housing body with a cavity. At least one semiconductor chip can be arranged within the cavity. The cavity is delimited by the housing body. The semiconductor chip can be arranged on the package body.
  • the semiconductor chip has a main area and a bottom area facing away from the main area.
  • the electromagnetic radiation generated by the semiconductor chip is at least at the main surface emits .
  • the semiconductor chip can also have side faces that also emit electromagnetic radiation. Electrical contacts which enable the semiconductor chip to be supplied with current can be arranged on the bottom surface of the semiconductor chip.
  • the ground surface can also emit electromagnetic radiation.
  • the semiconductor chip can be in the form of a volume emitter.
  • the housing body can include a reflector layer.
  • the housing body can be coated with a reflector layer.
  • the reflector layer can be arranged on an inner surface of the housing.
  • the reflector layer is set up to reflect and possibly deflect the electromagnetic radiation emitted by the semiconductor chip.
  • the electromagnetic radiation that is emitted at the side faces of the semiconductor chip is advantageously deflected in a predefined direction.
  • the direction of the deflected radiation can correspond to the direction of the electromagnetic radiation that is emitted from the main surface of the semiconductor chip.
  • the electromagnetic radiation can also be reflected or deflected in another direction.
  • the reflector layer deflects the electromagnetic radiation out of the semiconductor component perpendicularly to the main area of the semiconductor chip.
  • this can increase the yield of the electromagnetic radiation and improve the efficiency of the optoelectronic semiconductor component.
  • the reflector layer may comprise a material that is resistant to electromagnetic radiation in the UV range is .
  • the reflector layer advantageously protects the housing body from the electromagnetic radiation of the semiconductor chip, in particular from electromagnetic radiation in the UV range. This advantageously extends the service life of the housing body and thus of the optoelectronic semiconductor component.
  • the reflector layer is electrically insulated from the electrical contacts of the optoelectronic semiconductor chip.
  • the reflector layer comprises a DBR layer stack and/or a fluoropolymer and/or a metallic mirror layer. This advantageously ensures that the reflector layer arranged on the rear side of the optoelectronic semiconductor chip does not short-circuit the electrical contacts of the optoelectronic semiconductor chip.
  • the semiconductor chip can be spaced apart from the photocatalytic material. This means that the photocatalytic material is not applied directly to the semiconductor chip. Alternatively, however, the photocatalytic material can also be deposited directly on the semiconductor chip. A distance between the photocatalytic material and the semiconductor chip is, for example, at most 400 pm, or at most 200 pm, or at most 50 pm, or at most 30 pm.
  • Semiconductor component can the housing body can be spaced from the photocatalytic material. That means that Photocatalytic material is not applied directly to the case body. Alternatively, the photocatalytic material can also be applied directly to the housing body. A clearance between the photocatalytic material and the case body is, for example, 400 pm or less, or 200 pm or less, or 50 pm or less, or 30 pm or less.
  • these semiconductor components can be stacked one on top of the other, so that, for example, the main extension planes of the carrier substrates run parallel.
  • the optoelectronic device can in particular be a filter element for a filter.
  • the optoelectronic device comprises a plurality of optoelectronic semiconductor components according to one of the embodiments described here.
  • the optoelectronic device comprises at least ten or at least 50 or at least 100 such optoelectronic semiconductor components.
  • the optoelectronic device comprises a carrier with an upper side.
  • the carrier can have an underside that is opposite the upper side.
  • the top and bottom are major sides, i.e. the sides of the carrier with the largest area.
  • the carrier is designed as a plate.
  • the semiconductor components are arranged and electrically connected on the top and/or bottom of the carrier. During operation of the optoelectronic device, radiation is generated simultaneously in all optoelectronic semiconductor components, for example. At least ten or at least 50 semiconductor components are arranged on the top and/or bottom, for example.
  • At least 50% or at least 75% of the top side of the carrier is covered with semiconductor components and/or semiconductor chips of the semiconductor components. The same can apply to the assignment on the underside of the carrier.
  • Efficient cleaning of a surrounding medium flowing over the top or bottom of the carrier can be achieved with a high coverage density.
  • the optoelectronic device can be set up as a heat storage element.
  • the carrier has a high specific thermal capacity, for example at least 500 J/(kg ⁇ K) or at least 750 J/(kg ⁇ K).
  • the carrier can have a ceramic, such as aluminum oxide.
  • a large part of the volume of the carrier for example at least 75%, is formed by ceramic.
  • the filter for cleaning a medium is given.
  • the filter is, for example, a filter system with several components.
  • the filter is a decentralized filter.
  • the filter has at least one optoelectronic semiconductor component according to one of the embodiments described here or at least one optoelectronic device according to one of the embodiments described here.
  • the filter has a conveyor unit in order to convey a surrounding medium to be cleaned past the optoelectronic semiconductor component or components.
  • the conveyor unit serves to guide the medium to be cleaned along the top and/or bottom of the carrier or carrier substrate.
  • the delivery unit can be a blower or a pump, depending on whether the medium to be cleaned is a gas, such as air, or a liquid, such as water.
  • the filter comprises a plurality of optoelectronic semiconductor components or optoelectronic devices according to one of the embodiments described here.
  • the optoelectronic semiconductor components or devices are stacked one above the other in a direction perpendicular to the flow direction of the surrounding medium conveyed by means of the conveying unit. For example, they are stacked on top of each other that the surrounding medium to be cleaned by means of the conveyor unit between the carrier substrates Semiconductor components or the carriers of the devices is transported through. The upper sides of the carrier substrates/carriers therefore run parallel to the direction of flow of the surrounding medium.
  • the filter has a heat storage element for storing the heat given off by the surrounding medium to be cleaned.
  • the heat storage element has, for example, a material with a high specific heat capacity, for example a specific heat capacity of at least 500 J/(kg ⁇ K) or at least 750 J/(kg ⁇ K), or consists of it.
  • the heat storage element can be based on ceramics or consist of ceramics.
  • the ceramic is, for example, aluminum oxide.
  • the heat storage element can be arranged upstream or downstream of the filter element in the direction of flow of the surrounding medium to be cleaned.
  • the filter can have one or more other filter elements based on a different technology.
  • the filter has one or more HEPA filter elements and/or activated carbon filter elements and/or coarse filter elements.
  • the filter can have one or more electronic components, for example for controlling the conveyor unit and/or the optoelectronic semiconductor components.
  • the filter is set up to operate in two opposite directions.
  • the conveyor unit is set up, for example, in such a way that it splits the surrounding medium to be cleaned into two can carry opposite directions.
  • the filter can be a decentralized filter.
  • the filter is a recirculating air filter for an interior.
  • the method for manufacturing an optoelectronic semiconductor device is given.
  • the method is particularly suitable for producing an optoelectronic semiconductor component described here. All features disclosed in connection with the optoelectronic semiconductor component are therefore also disclosed for the method and vice versa.
  • the method includes a step A), in which a semiconductor chip is provided.
  • a semiconductor chip is provided in step A.
  • a plurality of semiconductor chips are provided in the assembly.
  • the semiconductor chips can be arranged on a common carrier substrate.
  • the semiconductor chips are set up in particular to generate primary radiation during operation.
  • the method comprises a step B), in which a photocatalytic material is applied to the semiconductor chip or chips, so that the photocatalytic material is at least partially exposed on an outside for direct contact with a surrounding medium.
  • the photocatalytic material can be applied to the assembly of semiconductor chips.
  • the photocatalytic material is, for example, applied to the semiconductor chip or chips at a distance therefrom.
  • a molding compound with photocatalytic particles distributed or embedded therein is applied.
  • the molding compound can be liquid or viscous.
  • the molding composition can later be cured to form a molded body.
  • the molding compound is applied, for example, by casting or compression molding.
  • one or more of the following methods are then carried out: floating, sedimentation, centrifuging.
  • the methods are performed so that photocatalytic particles move toward an outside of the molding compound. This is preferably done while the molding compound is still in the liquid or viscous state.
  • the outside of the molding compound is preferably an exposed side of the molding compound that faces away from the semiconductor chip and later forms the outside of the semiconductor component on which the photocatalytic material is exposed.
  • the photocatalytic particles can be hollow particles with an outer surface of photocatalytic material, which facilitates flotation.
  • a composite of photocatalytic particles and a composite material is applied to the semiconductor chip or the composite of semiconductor chips.
  • the assembly of composite material and photocatalytic particles is applied with an adhesive layer to the semiconductor chip or chips, in particular to an encapsulation element for the semiconductor chip or chips.
  • photocatalytic particles are applied by spraying or stamping.
  • a composite material or a molding compound can be applied to the semiconductor chip or chips and then the photocatalytic particles can be partially incorporated into the composite material or by spraying or stamping the molding compound are embedded so that they are exposed on the outside.
  • the photocatalytic particles can also be sprayed on together with the composite material.
  • each optoelectronic semiconductor component can have precisely one or more semiconductor chips and/or part of the carrier substrate.
  • step C) a structuring process is carried out in order to define the area of the outside on which the photocatalytic material is arranged. That is, the photocatalytic material is patterned. For example, a lithographic process is carried out for this.
  • the photocatalytic material can be removed, for example, in the areas that do not overlap with the active layer of the semiconductor chip.
  • FIGS. 1 to 9 different exemplary embodiments of an optoelectronic semiconductor component
  • FIGS. 10 to 14 different positions in an exemplary embodiment of the method for producing an optoelectronic semiconductor component
  • FIGS. 15 and 16 different positions in a further exemplary embodiment of the method for producing an optoelectronic semiconductor component
  • FIG. 17 shows an exemplary embodiment of the optoelectronic device
  • FIGS. 20 and 21 further exemplary embodiments of the optoelectronic semiconductor component
  • FIGS. 23 to 24 exemplary embodiments of a semiconductor chip
  • FIGS. 25 to 27 further exemplary embodiments of the optoelectronic semiconductor component.
  • the electromagnetic radiation generated by the semiconductor components or semiconductor chips is always UV radiation. Alternatively, it could also be radiation in the visible spectral range, for example.
  • FIG. 1 shows a first exemplary embodiment of an optoelectronic semiconductor component 100 in a cross-sectional view.
  • the semiconductor component 100 is set up in particular for cleaning an environmental medium, such as air or water.
  • the semiconductor device 100 includes a semiconductor chip 1 on a carrier substrate 10 .
  • the carrier substrate 10 is, for example, a ceramic carrier with integrated contact structures 11 .
  • the semiconductor chip 1 comprises, for example, a semiconductor layer sequence based on AlGaN and, during operation, generates primary radiation in the UV range, for example in the UVC range.
  • the UV rays are illustrated by arrows.
  • the semiconductor chip 1 is protected by means of an encapsulation element 4 from external influences, in particular from contact with the surrounding medium.
  • the encapsulation element 4 is a molded body 4 in which the semiconductor chip 1 is embedded.
  • the molded body 4 is based, for example, on a polymer or on silicone.
  • the shaped body 4 is transparent to the primary radiation generated in the semiconductor chip 1 .
  • a photocatalytic material 2 in the form of photocatalytic particles 20 is applied to a side of the shaped body 4 facing away from the carrier substrate 10 .
  • the photocatalytic particles 20 are embedded in a composite material 21 , for example made of a polymer, and are at least partially exposed on an outer side 3 of the semiconductor component 100 .
  • the photocatalytic particles are, for example, nanoparticles of TiOg in anatase form.
  • the surrounding medium can come into direct contact with the photocatalytic particles 20 .
  • An adhesive layer 22 for example made of silicone, is arranged between the photocatalytic particles 20 embedded in the composite material 21 and the shaped body 4 .
  • a bacterium 51 a virus 52 and a VOC 53 are in contact with the photocatalytic material 2 on the outside 3 .
  • the UV radiation generated by the semiconductor chip 1 during operation reaches the photocatalytic particles 20 on the outside 3 of the semiconductor component 100 through the molded body 4 and the adhesive layer 22 and excites them.
  • TiOg is a semiconductor and the absorbed UV radiation creates electron-hole pairs in it if the energy of the photons is greater than the band gap.
  • the electrons or holes can diffuse to the surface in the TiOg and generate radicals there, which lead to the decomposition of environmental pollutants such as bacteria, viruses, fungi, VOCs, ammonia, NOx, SOx.
  • the holes in particular have a high oxidative effect. Of water OH radicals are formed, whereby the environmental pollutants are decomposed.
  • the semiconductor component 100 is set up here in such a way that not all of the UV radiation that hits the outside 3 is absorbed by the photocatalytic particles 20 in order to excite them. Part of the UV radiation passes through the outside 3 and gets into the surrounding medium and thus contributes directly to the disinfection of the surrounding medium.
  • FIG. 2 shows an exemplary embodiment of the optoelectronic semiconductor component 100 in cross section. The difference from the exemplary embodiment in FIG. 1 is that no carrier substrate 10 is used.
  • the semiconductor component 100 is mechanically stable due to the combination of the molded body 4 and the semiconductor chip 1 .
