DE102015120896A1 - Electronic component and method for producing an electronic component - Google Patents

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Abstract

Es wird ein elektronisches Bauteil angegeben, umfassend – eine erste Halbleiterschicht (11), – eine zweite Halbleiterschicht (12) und – eine aktive Zone (13) mit einer Quantentopfstruktur aufweisend eine Vielzahl von Quantentopfschichten (131), wobei – die aktive Zone (13) zusammenhängend zwischen der ersten Halbleiterschicht (11) und der zweiten Halbleiterschicht (12) ausgebildet ist, – die aktive Zone (13) zumindest eine Unterbrechung (2) aufweist, die sich in einer vertikalen Richtung (z) durch zumindest eine der Quantentopfschichten (131) hindurch erstreckt, – die zumindest eine Unterbrechung (2) mit einem Halbleitermaterial gebildet ist oder daraus besteht, und – die zumindest eine Unterbrechung (2) eine andere Materialzusammensetzung als die an die Unterbrechung (2) angrenzende Quantentopfschicht (131) aufweist.An electronic component is provided, comprising - a first semiconductor layer (11), - a second semiconductor layer (12) and - an active zone (13) having a quantum well structure comprising a plurality of quantum well layers (131), wherein - the active zone (13 ) is formed contiguously between the first semiconductor layer (11) and the second semiconductor layer (12), - the active zone (13) has at least one interruption (2) extending in a vertical direction (z) through at least one of the quantum well layers (131 ), - the at least one interruption (2) is formed with or consists of a semiconductor material, and - the at least one interruption (2) has a different material composition than the quantum well layer (131) adjoining the interruption (2).

Description

Es werden ein elektronisches Bauteil sowie ein Verfahren zur Herstellung eines elektronischen Bauteils angegeben.An electronic component and a method for producing an electronic component are specified.

Eine zu lösende Aufgabe besteht darin, ein elektronisches Bauteil mit einer verbesserten Strominjektion bereitzustellen. Eine weitere zu lösende Aufgabe besteht darin, ein Verfahren zur Herstellung eines elektronischen Bauteils mit einer verbesserten Strominjektion anzugeben.An object to be solved is to provide an electronic component with improved current injection. Another object to be achieved is to provide a method for producing an electronic component with improved current injection.

Es wird ein elektronisches Bauteil angegeben. Das elektronische Bauteil kann einen Heteroübergang (englisch: Heterojunction) umfassen. Bei dem elektronischen Bauteil kann es sich um ein elektronisches, insbesondere ein optoelektronisches, Halbleiterbauteil handeln. Beispielsweise handelt es sich bei dem elektronischen Bauteil um eine Leuchtdiode, eine Fotodiode, eine Laserdiode und/oder um einen Transistor.An electronic component is specified. The electronic component may comprise a heterojunction. The electronic component may be an electronic, in particular an optoelectronic, semiconductor component. By way of example, the electronic component is a light-emitting diode, a photodiode, a laser diode and / or a transistor.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des elektronischen Bauteils umfasst dieses eine erste Halbleiterschicht und eine zweite Halbleiterschicht. Die erste Halbleiterschicht und die zweite Halbleiterschicht können mit einem Halbleitermaterial gebildet sein. Hierbei und im Folgenden kann es sich bei einem "Halbleitermaterial" um ein Verbindungshalbleitermaterial, wie beispielsweise ein III-V-Verbindungshalbleitermaterial, und/oder um ein Elementhalbleitermaterial, wie beispielsweise ein Gruppe-IV-Halbleitermaterial, handeln. Bei der ersten und der zweiten Halbleiterschicht kann es sich beispielsweise um eine p-dotierte und um eine n-dotierte Halbleiterschicht handeln.According to at least one embodiment of the electronic component, this comprises a first semiconductor layer and a second semiconductor layer. The first semiconductor layer and the second semiconductor layer may be formed with a semiconductor material. Here and below, a "semiconductor material" may be a compound semiconductor material, such as, for example, a III-V compound semiconductor material, and / or an element semiconductor material, such as, for example, a group IV semiconductor material. The first and the second semiconductor layer may be, for example, a p-doped and an n-doped semiconductor layer.

