DE102007057672A1 - Optoelectronic semiconductor body e.g. thin film-LED chip, for use in headlight i.e. motor vehicle headlight, has Schottky contact formed between extension and n-type layer and operated in reverse direction during operation of active layer - Google Patents

Optoelectronic semiconductor body e.g. thin film-LED chip, for use in headlight i.e. motor vehicle headlight, has Schottky contact formed between extension and n-type layer and operated in reverse direction during operation of active layer Download PDF

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Abstract

The body has an epitaxic semiconductor layer sequence with an active layer (4) producing and/or receiving electromagnetic radiation. The sequence has aluminum indium gallium nitride and n-type layers (1, 5), where the layer (4) is arranged between the n-type layers. An electrical contact layer (7) is arranged in the layer (5). An extension (70) of the contact layer extends to the layer (1) through a gap (40) of the layer (4). A Schottky contact (9) is formed between the extension and the layer (1) and operated in a reverse direction during operation of the layer (4) in a flow direction.

Description

Die vorliegende Anmeldung betrifft einen optoelektronischen Halbleiterkörper.The The present application relates to an optoelectronic semiconductor body.

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Anmeldung, einen optoelektronischen Halbleiterkörper anzugeben, bei dem die Gefahr einer Beschädigung durch elektrostatische Entladung (ESD, electrostatic discharge) besonders gering ist und der eine hohe Effizienz aufweist.It is an object of the present application, an optoelectronic Specify semiconductor body in which the risk of damage by Electrostatic discharge (ESD, electrostatic discharge) especially is low and has a high efficiency.

Diese Aufgabe wird durch einen optoelektronischen Halbleiterkörper gemäß Patentanspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben. Der Offenbarungsgehalt der Patentansprüche wird hiermit explizit durch Rückbezug in die Beschreibung mit aufgenommen.These The object is achieved by an optoelectronic semiconductor body solved according to claim 1. advantageous Embodiments and developments are in the dependent Claims specified. The disclosure of the claims is hereby explicitly by reference to the description added.

Es wird ein optoelektronischer Halbleiterkörper mit einer epitaktischen Halbleiterschichtenfolge angegeben. Die epitaktische Halbleiterschichtenfolge enthält eine aktive Schicht, welche zur Erzeugung und/oder zum Empfang elektromagnetischer Strahlung vorgesehen ist. Insbesondere handelt es sich bei dem optoelektronischen Halbleiterkörper um einen Leuchtdiodenchip, einen Laserdiodenchip und/oder einen Fotodiodenchip.It is an optoelectronic semiconductor body with a epitaxial semiconductor layer sequence specified. The epitaxial Semiconductor layer sequence contains an active layer, which for generating and / or receiving electromagnetic radiation is provided. In particular, it is the optoelectronic Semiconductor body to a LED chip, a laser diode chip and / or a photodiode chip.

Die epitaktische Halbleiterschichtenfolge enthält eine erste n-leitende Schicht und eine zweite n-leitende Schicht, zwischen denen die aktive Schicht angeordnet ist. Zweckmäßigerweise enthält die epitaktische Halbleiterschichtenfolge zwi schen der ersten n-leitenden Schicht und der aktiven Schicht eine p-leitende Schicht.The Epitaxial semiconductor layer sequence contains a first n-type layer and a second n-type layer, between where the active layer is arranged. Conveniently, contains the epitaxial semiconductor layer sequence between the rule first n-type layer and the active layer a p-type Layer.

Bei einer zweckmäßigen Ausgestaltung weist der optoelektronische Halbleiterkörper einen Tunnelübergang zwischen der ersten n-leitenden Schicht und der aktiven Schicht auf, insbesondere zwischen der ersten n-leitenden Schicht und der p-leitenden Schicht.at an expedient embodiment, the optoelectronic Semiconductor body a tunnel junction between the first n-type layer and the active layer, in particular between the first n-type layer and the p-type layer.

Der Tunnelübergang enthält mindestens eine n-leitende Tunnelübergangsschicht, die der ersten n-leitenden Schicht zugewandt ist, und eine p-leitende Tunnelübergangsschicht, die der aktiven Schicht zugewandt ist. Die p-leitende Tunnelübergangssschicht kann in der p-leitenden Schicht enthalten sein, die n-leitende Tunnelübergangsschicht kann in der ersten n-leitenden Schicht enthalten sein.Of the Tunnel junction contains at least one n-type Tunnel junction layer, that of the first n-type layer facing, and a p-type tunnel junction layer, which faces the active layer. The p-type tunnel junction layer may be included in the p-type layer which may be n-type tunnel junction layer be contained in the first n-type layer.

Zwischen der n-leitenden und der p-leitenden Tunnelübergangsschicht ist bei einer Weiterbildung eine Zwischenschicht angeordnet. Die n-leitende und/oder die p-leitende Tunnelübergangsschicht sind bei einer anderen Weiterbildung als Übergitter von alternierenden Schichtpaaren ausgestaltet. Die Zwischenschicht weist vorzugsweise eine Mehrzahl von Schichten mit unterschiedlicher Materialzusammensetzung auf. Beispielsweise basiert der optoelektronische Halbleiterkörper auf dem Halbleitermaterial AlInGaN und die Zwischenschicht weist mindestens zwei Schichten mit unterschiedlichem Aluminiumgehalt auf.Between the n-type and p-type tunnel junction layers In an embodiment, an intermediate layer is arranged. The n-type and / or p-type tunnel junction layer in another development as a superlattice of alternating Layer pairs configured. The intermediate layer preferably has a plurality of layers of different material composition on. For example, the optoelectronic semiconductor body is based on the semiconductor material AlInGaN and the intermediate layer has at least two layers with different aluminum content on.

Der optoelektronische Halbleiterkörper weist eine elektrische Anschlussschicht auf, die auf der zweiten n-leitenden Schicht angeordnet ist und die insbesondere ein metallisches Material aufweist oder daraus besteht. Zweckmäßigerweise ist die elektrische Anschlussschicht auf der von der aktiven Schicht abgewandten Seite der zweiten n-leitenden Schicht angeordnet.Of the Optoelectronic semiconductor body has an electrical Terminal layer disposed on the second n-type layer is and in particular comprises a metallic material or from it consists. Conveniently, the electrical Connection layer on the side facing away from the active layer side arranged the second n-type layer.

Ein Ausläufer der elektrischen Anschlussschicht erstreckt sich durch einen Durchbruch der aktiven Schicht hindurch zu der ersten n-leitenden Schicht. Der Ausläufer der elektrischen Anschlussschicht verläuft also insbesondere in Richtung von der zweiten n-leitenden Schicht zur ersten n-leitenden Schicht durch die zweite n-leitende Schicht hindurch, durch die aktive Schicht hindurch und insbesondere durch die p-leitende Schicht hindurch bis zur ersten n-leitenden Schicht. Vorzugsweise verläuft der Ausläufer in dieser Richtung auch durch einen der aktiven Schicht zugewandten Randbereich der ersten n-leitenden Schicht hindurch, bis zu einem Mittelbereich der ersten n-leitenden Schicht, welcher dem Randbereich in Richtung von der aktiven Schicht weg nachfolgt.One Elbows of the electrical connection layer extends through a breakthrough of the active layer to the first n-type layer. The spur of the electrical connection layer So runs in particular in the direction of the second n-type layer to the first n-type layer through the second N-type layer through, through the active layer and in particular through the p-type layer to the first n-type layer. Preferably, the tail extends in this direction also facing through one of the active layer Edge region of the first n-type layer, up to a Middle region of the first n-type layer, which is the edge region in the direction away from the active layer.