  • the exemplary embodiment in Figure 3 differs from that in Figure 1 in that the photocatalytic material 2 is applied not only to the upper side, i.e. the side facing away from the carrier substrate 10, of the shaped body 4, but also to the side surfaces of the shaped body 4 and on side faces of the carrier substrate 10 .
  • the photocatalytic material 2 is applied not only to the upper side, i.e. the side facing away from the carrier substrate 10, of the shaped body 4, but also to the side surfaces of the shaped body 4 and on side faces of the carrier substrate 10 .
  • the shaped body 4 is formed into a lens, ie it has a convexly curved upper side.
  • the photocatalytic material 2 is applied in the form of photocatalytic particles 20 embedded in a composite material 21, so that the resulting outside of the semiconductor component 100, on which the photocatalytic particles 20 are exposed, is also convexly curved.
  • the semiconductor chip 1 is not embedded in a molded body.
  • the encapsulation element 4 is implemented by a transparent plate, for example a glass plate, which is applied to a dam or frame around the semiconductor chip 1 .
  • the transparent plate 4 is, for example, dissolved or glued onto the frame.
  • the frame in turn can be soldered or glued onto the carrier substrate 10 .
  • the photocatalytic material 2 is applied to an upper side of the encapsulation element 4 facing away from the carrier substrate 10 , so that it is exposed on an outer side 3 of the semiconductor component 100 .
  • an ESD protection diode is also applied to the carrier substrate 10 and electrically connected to the carrier substrate 10.
  • FIG. 6 shows an exemplary embodiment of the optoelectronic semiconductor component 100 in which, as in the exemplary embodiments in FIGS. 1 to 4, the semiconductor chip 1 is embedded in a molded body 4 .
  • the photocatalytic particles 20 are not embedded in a separate composite material, but rather the photocatalytic particles 20 are embedded directly in the shaped body 4 . Part of the photocatalytic
  • Particle 20 protrudes from the shaped body 4, so that an outer side 3 of the semiconductor component 100 is realized with exposed photocatalytic material 2 .
  • the concentration of photocatalytic particles 20 in the shaped body 4 decreases from the outside 3 in the direction of the semiconductor chip 1 or in the direction of the carrier substrate 10 . This means that the concentration of photocatalytic particles 20 is greatest on the outside 3 .
  • a concentration gradient can be realized, for example, in that the semiconductor chip 4 is initially embedded in a liquid or viscous molding compound with particles 20 uniformly distributed therein. The concentration gradient can then be adjusted by sedimentation or centrifugation in the liquid or viscous state of the molding material 4 .
  • FIG. 7 shows an exemplary embodiment which differs from that of FIG. 6 only in that the photocatalytic particles 20 here are hollow particles which are formed on an outside by photocatalytic material.
  • the concentration gradient can be realized here, for example, by floating. This preferably also takes place in the liquid or viscous state of the molding composition.
  • FIG. 8 shows an exemplary embodiment of the semiconductor component 100 in which the photocatalytic particles 20 are again embedded in the shaped body 4 .
  • the photocatalytic particles 20 are embedded exclusively in the area of the outside 3 in the shaped body 4 and form a thin layer there.
  • the remainder of the shaped body 4 is free of the photocatalytic particles 20 .
  • Such a thin layer on the outside 3 can be realized, for example, by initially distributing a correspondingly small number of photocatalytic particles in the molding compound and by centrifuging or sedimentation in the liquid or viscous state, all photocatalytic particles 20 are collected on the outside 3 .
  • FIG. 9 shows an exemplary embodiment of the optoelectronic semiconductor component 100 in which the photocatalytic particles 20 are distributed essentially uniformly or homogeneously in the shaped body 4 .
  • no sedimentation, centrifugation or flotation was used.
  • FIG. 10 shows a first position in an exemplary embodiment of the method for producing an optoelectronic semiconductor component.
  • the semiconductor component of FIG. 1, for example, can be produced with this method.
  • a semiconductor chip 1 is provided on a carrier substrate 10 in FIG. Unlike what is shown in FIG. 10, a large number of semiconductor chips 1 could also be arranged here on a common carrier substrate, which is later singulated for the production of individual optoelectronic semiconductor components.
  • FIG. 11 shows a second position of the method, in which the semiconductor chip 1 is shaped with a molding compound 4, for example via casting or compression molding.
  • FIG. 12 shows a third position in the process, in which the molding compound 4 or the one created by curing Shaped body 4 has an adhesive layer 22 and a composite material 21 is applied thereto.
  • the photocatalytic material 2 in the form of photocatalytic particles 20 can then be introduced into the composite material 21 with the aid of spraying or stamping and thereby be attached to the semiconductor component 100 .
  • FIG. 13 shows an alternative to FIG. 12 in which the photocatalytic particles 20 are completely embedded in the composite material 21 .
  • the photocatalytic particles 20 are applied to the cast body 4 together with the composite material 21 , for example, or are sprayed on together and attached to the molded body 4 by means of the adhesive layer 22 .
  • the photocatalytic particles 20 can be exposed, for example, by removing part of the composite material 21 .
  • FIG. 14 shows a further alternative to FIGS. 12 and 13, in which the photocatalytic particles 20 are applied to the molded body 4 in combination with the composite material 21 and are attached to the molded body 4 via the adhesive layer 22 .
  • the particles 20 are already protruding from the composite material 21 here, ie they are exposed.
  • the composite material 21 is not a polymer, for example, but a glass. Compared to a polymer as a composite material, this has the advantage of greater resistance.
  • FIG. 15 shows a first position in a second exemplary embodiment of the method for producing an optoelectronic semiconductor component. The position corresponds to the position in FIG.
  • FIG. 16 shows a second position in the process, in which a molding compound 4 is distributed therein Photocatalytic particles 20 is applied to the semiconductor chip 1 and the carrier substrate 10, for example by casting or compression molding, and thereby the semiconductor chip 1 in the molding compound 4 is embedded.
  • the molding compound 4 is in a liquid or viscous state here.
  • the concentration of photocatalytic particles 20 on the side of the molding compound 4 facing away from the carrier substrate 10 can be increased, for example by sedimentation or centrifuging or floating, in order to arrive at the optoelectronic semiconductor components of FIGS.
  • the molding compound 4 After sedimentation or centrifugation or floating, the molding compound 4 can be cured to form a molded body 4 .
  • FIG. 17 shows an exemplary embodiment of an optoelectronic device 1000 in a cross-sectional view.
  • the device 1000 comprises a carrier 200 with an upper side 201 and an underside 202 .
  • the carrier 200 is, for example, a ceramic carrier, for example made of aluminum oxide, with conductor tracks introduced thereon or therein.
  • a plurality of optoelectronic semiconductor components 100 are each applied to the upper side 201 and the lower side 202 of the carrier 200 .
  • the semiconductor components 100 can be semiconductor components 100 according to the preceding exemplary embodiments.
  • the semiconductor components 100 are arranged on the top 201 and the bottom 202 and cover, for example, at least 75% of the top and bottom.
  • the area for contact with the photocatalytic material and thus the ef fi ciency for cleaning the surrounding medium is high.
  • FIG. 18 shows an exemplary embodiment of a filter in a cross-sectional view.
  • a direction of flow for an environmental medium to be cleaned through the filter here runs from left to right or right to left.
  • the filter comprises coarse filter elements 4000 or pre-filter elements 4000 in order to filter out larger particles from the surrounding medium to be cleaned.
  • a plurality of optoelectronic devices 1000 according to the exemplary embodiment in FIG. 17 is arranged between the opposite coarse filter elements 4000 .
  • the optoelectronic devices 1000 are stacked one above the other in a direction perpendicular to the flow direction of the surrounding medium, so that the main extension planes of the carriers 200 run parallel to one another and the medium to be cleaned can flow through between the carriers 200 along the sides 201 , 202 . In this way a large contact surface of the surrounding medium to be cleaned with the photocatalytic material is achieved.
  • a heat storage element 3000 and a conveying unit 2000 for conveying the surrounding medium to be cleaned through the filter are also arranged between the coarse filter elements 4000 .
  • the delivery unit 2000 can be a pump.
  • the environmental medium to be cleaned is a gas, such as air
  • the delivery unit 2000 can be a blower.
  • the conveyor unit 2000 can be set up in such a way that it can transport the medium to be cleaned through the filter in two opposite directions.
  • the right end of the filter is located in an interior of a building and the left end is located outside of this interior.
  • the air can be drawn in from the interior through the right-hand coarse filter element 4000, then through the heat storage element 3000, then past the optoelectronic devices 1000 and finally through the left-hand coarse filter element 4000.
  • the heat storage element 3000 is, for example, a ceramic element, for example made of aluminum oxide, which stores heat from the air flowing past. If the direction of flow is reversed, air from outside the cabin is drawn in through the left coarse filter element 4000 , then flows past the optoelectronic devices 1000 through the heat storage element 3000 and through the right coarse filter element 4000 into the cabin.
  • the heat previously stored in the heat storage element 3000 can be given off to the air flowing past in order to warm it up, so that heated air is conducted into the interior. This helps to save energy.
  • the stacked optoelectronic devices 1000 themselves form the heat storage element.
  • the carriers 200 of the optoelectronic devices are largely made of a material with a high specific heat capacity, for example aluminum oxide.
  • FIG. 20 shows an exemplary embodiment of the semiconductor component 100 in which the semiconductor chip 1 is a thin-film chip.
  • the composite material 21 and the photocatalytic particles 20 embedded therein are arranged here particularly close to the active layer 12 of the semiconductor chip 1 , for example at a distance which is smaller than the thickness of the semiconductor layer sequence of the semiconductor chip 1 .
  • the photocatalytic material 2 is structured in such a way that it only overlaps with the active layer 12 when projected onto the main extension plane of the active layer 12 .
  • the areas of the outside 3 laterally next to the active layer are free of the photocatalytic material 2 . This is advantageous in terms of high efficiency.
  • the composite material 21 was sprayed on together with the photocatalytic particles 20 and then structured by means of photolithography.
  • FIG. 21 shows an exemplary embodiment of the semiconductor component 100 in which a plurality of (similar) semiconductor chips 1 are arranged on the upper side of a common carrier substrate 10 .
  • a common carrier substrate 10 For example, at least 50% of the top of the carrier substrate 10 is covered with semiconductor chips 1 .
  • the carrier substrate 10 can have a high specific heat capacity.
  • the support substrate 10 is based on ceramics such as alumina.
  • the semiconductor chips 1 are embedded in a common molded body 4 and a side of the molded body 4 facing away from the carrier substrate 10 is coated with the photocatalytic material 2 .
  • the Interaction area between the surrounding medium and photocatalytic material 2 can be further increased.
  • FIGS. 22, 23 and 24 show an exemplary embodiment of a semiconductor chip 1.
  • the semiconductor chip 1 has a main area 60 and a bottom area 61 remote from the main area.
  • the electromagnetic radiation generated by the semiconductor chip 1 is emitted at least on the main area 60 .
  • the electromagnetic radiation generated by the semiconductor chip 1 is also emitted at the side surfaces 62 of the semiconductor chip.
  • the electrical contacts 63 of the semiconductor chip 1 are arranged on the bottom surface 61 and enable the semiconductor chip 1 to be supplied with current.
  • Composite material 21 with the photocatalytic particles 20 is applied to the semiconductor chip 1 according to FIG.
  • the composite material 21 with the photocatalytic particles 20 forms a layer on the semiconductor chip 1 .
  • the side surfaces 62 of the semiconductor chip 1 are uncoated.
  • the electromagnetic radiation generated can exit and emit without restriction at the uncoated side surfaces 62 of the semiconductor chip 1 .
  • the exemplary embodiment of the semiconductor chip 1 according to FIG. 23 has the composite material 21 with the photocatalytic particles 20 applied both to the main surface 60 and to the side surfaces 62 .
  • the composite material 21 with the photocatalytic Particles 20 are applied directly to the semiconductor chip 1 . This means that no material is arranged between the semiconductor chip 1 and the composite material 21 with the photocatalytic particles 20 .
  • the composite material 21 with the photocatalytic particles 20 is not at a distance from the semiconductor chip 1 .
  • the exemplary embodiment according to FIG. 24 shows a semiconductor chip 1 in which the composite material 21 with the photocatalytic particles 20 is applied to the semiconductor chip 1 by means of an adhesive layer 22 .
  • FIGS. 25, 26 and 27 show an exemplary embodiment of an optoelectronic semiconductor component 100 in cross section.
  • the semiconductor device 100 includes a package body 64 having an inner surface 65 .
  • the housing body 64 may comprise an epoxy, for example.
  • At least one semiconductor chip 1 is arranged within the housing body 64 in a cavity 67 delimited by the housing body 64 .
  • the housing body 64 comprises a reflector layer 66 resistant to UV radiation.
  • the reflector layer 66 protects the housing body 64 from high-energy UV radiation that is emitted by the semiconductor chip 1 .
  • the reflector layer 66 is suitable for reflecting the electromagnetic radiation of the semiconductor chip 1 and deflecting it in a predefined direction.