Die erste Halbleitschicht und/oder die zweite Halbleiterschicht kann eine Haupterstreckungsrichtung aufweisen, in der sie sich in lateralen Richtungen erstreckt. Senkrecht zur Haupterstreckungsrichtung, in einer vertikalen Richtung, weist die erste Halbleiterschicht und/oder die zweite Halbleiterschicht eine Dicke auf. Die Dicke der ersten Halbleiterschicht beziehungsweise die Dicke der zweiten Halbleiterschicht ist klein gegen die Erstreckung der ersten Halbleiterschicht beziehungsweise der zweiten Halbleiterschicht in den lateralen Richtungen.The first semiconductor layer and / or the second semiconductor layer may have a main extension direction in which it extends in lateral directions. Perpendicular to the main extension direction, in a vertical direction, the first semiconductor layer and / or the second semiconductor layer has a thickness. The thickness of the first semiconductor layer or the thickness of the second semiconductor layer is small compared to the extent of the first semiconductor layer or the second semiconductor layer in the lateral directions.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst das elektronische Bauteil eine aktive Zone mit einer Quantentopfstruktur. Die Quantentopfstruktur umfasst eine Vielzahl von Quantentopfschichten. Insbesondere kann die Quantentopfstruktur und/oder die aktive Zone wenigstens zwei, bevorzugt wenigstens fünf und besonders bevorzugt wenigstens sieben Quantentopfschichten aufweisen. Die Quantentopfstruktur kann wenigstens eine Barriereschicht umfassen, die jeweils von zwei Quantentopfschichten umgeben sein kann. Eine Quantentopfschicht kann sich dadurch auszeichnen, dass Ladungsträger, insbesondere Elektronen, durch Einschluss (englisch: Confinement) innerhalb der Quantentopfschicht eine Quantisierung ihrer Energieeigenzustände erfahren können. Der Einschluss kann beispielsweise mittels der zumindest einen Barriereschicht erfolgen. Innerhalb der Quantentopfschicht kann die Bewegungsfreiheit der Ladungsträger in zumindest einer Raumdimension eingeschränkt sein.In accordance with at least one embodiment, the electronic component comprises an active zone with a quantum well structure. The quantum well structure includes a plurality of quantum well layers. In particular, the quantum well structure and / or the active zone may have at least two, preferably at least five and particularly preferably at least seven quantum well layers. The quantum well structure may comprise at least one barrier layer, each of which may be surrounded by two quantum well layers. A quantum well layer can be distinguished by the fact that charge carriers, in particular electrons, can undergo quantization of their energy eigenstates by confinement within the quantum well layer. The inclusion can be done for example by means of the at least one barrier layer. Within the quantum well layer, the freedom of movement of the charge carriers may be limited in at least one spatial dimension.

