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Die vorliegende Erfindung betrifft ein optoelektronisches Bauelement gemäß Patentanspruch 1 sowie ein Verfahren zum Herstellen eines optoelektronischen Bauelements gemäß Patentanspruch 13.
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Es ist bekannt, dass Nitridhalbleiterchips, beispielsweise optoelektronische Nitridhalbleiterchips, bereits durch sehr kleine elektrostatische Entladungen (ESD) dauerhaft geschädigt oder zerstört werden können. Wird bei der Herstellung solcher Halbleiterchips ein Saphir-aufweisendes Substrat verwendet, so entsteht beim epitaktischen Aufwachsen einer Nitridhalbleiter-Schichtenfolge ein Kristall mit einer hohen Versetzungsdichte. Die Versetzungen wirken als Leckstrompfade, über die im Fall einer ESD-Belastung Leckströme fließen können, was zu einer Beschädigung oder Zerstörung des Nitridhalbleiterchips führen kann.
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Zur Vermeidung von Beschädigungen durch elektrostatische Entladungen sind schützende Maßnahmen erforderlich. Es ist bekannt, Nitridhalbleiterchips mit separaten Schutzdioden zu verbinden und in einem gemeinsamen Gehäuse anzuordnen. Im Fall einer ESD-Belastung kann der Ladungspuls über die Schutzdiode abfließen, ohne den Nitridhalbleiterchip zu schädigen. Allerdings erhöht sich durch die separate Schutzdiode die erforderliche Größe des gemeinsamen Gehäuses.
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Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein optoelektronisches Bauelement bereitzustellen. Diese Aufgabe wird durch ein optoelektronisches Bauelement mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Verfahren zum Herstellen eines optoelektronischen Bauelements anzugeben. Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 13 gelöst. In den abhängigen Ansprüchen sind verschiedene Weiterbildungen angegeben.
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Ein optoelektronisches Bauelement umfasst eine Halbleiter-Schichtstruktur, die eine Quantenfilmstruktur und eine p-dotierte Schicht aufweist, die oberhalb der Quantenfilmstruktur angeordnet ist. Dabei umfasst die p-dotierte Schicht mindestens eine erste Teilschicht und eine zweite Teilschicht. Die zweite Teilschicht weist einen höheren Dotiergrad auf als die erste Teilschicht. Vorteilhafterweise weist die höher dotierte zweite Teilschicht eine höhere elektrische Leitfähigkeit auf. Im Fall einer ESD-Belastung des optoelektronischen Bauelements wird ein durch die Halbleiter-Schichtstruktur fließender Leckstrom dadurch in der zweiten Teilschicht der p-dotierten Schicht in lateraler Richtung aufgeweitet und verteilt. Dies wirkt einer engen räumlichen Begrenzung des Leckstroms entgegen und verhindert übermäßig große lokale Stromdichten. Vorteilhafterweise kann dadurch das Risiko einer Beschädigung des optoelektronischen Bauelements im Falle einer ESD-Belastung verringert werden. Daraus ergibt sich vorteilhafterweise ein integrierter ESD-Schutz des optoelektronischen Bauelements, der ohne Maßnahmen auskommt, die mit einer verschlechterten Kristallqualität der Halbleiter-Schichtstruktur des optoelektronischen Bauelements einhergehen. Durch den integrierten ESD-Schutz des optoelektronischen Bauelements kann vorteilhafterweise auch auf ein Vorsehen einer externen Schutzdiode verzichtet werden, wodurch das optoelektronische kostengünstiger hergestellt und mit kleineren Abmessungen ausgebildet werden kann.
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In einer Ausführungsform des optoelektronischen Bauelements weist die erste Teilschicht einen Dotiergrad auf, der kleiner als 5 × 10^18 pro Kubikzentimeter ist und bevorzugt 0 beträgt. Vorteilhafterweise weist die erste Teilschicht dann eine stark reduzierte Leitfähigkeit auf.