  • the direction of the reflected electromagnetic radiation can be predefined via the configuration of the housing body or via the orientation of the reflector layer on the housing body.
  • the space between the semiconductor chip 1 and the package body 64 is filled with an encapsulation element 4 .
  • the photocatalytic material 2 is arranged directly on the semiconductor chip 1 and the housing body 64 .
  • the semiconductor chip 1 is at a distance from the photocatalytic material 2, that is to say the photocatalytic material 2 is not applied directly to the semiconductor chip 1.
  • the photocatalytic material 2 is spaced from the semiconductor chip 1 .
  • a distance between the photocatalytic material 2 and the semiconductor chip 1 is, for example, at most 5 mm or at most 1 mm.
  • the encapsulation element 4 is located between the semiconductor chip 1 and the photocatalytic material 2 .
  • the housing body 64 is spaced apart from the photocatalytic material 2 . That is, the photocatalytic material 2 is not directly arranged on the case body 64 .
  • the photocatalytic material 2 is spaced from the case body 64 .
  • a clearance between the photocatalytic material 2 and the case body 64 is, for example, 5 mm or less or 1 mm or less.
  • the encapsulation element 4 is located between the semiconductor chip 1 and the photocatalytic material 2 .
  • the composite material 21 with the photocatalytic particles 20 is arranged on the semiconductor chip 1 , the housing body and the encapsulation element 4 by means of an adhesive layer 22 .

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Abstract

In mindestens einer Ausführungsform weist das optoelektronische Halbleiterbauteil (100) einen Halbleiterchip (1) zur Erzeugung einer Primärstrahlung und ein fotokatalytisches Material (2) auf, wobei das fotokatalytische Material an einer Außenseite (3) des Halbleiterbauteils für einen direkten Kontakt mit einem Umgebungsmedium zumindest teilweise freiliegt. Das Halbleiterbauteil erzeugt im Betrieb Strahlung, die das fotokatalytische Material an der Außenseite anregt.

Description

Beschreibung
OPTOELEKTRONISCHES HALBLEITERBAUTEIL, OPTOELEKTRONISCHE VORRICHTUNGEN, FILTER UND VERFAHREN ZUR HERSTELLUNG EINES OPTOELEKTRONISCHEN HALBLEITERBAUTEILS
Es werden ein optoelektronisches Halbleiterbauteil , eine optoelektronische Vorrichtung und ein Filter angegeben . Außerdem wird ein Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Halbleiterbauteils angegeben .
Diese Patentanmeldung beansprucht die Priorität der deutschen Patentanmeldung 10 2021 214 725 . 9 , deren Of fenbarungsgehalt hiermit durch Rückbezug aufgenommen wird .
Eine zu lösende Aufgabe besteht darin, ein verbessertes optoelektronisches Halbleiterbauteil anzugeben, zum Beispiel ein optoelektronisches Halbleiterbauteil , das sich besonders für die Reinigung eines Umgebungsmediums eignet . Weitere zu lösende Aufgaben bestehen darin, eine optoelektronische Vorrichtung mit einem solchen Halbleiterbauteil sowie ein Filter mit einem solchen Halbleiterbauteil anzugeben . Noch eine weitere zu lösende Aufgabe besteht darin, ein Verfahren zur Herstellung eines solchen optoelektronischen Halbleiterbauteils anzugeben .
Diese Aufgaben werden unter anderem durch die Gegenstände und das Verfahren der Patentansprüche 1 , 11 , 13 und 15 gelöst . Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind Gegenstand der weiteren abhängigen Patentansprüche und ergeben sich weiterhin aus der nachfolgenden Beschreibung und den Figuren . Zunächst wird das optoelektronische Halbleiterbauteil angegeben . Das optoelektronische Halbleiterbauteil ist insbesondere ein Halbleiterbauteil für die Reinigung eines Umgebungsmediums , also für ein das Halbleiterbauteil umgebendes Medium . Das Umgebungsmedium ist beispielsweise ein Gas , wie Luft , oder eine Flüssigkeit , wie Wasser .
Gemäß zumindest einer Aus führungs form weist das optoelektronische Halbleiterbauteil einen Halbleiterchip auf . Der Halbleiterchip ist zur Erzeugung einer Primärstrahlung eingerichtet . Bei der Primärstrahlung kann es sich um Strahlung im UV-Bereich, beispielsweise im UVA- , UVB- und/oder UVC-Bereich, aber auch um sichtbares Licht handeln . Ein globales Intensitätsmaximum der von dem Halbleiterchip erzeugten Primärstrahlung liegt dann zum Beispiel im UVA- , UVB- oder UVC-Bereich oder im sichtbaren Spektralbereich .
Gemäß zumindest einer Aus führungs form weist der Halbleiterchip eine Halbleiterschichtenfolge mit einer aktiven Schicht zur Erzeugung der Primärstrahlung auf . Die Halbleiterschichtenfolge basiert zum Beispiel auf einem I I I- V-Verbindungshalbleitermaterial . Bei dem Halbleitermaterial handelt es sich zum Beispiel um ein Nitrid- Verbindungshalbleitermaterial , wie AlnIn]__n-mGamN, oder um ein Phosphid-Verbindungshalbleitermaterial , wie AlnInj__n_ mGamP, oder um ein Arsenid-Verbindungshalbleitermaterial , wie AlnIn]__n-mGamAs oder AlnIn]__n-mGamAsP, wobei j eweils 0 < n < 1 , 0 < m < 1 und m + n < 1 ist . Dabei kann die Halbleiterschichtenfolge Dotierstof fe sowie zusätzliche Bestandteile aufweisen . Der Einfachheit halber sind j edoch nur die wesentlichen Bestandteile des Kristallgitters der Halbleiterschichtenfolge , also Al , As , Ga, In, N oder P, angegeben, auch wenn diese teilweise durch geringe Mengen weiterer Stof fe ersetzt und/oder ergänzt sein können .
Bevorzugt basiert die Halbleiterschichtenfolge auf AlGaN .
Die aktive Schicht der Halbleiterschichtenfolge 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 .
Der Halbleiterchip kann ein so genannter Volumenemitter, insbesondere ein Flip-Chip, sein . In diesem Fall weist der Halbleiterchip bevorzugt noch das Aufwachsubstrat auf , das beispielsweise aus Saphir gebildet ist . Alternativ kann der Halbleiterchip auch ein Oberflächenemitter, insbesondere ein so genannter Dünnfilm-Chip sein . In diesem Fall ist das Aufwachsubstrat beispielsweise abgelöst .
Das Halbleiterbauteil kann ein Trägersubstrat aufweisen, auf dem der Halbleiterchip montiert ist . Bei dem Trägersubstrat kann es sich um einen Keramikträger oder um eine Leiterplatte oder um einen vergossenen Leiterrahmen handeln . Die Keramik ist zum Beispiel AIN . Der Halbleiterchip kann auf dem Trägersubstrat elektrisch angeschlossen sein . An einer dem Halbleiterchip abgewandten Seite des Trägersubstrats können Kontakteelemente für eine elektrische Kontaktierung des Halbleiterbauteils vorgesehen sein .
Gemäß zumindest einer Aus führungs form weist das optoelektronische Halbleiterbauteil ein fotokatalytisches Material auf . Das fotokatalytische Material ist insbesondere zur Reinigung des Umgebungsmediums bei Kontakt mit dem Umgebungsmedium eingerichtet . Das fotokatalytische Material ist insbesondere so gewählt , dass es durch Absorption von im Halbleiterbauteil erzeugter Strahlung, zum Beispiel UV-Strahlung, anregbar ist . Bei Kontakt mit Umweltschadstof fen aus dem Umgebungsmedium, wie Bakterien, Viren, Pil zen, VOCs (Abkürzung für volatile organische Komponenten) , Ammoniak, NOx und/oder SOx, werden die Umweltschadstof fe mithil fe des angeregten, fotokatalytischen Materials zersetzt . Anders ausgedrückt handelt es sich bei dem fotokatalytischen Material um ein Material für die fotokatalytische Reinigung des Umgebungsmediums .
Der Halbleiterchip und das fotokatalytische Material können voneinander beabstandet sein, das heißt das fotokatalytische Material ist nicht direkt auf den Halbleiterchip aufgebracht . Alternativ kann das fotokatalytische Material aber auch direkt auf den Halbleiterchip aufgebacht sein . Der Halbleiterchip und das fotokatalytische Material sind Teil des gleichen Halbleiterbauteils insbesondere dauerhaft miteinander verbunden, zum Beispiel nicht reversibel voneinander trennbar . Ein Abstand zwischen dem fotokatalytischen Material und dem Halbleiterchip beträgt beispielsweise höchstens 10 mm oder höchstens 5 mm oder höchstens 1 mm .
Gemäß zumindest einer Aus führungs form liegt das fotokatalytische Material an einer Außenseite des Halbleiterbauteils für einen direkten Kontakt mit einem Umgebungsmedium zumindest teilweise frei beziehungsweise ist exponiert . Das fotokatalytische Material ist an der Außenseite für das Umgebungsmedium also frei zugänglich . Anders ausgedrückt bildet das fotokatalytische Material zumindest einen Teil der Außenseite des Halbleiterbauteils . Gemäß zumindest einer Aus führungs form liegt das fotokatalytische Material an einer Außenseite des Halbleiterchips für einen direkten Kontakt mit einem Umgebungsmedium zumindest teilweise frei beziehungsweise ist exponiert . Das fotokatalytische Material ist an der Außenseite für das Umgebungsmedium also frei zugänglich . Anders ausgedrückt bildet das fotokatalytische Material zumindest einen Teil der Außenseite des Halbleiterchips .
Gemäß zumindest einer Aus führungs form erzeugt das Halbleiterbauteil im Betrieb Strahlung, die das fotokatalytische Material an der Außenseite anregt . Das heißt , die von dem Halbleiterbauteil erzeugte Strahlung gelangt bis zu dem fotokatalytischen Material an der Außenseite und wird von diesem zu dessen Anregung zumindest teilweise absorbiert . Die Strahlung kann der von dem Halbleiterchip erzeugten Primärstrahlung entsprechen . Alternativ kann das Halbleiterbauteil ein Konversionsmaterial aufweisen, das die vom Halbleiterchip erzeugte Primärstrahlung in die Strahlung konvertiert .
Bei der vom Halbleiterbauteil erzeugten und das fotokatalytische Material anregenden Strahlung handelt es sich insbesondere um UV-Strahlung oder um sichtbares Licht . Zum Beispiel ist die Strahlung UVA- oder UVB- oder UVC- Strahlung, zum Beispiel mit einem globalen Intensitätsmaximum in dem entsprechenden Wellenlängenbereich .
Die Außenseite umfasst oder ist beispielsweise eine dem Trägersubstrat abgewandte Seite des Halbleiterbauteils . In mindestens einer Aus führungs form weist das optoelektronische Halbleiterbauteil einen Halbleiterchip zur Erzeugung einer Primärstrahlung und ein fotokatalytisches Material auf , wobei das fotokatalytische Material an einer Außenseite des Halbleiterbauteils für einen direkten Kontakt mit einem Umgebungsmedium zumindest teilweise freiliegt . Das Halbleiterbauteil erzeugt im Betrieb Strahlung, die das fotokatalytische Material an der Außenseite anregt .
Die vorliegende Erfindung basiert unter anderem auf der Erkenntnis , dass die Reinigung von zum Beispiel Gasen, wie Luft , und Flüssigkeiten, wie Wasser, von für den menschlichen Körper schädlichen Verbindungen eine immer wichtigere Aufgabe darstellt . Dabei sind die kritischsten Verbindungen Krankheitserreger wie Bakterien, Viren und Pil ze und zum anderen für den menschlichen Körper schädliche Stof fe wie volatile organische Verbindungen (VOCs ) oder auch Ammoniak, NOx, SOx, et cetera . Bakterien, Viren und Pil ze können zum Beispiel mittels UVC-Bestrahlung unschädlich gemacht werden .
Bei der vorliegenden Erfindung wird der Wirkmechanismus der fotokatalytischen Reaktion auf Bauteilebene ( fotokatalytische Reaktion) integriert , um eine breite Palette an Umweltschadstof fen, zum Beispiel VOCs und so weiter, zersetzen zu können .
Eine Idee der Erfindung besteht darin, ein auf die Zersetzung von Umweltschadstof fen optimiertes Halbleiterbauteil bereitzustellen . Dazu wird insbesondere der Wirkmechanismus der Fotokatalyse genutzt . Bei einem Halbleiterbauteil , das UV-Strahlung erzeugt , wird dann die germi zid/bakteri zid wirkende UV-Emission um eben diesen Wirkmechanismus ergänzt . Um den Mechanismus der Fotokatalyse nutzen zu können, ist ein fotokatalytisches Material , wie zum Beispiel Titandioxid in Anatase-Form, an der Außenseite des Halbleiterbauteils exponiert , sodass das fotokatalytische Material zum einen in Kontakt mit dem zu reinigenden Umgebungsmedium kommen kann, aber auch rückwärtig an das Halbleiterbauteil angebunden ist , um einen Teil der von diesem erzeugten Strahlung absorbieren zu können . Durch die Einbeziehung der Fotokatalyse lässt sich das Spektrum der abreinigbaren Verbindungen erweitern ( im Vergleich zu beispielsweise reiner UVC-Bestrahlung) .