Die aktive Zone kann in der vertikalen Richtung zwischen der ersten Halbleiterschicht und der zweiten Halbleiterschicht angeordnet sein. Die aktive Zone kann mit einem Halbleitermaterial gebildet sein. Insbesondere kann die aktive Zone die gleichen Materialien wie die erste Halbleiterschicht und/oder die zweite Halbleiterschicht aufweisen. Es ist möglich, dass zwischen der ersten beziehungsweise zweiten Halbleiterschicht und der aktiven Zone weitere Schichten, wie beispielsweise wenigstens eine Zwischenschicht, angeordnet sind.The active region may be disposed in the vertical direction between the first semiconductor layer and the second semiconductor layer. The active zone may be formed with a semiconductor material. In particular, the active zone may comprise the same materials as the first semiconductor layer and / or the second semiconductor layer. It is possible for further layers, for example at least one intermediate layer, to be arranged between the first or second semiconductor layer and the active zone.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des elektronischen Bauteils ist die aktive Zone zusammenhängend zwischen der ersten Halbleiterschicht und der zweiten Halbleiterschicht ausgebildet. "Zusammenhängend ausgebildet" kann hierbei und im Folgenden bedeuten, dass die aktive Zone sich durchgängig zwischen den zwei Halbleiterschichten erstreckt. Es ist möglich, dass die aktive Zone keine Durchbrüche aufweist, die frei von einem Halbleitermaterial sind. Beispielsweise weist das elektronische Bauteil eine einzige aktive Zone auf, die zwischen einer einzigen ersten Halbleiterschicht und einer einzigen zweiten Halbleiterschicht angeordnet ist.In accordance with at least one embodiment of the electronic component, the active zone is formed integrally between the first semiconductor layer and the second semiconductor layer. In this context, "coherently formed" may mean that the active zone extends continuously between the two semiconductor layers. It is possible that the active zone has no openings which are free of a semiconductor material. By way of example, the electronic component has a single active zone, which is arranged between a single first semiconductor layer and a single second semiconductor layer.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des elektronischen Bauteils weist die aktive Zone zumindest eine Unterbrechung auf. Bei der zumindest einen Unterbrechung kann es sich um einen Bereich innerhalb der aktiven Zone und/oder innerhalb zumindest eines der Quantenfilme mit einem geringeren stöchiometrischen Anteil des bandlückensenkenden Materials im Vergleich zu der die Unterbrechung aufweisenden aktiven Zone beziehungsweise zu der an die Unterbrechung angrenzenden Quantentopfschicht handeln. Insbesondere ist es möglich, dass ein Unterschied der Bandlücken der zumindest einen Barriereschicht und der zumindest einen Unterbrechung im Vergleich zu dem Unterschied der Bandlücken der zumindest einen Barriereschicht und der Quantentopfschichten reduziert ist. Beispielsweise kann die zumindest eine Unterbrechung polarisationsladungssenkende Eigenschaften aufweisen.In accordance with at least one embodiment of the electronic component, the active zone has at least one interruption. The at least one interruption may be an area within the active zone and / or within at least one of the quantum well films having a smaller stoichiometric amount of the bandgap lowering material compared to the discontinuous active area or the quantum well layer adjacent to the interruption. In particular, it is possible that a difference of the band gaps of the at least one barrier layer and the at least one interruption is reduced in comparison to the difference of the band gaps of the at least one barrier layer and the quantum well layers. For example, the at least one interruption can have polarization-charge lowering properties.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des elektronischen Bauteils erstreckt sich die zumindest eine Unterbrechung in der vertikalen Richtung, insbesondere vollständig, durch zumindest eine der Quantentopfschichten hindurch. Mit anderen Worten, zumindest eine der Quantentopfschichten der aktiven Zone weist eine nicht einfach zusammenhängend ausgebildete Deckfläche auf, wobei der Bereich der Deckfläche, in dem diese nicht einfach zusammenhängend ausgebildet ist, durch die Unterbrechung unterbrochen ist.According to at least one embodiment of the electronic component, the at least one interruption extends in the vertical direction, in particular completely, through at least one of the quantum well layers. In other words, at least one of the quantum well layers of the active zone has a not simply contiguous formed top surface, wherein the area of the top surface in which it is not simply formed contiguous, is interrupted by the interruption.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des elektronischen Bauteils ist die zumindest eine Unterbrechung mit einem Halbleitermaterial gebildet oder besteht aus einem Halbleitermaterial. Insbesondere handelt es sich bei der zumindest einen Unterbrechung nicht um eine elektronische Durchführung, die beispielsweise mit einem Metall gebildet sein kann und zur elektronischen Kontaktierung der ersten und/oder der zweiten Halbleiterschicht dienen kann.In accordance with at least one embodiment of the electronic component, the at least one interruption is formed with a semiconductor material or consists of a semiconductor material. In particular, the at least one interruption is not an electronic feedthrough, which may be formed, for example, with a metal and may serve for the electronic contacting of the first and / or the second semiconductor layer.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des elektronischen Bauteils weist die zumindest eine Unterbrechung eine andere Materialzusammensetzung als die an die Unterbrechung angrenzende Quantentopfschicht auf. Die an die Unterbrechung angrenzende Quantentopfschicht ist hierbei und im Folgenden zumindest eine der Quantentopfschichten, die die zumindest eine Unterbrechung aufweisen. Hierbei ist es möglich, dass das elektronische Bauteil im Bereich der zumindest einen Unterbrechung andere Energieniveaus im Valenzband beziehungsweise Leitungsband aufweist als in dem Bereich der an die Unterbrechung angrenzenden Quantentopfschicht. Mit anderen Worten, die zumindest eine Unterbrechung und die an die Unterbrechung angrenzende Quantentopfschicht unterscheiden sich in ihren Energiebanddiagrammen. In accordance with at least one embodiment of the electronic component, the at least one interruption has a different material composition than the quantum well layer adjoining the interruption. The quantum well layer adjoining the interruption here and in the following is at least one of the quantum well layers which have the at least one interruption. In this case, it is possible for the electronic component to have different energy levels in the valence band or conduction band in the region of the at least one interruption than in the region of the quantum well layer adjoining the interruption. In other words, the at least one interrupt and the quantum well layer adjacent to the interruption differ in their energy band diagrams.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst das elektronische Bauteil eine erste Halbleiterschicht, eine zweite Halbleiterschicht und eine aktive Zone mit einer Quantentopfstruktur aufweisend eine Vielzahl von Quantentopfschichten. Die aktive Zone ist zusammenhängend zwischen der ersten Halbleiterschicht und der zweiten Halbleiterschicht ausgebildet. Ferner weist die aktive Zone zumindest eine Unterbrechung auf, die sich in einer vertikalen Richtung durch zumindest eine der Quantentopfschichten hindurch erstreckt. Die zumindest eine Unterbrechung ist mit einem Halbleitermaterial gebildet oder besteht aus einem Halbleitermaterial. Ferner weist die zumindest eine Unterbrechung eine andere Materialzusammensetzung als die an die Unterbrechung angrenzende Quantentopfschicht auf.In accordance with at least one embodiment, the electronic component comprises a first semiconductor layer, a second semiconductor layer and an active zone with a quantum well structure comprising a multiplicity of quantum well layers. The active region is formed integrally between the first semiconductor layer and the second semiconductor layer. Furthermore, the active zone has at least one interruption, which extends in a vertical direction through at least one of the quantum well layers. The at least one interruption is formed with a semiconductor material or consists of a semiconductor material. Furthermore, the at least one interruption has a different material composition than the quantum well layer adjoining the interruption.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des elektronischen Bauteils weist die aktive Zone im Bereich der zumindest einen Unterbrechung eine höhere Bandlücke (English: band gap) auf als im Bereich der an die Unterbrechung angrenzenden Quantentopfschicht. Mit anderen Worten, der Energiebandabstand zwischen dem Valenzband und dem Leitungsband ist im Bereich der zumindest einen Unterbrechung erhöht. Insbesondere kann das Material der zumindest einen Unterbrechung eine höhere Bandlücke aufweisen als das Material der an die Unterbrechung angrenzenden Quantentopfschicht. Beispielsweise weist die aktive Zone im Bereich der zumindest einen Unterbrechung eine höhere Bandlücke auf als im Bereich aller Quantentopfschichten. Ferner kann die aktive Zone im Bereich der zumindest einen Unterbrechung eine Bandkante aufweisen, die höchstens der Bandkante im Bereich der gegebenenfalls vorhandenen zumindest einen Barriereschicht entspricht. Bei der Bandkante kann es sich um das Energieniveau des Valenz- oder Leitungsbandes des Materials der Barriereschicht handeln.In accordance with at least one embodiment of the electronic component, the active zone has a higher band gap in the region of the at least one interruption than in the region of the quantum well layer adjacent to the interruption. In other words, the energy band gap between the valence band and the conduction band is increased in the region of the at least one interruption. In particular, the material of the at least one interruption may have a higher bandgap than the material of the quantum well layer adjoining the interruption. For example, the active zone has a higher band gap in the region of the at least one interruption than in the area of all quantum well layers. Furthermore, the active zone in the region of the at least one interruption can have a band edge which corresponds at most to the band edge in the region of the optionally present at least one barrier layer. The band edge may be the energy level of the valence or conduction band of the material of the barrier layer.