Zwischen dem Ausläufer der elektrischen Anschlussschicht und der ersten n-leitenden Schicht, insbesondere dem Mittelbereich der ersten n-leitenden Schicht, ist eine Schutzdiode ausgebildet. Bei der Schutzdiode handelt es sich beispielsweise um einen pn-Übergang oder um einen Schottky-Kontakt, auch Schottky-Barriere oder Schottky-Diode genannt. Insbesondere bei einer Ausgestaltung, bei der die Schutzdiode ein Schottky-Konakt ist, wird sie vorzugsweise von einem Teilgebiet des Ausläufers und einem Teilgebiet der ersten n-leitenden Schicht – zum Beispiel von einem Teilgebiet des Mittelbereichs der ersten n-leitenden Schicht – gebildet. Die Teilgebiete des Ausläufers und der ersten n-leitenden Schicht, welche den Schottky-Kontakt bilden, grenzen zweckmäßigerweise aneinander an.Between the tail of the electrical connection layer and the first n-type layer, in particular the central region of the first n-type layer, a protection diode is formed. At the protection diode it is, for example, a pn junction or to a Schottky contact, also Schottky barrier or Schottky diode called. In particular, in an embodiment in which the protective diode is a Schottky-Konakt, it is preferably from a sub-area of the foothill and a sub-area of the first n-type Shift - for example, from a subarea of the mid-range the first n-type layer - formed. The subfields of the Foothills and the first n-type layer, which the Form Schottky contact, expediently border to each other.

Der Ausläufer der elektrischen Anschlussschicht stellt insbesondere eine elektrisch leitende Verbindung zwischen der Schutzdiode und dem auf der zweiten n-leitenden Schicht angeordneten Gebiet der elektrischen Anschlussschicht her. Er kann einteilig oder mehrteilig ausgebildet sein. Bei einer Ausgestaltung enthalten der Ausläufer oder mindestens ein Teil des Ausläufers und das auf der zweiten n-leitenden Schicht angeordnete Gebiet der elektrischen Anschlussschicht das gleiche Material. Es ist auch denkbar, dass das auf der zweiten n-leitenden Schicht angeordnete Gebiet der elektrischen Anschlussschicht und der Ausläufer unterschiedliche Materialien aufweisen.In particular, the tail of the electrical connection layer establishes an electrically conductive connection between the protective diode and the region of the electrical connection layer arranged on the second n-conductive layer. It can be formed in one piece or in several parts. In one embodiment, the tail or at least a portion of the tail and on the second n-lei The layer of the electrical connection layer arranged the same material. It is also conceivable that the region of the electrical connection layer and the extensions arranged on the second n-type layer have different materials.

Vorteilhafterweise wird bei Betrieb der aktiven Schicht in Durchlassrichtung die Schutzdiode in Sperrrichtung betrieben. Auf diese Weise ist mit Vorteil die Gefahr einer Beschädigung des optoelektronischen Halbleiterkörpers durch elektrostatische Entladung verringert.advantageously, During operation of the active layer in the forward direction of the protective diode operated in the reverse direction. In this way is with advantage the Risk of damage to the optoelectronic semiconductor body reduced by electrostatic discharge.

Zugleich kann eine besonders kompakte Bauform des Halbleiterkörpers erzielt werden. Insbesondere ist der Platzbedarf für die als Schutz vor elektrostatischer Entladung (ESD) dienende Schutzdiode besonders gering. Die strahlungsemittierende Fläche des optoelektronischen Halbleiterkörpers ist daher, beispielsweise im Vergleich zu einer seitlich neben der aktiven Schicht angeordneten ESD-Schutzdiode, besonders groß.at the same time can be a particularly compact design of the semiconductor body be achieved. In particular, the space requirement for the Protective diode used as protection against electrostatic discharge (ESD) especially low. The radiation-emitting surface of Optoelectronic semiconductor body is therefore, for example in comparison to an ESD protection diode arranged laterally next to the active layer, extraordinary big.

Bei einer Ausgestaltung weist der Halbleiterkörper eine weitere elektrische Anschlussschicht auf, die auf der ersten n-leitenden Schicht angeordnet ist. Insbesondere ist sie auf der von der aktiven Schicht abgewandten Seite der ersten n-leitenden Schicht, und damit auf einer der elektrischen Anschlussschicht gegenüberliegenden Seite, angeordnet. Die wei tere elektrische Anschlussschicht weist vorzugsweise ein metallisches Material auf oder besteht daraus.at In one embodiment, the semiconductor body has another electrical connection layer on top of the first n-type Layer is arranged. In particular, it is on the of the active Layer facing away from the first n-type layer, and thus on one of the electrical connection layer opposite Side, arranged. The wei tere electrical connection layer has preferably a metallic material or consists thereof.

Bei einer vorteilhaften Weiterbildung ist die erste n-leitende Schicht nur stellenweise von der weiteren elektrischen Anschlussschicht bedeckt. Beispielsweise stellt die weitere elektrische Anschlussschicht ein Bondpad dar. Bei dieser Ausgestaltung erfolgt die Auskopplung der von der aktiven Schicht erzeugten elektromagnetischen Strahlung und/oder die Einkopplung der von der aktiven Schicht zu empfangenden Strahlung teilweise oder vollständig durch die erste n-leitende Schicht hindurch.at an advantageous development is the first n-type layer only in places from the further electrical connection layer covered. For example, the further electrical connection layer represents a bond pad. In this embodiment, the coupling takes place the electromagnetic radiation generated by the active layer and / or the coupling of the to be received by the active layer Radiation partially or completely through the first n-type Layer through.

Bei einer Weiterbildung überlappen der Ausläufer der elektrischen Anschlussschicht, der sich durch den Durchbruch der aktiven Schicht hindurch zu der ersten n-leitenden Schicht erstreckt, und die weitere elektrische Anschlussschicht einander lateral. Beispielsweise ist der Ausläufer der elektrischen Anschlussschicht in Draufsicht auf die erste n-leitende Schicht teilweise oder vollständig unter der weiteren elektrischen Anschlussschicht angeordnet.at In a continuing education overlap the foothills of the electrical connection layer, which is characterized by the breakthrough of extending active layer to the first n-type layer, and the further electrical connection layer laterally to each other. For example is the extension of the electrical connection layer in Top view of the first n-type layer partially or completely arranged under the further electrical connection layer.