Gemäß zumindest einer Aus führungs form erzeugt das Halbleiterbauteil im Betrieb UV-Strahlung, beispielsweise UVA- , UVB- oder UVC-Strahlung . Das fotokatalytische Material ist entsprechend dazu eingerichtet , durch UV-Strahlung angeregt zu werden .
Gemäß zumindest einer Aus führungs form ist das Halbleiterbauteil so eingerichtet , dass nur ein Teil der erzeugten Strahlung zur Anregung des fotokatalytischen Materials verwendet wird . Ein anderer Teil kann über die Außenseite in das Umgebungsmedium abgestrahlt werden . Beispielsweise werden höchstens 25 % oder höchstens 50 % oder höchstens 75 % der im Halbleiterbauteil erzeugten Strahlung zur Anregung des fotokatalytischen Materials verwendet . Der Rest kann direkt in das Umgebungsmedium abgestrahlt werden .
Auf diese Weise wird die Strahlung einerseits indirekt zur Desinfektion über den Umweg der Anregung des fotokatalytischen Materials und kann, im Falle von zum Beispiel UV-Strahlung, andererseits direkt zur Desinfektion des Umgebungsmediums eingesetzt werden . Zum Beispiel wird die gesamte vom Halbleiterbauteil abgestrahlte Strahlung über die Außenseite abgestrahlt . Dabei kann das fotokatalytische Material über die gesamte Außenseite verteilt sein, beispielsweise gleichmäßig über die gesamte Außenseite verteilt sein . Über die Flächenbelegungsdichte des fotokatalytischen Materials an der Außenseite kann der Anteil der Strahlung vorgegeben werden, der zur Anregung des fotokatalytischen Materials verwendet wird .
Gemäß zumindest einer Aus führungs form weist das Halbleiterbauteil ein Verkapselungselement zum Schutz des Halbleiterchips auf . Das Verkapselungselement kann zum Beispiel dicht gegenüber dem Umgebungsmedium, also undurchlässig für das Umgebungsmedium, sein, so dass der Halbleiterchip durch das Verkapselungselement vor dem Umgebungsmedium geschützt ist . Das Verkapselungselement kann ein Polymer, wie Cytop oder Flurpolymer, oder ein Silikon oder ein Polysiloxan oder ein Glas aufweisen oder daraus bestehen . Das Verkapselungselement kann einstückig ausgebildet sein . Beispielsweise ist das Verkapselungselement durchlässig oder transparent für die im Halbleiterbauteil erzeugte Strahlung und/oder für die Primärstrahlung .
Gemäß zumindest einer Aus führungs form liegt das fotokatalytische Material zumindest teilweise , also teilweise oder vollständig, in Form von fotokatalytischen Partikeln vor . Bei den fotokatalytischen Partikeln kann es sich um Nanopartikel handeln . Die fotokatalytischen Partikel sind beispielsweise an ihrer j eweiligen Außenfläche oder vollständig aus dem fotokatalytischen Material gebildet . Gemäß zumindest einer Aus führungs form weist das fotokatalytische Material TiO2 als Fotokatalysator auf oder besteht daraus . Das TiO2 liegt beispielsweise in Anatase-Form vor . Das TiO2 kann dotiert sein, wodurch eine Anregung durch sichtbares Licht statt UV-Strahlung ermöglicht wird . Zum Beispiel ist das TiO2 dotiert mit einem Metall , wie Ag, Pt , Fe , Cr, Co , Mo oder V, oder mit einem Nichtmetall , wie B, C, N, S oder F . Alternativ oder zusätzlich kann das fotokatalytische Material ein oder mehrere der folgenden Materialien als Fotokatalysator aufweisen oder daraus bestehen : Halbleitermaterialien basierend auf dO- Ubergangsmetallkationen, wie Ta^+ oder Nb^+ , Nitride oder Oxide von Ga^+ , ln^+ oder Bi^+ , metallorganische Gerüste (MOFs ) , wie MOF-5 , UiO- 66 oder UiO- 66 (NH2 ) .
Gemäß zumindest einer Aus führungs form sind die fotokatalytischen Partikel in das Verkapselungselement eingebettet . Zumindest ein Teil der fotokatalytischen Partikel ragt dabei an der Außenseite aus dem Verkapselungselement heraus , um zu gewährleisten, dass das fotokatalytische Material für das Umgebungsmedium frei zugänglich ist . So wird die Außenseite also beispielsweise teilweise aus den fotokatalytischen Partikeln und teilweise aus dem Verkapselungselement gebildet . Ein Teil der fotokatalytischen Partikel kann auch vollständig in dem Verkapselungselement eingebettet sein, also in alle Richtungen von dem Verkapselungselement umgeben sein und an keiner Stelle freiliegen .
Gemäß zumindest einer Aus führungs form nimmt die Konzentration an den fotokatalytischen Partikeln innerhalb des Verkapselungselements in Richtung weg von dem Halbleiterchip zu und/oder in Richtung weg von der Außenseite ab . Das Konzentrationsgefälle kann beispielsweise durch Sedimentation und/oder Zentri fugieren und/oder Aufschwimmen erreicht sein . Die fotokatalytischen Partikel können beispielsweise Hohlpartikel mit einer Außenfläche aus dem fotokatalytischen Material sein, wodurch ein Aufschwimmen der fotokatalytischen Partikel ermöglicht ist .
Gemäß zumindest einer Aus führungs form ist die Konzentration an den fotokatalytischen Partikeln innerhalb des Verkapselungselements homogen . „Homogen" meint hier, dass die Konzentration der fotokatalytischen Partikel in dem Verkapselungselement im Rahmen der Herstellungstoleranz konstant ist . Die fotokatalytischen Partikel sind dann über das gesamte Volumen des Verkapselungselements verteilt .
Gemäß zumindest einer Aus führungs form ist das fotokatalytische Material in einer Schicht im Bereich der Außenseite konzentriert . Zum Beispiel sind die fotokatalytischen Partikel nur in dieser Schicht angeordnet , der Rest des Verkapselungselements kann also frei von den fotokatalytischen Partikeln beziehungsweise dem fotokatalytischen Material sein . Die Schicht mit dem fotokatalytischen Material weist beispielsweise eine maximale Dicke von höchstens 1 pm oder höchstens 500 nm oder höchstens 20 nm auf .
Gemäß zumindest einer Aus führungs form sind die fotokatalytischen Partikel in einem Verbundmaterial eingebettet . Ein Teil der fotokatalytischen Partikel ragt dabei aus dem Verbundmaterial heraus , um den direkten Kontakt zu dem Umgebungsmedium zu ermöglichen . Bei dem Verbundmaterial kann es sich um ein Glas oder ein Polymer, zum Beispiel Cytop oder Flurpolymer, oder ein Silikon oder Siloxan handeln .
Gemäß zumindest einer Aus führungs form ist das Verbundmaterial mit den eingebetteten fotokatalytischen Partikeln auf das Verkapselungselement aufgebracht . Das Verbundmaterial ist bevorzugt ein anderes Material als das Material des Verkapselungselements . Das Verbundmaterial mit den fotokatalytischen Partikeln kann eine Schicht auf dem Verkapselungselement bilden . Das Verbundmaterial mit den fotokatalytischen Partikeln kann mittels einer Haftschicht auf das Verkapselungselement aufgebracht sein . In dem Fall von fotokatalytischen Partikeln eingebettet in ein Verbundmaterial kann das Verkapselungselement selbst frei von den fotokatalytischen Partikeln sein .
Gemäß zumindest einer Aus führungs form ist das Verbundmaterial mit den eingebetteten fotokatalytischen Partikeln auf dem Halbleiterchip aufgebracht . Das Verbundmaterial mit den fotokatalytischen Partikeln kann eine Schicht auf dem Halbleiterchip bilden . Das Verbundmaterial mit den fotokatalytischen Partikeln kann mittels einer Haftschicht auf das Halbleiterchip aufgebracht sein .
Gemäß zumindest einer Aus führungs form ist das Verbundmaterial ein Glas oder weist ein Glas auf .
Gemäß zumindest einer Aus führungs form ist das Verkapselungselement ein Formkörper, in den der Halbleiterchip eingebettet ist . Der Formkörper kann ein Vergusskörper oder ein Formpresskörper sein . Das heißt , das Verkapselungselement kann durch Gießen oder Formpressen ( englisch : molding) hergestellt sein . Der Formkörper umschließt zumindest einen Teil des Halbleiterchips formschlüssig . Der Formkörper kann sich durchgängig zwischen der Außenseite des Halbleiterbauteils und dem Halbleiterchip erstrecken .
Alternativ kann das Verkapselungselement ein Glasplättchen sein, das zum Beispiel beabstandet zum Halbleiterchip über dem Halbleiterchip angeordnet ist . In diesem Fall ist der Halbleiterchip seitlich bevorzugt von einem Rahmen beziehungsweise Damm umgeben, wobei das Verkapselungselement auf den Rahmen aufgebracht und beispielsweise stof f schlüssig mit dem Rahmen verbunden ist . Der Halbleiterchip ist dann in einer Kavität angeordnet , die seitlich von dem Rahmen, nach oben durch das Verkapselungselement und nach unten durch das Trägersubstrat , begrenzt ist . Der Rahmen basiert zum Beispiel auf AlOg oder AIN oder SiN . Das Glasplättchen kann auch eine Linsenform haben . Das fotokatalytische Material kann vor dem Aufbringen des Glasplättchens auf den Halbleiterchip auf dieses aufgebracht sein .
Die Außenseite des Halbleiterbauteils , an der das fotokatalytische Material freiliegt , kann beispielsweise konvex gekrümmt sein . Zum Beispiel hat das Verkapselungselement eine Linsenform .
Gemäß zumindest einer Aus führungs form ist das fotokatalytische Material an der Außenseite strukturiert , beispielsweise mittels Lithografie . Insbesondere können Bereiche der Außenseite frei von dem fotokatalytischen Material sein . Zum Beispiel ist das fotokatalytische Material so strukturiert , dass dieses bei Proj ektion auf die Haupterstreckungsebene der aktiven Schicht des Halbleiterchips nur mit der aktiven Schicht oder nur mit einem Bereich der aktiven Schicht , in dem Primärstrahlung erzeugt wird, überlappt . Dies kann insbesondere bei einem Dünnfilmhalbleiterchip zu einer hohen Ef fi zienz beitragen .
Gemäß zumindest eine Aus führungs form weist das Halbleiterbauteil eine Mehrzahl von Halbleiterchips auf . Die Halbleiterchips sind zum Beispiel auf einem gemeinsamen Trägersubstrat , insbesondere auf einer Oberseite und/oder einer Unterseite des Trägersubstrats , aufgebracht . Alle Halbleiterchips können im Betrieb die gleiche Strahlung erzeugen, können also gleichartig sein . Die Halbleiterchips können von demselben Verkapselungselement überdeckt und/oder geschützt sein . Beispielsweise sind mehrere oder alle Halbleiterchips in demselben Formkörper eingebettet . Die Außenseite mit dem freiliegenden fotokatalytischen Material kann sich dann zusammenhängend über mehrere oder alle Halbleiterchips erstrecken . Zum Beispiel sind zumindest 30 % oder zumindest 50 % oder zumindest 75 % einer Oberseite und/oder Unterseite des Trägersubstrats mit Halbleiterchips bedeckt .
Gemäß zumindest einer Aus führungs form weist das optoelektronische Halbleiterbauteil einen Gehäusekörper mit einer Kavität auf . Innerhalb der Kavität kann zumindest ein Halbleiterchip angeordnet sein . Die Kavität ist durch den Gehäusekörper begrenzt . Der Halbleiterchip kann auf dem Gehäusekörper angeordnet sein .
Gemäß zumindest einer Aus führungs form weist der Halbleiterchip eine Hauptfläche und eine von der Hauptfläche abgewandte Bodenfläche auf . Die vom Halbleiterchip erzeugte elektromagnetische Strahlung wird zumindest an der Hauptfläche emittiert . Der Halbleiterchip kann ferner Seitenflächen aufweisen, die ebenfalls elektromagnetische Strahlung emittieren . An der Bodenfläche des Halbleiterchips können elektrische Kontakte angeordnet sein, die die Bestromung des Halbleiterchips ermöglichen . Die Bodenfläche kann ebenfalls elektromagnetische Strahlung emittieren . Der Halbleiterchip kann als Volumenemitter ausgebildet sein .