Bei dem Material der zumindest einen Unterbrechung kann es sich somit um ein bandlückensenkendes Material handeln. Beispielsweise ist es möglich, dass mittels der zumindest einen Unterbrechung die Bandlücke der Quantentopfschichten an die Bandlücke der zumindest einen Barriereschicht angepasst wird, also ein im Rahmen der Herstellungstoleranzen kontinuierlicher Übergang der Bandlücke der Quantentopfschichten hin zu der Bandlücke der zumindest einen Barriereschicht erfolgt. Beispielsweise ist die Bandlücke im Bereich der zumindest einen Unterbrechung maximal so hoch wie die Bandlücke im Bereich der zumindest einen Barriereschicht. Beispielsweise entspricht die Bandlücke im Bereich der zumindest einen Unterbrechung im Rahmen der Herstellungstoleranzen der Bandlücke im Bereich der zumindest einen Barriereschicht. The material of the at least one interruption can thus be a band gap lowering material. By way of example, it is possible for the band gap of the quantum well layers to be adapted to the band gap of the at least one barrier layer by means of the at least one interruption, ie a continuous transition of the band gap of the quantum well layers to the band gap of the at least one barrier layer within the manufacturing tolerances. For example, the band gap in the region of the at least one interruption is at most as high as the band gap in the region of the at least one barrier layer. For example, the band gap in the region of the at least one interruption within the scope of the manufacturing tolerances corresponds to the band gap in the region of the at least one barrier layer.

Es ist möglich, dass die Bandlücke im Bereich der Unterbrechung wenigstens 10 %, bevorzugt wenigstens 20 % und besonders bevorzugt wenigstens 30 % größer als die Bandlücke im Bereich der Quantentopfschichten ist. Ferner ist es möglich, dass die Bandlücke im Bereich der Unterbrechung höchstens 70 %, bevorzugt höchstens 60 % und besonders bevorzugt höchstens 50 %, größer als die Bandlücke im Bereich der an die Unterbrechung angrenzenden Quantentopfschicht ist.It is possible that the band gap in the region of the interruption is at least 10%, preferably at least 20% and particularly preferably at least 30% greater than the band gap in the area of the quantum well layers. Furthermore, it is possible for the band gap in the region of the interruption to be at most 70%, preferably at most 60% and particularly preferably at most 50%, greater than the band gap in the region of the quantum well layer adjacent to the interruption.