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In einer Ausführungsform des optoelektronischen Bauelements weist die zweite Teilschicht einen Dotiergrad auf, der zwischen 1 × 10^18 pro Kubikzentimeter und 1,5 × 10^20 pro Kubikzentimeter liegt, bevorzugt zwischen 2 × 10^19 pro Kubikzentimeter und 8 × 10^19 pro Kubikzentimeter. Beispielsweise kann die zweite Teilschicht einen Dotiergrad aufweisen, der 4 × 10^19 pro Kubikzentimeter beträgt. Vorteilhafterweise weist die zweite Teilschicht dann eine wesentlich höhere Leitfähigkeit auf als die erste Teilschicht. Hierdurch können parallel zur Wachstumsrichtung durch die Halbleiter-Schichtstruktur des optoelektronischen Bauelements fließende Leckströme in der zweiten Teilschicht in lateraler Richtung aufgeweitet werden.
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In einer Ausführungsform des optoelektronischen Bauelements weisen die erste Teilschicht und die zweite Teilschicht jeweils eine Dicke zwischen 1 nm und 50 nm auf, bevorzugt eine Dicke zwischen 5 nm und 20 nm, besonders bevorzugt eine Dicke zwischen 8 nm und 12 nm. Beispielsweise können die erste Teilschicht und die zweite Teilschicht jeweils eine Dicke von 10 nm aufweisen. Teilschichten dieser Dicke haben sich vorteilhafterweise in Versuchen als besonders günstig erwiesen.
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In einer Ausführungsform des optoelektronischen Bauelements umfasst die p-dotierte Schicht mehrere erste Teilschichten und zweite Teilschichten, die jeweils abwechselnd aufeinander folgen. Vorteilhafterweise bewirken die mehreren zweiten Teilschichten jeweils eine Stromverteilung eines im Falle einer ESD-Belastung in Wachstumsrichtung durch die Halbleiter-Schichtstruktur des optoelektronischen Bauelements fließenden Leckstroms, wodurch die Gefahr einer Beschädigung des optoelektronischen Bauelements durch einen solchen Leckstrom reduziert wird.
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In einer Ausführungsform des optoelektronischen Bauelements umfasst die p-dotierte Schicht zwischen 1 und 50 erste Teilschichten, bevorzugt drei erste Teilschichten. Vorteilhafterweise haben Versuche gezeigt, dass eine Zahl von drei ersten Teilschichten der p-dotierten Schicht einen besonders günstigen Effekt bewirken kann.
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In einer Ausführungsform des optoelektronischen Bauelements weisen zwei zweite Teilschichten unterschiedliche Dotiergrade auf. Vorteilhafterweise kann die Dotierung der p-dotierten Schicht dadurch sowohl moduliert als auch einer zusätzlichen Variation unterworfen sein. Es ist auch möglich, dass zwei erste Teilschichten unterschiedliche Dotiergrade aufweisen.
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In einer Ausführungsform des optoelektronischen Bauelements ist zwischen der Quantenfilmstruktur und der p-dotierten Schicht eine Abstandsschicht angeordnet. Vorteilhafterweise wird dadurch eine nachteilige Beeinflussung der Quantenfilmstruktur durch die Dotierung der p-dotierten Schicht vermieden.
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In einer Ausführungsform des optoelektronischen Bauelements weist die Abstandsschicht eine Dicke zwischen 2 nm und 120 nm auf. Bevorzugt weist die Abstandsschicht eine Dicke zwischen 10 nm und 50 nm auf. Besonders bevorzugt weist die Abstandsschicht eine Dicke zwischen 20 nm und 30 nm auf. Beispielsweise kann die Abstandsschicht eine Dicke von etwa 25 nm aufweisen. Eine Abstandsschicht dieser Dicke verhindert vorteilhafterweise eine negative Beeinflussung der Quantenfilmstruktur durch die Dotierung der p-dotierten Schicht, ohne die Quantenfilmstruktur und die p-dotierte Schicht übermäßig weit voneinander zu beabstanden.