Gemäß zumindest einer Aus führungs form des optoelektronischen Halbleiterbauelements kann der Gehäusekörper eine Reflektorschicht umfassen . Der Gehäusekörper kann mit einer Reflektorschicht beschichtet sein . Die Reflektorschicht kann auf einer Innenfläche des Gehäuses angeordnet sein . Die Reflektorschicht ist eingerichtet um die vom Halbleiterchip emittierte elektromagnetische Strahlung zu reflektieren und gegebenenfalls umzulenken . Vorteilhafterweise wird die elektromagnetische Strahlung, die an den Seitenflächen des Halbleiterchips emittiert wird, in eine vordefinierte Richtung umgelenkt . Die Richtung der umgelenkten Strahlung kann der Richtung der elektromagnetischen Strahlung entsprechen, die aus der Hauptfläche des Halbleiterchips emittiert wird . Die elektromagnetische Strahlung kann auch in eine andere Richtung reflektiert beziehungsweise umgelenkt werden . Vorteilhafterweise lenkt die Reflektorschicht die elektromagnetische Strahlung senkrecht zur Hauptfläche des Halbleiterchips aus dem Halbleiterbauteil heraus . Vorteilhafterweise kann dadurch die Ausbeute der elektromagnetischen Strahlung vergrößert und der Wirkungsgrad des optoelektronischen Halbleiterbauteils verbessert werden .
Gemäß zumindest einer Aus führungs form des optoelektronischen
Halbleiterbauelements kann die Reflektorschicht ein Material umfassen, das beständig gegen elektromagnetische Strahlung im UV-Bereich ist . Vorteilhafterweise schützt die Reflektorschicht den Gehäusekörper vor der elektromagnetischen Strahlung des Halbleiterchips , insbesondere vor elektromagnetische Strahlung im UV-Bereich . Vorteilhafterweise wird dadurch die Lebensdauer des Gehäusekörpers und damit des optoelektronischen Halbleiterbauteils verlängert .
Gemäß zumindest einer Aus führungs form des optoelektronischen Halbleiterbauelements ist die Reflektorschicht elektrisch gegen die elektrischen Kontakte des optoelektronischen Halbleiterchips isoliert . Dabei umfasst die Reflektorschicht einen DBR-Schichtenstapel und/oder ein Fluorpolymer und/oder eine metallische Spiegelschicht . Vorteilhafterweise wird dadurch sichergestellt , dass die an der Rückseite des optoelektronischen Halbleiterchips angeordnete Reflektorschicht die elektrischen Kontakte des optoelektronischen Halbleiterchips nicht kurzschließt .
Gemäß zumindest einer Aus führungs form des optoelektronischen Halbleiterbauelements kann der Halbleiterchip vom fotokatalytischen Material beabstandet sein . Das heißt , das fotokatalytische Material ist nicht direkt auf dem Halbleiterchip aufgebracht . Alternativ kann das fotokatalytische Material aber auch direkt auf dem Halbleiterchip aufgebacht sein . Ein Abstand zwischen dem fotokatalytischen Material und dem Halbleiterchip beträgt beispielsweise höchstens 400 pm oder höchstens 200pm oder höchstens 50pm oder höchstens 30 pm .
Gemäß zumindest einer Aus führungs form des optoelektronischen
Halbleiterbauelements kann der Gehäusekörper kann vom fotokatalytischen Material beabstandet sein . Das heißt , das fotokatalytische Material ist nicht direkt auf dem Gehäusekörper aufgebracht . Alternativ kann das fotokatalytische Material aber auch direkt auf dem Gehäusekörper aufgebacht sein . Ein Abstand zwischen dem fotokatalytischen Material und dem Gehäusekörper beträgt beispielsweise höchstens 400 pm oder höchstens 200pm oder höchstens 50pm oder höchstens 30 pm .
In einem System mit mehreren solchen Halbleiterbauteilen können diese Halbleiterbauteile übereinandergestapelt sein, sodass zum Beispiel die Haupterstreckungsebenen der Trägersubstrate parallel verlaufen .
Als nächstes wird die optoelektronische Vorrichtung angegeben . Die optoelektronische Vorrichtung kann insbesondere ein Filterelement für einen Filter sein .
Gemäß zumindest einer Aus führungs form umfasst die optoelektronische Vorrichtung eine Mehrzahl von optoelektronischen Halbleiterbauteilen gemäß einer der hier beschriebenen Aus führungs formen . Zum Beispiel umfasst die optoelektronische Vorrichtung zumindest zehn oder zumindest 50 oder zumindest 100 solcher optoelektronischen Halbleiterbauteile .
Gemäß zumindest einer Aus führungs form umfasst die optoelektronische Vorrichtung einen Träger mit einer Oberseite . Weiter kann der Träger eine Unterseite aufweisen, die der Oberseite gegenüberliegt . Die Ober- und Unterseite sind zum Beispiel Hauptseiten, also die Seiten des Trägers mit der größten Fläche . Beispielsweise ist der Träger als Platte ausgebildet . Gemäß zumindest einer Aus führungs form sind die Halbleiterbauteile auf der Oberseite und/oder Unterseite des Trägers angeordnet und elektrisch angeschlossen . Beim Betrieb der optoelektronischen Vorrichtung wird beispielsweise in allen optoelektronischen Halbleiterbauteilen gleichzeitig Strahlung erzeugt . Auf der Ober- und/oder Unterseite sind zum Beispiel j eweils zumindest zehn oder zumindest 50 Halbleiterbauteile angeordnet .
Es könne mehrere solche Träger mit darauf angeordneten Halbleiterbauteilen übereinandergestapelt sein .
Gemäß zumindest einer Aus führungs form sind mindestens 50 % oder mindestens 75 % der Oberseite des Trägers mit Halbleiterbauteilen und/oder Halbleiterchips der Halbleiterbauteile bedeckt . Entsprechendes kann für die Belegung auf der Unterseite des Trägers gelten .
Mit einer hohen Belegungsdichte kann eine ef fi ziente Reinigung eines über die Ober- beziehungsweise Unterseite des Trägers strömenden Umgebungsmediums erreicht werden .
Die optoelektronische Vorrichtung kann als Wärmespeicherelement eingerichtet sein . Beispielsweise weist der Träger dazu eine hohe spezi fische Wärmekapazität , zum Beispiel von zumindest 500 J/ ( kg - K) oder zumindest 750 J/ ( kg - K) , auf . Der Träger kann eine Keramik, wie Aluminiumoxid, aufweisen . Beispielsweise ist ein Großteil des Volumens des Trägers , beispielsweise zumindest 75 % , durch Keramik gebildet .
Als nächstes wird der Filter zur Reinigung eines Mediums angegeben . Der Filter ist beispielsweise ein Filtersystem mit mehreren Komponenten . Beispielsweise handelt sich bei dem Filter um einen dezentralen Filter .
Gemäß zumindest einer Aus führungs form weist der Filter zumindest ein optoelektronisches Halbleiterbauteil gemäß einer der hier beschriebenen Aus führungs formen oder zumindest eine optoelektronische Vorrichtung gemäß einer der hier beschriebenen Aus führungs formen auf .
Gemäß zumindest einer Aus führungs form weist der Filter eine Fördereinheit auf , um ein zu reinigendes Umgebungsmedium an dem oder den optoelektronischen Halbleiterbauteilen vorbei zu befördern . Zum Beispiel bei Verwendung einer optoelektronischen Vorrichtung oder einem Halbleiterbauteil mit mehreren Halbleiterchips auf einem gemeinsamen Trägersubstrat dient die Fördereinheit dazu, das zu reinigende Medium entlang der Oberseite und/oder der Unterseite des Trägers beziehungsweise Trägersubstrats vorbei zuführen . Bei der Fördereinheit kann es sich um ein Gebläse oder eine Pumpe handeln, j e nachdem ob das zu reinigende Medium ein Gas , wie Luft , oder eine Flüssigkeit , wie Wasser, ist .
Gemäß zumindest einer Aus führungs form umfasst der Filter eine Mehrzahl von optoelektronischen Halbleiterbauteilen oder optoelektronischen Vorrichtungen nach einer der hier beschriebenen Aus führungs formen . Die optoelektronischen Halbleiterbauteile oder Vorrichtungen sind dabei in eine Richtung senkrecht zur Strömungsrichtung des mittels der Fördereinheit beförderten Umgebungsmediums übereinander gestapelt . Zum Beispiel sind sie so übereinander gestapelt , dass das zu reinigende Umgebungsmedium mittels der Fördereinheit zwischen den Trägersubstraten der Halbleiterbauteile beziehungsweise den Trägern der Vorrichtungen hindurch befördert wird . Die Oberseiten der Trägersubstrate/Träger verlaufen also parallel zur Strömungsrichtung des Umgebungsmediums .
Gemäß zumindest einer Aus führungs form weist der Filter ein Wärmespeicherelement zur Speicherung von der von dem zu reinigenden Umgebungsmedium abgegebenen Wärme auf . Das Wärmespeicherelement weist beispielsweise ein Material mit einer hohen spezi fischen Wärmekapazität , zum Beispiel einer spezi fischen Wärmekapazität von zumindest 500 J/ ( kg - K) oder zumindest 750 J/ ( kg - K) , auf oder besteht daraus . Das Wärmespeicherelement kann auf Keramik basieren oder aus Keramik bestehen . Bei der Keramik handelt es sich zum Beispiel um Aluminiumoxid . Das Wärmespeicherelement kann in Strömungsrichtung des zu reinigenden Umgebungsmediums vor oder nach dem Filterelement angeordnet sein .
Neben den bisher beschriebenen Komponenten kann der Filter ein oder mehrere andere Filterelemente aufweisen, die auf einer anderen Technologie basieren . Zum Beispiel weist der Filter ein oder mehrere HEPA-Filterelemente und/oder Aktivkohlefilterelemente und/oder Grobfilterelemente auf .
Außerdem kann der Filter eine oder mehrere Elektronikkomponenten, beispielsweise zur Steuerung der Fördereinheit und/oder der optoelektronischen Halbleiterbauteile , aufweisen .
Der Filter ist beispielsweise so eingerichtet , dass er in zwei entgegengesetzten Richtungen betrieben werden kann . Dazu ist die Fördereinheit beispielsweise so eingerichtet , dass sie das zu reinigende Umgebungsmedium in zwei entgegengesetzte Richtungen befördern kann . Der Filter kann ein dezentraler Filter sein . Beispielsweise ist der Filter ein Umluftfilter für einen Innenraum .
Als nächstes wird das Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Halbleiterbauteils angegeben . Das Verfahren eignet sich insbesondere zur Herstellung eines hier beschriebenen optoelektronischen Halbleiterbauteils . Alle im Zusammenhang mit dem optoelektronischen Halbleiterbauteil of fenbarten Merkmale sind daher auch für das Verfahren of fenbart und umgekehrt .
Gemäß zumindest einer Aus führungs form umfasst das Verfahren einen Schritt A) , in dem ein Halbleiterchip bereitgestellt wird . Beispielsweise werden im Schritt A) mehrere Halbleiterchips im Verbund bereitgestellt . Die Halbleiterchips können auf einem gemeinsamen Trägersubstrat angeordnet sein . Die Halbleiterchips sind insbesondere dazu eingerichtet , im Betrieb Primärstrahlung zu erzeugen .
Gemäß zumindest einer Aus führungs form umfasst das Verfahren einen Schritt B ) , in dem ein fotokatalytisches Material auf den oder die Halbleiterchips aufgebracht wird, so dass das fotokatalytische Material an einer Außenseite für einen direkten Kontakt mit einem Umgebungsmedium zumindest teilweise freiliegt . Das fotokatalytische Material kann dabei auf den Verbund von Halbleiterchips aufgebracht werden . Das fotokatalytische Material wird beispielsweise beabstandet zu dem oder den Halbleiterchips auf diese aufgebracht .
Gemäß zumindest einer Aus führungs form wird im Schritt B ) eine Formmasse mit darin verteilten beziehungsweise eingebetteten fotokatalytischen Partikeln aufgebracht . Die Formmasse kann dabei flüssig oder zähflüssig sein . Später kann die Formmasse zu einem Formkörper ausgehärtet werden . Die Formmasse wird beispielsweise durch Gießen oder Formpressen aufgebracht .
Gemäß zumindest einer Aus führungs form werden anschließend eines oder mehrere der folgenden Verfahren durchgeführt : Aufschwimmen, Sedimentation, Zentri fugieren . Die Verfahren werden so ausgeführt , dass sich fotokatalytische Partikel in Richtung einer Außenseite der Formmasse bewegen . Dies geschieht bevorzugt noch im flüssigen oder zähflüssigen Zustand der Formmasse . Die Außenseite der Formmasse ist bevorzugt eine vom Halbleiterchip abgewandte , freiliegende Seite der Formmasse , die später die Außenseite des Halbleiterbauteils bildet , an der das fotokatalytische Material freiliegt . Die fotokatalytischen Partikel können Hohlpartikel mit einer Außenfläche aus fotokatalytischem Material sein, wodurch das Aufschwimmen erleichtert wird .