Bei dieser Weiterbildung wird vorteilhafterweise in dem Bereich, in welchem die weitere elektrische Anschlussschicht und der Ausläufer der elektrischen Anschlussschicht überlappen, von der aktiven Schicht keine elektromagnetische Strahlung erzeugt. Bei Strahlung, die in einem von der weiteren elektrischen Anschlussschicht bedeckten Bereich der aktiven Schicht erzeugt wird, besteht die Gefahr, dass sie von der weiteren elektrischen Anschlussschicht absorbiert wird, was sich ungünstig auf die Effizienz des Halbleiterkörpers auswirkt. Analog steht bei einem strahlungsempfangenden Halbleiterkörper die von der ersten Anschlussschicht bedeckte Fläche der aktiven Schicht nicht zum Empfang elektromagnetischer Strahlung zur Verfügung.at This development is advantageously in the field in which the further electrical connection layer and the tail overlap the electrical connection layer, from the active layer no electromagnetic radiation generated. For radiation in one of the further electrical connection layer covered area the active layer is generated, there is a risk that they are from the further electrical connection layer is absorbed, what unfavorable to the efficiency of the semiconductor body effect. Analog stands at a radiation-receiving semiconductor body the area covered by the first terminal layer of the active layer not to receive electromagnetic radiation to disposal.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung des Halbleiterkörpers weist die erste n-leitende Schicht mindestens einen n-dotierten Bereich und nominell undotierten Bereich auf. Unter einem „nominell undotierten Bereich" wird ein undotierter oder gering n-dotierter Bereich verstanden. „Gering n-dotiert" bedeutet im vorliegenden Zusammenhang, dass die Konzentration eines n-Dotierstoffs höchstens 0,1 mal so groß, vorzugsweise höchstens 0,05 mal so groß und insbesondere höchstens 0,01 mal so groß ist wie die Konzentration eines n-Dotierstoffs in dem n-dotierten Bereich. Beispielsweise ist die die Konzentration des n-Dotierstoffs in dem nominell undotierten Bereich kleiner oder gleich 1 × 1018 1/cm3, vorzugsweise kleiner oder gleich 5 × 1017 1/cm3, insbesondere ist sie kleiner oder gleich 1 × 1017 1/cm3.In an advantageous embodiment of the semiconductor body, the first n-type layer has at least one n-doped region and nominally undoped region. A "nominally undoped region" is understood to mean an undoped or slightly n-doped region. "Low n-doped" in the present context means that the concentration of an n-dopant is at most 0.1 times, preferably at most 0.05 times is so large and in particular at most 0.01 times as large as the concentration of an n-type dopant in the n-doped region. For example, the concentration of the n-type impurity in the nominally undoped region is less than or equal to 1 × 10 18 1 / cm 3 , preferably less than or equal to 5 × 10 17 1 / cm 3 , more preferably less than or equal to 1 × 10 17 1 / cm 3 .

Bei einer vorteilhaften Weiterbildung dieser Ausgestaltung ist die Schutzdiode ein Schottky-Kontakt, der zwischen dem gering n-dotierten oder undotierten Bereich und dem Ausläufer der zweiten elektrischen Anschlussschicht ausgebildet. Auf diese Weise wird mit Vorteil eine breite Verarmungszone des Schottky-Kontakts erzielt.at An advantageous development of this embodiment is the protective diode a Schottky contact that is between the low n-doped or undoped Area and the tail of the second electrical connection layer educated. In this way, a wide depletion zone of the Schottky contact.

Bei einer anderen Weiterbildung weist die erste n-dotierte Schicht einen ersten n-dotierten Bereich, den nominell undotierten Bereich und einen zweiten n-dotierten Bereich auf, die in Richtung von der aktiven Schicht weg in dieser Reihenfolge aufeinanderfolgen. Insbesondere handelt es sich bei dem ersten n-dotierten Bereich um den der aktiven Schicht zugewandten Randbereich, durch den sich der Ausläufer der elektrischen Anschlussschicht hindurch erstreckt, und bei dem no minell undotierten Bereich um den Mittelbereich der ersten n-dotierten Schicht. Der Ausläufer endet also insbesonder in der nominell undotierten Schicht.at In another development, the first n-doped layer has a first n-doped area, the nominal undoped area and a second n-doped region extending in the direction of the active Layer away in this order. Especially the first n-doped region is that of the active layer facing edge region through which the tail of the electrical connection layer extends through, and at the no minell undoped region around the central region of the first n-doped layer. The tail ends so in particular in the nominal undoped Layer.

Bei einer anderen Weiterbildung weist der Ausläufer der elektrischen Anschlussschicht ein der ersten n-leitenden Schicht benachbartes Randstück auf, das ein Metall mit einer hohen Austrittsarbeit aufweist. Eine „hohe" Austrittsarbeit hat insbesondere einen Wert von größer oder gleich 3,5 eV, bevorzugt von größer oder gleich 4,0 eV, beispielsweise von größer oder gleich 4,5 eV. Beispielsweise weist das Randstück Platin und/oder Palladium auf.at another development has the tail of the electrical Terminal layer adjacent to the first n-type layer Edge piece on, which is a metal with a high work function having. A "high" work function has one in particular Value of greater than or equal to 3.5 eV, preferably from greater than or equal to 4.0 eV, for example, greater or equal to 4.5 eV. For example, the edge piece Platinum and / or palladium on.

Bei einer weiteren Ausgestaltung weist der optoelektronische Halbleiterkörper zwischen der zweiten n-leitenden Schicht und der elektrischen Anschlussschicht eine dielektrische Schicht auf, die mindestens eine Öffnung enthält.at In another embodiment, the optoelectronic semiconductor body between the second n-type layer and the electrical connection layer a dielectric layer having at least one opening contains.

Bei einer zweckmäßigen Ausgestaltung grenzt die elektrische Anschlussschicht im Bereich der mindestens einen Öffnung an die zweite n-leitende Schicht an. Mit anderen Worten ist die epitaktische Halbleiterschichtenfolge durch die mindestens eine Öffnung der dielektrischen Schicht hindurch mittels der elektrischen Anschlussschicht elektrisch kontaktiert. Zwischen der zweiten n-leitenden Schicht und der elektrischen Anschlussschicht ist vorzugsweise ein ohmscher Kontakt ausgebildet. Eine Gesamtfläche der Öffnung oder der Öffnungen – insbesondere ausschließlich eines mit dem Durchbruch der aktiven Schicht lateral überlappenden Gebiets – beträgt bei einer vorteilhaften Ausgestaltung maximal 10%, in einer vorteilhaften Variante maximal 5% der Grundfläche der epitaktischen Halbleiterschichtenfolge. Weist die dielektrische Schicht mehrere Öffnungen auf beträgt ein lateraler Abstand zwischen zwei Öffnungen zum Beispiel 20–30 μm.at an expedient embodiment is adjacent to the electrical Connection layer in the region of the at least one opening to the second n-type layer. In other words, that is epitaxial semiconductor layer sequence through the at least one opening the dielectric layer through the electrical connection layer electrically contacted. Between the second n-type layer and the electrical connection layer is preferably an ohmic Contact trained. A total area of the opening or the openings - especially exclusively one laterally overlapping with the breakthrough of the active layer Area - is in an advantageous embodiment maximum 10%, in an advantageous variant a maximum of 5% of the base area the epitaxial semiconductor layer sequence. Indicates the dielectric layer several openings is at a lateral distance between two openings, for example 20-30 μm.