Beispielsweise beträgt die Bandlücke im Bereich der an die Unterbrechung angrenzenden Quantentopfschicht, insbesondere im Bereich aller Quantentopfschichten, wenigstens 2,0 eV, bevorzugt wenigstens 2,2 eV und besonders bevorzugt wenigstens 2,5 eV. Ferner kann die Bandlücke im Bereich der an die Unterbrechung angrenzenden Quantentopfschicht höchstens 3,6 eV, bevorzugt höchstens 3,2 eV und besonders bevorzugt höchstens 2,7 eV. Die Bandlücke im Bereich der zumindest einen Unterbrechung kann wenigstens 2,6 eV, bevorzugt wenigstens 3,0 eV und besonders bevorzugt wenigstens 3,4 eV betragen. Ferner kann die Bandlücke im Bereich der zumindest einen Unterbrechung maximal 4 eV, bevorzugt maximal 3,9 eV und besonders bevorzugt maximal 3,8 eV betragen. By way of example, the band gap in the region of the quantum well layer adjacent to the interruption, in particular in the region of all quantum well layers, is at least 2.0 eV, preferably at least 2.2 eV and particularly preferably at least 2.5 eV. Further, the band gap in the region of the quantum well layer adjacent to the interruption may be at most 3.6 eV, preferably at most 3.2 eV, and more preferably at most 2.7 eV. The band gap in the region of the at least one interruption can be at least 2.6 eV, preferably at least 3.0 eV, and particularly preferably at least 3.4 eV. Furthermore, the band gap in the Range of at least one interruption maximum 4 eV, preferably at most 3.9 eV and more preferably at most 3.8 eV.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des elektronischen Bauteils nimmt die Bandlücke in einem Zwischenbereich zwischen der Unterbrechung und der an die Unterbrechung angrenzenden Quantentopfschicht kontinuierlich von der Quantentopfschicht zur Unterbrechung hin zu. Der Zwischenbereich kann in lateralen Richtungen zwischen der zumindest einen Unterbrechung und der an die zumindest eine Unterbrechung angrenzenden Quantentopfschicht angeordnet sein. In einem entlang der vertikalen Richtung verlaufenden Querschnitt durch den Zwischenbereich kann die Bandlücke ausgehend von der an den Zwischenbereich angrenzenden Quantentopfschicht als Funktion mit einer positiven Steigung dargestellt werden.In accordance with at least one embodiment of the electronic component, the band gap in an intermediate region between the interruption and the quantum well layer adjacent to the interruption increases continuously from the quantum well layer to the interruption. The intermediate region may be arranged in lateral directions between the at least one interruption and the quantum well layer adjoining the at least one interruption. In a cross section through the intermediate region running along the vertical direction, the band gap can be represented as a function with a positive gradient starting from the quantum well layer adjoining the intermediate region.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des elektronischen Bauteils umfassen die Quantentopfschichten Indium. Beispielsweise sind die Quantentopfschichten mit InxAlyGa1-x-yAs gebildet, wobei 0 ≤ x ≤ 1, 0 ≤ y ≤ 1 und x + y ≤ 1, oder bestehen daraus. Die zumindest eine Unterbrechung weist einen geringeren Indium-Gehalt x als die an die zumindest eine Unterbrechung angrenzende Quantentopfschicht auf. Hierbei ist es möglich, dass der Indium-Gehalt in der zumindest einen Unterbrechung um wenigstens einen Faktor 5, bevorzugt wenigstens einen Faktor 8, geringer ist als der Indium-Gehalt in der an die Unterbrechung angrenzenden Quantentopfschicht. Der Indium-Gehalt eines Materials ist hierbei und im Folgenden der Anteil an Indium-Atomen x bezogen auf die Gesamtzahl an Gruppe-III-Atomen, das heißt von Indium, Gallium und gegebenenfalls Aluminium, in dem Material. Ein geringerer Indium-Gehalt in dem oben beschriebenen Materialsystem kann eine erhöhte Bandlücke zur Folge haben. In accordance with at least one embodiment of the electronic component, the quantum well layers comprise indium. For example, the quantum well layers are formed with In x Al y Ga 1-xy As, where 0 ≦ x ≦ 1, 0 ≦ y ≦ 1 and x + y ≦ 1, or consist thereof. The at least one interruption has a lower indium content x than the quantum well layer adjoining the at least one interruption. In this case, it is possible that the indium content in the at least one interruption is at least a factor of 5, preferably at least a factor of 8, less than the indium content in the quantum well layer adjoining the interruption. The indium content of a material here and hereinafter is the proportion of indium atoms x based on the total number of group III atoms, that is to say of indium, gallium and optionally aluminum, in the material. A lower indium content in the material system described above can result in an increased bandgap.