Gemäß zumindest einer Aus führungs form werden im Schritt B ) ein Verbund aus fotokatalytischen Partikeln und einem Verbundmaterial auf den Halbleiterchip oder den Verbund aus Halbleiterchips aufgebracht . Beispielsweise wird der Verbund aus Verbundmaterial und fotokatalytischen Partikeln mit einer Haftschicht auf den oder die Halbleiterchips , insbesondere auf ein Verkapselungselement für den oder die Halbleiterchips , aufgebracht .
Gemäß zumindest einer Aus führungs form werden im Schritt B ) fotokatalytische Partikel mittels Sprühen oder Stempeln aufgebracht . Dazu kann erst ein Verbundmaterial oder eine Formmasse auf den oder die Halbleiterchips aufgebracht werden und anschließend können die fotokatalytischen Partikel durch Sprühen oder Stempeln teilweise in das Verbundmaterial oder die Formmasse eingebettet werden, so dass diese an der Außenseite freiliegen . Alternativ können die fotokatalytischen Partikel auch zusammen mit dem Verbundmaterial auf gesprüht werden .
Alternativ ist es auch möglich, ein Verbundmaterial oder eine Formmasse mit darin verteilten fotokatalytischen Partikeln auf zubringen und anschließend einen Teil des Verbundmaterials beziehungsweise der Formmasse abzutragen, um die fotokatalytischen Partikel an der Außenseite frei zulegen . Das Abtragen kann zum Beispiel mittels Sandstrahlen oder Schlei fen erfolgen .
Vor oder nach dem Aufbringen des fotokatalytischen Materials kann der Verbund aus Halbleiterchips vereinzelt werden, so dass einzelne optoelektronische Halbleiterbauteile entstehen . Jedes optoelektronische Halbleiterbauteil kann dabei genau einen oder mehrere Halbleiterchips und/oder einen Teil des Trägersubstrats aufweisen .
Gemäß zumindest einer Aus führungs form wird nach dem Schritt
B ) in einem Schritt C ) ein Strukturierungsprozess durchgeführt , um den Bereich der Außenseite , an dem das fotokatalytische Material angeordnet ist , zu definieren . Das heißt , das fotokatalytische Material wird strukturiert . Zum Beispiel wird dafür ein Lithograf ieverfahren durchgeführt . In dem Schritt C ) kann das fotokatalytische Material zum Beispiel in den Bereichen entfernt werden, die nicht mit der aktiven Schicht des Halbleiterchips überlappen .
Nachfolgend werden ein hier beschriebenes optoelektronisches
Halbleiterbauteil , eine hier beschriebene optoelektronische
Vorrichtung, ein hier beschriebener Filter und ein hier beschriebenes Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Halbleiterbauteils unter Bezugnahme auf Zeichnungen anhand von Aus führungsbeispielen näher erläutert . Gleiche , gleichartige oder gleich wirkende Elemente sind in den Figuren mit den gleichen Bezugs zeichen versehen . Es sind dabei j edoch keine maßstäblichen Bezüge dargestellt , vielmehr können einzelne Elemente zum besseren Verständnis übertrieben groß dargestellt sein . Soweit Elemente oder Bauteile in den verschiedenen Figuren in ihrer Funktion übereinstimmen, wird ihre Beschreibung nicht für j ede der folgenden Figuren wiederholt . Aus Gründen der Übersichtlichkeit sind Elemente möglicherweise nicht in allen Abbildungen mit entsprechenden Bezugs zeichen versehen .
Es zeigen :
Figuren 1 bis 9 verschiedene Aus führungsbeispiele eines optoelektronischen Halbleiterbauteils ,
Figuren 10 bis 14 verschiedene Positionen in einem Aus führungsbeispiel des Verfahrens zur Herstellung eines optoelektronischen Halbleiterbauteils ,
Figuren 15 und 16 verschiedene Positionen in einem weiteren Aus führungsbeispiel des Verfahrens zur Herstellung eines optoelektronischen Halbleiterbauteils ,
Figur 17 ein Aus führungsbeispiel der optoelektronischen Vorrichtung,
Figuren 18 und 19 verschiedene Aus führungsbeispiele des
Filters , Figuren 20 und 21 weitere Aus führungsbeispiele des optoelektronischen Halbleiterbauteils ,
Figuren 23 bis 24 Aus führungsbeispiele eines Halbleiterchips ,
Figuren 25 bis 27 weitere Aus führungsbeispiele des optoelektronischen Halbleiterbauteils .
In den folgenden Aus führungsbeispielen handelt es sich bei der von den Halbleiterbauteilen oder Halbleiterchips erzeugten elektromagnetischen Strahlung immer um UV- Strahlung . Alternativ könnte es sich aber auch zum Beispiel um Strahlung im sichtbaren Spektralbereich handeln .
Figur 1 zeigt ein erstes Aus führungsbeispiel eines optoelektronischen Halbleiterbauteils 100 in Querschnittsansicht . Das Halbleiterbauteil 100 ist insbesondere zur Reinigung eines Umgebungsmediums , wie Luft oder Wasser, eingerichtet . Das Halbleiterbauteil 100 umfasst einen Halbleiterchip 1 auf einem Trägersubstrat 10 . Bei dem Trägersubstrat 10 handelt es sich zum Beispiel um einen Keramikträger mit integrierten Kontaktstrukturen 11 . Der Halbleiterchip 1 umfasst beispielsweise eine auf AlGaN basierende Halbleiterschichtenfolge und erzeugt im Betrieb Primärstrahlung im UV-Bereich, zum Beispiel im UVC-Bereich . Die UV-Strahlen sind durch Pfeile illustriert .
Der Halbleiterchip 1 ist mithil fe eines Verkapselungselements 4 vor äußeren Einflüssen, insbesondere vor Kontakt mit dem Umgebungsmedium, geschützt . Vorliegend handelt es sich bei dem Verkapselungselement 4 um einen Formkörper 4 , in den der Halbleiterchip 1 eingebettet ist . Der Formkörper 4 basiert beispielsweise auf einem Polymer oder auf Silikon . Insbesondere ist der Formkörper 4 transparent für die im Halbleiterchip 1 erzeugte Primärstrahlung .
Auf eine dem Trägersubstrat 10 abgewandte Seite des Formkörpers 4 ist ein fotokatalytisches Material 2 in Form von fotokatalytischen Partikeln 20 aufgebracht . Die fotokatalytischen Partikel 20 sind in einem Verbundmaterial 21 , beispielsweise aus einem Polymer, eingebettet und liegen an einer Außenseite 3 des Halbleiterbauteils 100 zumindest teilweise frei . Bei den fotokatalytischen Partikeln handelt es sich beispielsweise um Nanopartikel aus TiOg in Anatase- Form . Das Umgebungsmedium kann in direktem Kontakt mit den fotokatalytischen Partikeln 20 kommen . Zwischen den im Verbundmaterial 21 eingebetteten fotokatalytischen Partikeln 20 und dem Formkörper 4 ist eine Haftschicht 22 , beispielsweise aus Silikon, angeordnet .
In Figur 1 sind ein Bakterium 51 , ein Virus 52 und ein VOC 53 auf der Außenseite 3 in Kontakt mit dem fotokatalytischen Material 2 .
Die im Betrieb vom Halbleiterchip 1 erzeugte UV-Strahlung gelangt durch den Formkörper 4 und die Haftschicht 22 zu den fotokatalytischen Partikeln 20 an der Außenseite 3 des Halbleiterbauteils 100 und regt diese an . TiOg ist ein Halbleiter und die absorbierte UV-Strahlung erzeugt darin Elektron-Loch-Paare , wenn die Energie der Photonen größer als die Bandlücke ist . Die Elektronen oder Löcher können im TiOg an die Oberfläche di f fundieren und erzeugen dort Radikale , die zur Zersetzung von Umweltschadstof fen, wie Bakterien, Viren, Pil zen, VOCs , Ammoniak, NOx, SOx, führen . Insbesondere die Löcher haben eine hohe oxidative Wirkung . Aus Wasser werden OH-Radikale gebildet , wodurch die Umweltschadstof fe zersetzt werden .
Das Halbleiterbauteil 100 ist hier so eingerichtet , dass nicht die gesamte UV-Strahlung, die auf die Außenseite 3 tri f ft , von den fotokatalytischen Partikeln 20 zu deren Anregung absorbiert wird . Ein Teil der UV-Strahlung gelangt durch die Außenseite 3 hindurch und gelangt in das Umgebungsmedium und trägt damit unmittelbar zur Desinfi zierung des Umgebungsmediums bei .
In Figur 2 ist ein Aus führungsbeispiel des optoelektronischen Halbleiterbauteils 100 im Querschnitt gezeigt . Der Unterschied zum Aus führungsbeispiel der Figur 1 besteht darin, dass kein Trägersubstrat 10 verwendet ist . Das Halbleiterbauteil 100 ist durch den Verbund aus Formkörper 4 und Halbleiterchip 1 mechanisch stabil .
Das Aus führungsbeispiel der Figur 3 unterscheidet sich von demj enigen der Figur 1 darin, dass nicht nur auf die Oberseite , das heißt die dem Trägersubstrat 10 abgewandte Seite , des Formkörpers 4 das fotokatalytische Material 2 aufgebracht ist , sondern auch auf Seitenflächen des Formkörpers 4 und auf Seitenflächen des Trägersubstrats 10 . Dadurch kann ein noch größerer Anteil der vom Halbleiterchip 1 erzeugten UV-Strahlung auf das fotokatalytische Material 2 tref fen, um dieses anzuregen .
In dem Aus führungsbeispiel der Figur 4 ist der Formkörper 4 zu einer Linse geformt , weist also eine konvex gekrümmte Oberseite auf . Auf die Oberseite ist das fotokatalytische Material 2 in Form von fotokatalytischen Partikeln 20 eingebettet in ein Verbundmaterial 21 aufgebracht , so dass die entstehende Außenseite des Halbleiterbauteils 100 , an denen die fotokatalytische Partikel 20 freiliegen, ebenfalls konvex gekrümmt ist .
In dem Aus führungsbeispiel des Halbleiterbauteils 100 der Figur 5 ist anders als in den vorhergehenden Aus führungsbeispielen der Halbleiterchip 1 nicht in einen Formkörper eingebettet . Hier ist das Verkapselungselement 4 durch ein transparentes Plättchen, beispielsweise ein Glasplättchen, realisiert , das auf einen Damm oder Rahmen um den Halbleiterchip 1 aufgebracht ist . Das transparente Plättchen 4 ist beispielsweise auf den Rahmen aufgelöst oder auf geklebt . Der Rahmen wiederum kann auf das Trägersubstrat 10 aufgelötet oder aufgeklebt sein .
Auf eine dem Trägersubstrat 10 abgewandte Oberseite des Verkapselungselements 4 ist wie in den vorherigen Aus führungsbeispielen das fotokatalytische Material 2 aufgebracht , so dass dieses an einer Außenseite 3 des Halbleiterbauteils 100 freiliegt . Neben dem Halbleiterchip 5 ist auch eine ESD-Schut zdiode auf dem Trägersubstrat 10 aufgebracht und elektrisch an dem Trägersubstrat 10 angeschlossen .
In der Figur 6 ist ein Aus führungsbeispiel des optoelektronischen Halbleiterbauteils 100 gezeigt , bei dem wie in den Aus führungsbeispielen der Figuren 1 bis 4 der Halbleiterchip 1 in einen Formkörper 4 eingebettet ist . In der Figur 6 sind die fotokatalytischen Partikel 20 j edoch nicht in ein separates Verbundmaterial eingebettet , sondern die fotokatalytischen Partikel 20 sind direkt in den Formkörper 4 eingebettet . Ein Teil der fotokatalytischen
Partikel 20 ragt dabei aus dem Formkörper 4 heraus , so dass eine Außenseite 3 des Halbleiterbauteils 100 mit freiliegendem fotokatalytischem Material 2 realisiert ist .
Wie in der Figur 6 zu erkennen ist , nimmt die Konzentration an fotokatalytischen Partikeln 20 in dem Formkörper 4 von der Außenseite 3 in Richtung Halbleiterchip 1 beziehungsweise in Richtung Trägersubstrat 10 ab . Das heißt , an der Außenseite 3 ist die Konzentration an fotokatalytischen Partikeln 20 am größten . Ein solches Konzentrationsgefälle kann beispielsweise dadurch realisiert werden, dass der Halbleiterchip 4 anfangs in einer flüssigen oder zähflüssigen Formmasse mit gleichmäßig darin verteilten Partikeln 20 eingebettet wird . Durch Sedimentation oder Zentri fugieren im flüssigen oder zähflüssigen Zustand der Formmasse 4 kann dann das Konzentrationsgefälle eingestellt werden .
In der Figur 7 ist ein Aus führungsbeispiel gezeigt , das sich von dem der Figur 6 lediglich darin unterscheidet , dass die fotokatalytischen Partikel 20 hier Hohlpartikel sind, die an einer Außenseite durch fotokatalytisches Material gebildet sind . Das Konzentrationsgefälle kann hier beispielsweise durch Aufschwimmen realisiert sein . Dies erfolgt bevorzugt auch im flüssigen oder zähflüssigen Zustand der Formmasse .