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In einer Ausführungsform des optoelektronischen Bauelements umfasst die Abstandsschicht eine erste Abstands-Teilschicht mit einem geringeren Dotiergrad und eine zweite Abstands-Teilschicht mit einem höheren Dotiergrad. Dabei ist die erste Abstands-Teilschicht näher an der Quantenfilmstruktur angeordnet als die zweite Abstands-Teilschicht. Vorteilhafterweise wird ein Dotiergrad in Wachstumsrichtung der Halbleiter-Schichtstruktur in der Abstandsschicht dadurch zwischen dem Dotierniveau der Quantenfilmstruktur und dem Dotierniveau der p-dotierten Schicht erhöht. Die Erhöhung des Dotiergrads in der Abstandsschicht kann dabei beispielsweise stufenförmig oder kontinuierlich erfolgen.
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In einer Ausführungsform des optoelektronischen Bauelements ist die p-dotierte Schicht mit Magnesium, Kohlenstoff oder Bor dotiert. Vorteilhafterweise haben sich diese Dotierstoffe als zweckmäßig erwiesen. Eine Dotierung der p-dotierten Schicht mit Magnesium ist besonders bevorzugt.
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In einer Ausführungsform des optoelektronischen Bauelements weist die p-dotierte Schicht einen Indiumanteil von weniger als 30 % auf, bevorzugt einen Indiumanteil von 0 %. Außerdem weist die p-dotierte Schicht dabei einen Aluminiumanteil von weniger als 30 % auf, bevorzugt einen Aluminiumanteil von 0 %. Vorteilhafterweise kann durch Anteile von Indium und/oder Aluminium eine Anpassung einer Bandlücke in der p-dotierten Schicht erfolgen.
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Ein Verfahren zum Herstellen eines optoelektronischen Bauelements umfasst Schritte zum Bereitstellen eines Substrats, zum Aufwachsen einer Quantenfilmstruktur, und zum Aufwachsen einer p-dotierten Schicht, wobei das Aufwachsen der p-dotierten Schicht ein Aufwachsen mindestens einer ersten Teilschicht und einer zweiten Teilschicht umfasst, wobei die zweite Teilschicht einen höheren Dotiergrad aufweist als die erste Teilschicht. Vorteilhafterweise kann durch dieses Verfahren ein optoelektronisches Bauelement mit einer Halbleiter-Schichtstruktur hergestellt werden, das einen integrierten ESD-Schutz aufweist. Der ESD-Schutz wird durch die höher dotierte zweite Teilschicht der p-dotierten Schicht bewirkt, der eine Verteilung eines im Fall einer ESD-Belastung durch die Halbleiter-Schichtstruktur fließenden Leckstroms in lateraler Richtung bewirken kann. Hierdurch kann vorteilhafterweise ein Risiko einer überkritisch hohen Stromdichte im Fall einer ESD-Belastung des optoelektronischen Bauelements und dadurch auch ein Risiko einer Beschädigung der Halbleiter-Schichtstruktur des optoelektronischen Bauelements reduziert werden. Vorteilhafterweise erfordert das optoelektronische Bauelement keine externe Schutzdiode, wodurch das optoelektronische Bauelement mit einem platzsparenden Gehäuse ausgestattet werden kann. Auch andere Maßnahmen zur Reduzierung eines Beschädigungsrisikos durch ESD-Belastungen, die mit einer eventuellen Verschlechterung der Kristallqualität in der Halbleiter-Schichtstruktur und damit einer Reduzierung einer Effizienz des optoelektronischen Bauelements einhergehen können, sind vorteilhafterweise nicht erforderlich.
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In einer Ausführungsform des Verfahrens werden mehrere erste Teilschichten und zweite Teilschichten jeweils abwechselnd aufgewachsen. Vorteilhafterweise können die mehreren zweiten Teilschichten dann jeweils eine Verteilung eines Leckstroms in lateraler Richtung bewirken, wodurch ein besonders wirksamer Schutz vor einer Beschädigung durch eine ESD-Belastung erreicht werden kann.