Beispielsweise weist zumindest eine der Quantentopfschichten oder alle Quantentopfschichten einen Indium-Gehalt von wenigstens 5 %, bevorzugt wenigstens 15 % und besonders bevorzugt wenigstens 25 % (0,05 (0,15; 0,25) ≤ x). Zudem kann zumindest eine der Quantentopfschichten oder alle Quantentopfschichten einen Indium-Gehalt von höchstens 40 %, bevorzugt höchstens 50 %, aufweisen (x ≤ 0,4). Beispielsweise beträgt der Indium-Gehalt in der zumindest einen Unterbrechung 3 % und der Indium-Gehalt in der an die Unterbrechung angrenzenden Quantentopfschicht 25 %. Ferner ist es möglich, dass die zumindest eine Unterbrechung im Rahmen der Herstellungstoleranzen frei von Indium ist. Ferner ist es möglich, dass die gegebenenfalls vorhandene zumindest eine Barriereschicht frei von Indium ist oder einen geringeren Indium-Gehalt als die an die Barriereschicht angrenzende Quantentopfschicht aufweist. Ferner ist es möglich, dass die Quantentopfschichten und/oder die zumindest eine Unterbrechung frei von Aluminium sind (y = 0). For example, at least one of the quantum well layers or all quantum well layers has an indium content of at least 5%, preferably at least 15%, and most preferably at least 25% (0.05 (0.15, 0.25) ≤ x). In addition, at least one of the quantum well layers or all quantum well layers can have an indium content of at most 40%, preferably at most 50% (x ≦ 0.4). For example, the indium content in the at least one break is 3% and the indium content in the interruption adjacent quantum well layer is 25%. Furthermore, it is possible that the at least one interruption is free of indium within the manufacturing tolerances. Furthermore, it is possible that the optionally present at least one barrier layer is free of indium or has a lower indium content than the quantum well layer adjoining the barrier layer. Furthermore, it is possible that the quantum well layers and / or the at least one interruption are free of aluminum (y = 0).

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des elektronischen Bauteils nimmt der Indium-Gehalt in dem Zwischenbereich zwischen der Unterbrechung und der an die Unterbrechung angrenzenden Quantentopfschicht kontinuierlich von der Quantentopfschicht zur Unterbrechung hin ab. In dem entlang der vertikalen Richtung verlaufenden Querschnitt durch den Zwischenbereich kann der Indium-Gehalt ausgehend von der an den Zwischenbereich angrenzenden Quantentopfschicht als Funktion mit einer negativen Steigung dargestellt werden. Insbesondere ist es möglich, dass die Bandlücke indirekt proportional zum Indium-Gehalt ist. In accordance with at least one embodiment of the electronic component, the indium content in the intermediate region between the interruption and the quantum well layer adjacent to the interruption continuously decreases from the quantum well layer to the interruption. In the vertical cross-section through the intermediate region, the indium content may be represented as a negative slope function from the quantum well layer adjacent to the intermediate region. In particular, it is possible that the bandgap is indirectly proportional to the indium content.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des elektronischen Bauteils emittiert das elektronische Bauteil Licht. Beispielsweise emittiert das Bauteil grünes oder grün-bläuliches Licht mit einer Wellenlänge, insbesondere einer Peak-Wellenlänge, von wenigstens 480 nm und höchstens 580 nm, bevorzugt wenigstens 530 und höchstens 570 nm. Bei dem elektronischen Bauteil handelt es sich dann insbesondere um ein optoelektronisches Halbleiterbauteil.In accordance with at least one embodiment of the electronic component, the electronic component emits light. For example, the component emits green or green-bluish light having a wavelength, in particular a peak wavelength, of at least 480 nm and at most 580 nm, preferably at least 530 and at most 570 nm. The electronic component is then in particular an optoelectronic semiconductor component ,