In der Figur 8 ist ein Aus führungsbeispiel des Halbleiterbauteils 100 gezeigt , bei dem wiederum die fotokatalytischen Partikel 20 in dem Formkörper 4 eingebettet sind . Jedoch sind im Gegensatz zu den vorhergehenden Aus führungsbeispielen die fotokatalytischen Partikel 20 ausschließlich im Bereich der Außenseite 3 im Formkörper 4 eingebettet und bilden dort eine dünne Schicht . Der Rest des Formkörpers 4 ist frei von den fotokatalytischen Partikeln 20 . Eine solch dünne Schicht an der Außenseite 3 kann beispielsweise dadurch realisiert werden, dass anfangs eine entsprechend geringe Anzahl von fotokatalytischen Partikeln in der Formmasse verteilt ist und durch Zentri fugieren oder Sedimentation im flüssigen oder zähflüssigen Zustand alle fotokatalytischen Partikel 20 an der Außenseite 3 gesammelt werden .
Figur 9 zeigt ein Aus führungsbeispiel des optoelektronischen Halbleiterbauteils 100 , bei dem die fotokatalytischen Partikel 20 im Wesentlichen gleichmäßig oder homogen im Formkörper 4 verteilt sind . Hier wurde zum Beispiel auf Sedimentation oder Zentri fugieren oder Aufschwimmen verzichtet .
In der Figur 10 ist eine erste Position in einem Aus führungsbeispiel des Verfahrens zur Herstellung eines optoelektronischen Halbleiterbauteils gezeigt . Mit diesem Verfahren kann beispielsweise das Halbleiterbauteil der Figur 1 hergestellt werden .
In Figur 10 ist ein Halbleiterchip 1 auf einem Trägersubstrat 10 bereitgestellt . Anders als in der Figur 10 gezeigt , könnten hier auch ein Viel zahl von Halbleiterchips 1 auf einem gemeinsamen Trägersubstrat angeordnet sein, der später zur Herstellung von einzelnen, optoelektronischen Halbleiterbauteilen vereinzelt wird .
In der Figur 11 ist eine zweite Position des Verfahrens gezeigt , bei dem der Halbleiterchip 1 mit einer Formmasse 4 , zum Beispiel über Gießen oder Formpressen, umformt ist .
Figur 12 zeigt eine dritte Position in dem Verfahren, bei dem auf die Formmasse 4 oder den durch Aushärten entstandenen Formkörper 4 eine Haftschicht 22 und darauf ein Verbundmaterial 21 aufgebracht ist . Das fotokatalytische Material 2 in Form von fotokatalytischen Partikeln 20 kann dann mithil fe von Sprühen oder Stempeln in das Verbundmaterial 21 eingebracht werden und dadurch am Halbleiterbauteil 100 befestigt werden .
Figur 13 zeigt eine Alternative zu Figur 12 , bei der die fotokatalytischen Partikel 20 in dem Verbundmaterial 21 vollständig eingebettet sind . Hier werden die fotokatalytischen Partikel 20 beispielsweise zusammen mit dem Verbundmaterial 21 im Verbund auf den Vergusskörper 4 aufgebracht oder gemeinsam aufgesprüht und mittels der Haftschicht 22 auf dem Formkörper 4 befestigt . Ein Freilegen der fotokatalytischen Partikel 20 kann beispielsweise durch Abtragen eines Teils des Verbundmaterials 21 erfolgen .
In der Figur 14 ist eine weitere Alternative zu den Figuren 12 und 13 gezeigt , bei dem die fotokatalytischen Partikel 20 im Verbund mit dem Verbundmaterial 21 auf den Formkörper 4 aufgebracht werden und über die Haftschicht 22 auf dem Formkörper 4 befestigt werden . Die Partikel 20 ragen hier bereits aus dem Verbundmaterial 21 raus , sind also freigelegt . Das Verbundmaterial 21 ist beispielsweise kein Polymer, sondern ein Glas . Dies hat gegenüber einem Polymer als Verbundmaterial den Vorteil einer höheren Beständigkeit .
In der Figur 15 ist eine erste Position in einem zweiten Aus führungsbeispiel des Verfahrens zur Herstellung eines optoelektronischen Halbleiterbauteils gezeigt . Die Position entspricht der Position der Figur 10 .
In der Figur 16 ist eine zweite Position in dem Verfahren gezeigt , bei dem eine Formmasse 4 mit darin verteilten fotokatalytischen Partikeln 20 auf den Halbleiterchip 1 und das Trägersubstrat 10 aufgebracht wird, zum Beispiel durch Gießen oder Formpressen, und dadurch der Halbleiterchip 1 in der Formmasse 4 eingebettet wird . Die Formmasse 4 ist hier in einem flüssigen oder zähflüssigen Zustand .
In darauf folgenden Verfahrensschritten kann zum Beispiel durch Sedimentation oder Zentri fugieren oder Aufschwimmen die Konzentration an fotokatalytischen Partikeln 20 an der dem Trägersubstrat 10 abgewandten Seite der Formmasse 4 erhöht werden, um zu den optoelektronischen Halbleiterbauteilen der Figuren 6 bis 9 zu gelangen . Nach dem Sedimentieren oder Zentri fugieren oder Aufschwimmen kann die Formmasse 4 zu einem Formkörper 4 ausgehärtet werden .
In der Figur 17 ist ein Aus führungsbeispiel einer optoelektronischen Vorrichtung 1000 in Querschnittsansicht gezeigt . Die Vorrichtung 1000 umfasst einen Träger 200 mit einer Oberseite 201 und einer Unterseite 202 . Der Träger 200 ist beispielsweise ein Keramikträger, zum Beispiel aus Aluminiumoxid, mit darauf oder darin eingebrachten Leiterbahnen . Auf die Oberseite 201 und die Unterseite 202 des Trägers 200 sind j eweils mehrere optoelektronische Halbleiterbauteile 100 aufgebracht . Bei den Halbleiterbauteilen 100 kann es sich um Halbleiterbauteile 100 gemäß den vorhergehenden Aus führungsbeispielen handeln .
Die Halbleiterbauteile 100 sind auf der Oberseite 201 und der Unterseite 202 angeordnet und bedecken beispielsweise zumindest 75 % der Ober- und Unterseite . Für ein vorbeiströmendes Umgebungsmedium ( angedeutet durch die Pfeile ) ist die Fläche für einen Kontakt zu dem fotokatalytischen Material und damit die Ef fi zienz für die Reinigung des Umgebungsmediums hoch .
In der Figur 18 ist ein Aus führungsbeispiel eines Filters in Querschnittsansicht gezeigt . Eine Strömungsrichtung für ein zu reinigendes Umgebungsmedium durch den Filter hindurch verläuft hier von links nach rechts beziehungsweise rechts nach links . Der Filter umfasst an gegenüberliegenden Enden Grobfilterelemente 4000 beziehungsweise Vorf ilterelemente 4000 , um größere Partikel aus dem zu reinigenden Umgebungsmedium heraus zufiltern . Zwischen den gegenüberliegenden Grobfilterelementen 4000 ist eine Mehrzahl von optoelektronischen Vorrichtungen 1000 gemäß dem Aus führungsbeispiel der Figur 17 angeordnet . Die optoelektronischen Vorrichtungen 1000 sind hier in eine Richtung senkrecht zur Strömungsrichtung des Umgebungsmediums übereinander gestapelt , so dass die Haupterstreckungsebenen der Träger 200 parallel zueinander verlaufen und das zu reinigende Medium entlang der Seiten 201 , 202 zwischen den Trägern 200 hindurchströmen kann . Auf diese Weise wird eine große Kontakt fläche des zu reinigenden Umgebungsmediums mit dem fotokatalytischen Material erreicht .
Ein Wärmespeicherelement 3000 und eine Fördereinheit 2000 zur Beförderung des zu reinigenden Umgebungsmediums durch den Filter hindurch sind ebenfalls zwischen den Grobfilterelementen 4000 angeordnet . Handelt es sich bei dem zu reinigenden Umgebungsmedium um Wasser, so kann es sich bei der Fördereinheit 2000 um eine Pumpe handeln . Handelt es sich bei dem zu reinigenden Umgebungsmedium um ein Gas , wie Luft , so kann es sich bei der Fördereinheit 2000 um einen Gebläse handeln . Die Fördereinheit 2000 kann so eingerichtet sein, dass sie das zu reinigende Medium in zwei entgegengesetzte Richtungen durch den Filter befördern kann .
Beispielsweise ist das rechte Ende des Filters in einem Innenraum eines Gebäudes angeordnet und das linke Ende außerhalb dieses Innenraumes angeordnet . Mithil fe der Fördereinheit 2000 kann die Luft aus dem Innenraum durch das rechte Grobfilterelement 4000 angesaugt werden, anschließend durch das Wärmespeicherelement 3000 , dann an den optoelektronischen Vorrichtungen 1000 vorbei und schließlich durch das linke Grobfilterelement 4000 hinaus befördert werden . Das Wärmespeicherelement 3000 ist beispielsweise ein keramisches Element , zum Beispiel aus Aluminiumoxid, das Wärme aus der vorbeiströmenden Luft speichert . Wird die Strömungsrichtung umgekehrt , wird Luft von außerhalb des Innenraums durch das linke Grobfilterelement 4000 angesaugt , strömt dann an den optoelektronischen Vorrichtungen 1000 vorbei durch das Wärmespeicherelement 3000 und durch das rechte Grobfilterelement 4000 in den Innenraum . Dabei kann die zuvor im Wärmespeicherelement 3000 gespeicherte Wärme an die vorbeiströmende Luft abgegeben werden, um diese auf zuwärmen, so dass erwärmte Luft in den Innenraum geleitet wird . Dies hil ft , Energie zu sparen .
In dem Aus führungsbeispiel des Filters der Figur 19 bilden die übereinander gestapelten optoelektronischen Vorrichtungen 1000 selbst das Wärmespeicherelement . Dazu sind beispielsweise die Träger 200 der optoelektronischen Vorrichtungen größtenteils aus einem Material mit einer hohen spezi fischen Wärmekapazität , zum Beispiel aus Aluminiumoxid, gebildet . In der Figur 20 ist ein Aus führungsbeispiel des Halbleiterbauteils 100 gezeigt , bei dem der Halbleiterchip 1 ein Dünnfilmchip ist . Das Verbundmaterial 21 und die darin eingebetteten fotokatalytischen Partikel 20 sind hier besonders nahe an der aktiven Schicht 12 des Halbleiterchips 1 angeordnet , zum Beispiel mit einem Abstand der kleiner ist als die Dicke der Halbleiterschichtenfolge des Halbleiterchips 1 . Außerdem ist zu erkennen, dass das fotokatalytische Material 2 so strukturiert ist , dass es bei Proj ektion auf die Haupterstreckungsebene der aktiven Schicht 12 nur mit der aktiven Schicht 12 überlappt . Die Bereiche der Außenseite 3 seitlich neben der aktiven Schicht sind frei von dem fotokatalytischen Material 2 . Dies ist hinsichtlich einer hohen Ef fi zienz vorteilhaft .
Für die Herstellung des Halbleiterbauteils 100 der Figur 20 wurde beispielsweise das Verbundmaterial 21 gemeinsam mit den fotokatalytischen Partikeln 20 aufgesprüht und dann mittels Fotolithografie strukturiert .
In der Figur 21 ist ein Aus führungsbeispiel des Halbleiterbauteils 100 gezeigt , bei dem mehrere ( gleichartige ) Halbleiterchips 1 auf der Oberseite eines gemeinsamen Trägersubstrats 10 angeordnet sind . Zum Beispiel sind zumindest 50 % der Oberseite mit Trägersubstrats 10 mit Halbleiterchips 1 bedeckt . Das Trägersubstrat 10 kann eine hohe spezi fische Wärmekapazität aufweisen . Zum Beispiel basiert das Trägersubstrat 10 auf Keramik, wie Aluminiumoxid .
Die Halbleiterchips 1 sind in einem gemeinsamen Formkörper 4 eingebettet und eine dem Trägersubstrat 10 abgewandte Seite des Formkörpers 4 ist mit dem fotokatalytischen Material 2 beschichtet . Durch eine solche Ausgestaltung kann die Interaktions fläche zwischen Umgebungsmedium und fotokatalytischem Material 2 weiter erhöht werden .
Statt wie im Zusammenhang mit den Figuren 18 und 19 beschrieben übereinandergestapelte optoelektronische Vorrichtungen 1000 in dem Filter zu verwenden, könnten auch mehrere der optoelektronischen Halbleiterbauteile 100 der Figur 21 übereinandergestapelt in den Filtern verwendet werden .