Die dielektrische Schicht hat vorzugsweise einen Brechungsindex, der geringer ist als der Brechungsindex der zweiten n-leitenden Schicht. Der Brechungsindex der dielektrischen Schicht weicht beispielsweise um 1 oder mehr von dem Brechungsindex der zweiten n-leitenden Schicht ab. Vorzugsweise weist die dielektrische Schicht ein transluzentes oder transparentes Material auf.The Dielectric layer preferably has a refractive index, the is less than the refractive index of the second n-type layer. The refractive index of the dielectric layer differs, for example by 1 or more of the refractive index of the second n-type layer from. Preferably, the dielectric layer has a translucent or transparent material.

Als Materialien für die dielektrische Schicht kommen insbesondere Siliziumdioxid, Siliziumnitrid und Spin-On Glas in Betracht. Weitere transparente, in einer Variante poröse, dielektrische Materialien, deren Brechungsindex kleiner als 1,5 ist, sind ebenfalls geeignet. Vorteilhaft sind transparente poröse Materialien, deren Brechungsindex annähernd demjenigen der Luft gleich ist.When Materials for the dielectric layer are in particular Silicon dioxide, silicon nitride and spin-on glass into consideration. Further transparent, in a variant porous, dielectric materials whose Refractive index is less than 1.5, are also suitable. Advantageous are transparent porous materials whose refractive index is approximately equal to that of the air.

Mittels der dielektrischen Schicht und/oder der elektrischen Anschlussschicht wird bei einer vorteilhaften Ausgestaltung zumindest ein Teil der von der aktiven Schicht in Richtung der zweiten elektrischen Anschlussschicht emittierten oder, im Fall einer zum Strahlungsempfang vorgesehenen aktiven Schicht, in Richtung der zweiten elektrischen Anschlussschicht durchgelassenen elektromagnetischen Strahlung in Richtung der ersten n-leitenden Schicht zurück reflektiert.through the dielectric layer and / or the electrical connection layer In an advantageous embodiment, at least part of the from the active layer toward the second electrical connection layer emitted or, in the case of a radiation reception active layer, in the direction of the second electrical connection layer transmitted electromagnetic radiation in the direction of the first n-conductive layer reflected back.

Durch die Rückreflexion eines Teils der von der aktiven Schicht in Richtung zur zweiten n-leitenden Schicht hin emittierten oder durchgelassenen Strahlung kann eine besonders hohe Effizienz des optoelektronischen Halbleiterkörpers erzielt werden.By the back reflection of part of the active layer emitted toward the second n-type layer or transmitted radiation can be a particularly high efficiency of the optoelectronic Semiconductor body can be achieved.

Beispielsweise bei einer dielektrischen Schicht, deren Brechungsindex kleiner ist als der Brechungsindex der zweiten n-leitenden Schicht, kann die Rückreflexion mittels Totalreflexion erfolgen.For example in a dielectric layer whose refractive index is smaller as the refractive index of the second n-type layer, the Back reflection by total reflection done.

Die dielektrische Schicht weist – beispielsweise aufgrund der Änderung des Brechungsindex – einen besonders hohen Reflektionskoeffizienten auf, so dass sie von der aktiven Schicht in Richtung der dielektrischen Schicht emittierte elektromagnetische Strahlung vorteilhafterweise besonders effizient in Richtung der ersten n-leitenden Schicht zurück reflektiert. Zugleich ist die dielektrische Schicht besonders alterungsstabil, so dass die Gefahr einer Abnahme der Reflektivität mit der Zeit, beispielsweise im Vergleich zu einer Silberschicht als Reflektor, nur gering ist. Zudem wird mit Vorteil mittels insbesondere bei einer dielektrischen Schicht, die mehrere Öffnungen aufweist, der Betriebsstrom besonders homogen in die Halbleiterschichtenfolge eingeprägt.The dielectric layer has - for example, due to the change the refractive index - a particularly high reflection coefficient on, allowing them from the active layer toward the dielectric Layer emitted electromagnetic radiation advantageously particularly efficient in the direction of the first n-type layer back reflected. At the same time, the dielectric layer is particularly resistant to aging, so the risk of a decrease in reflectivity with the time, for example, compared to a silver layer as Reflector, only small. In addition, with advantage by means of especially at a dielectric layer having a plurality of openings, the operating current particularly homogeneous in the semiconductor layer sequence imprinted.

Bei einer vorteilhaften Weiterbildung weist die dielektrische Schicht eine Schichtenfolge aus Schichten mit alternierend großem und kleinem Brechungsindex auf. Sie stellt, anders ausgedrückt, einen verteilten Bragg-Reflektor (distributed Bragg reflector, DBR) dar.at an advantageous development, the dielectric layer a layer sequence of layers with alternating large and small refractive index. It puts, in other words, a distributed Bragg reflector (DBR) represents.

Die elektrische Anschlussschicht weist bei einer Weiterbildung – zumindest in einem der dielektrischen Schicht benachbarten Randbereich – ein Metall mit einem hohen Reflektionskoeffizienten auf. So kann mit Vorteil der Anteil der zurück reflektierten elektromagnetischen Strahlung weiter erhöht werden. Zusammen mit der dielektrischen Schicht ist insbesondere die Realisierung einer Ag-freien Spiegelschicht möglich. Beispielsweise enthält die elektrische Anschlussschicht Al, Rh und/oder Rt. Somit kann eine hohe Feuchtestabilität und/oder Langzeitstabilität des Halbleiterkörpers erzielt werden.The electrical connection layer has in a development - at least in an edge region adjacent to the dielectric layer - a metal with a high reflection coefficient. So can with advantage the proportion of electromagnetic reflected back Radiation can be further increased. Together with the dielectric Layer is in particular the realization of an Ag-free mirror layer possible. For example, the electrical connection layer contains Al, Rh and / or Rt. Thus, a high moisture stability and / or long-term stability of the semiconductor body be achieved.

Bei einer vorteilhaften Weiterbildung erstreckt sich die dielektrische Schicht durch den Durchbruch der aktiven Schicht hindurch zu der ersten n-leitenden Schicht und insbesondere auch durch den Randbereich der ersten n-leitenden Schicht hindurch. Auf diese Weise isoliert sie im Durchbruch den Ausläufer der elektrischen Anschlussschicht, der sich ebenfalls durch die aktive Schicht hindurch erstreckt, sodass die Gefahr eines Kurzschlusses der aktiven Schicht durch den Ausläufer verringert ist.at In an advantageous embodiment, the dielectric extends Layer through the breakthrough of the active layer through to the first n-type layer and in particular by the edge region through the first n-type layer. Isolated in this way they in the breakthrough the foothills of the electrical connection layer, which also extends through the active layer so that the risk of a short circuit of the active layer through the spur is reduced.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung handelt es sich bei dem optoelektronischen Halbleiterkörper um einen Dünnfilm-Leuchtdiodenchip.at an advantageous embodiment, it is in the optoelectronic Semiconductor body to a thin-film LED chip.