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In einer Ausführungsform des Verfahrens wird zwischen der Quantenfilmstruktur und der p-dotierten Schicht eine Abstandsschicht aufgewachsen. Vorteilhafterweise kann die Abstandsschicht eine nachteilige Beeinflussung der Quantenfilmstruktur durch die Dotierung der p-dotierten Schicht vermeiden.
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Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich im Zusammenhang mit der folgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele, die im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläutert werden. Dabei zeigen
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1 eine schematische Schnittdarstellung einer Halbleiter-Schichtstruktur eines optoelektronischen Bauelements;
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2 ein erstes Wachstumsdiagramm zur Erläuterung eines Verfahrens zur Herstellung der Halbleiter-Schichtstruktur; und
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3 ein zweites Wachstumsdiagramm zur Erläuterung des Herstellungsverfahrens.
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1 zeigt in stark schematisierter Darstellung einen Schnitt durch eine Halbleiter-Schichtstruktur 100 eines optoelektronischen Bauelements 10. Das optoelektronische Bauelement 10 kann beispielsweise ein Leuchtdioden-Bauelement sein. Die Halbleiter-Schichtstruktur 100 umfasst Schichten aus Nitrid-Verbindungshalbleitermaterialien. Die Halbleiter-Schichtstruktur 100 kann beispielsweise Schichten eines In-GaN-Verbindungshalbleitersystems aufweisen.
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Die Halbleiter-Schichtstruktur 100 des optoelektronischen Bauelements 10 ist durch epitaktisches Wachstum herstellbar. 2 zeigt ein schematisches erstes Wachstumsdiagramm 200 zur Erläuterung eines solchen Herstellungsverfahrens. 3 zeigt ein schematisches zweites Wachstumsdiagramm 300 zur weiteren Erläuterung des Herstellungsverfahrens. Auf horizontalen Achsen beider Wachstumsdiagramme 200, 300 ist eine fortschreitende Zeit 210 aufgetragen. Eine vertikale Achse des ersten Wachstumsdiagramms 200 zeigt eine Bandlückenenergie 220 eines zu einem festgelegten Zeitpunkt epitaktisch aufgewachsenen Materials. Eine vertikale Achse des zweiten Wachstumsdiagramms 300 zeigt einen p-Dotiergrad 320 einer zu einem festgelegten Zeitpunkt epitaktisch aufgewachsenen Schicht.
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Die Herstellung der Halbleiter-Schichtstruktur 100 des optoelektronischen Bauelements 10 beginnt mit der Bereitstellung eines Substrats 110. Das Substrat 110 kann beispielsweise Saphir aufweisen. Zum Ausgleich einer Gitterfehlanpassung zwischen einer Gitterkonstante des Materials des Substrats 110 und der Gitterkonstante des Nitrid-Verbindungshalbleitersystems der Halbleiter-Schichtstruktur 100 kann zunächst eine Pufferschicht 120 aufgewachsen werden. Die Pufferschicht 120 kann beispielsweise GaN aufweisen. Vor oder nach der Pufferschicht 120 können auch noch weitere, in 1 nicht dargestellte, Schichten aufgewachsen werden. Die Pufferschicht 120 kann auch entfallen.
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Nach dem epitaktischen Aufwachsen der Pufferschicht 120 und eventueller weiterer Schichten beginnt zu einem ersten Zeitpunkt 211 ein epitaktisches Wachstum einer n-dotierten Schicht 130. Die n-dotierte Schicht 130 wird aus einem Material mit einer zweiten Bandlückenenergie 222 aufgewachsen. Bei dem Material mit der zweiten Bandlückenenergie 222 kann es sich beispielsweise um GaN handeln. Die n-dotierte Schicht 130 wird mit einer n-Dotierung angelegt. Eine p-Dotierung erfolgt bevorzugt nicht. Somit weist die epitaktisch aufgewachsene n-dotierte Schicht 130 einen ersten p-Dotiergrad 321 auf, der bevorzugt den Wert 0 hat, wie dem zweiten Wachstumsdiagramm 300 der 3 zu entnehmen ist. Das Wachstum der ndotierten Schicht 130 erfolgt bis zu einem zweiten Zeitpunkt 212.