Die Figuren 22 , 23 und 24 zeigen ein Aus führungsbeispiel eines Halbeiterchips 1 . Der Halbleiterchip 1 weist eine Hauptfläche 60 und eine von der Hauptfläche abgewandte Bodenfläche 61 auf . Die vom Halbleiterchip 1 erzeugte elektromagnetische Strahlung wird zumindest an der Hauptfläche 60 emittiert . Beispielsweise im Fall eines Volumenemitters wird die vom Halbleiterchip 1 erzeugte elektromagnetische Strahlung auch an den Seitenflächen 62 des Halbleiterchips emittiert . An der Bodenfläche 61 sind die elektrischen Kontakte 63 des Halbleiterchips 1 angeordnet , die die Bestromung des Halbleiterchips 1 ermöglichen . Auf dem Halbleiterchip 1 gemäß Figur 22 ist Verbundmaterial 21 mit den fotokatalytischen Partikeln 20 aufgebracht . Das Verbundmaterial 21 mit den fotokatalytischen Partikeln 20 bildet eine Schicht auf dem Halbleiterchip 1 . Die Seitenflächen 62 des Halbleiterchips 1 sind unbeschichtet . Die erzeugte elektromagnetische Strahlung kann unbeschränkt an den unbeschichteten Seitenflächen 62 des Halbleiterchips 1 austreten und emittieren . Das Aus führungsbeispiel des Halbeiterchips 1 gemäß Figur 23 weist sowohl auf der Hauptfläche 60 als auch auf den Seitenflächen 62 das Verbundmaterial 21 mit den fotokatalytischen Partikeln 20 aufgebracht . Das Verbundmaterial 21 mit den fotokatalytischen Partikeln 20 ist unmittelbar auf den Halbleiterchip 1 aufgebracht . Das bedeutet , dass zwischen dem Halbleiterchip 1 und dem Verbundmaterial 21 mit den fotokatalytischen Partikeln 20 kein Material angeordnet ist . Das Verbundmaterial 21 mit den fotokatalytischen Partikeln 20 ist vom Halbleiterchip 1 nicht beabstandet . Das Aus führungsbeispiel gemäß Figur 24 zeigt einen Halbeiterchip 1 , bei dem das Verbundmaterial 21 mit den fotokatalytischen Partikeln 20 ist mittels einer Haftschicht 22 auf dem Halbleiterchip 1 aufgebracht .
Figur 25 , 26 und 27 zeigen ein Aus führungsbeispiel eines optoelektronischen Halbleiterbauteils 100 in Querschnitt . Das Halbleiterbauteil 100 umfasst einen Gehäusekörper 64 mit einer Innenfläche 65 . Der Gehäusekörper 64 kann beispielsweise ein Epoxid umfassen . Innerhalb des Gehäusekörpers 64 ist in einer vom Gehäusekörper 64 begrenzten Kavität 67 zumindest ein Halbeiterchip 1 angeordnet . Der Gehäusekörper 64 umfasst eine gegen UV- Strahlung resistente Reflektorschicht 66 . Die Reflektorschicht 66 schützt den Gehäusekörper 64 vor energiereicher UV-Strahlung, die vom Halbleiterchip 1 emittiert wird . Die Reflektorschicht 66 ist dazu geeignet die elektromagnetische Strahlung des Halbleiterchips 1 zu reflektieren und in eine vordefinierte Richtung umzulenken . Die Richtung der reflektierten elektromagnetischen Strahlung ist über Ausgestaltung des Gehäusekörpers beziehungsweise über die Ausrichtung der Reflektorschicht am Gehäusekörper vordefinierbar . Der Raum zwischen dem Halbleiterchip 1 und dem Gehäusekörper 64 ist mit einem Verkapselungselement 4 gefüllt . Im Aus führungsbeispiel gemäß Figur 25 ist das fotokatalytische Material 2 direkt auf dem Halbleiterchip 1 und dem Gehäusekörper 64 angeordnet . Im Aus führungsbeispiel gemäß Figur 26 ist der Halbleiterchip 1 vom fotokatalytischen Material 2 beabstandet , das heißt , das fotokatalytische Material 2 ist nicht direkt auf dem Halbleiterchip 1 aufgebracht . Das fotokatalytische Material 2 ist vom Halbleiterchip 1 beabstandet . Ein Abstand zwischen dem fotokatalytischen Material 2 und dem Halbleiterchip 1 beträgt beispielsweise höchstens 5 mm oder höchstens 1 mm . Zwischen dem Halbleiterchip 1 und dem fotokatalytischen Material 2 befindet sich das Verkapselungselement 4 . Im Aus führungsbeispiel gemäß Figur 26 ist der Gehäusekörper 64 von dem fotokatalytischen Material 2 beabstandet . Das heißt , das fotokatalytische Material 2 ist nicht direkt auf dem Gehäusekörper 64 angeordnet . Das fotokatalytische Material 2 ist vom Gehäusekörper 64 beabstandet . Ein Abstand zwischen dem fotokatalytischen Material 2 und dem Gehäusekörper 64 beträgt beispielsweise höchstens 5 mm oder höchstens 1 mm . Zwischen dem Halbleiterchip 1 und dem fotokatalytischen Material 2 befindet sich das Verkapselungselement 4 . Im Aus führungsbeispiel gemäß Figur 27 ist das Verbundmaterial 21 mit den fotokatalytischen Partikeln 20 mittels einer Haftschicht 22 auf dem Halbleiterchip 1 , dem Gehäusekörper und dem Verkapselungselement 4 angeordnet .
Die Erfindung ist nicht durch die Beschreibung anhand der Aus führungsbeispiele auf diese beschränkt . Vielmehr umfasst die Erfindung j edes neue Merkmal sowie j ede Kombination von Merkmalen, was insbesondere j ede Kombination von Merkmalen in den Patentansprüchen beinhaltet , auch wenn diese Merkmale oder diese Kombination selbst nicht expli zit in den Patentansprüchen oder Aus führungsbeispielen angegeben ist . Bezugs zeichenliste
1 Halbleiterchip
2 fotokatalytisches Material
3 Außenseite
4 Verkapse lungs element
5 E SD- Schutz di ode
10 Trägersubstrat
11 Kontakt Struktur
12 aktive Schicht
20 fotokatalytische Partikel
21 Verbundmaterial
22 Haftmaterial
51 Bakterium
52 Virus
53 VOC
60 Haupt fläche
61 Bodenfläche
62 Seitenfläche
63 elektrische Kontakte
64 Gehäuse körper
65 Innenfläche
66 Reflektor schicht
67 Kavität
100 optoelektronisches Halbleiterbauteil
200 Träger
201 Oberseite
202 Unterseite
1000 optoelektronische Vorrichtungen
2000 Fördereinheit
3000 Wärme spei eher element
4000 Grobfilter element /Vor filter element

Claims

39 Patentansprüche
1. Optoelektronisches Halbleiterbauteil (100) aufweisend,
- einen Halbleiterchip (1) zur Erzeugung einer Primär Strahlung,
- ein Verkapselungselement (4) zum Schutz des Halbleiterchips
( 1 ) und
- ein fotokatalytisches Material (2) , wobei
- das fotokatalytische Material (2) zumindest teilweise in Form von fotokatalytischen Partikeln (20) vorliegt und
- das fotokatalytische Material (2) an einer Außenseite (3) des Halbleiterbauteils (100) für einen direkten Kontakt mit einem Umgebungsmedium zumindest teilweise freiliegt,
- das Halbleiterbauteil (100) im Betrieb Strahlung erzeugt, die das fotokatalytische Material (2) an der Außenseite (3) anregt .
2. Halbleiterbauteil (100) nach Anspruch 1, wobei
- das Halbleiterbauteil (100) im Betrieb UV-Strahlung erzeugt .
3. Optoelektronisches Halbleiterbauteil (100) nach Anspruch 1 oder 2, wobei
- das Halbleiterbauteil (100) so eingerichtet ist, dass nur ein Teil der erzeugten Strahlung zur Anregung des fotokatalytischen Materials (2) verwendet wird und ein anderer Teil über die Außenseite (3) in das Umgebungsmedium abgestrahlt wird.
4. Optoelektronisches Halbleiterbauteil (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei
- die fotokatalytischen Partikel (20) in das Verkapslungselement (4) eingebettet sind. 40
5. Optoelektronisches Halbleiterbauteil (100) nach Anspruch
4, wobei
- die Konzentration an den fotokatalytischen Partikeln (20) innerhalb des Verkapselungselements (4) in Richtung weg von dem Halbleiterchip (1) zunimmt.
6. Optoelektronisches Halbleiterbauteil (100) nach Anspruch
4, wobei
- die Konzentration an den fotokatalytischen Partikeln (20) innerhalb des Verkapselungselements (4) homogen ist.
7. Optoelektronisches Halbleiterbauteil (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei
- die fotokatalytischen Partikel (20) in einem Verbundmaterial (21) eingebettet sind,
- das Verbundmaterial (21) mit den eingebetteten fotokatalytischen Partikeln (20) auf das Verkapselungselement (4) aufgebracht ist.
8. Optoelektronisches Halbleiterbauteil (100) nach Anspruch 7, wobei
- das Verbundmaterial (21) ein Glas ist.
9. Optoelektronisches Halbleiterbauteil (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei
- das Verkapselungselement (4) ein Formkörper ist, in den der Halbleiterchip (1) eingebettet ist.
10. Optoelektronische Vorrichtung (1000) aufweisend
- eine Mehrzahl von optoelektronischen Halbleiterbauteilen (100) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, einen Träger (200) mit einer Oberseite (201) , wobei - die Halbleiterbauteile (100) auf der Oberseite (201) des
Trägers (200) angeordnet und elektrisch angeschlossen sind.
11. Optoelektronische Vorrichtung (1000) nach Anspruch 10, wobei
- zumindest 50 % der Oberseite (201) mit Halbleiterbauteilen (100) bedeckt ist.
12. Filter zur Reinigung eines Umgebungsmediums, aufweisend
- zumindest ein optoelektronisches Halbleiterbauteil (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 9 oder zumindest eine optoelektronische Vorrichtung (1000) nach Anspruch 10 oder 11,
- eine Fördereinheit (2000) , um das zu reinigende Umgebungsmedium an dem oder den optoelektronischen Halbleiterbauteilen (100) vorbei zu befördern.
13. Filter nach Anspruch 12 mit einer Mehrzahl von optoelektronischen Halbleiterbauteilen (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 9 oder einer Mehrzahl von optoelektronischen Vorrichtungen (1000) nach Anspruch 10 oder 11, die in Richtung senkrecht zur Strömungsrichtung des mittels der Fördereinheit (2000) beförderten Umgebungsmediums übereinander gestapelt sind.
14. Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Halbleiterbauteils (100) aufweisend die Schritte:
A) Bereitstellen eines Halbleiterchips (1) ,
B) Aufbringen eines fotokatalytischen Materials (2) auf den Halbleiterchip (1) , sodass das fotokatalytische Material (2) an einer Außenseite (3) für einen direkten Kontakt mit einem
Umgebungsmedium zumindest teilwiese freiliegt.
15. Verfahren nach Anspruch 14, wobei im Schritt B)
- eine Formmasse (4) mit darin verteilten fotokatalytischen Partikeln (20) aufgebracht wird,
- sich die fotokatalytischen Partikel (20) anschließend durch Ausführen eines oder mehrerer der folgenden Verfahren in Richtung einer Außenseite (3) der Formmasse (4) bewegen: Aufschwimmen, Sedimentation, Zentrifugieren.
16. Verfahren nach Anspruch 14, wobei im Schritt B) - ein Verbund aus fotokatalytischen Partikeln (20) und einem
Verbundmaterial (21) auf den Halbleiterchip (1) aufgebracht wird .
17. Verfahren nach Anspruch 14, wobei im Schritt B) - fotokatalytische Partikel (20) mittels Sprühen oder
Stempeln aufgebracht werden.
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050042743A1 (en) * 2002-07-11 2005-02-24 Chihiro Kawai Porous semiconductor and process for producing the same
US20100200891A1 (en) * 2007-09-10 2010-08-12 Chang Gung University Led structure
US20130221389A1 (en) * 2012-02-24 2013-08-29 Stanley Electric Co., Ltd. Light emitting device and method
US20150147240A1 (en) * 2007-09-10 2015-05-28 Liann-Be Chang Led Lamp Having Photocatalyst Agents
US20210213147A1 (en) * 2017-12-11 2021-07-15 W. L. Gore & Associates, Inc. Methods for producing flexible ultraviolet light generation sheets and systems

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2020044527A (ja) 2018-09-21 2020-03-26 東芝ライテック株式会社 光触媒フィルタ、および光触媒装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050042743A1 (en) * 2002-07-11 2005-02-24 Chihiro Kawai Porous semiconductor and process for producing the same
US20100200891A1 (en) * 2007-09-10 2010-08-12 Chang Gung University Led structure
US20150147240A1 (en) * 2007-09-10 2015-05-28 Liann-Be Chang Led Lamp Having Photocatalyst Agents
US20130221389A1 (en) * 2012-02-24 2013-08-29 Stanley Electric Co., Ltd. Light emitting device and method
US20210213147A1 (en) * 2017-12-11 2021-07-15 W. L. Gore & Associates, Inc. Methods for producing flexible ultraviolet light generation sheets and systems

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