Ein Dünnfilm-Leuchtdiodenchip zeichnet sich durch mindestens eines der folgenden charakteristischen Merkmale aus:

  • – an einer zu einem Trägerelement hingewandten Hauptfläche der epitaktischen Halbleiterschichtenfolge ist eine reflektierende Schicht aufgebracht oder ausgebildet, insbesondere die elektrische Anschlussschicht und gegebenenfalls die dielektrische Schicht, die zumindest einen Teil der in der Halbleiterschichtenfolge erzeugten elektromagnetischen Strahlung in diese zurückreflektiert;
  • – der Dünnfilm-Leuchtdiodenchip weist ein Trägerelement auf, bei dem es sich nicht um das Wachstumssubstrat handelt, auf dem die Halbleiterschichtenfolge epitaktisch gewachsen wurde, sondern um ein separates Trägerelement, das nachträglich an der Halbleiterschichtenfolge befestigt wurde;
  • – die Halbleiterschichtenfolge weist eine Dicke im Bereich von 20 μm oder weniger, insbesondere im Bereich von 10 μm oder weniger auf;
  • – die Halbleiterschichtenfolge ist frei von einem Aufwachssubstrat. Vorliegend bedeutet „frei von einem Aufwachssubstrat, dass ein gegebenenfalls zum Aufwachsen benutztes Aufwachssubstrat von der Halbleiterschichtenfolge entfernt oder zumindest stark gedünnt ist. Insbesondere ist es derart gedünnt, dass es für sich oder zusammen mit der epitaktischen Halbleiterschichtenfolge alleine nicht freitragend ist. Der verbleibende Rest des stark gedünnten Aufwachssubstrats ist insbesondere als solches für die Funktion eines Aufwachssubstrates ungeeignet; und
  • – die Halbleiterschichtenfolge enthält mindestens eine Halbleiterschicht mit zumindest einer Fläche, die eine Durchmischungsstruktur aufweist, die im Idealfall zu einer annähernd ergodischen Verteilung des Lichtes in der Halbleiterschichtenfolge führt, das heißt, sie weist ein möglichst ergodisch stochastisches Streuverhalten auf.
A thin-film light-emitting diode chip is characterized by at least one of the following characteristic features:
  • A reflective layer is applied or formed on a major surface of the epitaxial semiconductor layer sequence facing a carrier element, in particular the electrical connection layer and optionally the dielectric layer, which reflects back at least part of the electromagnetic radiation generated in the semiconductor layer sequence;
  • The thin-film light-emitting diode chip has a carrier element, which is not the growth substrate on which the semiconductor layer sequence has been epitaxially grown, but a separate carrier element which has subsequently been attached to the semiconductor layer sequence;
  • The semiconductor layer sequence has a thickness in the range of 20 μm or less, in particular in the range of 10 μm or less;
  • - The semiconductor layer sequence is free of a growth substrate. In the present context, "free from a growth substrate means that a growth substrate which may be used for growth is removed from the semiconductor layer sequence or at least heavily thinned. In particular, it is thinned such that it alone or together with the epitaxial semiconductor layer sequence is not self-supporting. The remainder of the highly thinned growth substrate is in particular unsuitable as such for the function of a growth substrate; and
  • - The semiconductor layer sequence contains at least one semiconductor layer having at least one surface having a mixing structure, which leads in the ideal case to an approximately ergodic distribution of light in the semiconductor layer sequence, that is, it has the most ergodisch stochastic scattering behavior.

Ein Grundprinzip eines Dünnfilm-Leuchtdiodenchips ist beispielsweise in der Druckschrift I. Schnitzer et al., Appl. Phys. Lett. 63 (16) 18. Oktober 1993, Seiten 2174–2176 beschrieben, deren Offenbarungsgehalt insofern hiermit durch Rückbezug aufgenommen wird. Beispiele für Dünnfilm-Leuchtdiodenchips sind in den Druckschriften EP 0905797 A2 und WO 02/13281 A1 beschrieben, deren Offenbarungsgehalt insofern hiermit ebenfalls durch Rückbezug aufgenommen wird.A basic principle of a thin-film light-emitting diode chip is, for example, in the document I. Schnitzer et al., Appl. Phys. Lett. 63 (16) 18 October 1993, pages 2174-2176 described, the disclosure of which is hereby incorporated by reference. Examples of thin-film light-emitting diode chips are in the documents EP 0905797 A2 and WO 02/13281 A1 described, whose disclosure content is hereby also included by reference.

Ein Dünnfilm-Leuchtdiodenchip ist in guter Näherung ein Lambert'scher Oberflächenstrahler und eignet sich von daher beispielsweise gut für die Anwendung in einem Scheinwerfer, etwa einem Kraftfahrzeugscheinwerfer.One Thin-film LED chip is in good approximation a Lambert surface radiator and is suitable from therefore, for example, good for use in a headlamp, such as a motor vehicle headlight.

Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen ergeben sich aus dem im Folgenden im Zusammenhang mit der 1 dargestellten Ausführungsbeispiel.Further advantages and advantageous embodiments and further developments will become apparent from the following in connection with the 1 illustrated embodiment.

1 zeigt einen schematischen Querschnitt durch einen optoelektronischen Halbleiterkörper gemäß einem Ausführungsbeispiel. 1 shows a schematic cross section through an optoelectronic semiconductor body according to an embodiment.

Die Figur ist nicht als maßstäblich zu betrachten. Vielmehr können einzelne Elemente, z. B. Schichten, zum besseren Verständnis und/oder zur besseren Darstellbarkeit übertrieben groß, etwa übertrieben dick, dargestellt sein.The Figure is not to be considered to scale. Rather, individual elements, for. B. layers, for better understanding and / or for better presentation exaggerated big, about exaggeratedly thick, to be represented.

Der optoelektronische Halbleiterkörper weist in Richtung von einer Vorderseite zu einer der Vorderseite gegenüberliegenden Rückseite eine erste n-leitende Schicht 1, einen Tunnelübergang 2, eine p-leitende Schicht 3, eine aktive Schicht 4 und eine zweite n-leitende Schicht 5 auf.The optoelectronic semiconductor body has a first n-conductive layer in the direction from a front side to a rear side opposite the front side 1 , a tunnel crossing 2 , a p-type layer 3 , an active layer 4 and a second n-type layer 5 on.

Die epitaktische Halbleiterschichtenfolge basiert beispielsweise auf dem Halbleitermaterial AlInGaN. Unter dem Ausdruck "basiert auf dem Halbleitermaterial AlInGaN" wird im vorliegenden Zusammenhang verstanden, dass die Halbleiterschichtenfolge oder zumindest ein Teil davon, besonders bevorzugt zumindest die aktive Schicht AlnInmGa1-n-mN aufweist oder daraus besteht, wobei 0 ≤ n ≤ 1, 0 ≤ m ≤ 1 und n + m ≤ 1. Dabei muss dieses Material nicht zwingend eine mathematisch exakte Zusammensetzung nach obiger Formel aufweisen. Vielmehr kann es beispielsweise ein oder mehrere Dotierstoffe sowie zusätzliche Bestandteile aufweisen. Der Einfachheit halber beinhaltet obige Formel jedoch nur die wesentlichen Bestandteile des Kristallgitters (Al, In, Ga, N), auch wenn diese teilweise durch geringe Mengen weiterer Stoffe ersetzt und/oder ergänzt sein können.The epitaxial semiconductor layer sequence is based, for example, on the semiconductor material AlInGaN. In the present context, the expression "based on the semiconductor material AlInGaN" is understood to mean that the semiconductor layer sequence or at least a part thereof, particularly preferably at least the active layer, has or consists of Al n In m Ga 1-nm N, where 0 ≦ n ≦ 1, 0 ≤ m ≤ 1 and n + m ≤ 1. This material does not necessarily have to have a mathematically exact composition according to the above formula. Rather, it may, for example, have one or more dopants and additional constituents. For the sake of simplicity, however, the above formula contains only the essential constituents of the crystal lattice (Al, In, Ga, N), even if these can be partially replaced and / or supplemented by small amounts of further substances.