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Zum zweiten Zeitpunkt 212 beginnt ein epitaktisches Wachstum einer Quantenfilmstruktur 140. Das epitaktische Wachstum der Quantenfilmstruktur 140 dauert bis zu einem dritten Zeitpunkt 213.
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Die Quantenfilmstruktur 140 umfasst eine Mehrzahl in Wachstumsrichtung voneinander beabstandeter Quantenfilme, die durch zeitlich abwechselndes Aufwachsen eines Materials mit einer ersten Bandlückenenergie 221 und Aufwachsen eines Materials mit der zweiten Bandlückenenergie 222 entstehen. Die erste Bandlückenenergie 221 ist kleiner als die zweite Bandlückenenergie 222. Das Material mit der ersten Bandlückenenergie 221 kann beispielsweise InGaN aufweisen. Das Material mit der zweiten Bandlückenenergie 222 kann beispielsweise GaN aufweisen. Die aus dem Material mit der ersten Bandlückenenergie 221 hergestellten Abschnitte der Quantenfilmstruktur 140 bilden Quantenfilme, während die aus dem Material mit der zweiten Bandlückenenergie 222 hergestellten Bereiche der Quantenfilmstruktur 140 zwischen den Quantenfilmen angeordnete Barrieren bilden. Insgesamt kann die Quantenfilmstruktur 140 mit beispielsweise drei bis fünfzehn Quantenfilmen angelegt werden, bevorzugt mit drei bis acht Quantenfilmen, besonders bevorzugt mit fünf Quantenfilmen.
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Die Quantenfilmstruktur 140 wird ebenfalls mit einer p-Dotierung mit dem ersten Dotiergrad 321 angelegt, bevorzugt also gänzlich ohne p-Dotierung.
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Ab dem dritten Zeitpunkt 213 wird eine Abstandsschicht 150 der Halbleiter-Schichtstruktur 100 aufgewachsen. Die Abstandsschicht 150 wird aus einem Material mit der zweiten Bandlückenenergie 222 aufgewachsen, das beispielsweise GaN aufweist. Das Wachstum der Abstandsschicht 150 dauert bis zu einem fünften Zeitpunkt 215.
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Die Abstandsschicht 150 wird in Wachstumsrichtung der Halbleiter-Schichtstruktur 100 mit einer ersten Schichtdicke 153 angelegt. Die erste Schichtdicke 153 kann zwischen 2 nm und 120 nm betragen. Bevorzugt liegt die erste Schichtdicke 153 zwischen 10 nm und 50 nm. Besonders bevorzugt liegt die erste Schichtdicke 153 zwischen 20 nm und 30 nm. Beispielsweise kann die erste Schichtdicke 153 25 nm betragen.
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Die Abstandsschicht 150 dient dazu, die Quantenfilmstruktur 140 mit dem niedrigen ersten Dotiergrad 321 von einer in der Halbleiter-Schichtstruktur 100 nachfolgenden p-dotierten Schicht 160 mit höherem Dotiergrad zu beabstanden, um eine nachteilige Beeinflussung der Quantenfilmstruktur 140 durch die Dotierung der p-dotierten Schicht 160 zu vermeiden.
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Innerhalb der Abstandsschicht 150 wird der p-Dotiergrad 320 der Abstandsschicht 150 vom ersten Dotiergrad 321 auf einen höheren dritten Dotiergrad 323 angehoben. Der Anstieg des p-Dotiergrads innerhalb der Abstandsschicht 150 kann beispielsweise kontinuierlich über die gesamte Dicke 153 der Abstandsschicht 150 in Wachstumsrichtung der Halbleiter-Schichtstruktur 100 oder über einen Teil der Dicke 153 der Abstandsschicht 150 in Wachstumsrichtung der Halbleiter-Schichtstruktur 100 erfolgen. In diesem Fall ist die Abstandsschicht 150 gradientendotiert.