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des elektronischen Bauteils sind die erste Halbleiterschicht und/oder die zweite Halbleiterschicht zumindest stellenweise frei von der zumindest einen Unterbrechung. Insbesondere können die erste Halbleiterschicht und/oder die zweite Halbleiterschicht vollständig frei von der zumindest einen Unterbrechung sein. Mit anderen Worten, es ist möglich, dass sich die zumindest eine Unterbrechung in der vertikalen Richtung nicht vollständig durch die erste Halbleiterschicht und/oder die zweite Halbleiterschicht erstreckt. Ferner ist es möglich, dass die zumindest eine Unterbrechung von außen nicht frei zugänglich ist. Mit anderen Worten, die zumindest eine Unterbrechung kann in der vertikalen Richtung von der ersten Halbleiterschicht, der zweiten Halbleiterschicht und/oder weiteren Komponenten des elektronischen Bauteils umgeben beziehungsweise bedeckt sein. Die zumindest eine Unterbrechung dient insbesondere nicht zur elektronischen Kontaktierung der ersten Halbleiterschicht und/oder der zweiten Halbleiterschicht.In accordance with at least one embodiment of the electronic component, the first semiconductor layer and / or the second semiconductor layer are at least locally free of the at least one interruption. In particular, the first semiconductor layer and / or the second semiconductor layer may be completely free of the at least one interruption. In other words, it is possible that the at least one interruption in the vertical direction does not extend completely through the first semiconductor layer and / or the second semiconductor layer. Furthermore, it is possible that the at least one interruption from the outside is not freely accessible. In other words, the at least one interruption can be surrounded or covered in the vertical direction by the first semiconductor layer, the second semiconductor layer and / or further components of the electronic component. The at least one interruption is not used in particular for the electronic contacting of the first semiconductor layer and / or the second semiconductor layer.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des elektronischen Bauteils ist die zumindest eine Unterbrechung mit einem undotierten Halbleitermaterial gebildet oder besteht aus einem undotierten Halbleitermaterial. Die erste Halbleiterschicht und/oder die zweite Halbleiterschicht können mit einem Dotierstoff dotiert sein. Die erste Halbleiterschicht kann n-dotiert sein, beispielsweise mit Silizium als Dotierstoff, und die zweite Halbleiterschicht kann p-dotiert sein, beispielsweise mit Magnesium als Dotierstoff. Die zumindest eine Unterbrechung kann mit dem Material der ersten Halbleiterschicht und/oder mit dem Material der zweiten Halbleiterschicht gebildet sein, wobei auf eine Dotierung mit dem Dotierstoff verzichtet wird.In accordance with at least one embodiment of the electronic component, the at least one interruption is formed with an undoped semiconductor material or consists of an undoped semiconductor material. The first semiconductor layer and / or the second semiconductor layer may be doped with a dopant. The first semiconductor layer may be n-doped, for example with silicon as dopant, and the second semiconductor layer may be p-doped, for example with magnesium as dopant. The at least one interruption may be formed with the material of the first semiconductor layer and / or with the material of the second semiconductor layer, wherein doping with the dopant is dispensed with.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des elektronischen Bauteils ist die zumindest eine Unterbrechung zumindest teilweise mit dem Material der ersten Halbleiterschicht oder mit dem Material der zweiten Halbleiterschicht gebildet oder besteht daraus. Beispielsweise handelt es sich bei der zumindest einen Unterbrechung um einen Teil der ersten Halbleiterschicht oder um einen Teil der zweiten Halbleiterschicht, der sich in die aktive Zone erstreckt. Die zumindest eine Unterbrechung kann sich insbesondere vollständig in der vertikalen Richtung durch die aktive Zone erstrecken.According to at least one embodiment of the electronic component, the at least one interruption is formed at least partially with the material of the first semiconductor layer or with the material of the second semiconductor layer or consists thereof. By way of example, the at least one interruption is a part of the first semiconductor layer or a part of the second semiconductor layer which extends into the active zone. The at least one interruption may in particular extend completely in the vertical direction through the active zone.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des elektronischen Bauteils ist die aktive Zone im Bereich von zumindest einer Quantentopfschicht frei von einer Unterbrechung. Mit anderen Worten, zumindest eine der Quantentopfschichten der aktiven Zone ist zusammenhängend zwischen der ersten Halbleiterschicht und der zweiten Halbleiterschicht ausgebildet. Insbesondere kann eine Deckfläche der zumindest einen Quantentopfschicht, die frei von einer Unterbrechung ist, einfach zusammenhängend ausgebildet sein.In accordance with at least one embodiment of the electronic component, the active zone is free from interruption in the region of at least one quantum well layer. In other words, at least one of the quantum well layers of the active region is integrally formed between the first semiconductor layer and the second semiconductor layer. In particular, a top surface of the at least one quantum well layer, which is free of an interruption, may be simply connected in a coherent manner.