Die aktive Schicht 4 ist vorliegend zur Emission elektromagnetischer Strahlung vorgesehen. Insbesondere weist sie einen pn-Übergang, eine Doppelheterostruktur, eine Einfachquantentopfstruktur oder eine Mehrfachquantentopfstruktur zur Strahlungserzeugung auf. Der Begriff „Quantentopfstruktur" entfaltet dabei keine Bedeutung hinsichtlich der Dimensionalität der Quantisierung. Es kann sich um Quantenpunkte, Quantendrähte oder mindestens einen Quantenfilm handeln.The active layer 4 is provided in this case for the emission of electromagnetic radiation. In particular, it has a pn junction, a double heterostructure, a single quantum well structure or a multiple quantum well structure for generating radiation. The term "quantum well structure" has no significance with regard to the dimensionality of the quantization, which may be quantum dots, quantum wires or at least one quantum film.

Der Tunnelübergang 2 weist vorliegend eine stark n-dotierte n-Typ Tunnelübergangsschicht, eine stark p-dotierte p-Typ Tunnelübergangsschicht und eine undotierte oder – insbesondere mit Mg als p-Dotierstoff dotierte – Zwischenschicht zwischen diesen auf. Die n-Typ Tunnelübergangsschicht und/oder die p-Typ Tunnelübergangsschicht können als Übergitter alternierender Schichten ausgebildet sein.The tunnel crossing 2 In the present case, a heavily n-doped n-type tunnel junction layer, a heavily p-doped p-type tunnel junction layer and an undoped or - in particular doped with Mg as p-type dopant - intermediate layer between them. The n-type tunnel junction layer and / or the p-type tunnel junction layer may be formed as superlattices of alternating layers.

Eine von der aktiven Schicht 4 abgewandte Hauptfläche 100 der ersten n-leitenden Schicht 1, also die vorderseitige Hauptfläche, ist mit Auskoppelstrukturen 110 zur Lichtstreuung versehen. Beispielsweise können die Auskoppelstrukturen 110 in der ersten n-leitenden Schicht 1 selbst ausgebildet sein. Alternativ können sie auch als separate Schicht auf diese aufgebracht sein. Bei der separaten Schicht kann es sich z. B. um einen photonischen Kristall, einen photonischen Quasikristall oder eine nicht periodische Auskoppelstruktur handeln.One of the active layer 4 opposite main surface 100 the first n-type layer 1 , so the front main surface, is with Auskoppelstrukturen 110 provided for light scattering. example wise, the coupling-out structures 110 in the first n-type layer 1 be self-trained. Alternatively, they can also be applied as a separate layer on these. The separate layer may be z. Example, a photonic crystal, a photonic quasi-crystal or a non-periodic coupling-out structure.

Bei einer Ausgestaltung ist die vorderseitige Hauptfläche 100 der ersten n-leitenden Schicht 1 mit Auskoppelstrukturen 110 strukturiert, die eine Höhe zwischen 100 und 1000 nm, vorzugsweise zwischen 150 und 500 nm, aufweisen und eine laterale Ausdehnung zwischen 50 und 800 nm, vorzugsweise zwischen 80 und 500 nm, aufweisen. Beispielsweise hat der Querschnitt der Auskoppelstrukturen 110 eine elliptische, kreisförmige, rechteckige oder quadratische Kontur.In one embodiment, the front-side main surface 100 the first n-type layer 1 with coupling-out structures 110 structured, which have a height between 100 and 1000 nm, preferably between 150 and 500 nm, and have a lateral extension between 50 and 800 nm, preferably between 80 and 500 nm. For example, the cross section of the coupling-out structures 110 an elliptical, circular, rectangular or square contour.

Auf die rückseitige Hauptfläche 500 der zweiten n-leitenden Schicht 5 ist eine dielektrische Schicht 6 aufgebracht. Bei der dielektrischen Schicht 6 kann es sich beispielsweise um eine SiO2-Schicht handeln. Vorzugsweise ist die dielektrische Schicht 6 als Schichtenfolge dielektrischer Schichten mit alternierend hohem und niedrigem Brechungsindex ausgebildet, sodass sie einen verteilten Bragg-Reflektor darstellt. Beispielsweise enthält sie eine Schichtenfolge aus Paaren alternierender SiO2- und TiO2 Schichten. Auf diese Weise wird ein besonders hoher Anteil der von der aktiven Schicht 4 in rückseitiger Richtung emittierten elektromagnetischen Strahlung in Richtung der vorderseitigen Hauptfläche 100 zurück reflektiert.On the back main surface 500 the second n-type layer 5 is a dielectric layer 6 applied. In the dielectric layer 6 it may be, for example, a SiO 2 layer. Preferably, the dielectric layer is 6 formed as a layer sequence of dielectric layers with alternating high and low refractive index, so that it represents a distributed Bragg reflector. For example, it contains a layer sequence of pairs of alternating SiO 2 and TiO 2 layers. In this way, a particularly high proportion of the active layer 4 Electromagnetic radiation emitted in the rear direction in the direction of the front-side main surface 100 reflected back.

Die erste n-leitende Schicht weist zwei n-dotierte Bereich 11, 13 auf, die beispielsweise mit Si als n-Dotierstoff dotiert sind. Ein nominell undotierter Bereich 12 folgt dem ersten n-dotierten Bereich 11 in Richtung von der vorderseitigen Hauptfläche 100 zur aktiven Schicht 4 hin nach und geht dem zweiten n-dotierten Bereich 13 voraus.The first n-type layer has two n-type regions 11 . 13 on, for example, doped with Si as n-dopant. A nominally undoped area 12 follows the first n-doped region 11 in the direction of the frontal main surface 100 to the active layer 4 and goes to the second n-doped region 13 ahead.

Die dielektrische Schicht 6 enthält Öffnungen 60, in denen die zweite n-leitende Schicht von der dielektrischen Schicht 6 unbedeckt ist.The dielectric layer 6 contains openings 60 in which the second n-type layer of the dielectric layer 6 is uncovered.