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Der Anstieg des p-Dotiergrads 320 der Abstandsschicht 150 in Wachstumsrichtung der Halbleiter-Schichtstruktur 100 kann jedoch auch in mehreren Stufen oder, wie in 1 und 3 schematisch dargestellt, in einer Stufe erfolgen. In diesem Fall ist die Abstandsschicht 150 in Wachstumsrichtung der Halbleiter-Schichtstruktur 100 in eine erste Abstands-Teilschicht 151 und eine zweite Abstands-Teilschicht 152 unterteilt. Die erste Abstands-Teilschicht 151 grenzt an die Quantenfilmstruktur 140 an. Die zweite Abstands-Teilschicht 152 grenzt an die erste Abstands-Teilschicht 151 und die der Abstandsschicht 150 nachfolgende p-dotierte Schicht 160 an. Die erste Abstands-Teilschicht 151 wird zwischen dem dritten Zeitpunkt 213 und einem vierten Zeitpunkt 214 aufgewachsen. Anschließend wird zwischen dem vierten Zeitpunkt 214 und dem fünften Zeitpunkt 215 die zweite Abstands-Teilschicht 152 aufgewachsen. Die erste Abstands-Teilschicht 151 wird mit dem ersten Dotiergrad 321 aufgewachsen. Die zweite Abstands-Teilschicht 152 wird mit dem dritten Dotiergrad 323 aufgewachsen.
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Zum fünften Zeitpunkt 215 beginnt das epitaktische Wachstum der p-dotierten Schicht 160 der Halbleiter-Schichtstruktur 100. Die p-dotierte Schicht 160 wird aus in Wachstumsrichtung der Halbleiter-Schichtstruktur 100 aufeinander folgenden Teilschichten gebildet. Zumindest umfasst die p-dotierte Schicht 160 eine erste Teilschicht 161, die während eines ersten Teilzeitraums 311 epitaktisch aufgewachsen wird, und eine zweite Teilschicht 162, die während eines dem ersten Teilzeitraum 311 zeitlich nachfolgenden zweiten Teilzeitraums 312 aufgewachsen wird. Bevorzugt umfasst die p-dotierte Schicht 160 jedoch eine Mehrzahl erster Teilschichten 161 und zweiter Teilschichten 162, die jeweils abwechselnd aufeinander folgen. Beispielsweise kann die p-dotierte Schicht 160 zwischen 1 und 50 erste Teilschichten 161 und eine entsprechende Anzahl zweiter Teilschichten 162 umfassen. Bevorzugt umfasst die p-dotierte Schicht 160 drei erste Teilschichten 161 und drei zweite Teilschichten 162.
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Alle ersten Teilschichten 161 der p-dotierten Schicht 160 weisen in Wachstumsrichtung der Halbleiter-Schichtstruktur 100 eine zweite Schichtdicke 163 auf. Alle zweiten Teilschichten 162 der p-dotierten Schicht 160 weisen in Wachstumsrichtung der Halbleiter-Schichtstruktur 100 jeweils eine dritte Schichtdicke 164 auf. Die zweite Schichtdicke 163 und die dritte Schichtdicke 164 können gleich groß sein, sich aber auch voneinander unterscheiden. Beispielsweise können die zweite Schichtdicke 163 und die dritte Schichtdicke 164 zwischen 1 nm und 50 nm liegen. Bevorzugt liegen die zweite Schichtdicke 163 und die dritte Schichtdicke 164 zwischen 5 nm und 20 nm. Besonders bevorzugt weisen die zweite Schichtdicke 163 und die dritte Schichtdicke 164 Werte zwischen 8 nm und 12 nm auf. Beispielsweise können die zweite Schichtdicke 163 und die dritte Schichtdicke 164 jeweils 10 nm betragen.
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Die Schichtdicken der ersten Teilschichten 161 und der zweiten Teilschichten 162 der p-dotierten Schicht 160 können in Wachstumsrichtung der Halbleiter-Schichtstruktur 100 auch variieren. Dann weisen unterschiedliche erste Teilschichten 161 unterschiedliche Schichtdicken auf und/oder unterschiedliche zweite Teilschichten 162 weisen unterschiedliche Schichtdicken auf.
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Die ersten Teilschichten 161 der p-dotierten Schicht 160 werden mit einer p-Dotierung mit einem zweiten Dotiergrad 322 aufgewachsen. Der zweite Dotiergrad 322 ist größer oder gleich dem ersten Dotiergrad 321 und kleiner als der dritte Dotiergrad 323. Der zweite Dotiergrad 322 ist kleiner als 5 × 10^18 pro Kubikzentimeter. Bevorzugt weist der zweite Dotiergrad 322 den Wert 0 auf.
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Die zweiten Teilschichten 162 der p-dotierten Schicht 160 werden mit einer p-Dotierung mit dem dritten Dotiergrad 323 aufgewachsen. Der dritte Dotiergrad 323 liegt zwischen 1 × 10^18 pro Kubikzentimeter und 1,5 × 10^20 pro Kubikzentimeter. Bevorzugt liegt der dritte Dotiergrad 323 zwischen 2 × 10^19 pro Kubikzentimeter und 8 × 10^19 pro Kubikzentimeter. Beispielsweise kann der dritte Dotiergrad 323 einen Wert von 4 × 10^19 pro Kubikzentimeter aufweisen.
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Es ist auch möglich, dass sich die Dotiergrade zweier oder mehrerer erster Teilschichten 161 der p-dotierten Schicht 160 und/oder die Dotiergrade zweier oder mehrerer zweiter Teilschichten 162 der p-dotierten Schicht 160 voneinander unterscheiden. Beispielsweise können zwei aufeinander folgende zweite Teilschichten 162 der p-dotierten Schicht 160 p-Dotierungen mit unterschiedlichen Dotiergraden aufweisen.
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Die p-dotierte Schicht 160 ist bevorzugt mit Magnesium dotiert. Es ist aber beispielsweise auch möglich, die p-dotierte Schicht 160 mit anderen Dotierstoffen wie Kohlenstoff oder Bor zu dotieren.
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Das epitaktische Aufwachsen der p-dotierten Schicht 160 der Halbleiter-Schichtstruktur 100 erfolgt bis zu einem sechsten Zeitpunkt 216. Anschließend können noch weitere Schichten der Halbleiter-Schichtstruktur 100 aufgewachsen werden, die in 1 nicht dargestellt sind.
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Die Erfindung wurde anhand der bevorzugten Ausführungsbeispiele näher illustriert und beschrieben. Dennoch ist die Erfindung nicht auf die offenbarten Beispiele eingeschränkt. Vielmehr können hieraus andere Variationen vom Fachmann abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- optoelektronisches Bauelement
- 100
- Halbleiter-Schichtstruktur
- 110
- Substrat
- 120
- Pufferschicht
- 130
- n-dotierte Schicht
- 140
- Quantenfilmstruktur
- 150
- Abstandsschicht
- 151
- erste Abstands-Teilschicht
- 152
- zweite Abstands-Teilschicht
- 153
- erste Schichtdicke (d1)
- 160
- p-dotierte Schicht
- 161
- erste Teilschicht
- 162
- zweite Teilschicht
- 163
- zweite Schichtdicke (d2)
- 164
- dritte Schichtdicke (d3)
- 200
- erstes Wachstumsdiagramm
- 210
- Zeit
- 211
- erster Zeitpunkt
- 212
- zweiter Zeitpunkt
- 213
- dritter Zeitpunkt
- 214
- vierter Zeitpunkt
- 215
- fünfter Zeitpunkt
- 216
- sechster Zeitpunkt
- 220
- Bandlückenenergie
- 221
- erste Bandlückenenergie (InGaN)
- 222
- zweite Bandlückenenergie (GaN)
- 300
- zweites Wachstumsdiagramm
- 311
- erster Teilzeitraum
- 312
- zweiter Teilzeitraum
- 320
- p-Dotiergrad
- 321
- erster Dotiergrad (x1 = 0)
- 322
- zweiter Dotiergrad (x2)
- 323
- dritter Dotiergrad (x3)