Die dielektrische Schicht 6 erstreckt sich in Richtung von der zweiten n-leitenden Schicht 5 zur ersten n-leitenden Schicht 1, also in Richtung von der Rückseite zur Vorderseite, durch einen Durchbruch 40 der aktiven Schicht 4.The dielectric layer 6 extends in the direction of the second n-type layer 5 to the first n-type layer 1 , ie in the direction from the back to the front, through a breakthrough 40 the active layer 4 ,

Mit anderen Worten ist in der epitaktischen Halbleiterschichtenfolge eine Ausnehmung ausgebildet, insbesondere in Form eines Sacklochs. Die Ausnehmung verläuft durch die zweite n-leitende Schicht 5, die aktive Schicht 4, die p-leitende Schicht 3 und den Tunnelübergang 2 hindurch bis zur ersten n-leitenden Schicht 1. Vorliegend verläuft sie auch durch den zweiten n-dotierten Bereich 13 der ersten n-leitenden Schicht 1 hindurch bis zu dem nominell undotierten Bereich 12.In other words, a recess is formed in the epitaxial semiconductor layer sequence, in particular in the form of a blind hole. The recess extends through the second n-conductive layer 5 , the active layer 4 , the p-type layer 3 and the tunnel crossing 2 through to the first n-type layer 1 , In the present case, it also passes through the second n-doped region 13 the first n-type layer 1 through to the nominal undoped area 12 ,

Die Seitenwand oder die Seitenwände der Ausnehmung sind zweckmäßigerweise von der dielektrischen Schicht 6 bedeckt.The side wall or the side walls of the recess are expediently of the dielectric layer 6 covered.

Eine elektrische Anschlussschicht 7 ist auf der dielektrischen Schicht 6 ausgebildet. Sie weist vorliegend Aluminium auf oder besteht daraus. Die elektrische Anschlussschicht 7 erstreckt sich durch die Öffnungen 60 hindurch zur zweiten n-leitenden Schicht 5. Auf diese Weise ist die aktive Schicht 4 rückseitig elektrisch angeschlossen.An electrical connection layer 7 is on the dielectric layer 6 educated. It has in the present case aluminum or consists of it. The electrical connection layer 7 extends through the openings 60 through to the second n-type layer 5 , This way is the active layer 4 electrically connected at the back.

Ein Ausläufer 70 der elektrischen Anschlussschicht 7 erstreckt sich durch den Durchbruch 40 der aktiven Schicht 4 hindurch in der Ausnehmung bis zu dem nominell undotierten Bereich 12 der ersten n-leitenden Schicht 1. Mittels der die Seitenwand oder die Seitenwände der Ausnehmung bedeckenden dielektrischen Schicht 6, die den Ausläufer 70 lateral umschließt, ist die Gefahr eines Kurzschlusses der aktiven Schicht 4 durch den Ausläufer 70 der elektrischen Anschlussschicht 7 verringert.An offshoot 70 the electrical connection layer 7 extends through the breakthrough 40 the active layer 4 through the recess to the nominal undoped area 12 the first n-type layer 1 , By means of the side wall or the side walls of the recess covering the dielectric layer 6 that the foothills 70 encloses laterally, the risk of short circuit of the active layer 4 through the foothills 70 the electrical connection layer 7 reduced.

Ein der ersten n-leitenden Schicht 1 benachbartes Randstück 710 des Ausläufers 70 der elektrischen Anschlussschicht 7 weist ein Metall mit einer hohen Austrittsarbeit – vorliegend Pt – auf. Zwischen diesem vorderseitigen Randstück 710 und dem nominell undotierten Bereich 12 der ersten n-leitenden Schicht 1 ist ein Schottky-Kontakt 9 ausgebildet, der eine Schutzdiode darstellt.One of the first n-type layer 1 adjacent edge piece 710 of the foothill 70 the electrical connection layer 7 has a metal with a high work function - in this case Pt - on. Between this front edge piece 710 and the nominal undoped area 12 the first n-type layer 1 is a Schottky contact 9 formed, which is a protective diode.

Alternativ ist auch denkbar, dass zwischen dem Ausläufer 70 und der ersten n-leitenden Schicht 1 ein pn-Übergang als Schutzdiode ausgebildet ist, etwa mittels einer p-leitenden Schicht in der Ausnehmung zwischen dem Ausläufer 70 und der n-leitenden Schicht 1.Alternatively, it is also conceivable that between the spur 70 and the first n-type layer 1 a pn junction is formed as a protective diode, for example by means of a p-type layer in the recess between the spur 70 and the n-type layer 1 ,

Die Durchlassrichtung des Schottky-Kontakts 9 und der aktiven Schicht 4 sind entgegengesetzt gepolt. Wird an die elektrische Anschlussschicht 7 und die weitere elektrische Anschlussschicht 8 eine Spannung derart angelegt, dass die aktive Schicht in Vorwärtsrichtung betrieben wird, sperrt der Schottky-Kontakt 9, sodass die Gefahr von Verlusten durch Leckströme nur gering ist. Bei Anlegen einer Spannung in umgekehrter Richtung kann ein Strom durch den Schottky-Kontakt 9 fließen, sodass die Gefahr einer Beschädigung der aktiven Schicht mit Vorteil verringert ist.The forward direction of the Schottky contact 9 and the active layer 4 are polar oppositely. Connected to the electrical connection layer 7 and the further electrical connection layer 8th applied a voltage such that the active layer is operated in the forward direction, closes the Schottky contact 9 so that the risk of leakage through leakage is low. Applying a voltage in the reverse direction may cause a current through the Schottky contact 9 flow, so that the risk of damage to the active layer is advantageously reduced.

Die vorderseitige Hauptfläche 100 der ersten n-leitenden Schicht ist stellenweise von einer weiteren elektrischen Anschlussschicht 8 bedeckt. Vorliegend handelt es sich bei der weiteren elektrischen Anschlussschicht 8 um ein metallisches Bondpad, das einen Mittelbereich der vorderseitigen Hauptfläche 100 der ersten n-leitenden Schicht 1 bedeckt. Zweckmäßigerweise ist/sind die von der weiteren elektrischen Anschlussschicht 8 bedeckte(n) Stelle(n) nicht aufgeraut oder strukturiert.The frontal main surface 100 The first n-type layer is in places of another electrical connection layer 8th covered. In the present case, it is in the further electrical connection layer 8th around a metal bonding pad, which is a central area of the front-side main surface 100 the first n-type layer 1 covered. Expediently, these are / are those of the further electrical connection layer 8th Covered area (s) not roughened or structured.

In Draufsicht auf die vorderseitige Hauptfläche 100 überlappen der sich durch den Durchbruch 40 erstreckende Ausläufer 70 der elektrischen Anschlussschicht 7 und die weitere elektrische Anschlussschicht 8. Insbesondere ist die laterale Ausdehnung des Ausläufers 70 und der weiteren elektrischen Anschlussschicht 8 etwa gleich groß. Auf diese Weise wird mit Vorteil unterhalb des Bondpads 8 von der aktiven Schicht 4 keine Strahlung erzeugt.In plan view of the front side main surface 100 overlap with each other through the breakthrough 40 extending spurs 70 the electrical connection layer 7 and the further electrical connection layer 8th , In particular, the lateral extent of the tail is 70 and the further electrical connection layer 8th about the same size. In this way, advantageously below the bondpad 8th from the active layer 4 no radiation generated.

Die Erfindung ist nicht durch die Beschreibung anhand des Ausführungsbeispiels auf dieses beschränkt. Vielmehr umfasst sie jedes neue Merkmal sowie die Kombination von Merkmalen, auch wenn dieses Merkmal oder diese Kombination von Merkmalen in dem Ausführungsbeispiel oder in den Patentansprüchen nicht explizit angegeben ist.The Invention is not by the description with reference to the embodiment limited to this. Rather, it encompasses every new one Characteristic as well as the combination of features, even if this feature or this combination of features in the embodiment or is not explicitly indicated in the claims.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

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  • - WO 02/13281 A1 [0036] WO 02/13281 A1 [0036]

Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature

  • - I. Schnitzer et al., Appl. Phys. Lett. 63 (16) 18. Oktober 1993, Seiten 2174–2176 [0036] I. Schnitzer et al., Appl. Phys. Lett. 63 (16) 18 October 1993, pages 2174-2176 [0036]

Claims (15)

Optoelektronischer Halbleiterkörper mit einer epitaktischen Halbleiterschichtenfolge, die eine aktive Schicht enthält, welche zur Erzeugung und/oder zum Empfang elektromagnetischer Strahlung vorgesehen ist, wobei die epitaktische Halbleiterschichtenfolge eine erste n-leitende Schicht und eine zweite n-leitende Schicht enthält, zwischen denen die aktive Schicht angeordnet ist, eine elektrische Anschlussschicht auf der zweiten n-leitenden Schicht angeordnet ist, sich ein Ausläufer der elektrischen Anschlussschicht durch einen Durchbruch der aktiven Schicht hindurch zu der ersten n-leitenden Schicht erstreckt, und zwischen dem Ausläufer der elektrischen Anschlussschicht und der ersten n-leitenden Schicht eine Schutzdiode ausgebildet ist.Optoelectronic semiconductor body with an epitaxial semiconductor layer sequence that has an active Layer containing which for generating and / or for receiving electromagnetic radiation is provided, wherein the epitaxial Semiconductor layer sequence, a first n-type layer and a contains second n-type layer, between which the active layer is arranged, an electrical connection layer on the second n-type layer is arranged, a spur the electrical connection layer through a breakthrough of active Layer extends to the first n-type layer, and between the tail of the electrical connection layer and the first n-type layer, a protection diode is formed. Optoelektronischer Halbleiterkörper gemäß Anspruch 1, bei dem die Schutzdiode ein Schottky-Kontakt ist.Optoelectronic semiconductor body according to claim 1, in which the protective diode is a Schottky contact. Optoelektronischer Halbleiterkörper gemäß Anspruch 1 oder 2, mit einer weiteren elektrischen Anschlussschicht, die auf einer der elektrischen Anschlussschicht gegenüberliegenden Seite der ersten n-leitenden Schicht angeordnet ist, wobei die weitere elektrische Anschlussschicht und der Ausläufer der elektrischen Anschlussschicht lateral überlappen.Optoelectronic semiconductor body according to claim 1 or 2, with another electrical connection layer, the on one of the electrical connection layer opposite Side of the first n-type layer is disposed, wherein the further electrical Terminal layer and the tail of the electrical connection layer overlap laterally. Optoelektronischer Halbleiterkörper gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die erste n-leitende Schicht mindestens einen n-dotierten Bereich und einen nominell undotierten Bereich aufweist und die Schutz diode zwischen dem Ausläufer der elektrischen Anschlussschicht und dem gering n-dotierten oder undotierten Bereich ausgebildet ist.Optoelectronic semiconductor body according to a of the preceding claims, wherein the first n-type Layer at least one n-doped region and a nominal has undoped area and the protective diode between the spur the electrical connection layer and the low n-doped or undoped area is formed. Optoelektronischer Halbleiterkörper gemäß Anspruch 4, bei dem die erste n-dotierte Schicht einen ersten n-dotierten Bereich, den nominell undotierten Bereich und einen zweiten n-dotierten Bereich aufweist, die in Richtung von der aktiven Schicht weg aufeinander folgen.Optoelectronic semiconductor body according to claim 4, in which the first n-doped layer has a first n-doped layer Range, the nominal undoped area and a second n-doped area Area which faces away from each other in the direction of the active layer consequences. Optoelektronischer Halbleiterkörper gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der Ausläufer der elektrischen Anschlussschicht ein der ersten n-leitenden Schicht benachbartes Randstück aufweist, das ein Metall mit einer hohen Austrittsarbeit aufweist.Optoelectronic semiconductor body according to a of the preceding claims, wherein the tail the electrical connection layer one of the first n-type layer having adjacent edge piece, which is a metal with a having high work function. Optoelektronischer Halbleiterkörper gemäß Anspruch 6, bei dem das Randstück Pt und/oder Pd aufweist.Optoelectronic semiconductor body according to claim 6, wherein the edge piece has Pt and / or Pd. Optoelektronischer Halbeiterkörper gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, der zwischen der zweiten n-leitenden Schicht und der elektrischen Anschlussschicht eine dielektrische Schicht mit mindestens einer Öffnung aufweist und die elektrische Anschlussschicht im Bereich der Öffnung an die zweite n-leitende Schicht angrenzt.Optoelectronic semiconductor body according to a of the preceding claims, between the second n-type layer and the electrical connection layer, a dielectric Layer having at least one opening and the electrical connection layer in the region of the opening to the second n-type layer borders. Optoelektronischer Halbeiterkörper gemäß Anspruch 8, bei dem sich die dielektrische Schicht durch den Durchbruch der aktiven Schicht hindurch zu der ersten n-leitenden Schicht erstreckt.Optoelectronic semiconductor body according to claim 8, in which the dielectric layer through the breakthrough of the extending active layer to the first n-type layer. Optoelektronischer Halbeiterkörper gemäß einem der Ansprüche 8 oder 9, bei dem die dielektrische Schicht und/oder die elektrische Anschlussschicht zumindest einen Teil der von der aktiven Schicht emittierten oder in Richtung der elektrischen Anschlussschicht durchgelassenen elektromagnetischen Strahlung in Richtung der ersten n-leitenden Schicht zurück reflektiert.Optoelectronic semiconductor body according to a of claims 8 or 9, wherein the dielectric layer and / or the electrical connection layer at least part of the emitted active layer or in the direction of the electrical connection layer transmitted electromagnetic radiation in the direction of the first n-conductive layer reflected back. Optoelektronischer Halbeiterkörper gemäß Anspruch 10, bei dem die dielektrische Schicht eine Schichtenfolge aus Schichten mit alternierend großem und kleinem Brechungsindex aufweist.Optoelectronic semiconductor body according to claim 10, in which the dielectric layer is a layer sequence of layers having alternating large and small refractive indices. Optoelektronischer Halbeiterkörper gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, der einen Tunnelübergang zwischen der ersten n-leitenden Schicht und der aktiven Schicht aufweist.Optoelectronic semiconductor body according to a of the preceding claims, which is a tunnel junction between the first n-type layer and the active layer having. Optoelektronischer Halbeiterkörper gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem eine von der aktiven Schicht abgewandte Hauptfläche der ersten n-leitenden Schicht aufgeraut und/oder strukturiert ist.Optoelectronic semiconductor body according to a of the preceding claims, wherein one of the active Layer facing away from the main surface of the first n-type layer roughened and / or structured. Optoelektronischer Halbeiterkörper gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, der frei von einem Aufwachssubstrat ist.Optoelectronic semiconductor body according to a of the preceding claims, free from a growth substrate is. Optoelektronischer Halbeiterkörper gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die epitaktische Halbleiterschichtenfolge AlInGaN aufweist.Optoelectronic semiconductor body according to a of the preceding claims, wherein the epitaxial Semiconductor layer sequence AlInGaN has.
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