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des elektronischen Bauteils weist die aktive Zone eine Vielzahl von Unterbrechungen auf. Die Unterbrechungen können sich in einer einzigen Quantentopfschicht befinden. Alternativ können die Unterbrechungen über die Quantentopfschichten verteilt sein. Es ist möglich, dass jede der Quantentopfschichten eine Unterbrechung aufweist. Es ist möglich, dass zumindest eine der Quantentopfschichten frei von einer Unterbrechung ist. Die Dichte der Unterbrechungen in der aktiven Zone beträgt wenigstens 108/cm2. Bevorzugt beträgt die Dichte der Unterbrechungen wenigstens 5 × 108/cm2, besonders bevorzugt 109/cm2. Die Dichte der Unterbrechungen ergibt sich hierbei in einer Aufsicht auf die aktive Zone aus der vertikalen Richtung.According to at least one embodiment of the electronic component, the active zone has a multiplicity of interruptions. The breaks can be in a single quantum well layer. Alternatively, the breaks may be distributed across the quantum well layers. It is possible that each of the quantum well layers has an interruption. It is possible that at least one of the quantum well layers is free of an interruption. The density of interruptions in the active zone is at least 10 8 / cm 2 . The density of the interruptions is preferably at least 5 × 10 8 / cm 2 , particularly preferably 10 9 / cm 2 . The density of the interruptions results here in a plan view of the active zone from the vertical direction.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des elektronischen Bauteils weist die aktive Zone eine Vielzahl von Unterbrechungen auf. Zumindest eine der Unterbrechungen, bevorzugt alle Unterbrechungen, ist in der vertikalen Richtung von zumindest einer der Quantentopfschichten überdeckt. Insbesondere können die Unterbrechungen in lateralen Richtungen versetzt zueinander angeordnet sein. Es ist möglich, dass zumindest ein Querschnitt entlang der vertikalen Richtung durch ausschließlich eine Unterbrechung läuft. Insbesondere können alle Querschnitte durch jeweils nur eine Unterbrechung verlaufen.According to at least one embodiment of the electronic component, the active zone has a multiplicity of interruptions. At least one of the interrupts, preferably all interrupts, is covered in the vertical direction by at least one of the quantum well layers. In particular, the interruptions can be arranged offset from one another in lateral directions. It is possible that at least one cross section along the vertical direction passes through only one interruption. In particular, all cross sections can run through only one interruption in each case.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des elektronischen Bauteils umfasst die aktive Zone eine Vielzahl von Unterbrechungen. Die Unterbrechungen sind in der vertikalen Richtung übereinander angeordnet. Ferner weisen die Unterbrechungen im Rahmen der Herstellungstoleranzen gleiche laterale Ausdehnungen auf. Mit anderen Worten, die Unterbrechungen befinden sich jeweils an derselben lateralen Position und weisen im Wesentlichen eine gleiche Breite auf. Insbesondere können weitere, insbesondere übereinander angeordnete, Unterbrechungen vorhanden sein, die lateral beabstandet zu der Vielzahl von übereinander angeordneten Unterbrechungen angeordnet sind. Die übereinander angeordneten Unterbrechungen können sich insgesamt vollständig durch die aktive Zone erstrecken.According to at least one embodiment of the electronic component, the active zone comprises a plurality of interruptions. The breaks are arranged one above the other in the vertical direction. Furthermore, the interruptions have the same lateral expansions within the manufacturing tolerances. In other words, the interruptions are each at the same lateral position and have substantially the same width. In particular, further, in particular stacked, interruptions may be present, which are arranged laterally spaced from the plurality of superimposed interruptions. The superimposed interruptions can extend completely through the active zone as a whole.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des elektronischen Bauteils ist ein elektronischer Widerstand und/oder eine Polarisationsbarriere entlang der zumindest einen Unterbrechung geringer als entlang der an die Unterbrechung angrenzenden Quantentopfschicht. Bei einer Polarisationsbarriere kann es sich um eine Piezobarriere und/oder um eine Pyrobarriere handeln. Eine "Piezobarriere" beziehungsweise eine "Pyrobarriere" können hierbei und im Folgenden durch eine energetische Ladungsträgerbarriere aufgrund von piezoelektronischen beziehungsweise pyroelektrischen Feldern innerhalb des elektronischen Bauteils gegeben sein. Niedrige elektronische Widerstände beziehungsweise niedrige Polarisationsbarrieren können eine verbesserte Injektion von Ladungsträgern, das heißt eine verbesserte Strominjektion, in die Quantentopfschichten ermöglichen. Eine verbesserte Strominjektion kann insbesondere einen reduzierten Spannungsabfall, beispielsweise einer reduzierten Vorwärtsspannung, zur Folge haben.According to at least one embodiment of the electronic component, an electronic resistance and / or a polarization barrier is smaller along the at least one interruption than along the quantum well layer adjacent to the interruption. A polarization barrier may be a piezobarrier and / or a pyro barrier. A "piezobarrier" or a "pyro barrier" can here and below be given by an energetic charge carrier barrier on the basis of piezoelectronic or pyroelectric fields within the electronic component. Low electronic resistances or low polarization barriers may allow for improved charge carrier injection, that is, enhanced current injection into the quantum well layers. In particular, an improved current injection can result in a reduced voltage drop, for example a reduced forward voltage.

Es wird ferner ein Verfahren zur Herstellung eines elektronischen Bauteils angegeben. Das Verfahren eignet sich insbesondere zur Herstellung eines hier beschriebenen elektronischen Bauteils. Sämtliche für das Verfahren offenbarten Merkmale sind somit auch für das elektronische Bauteil offenbart und umgekehrt.Furthermore, a method for producing an electronic component is specified. The method is particularly suitable for producing an electronic component described here. All features disclosed for the method are thus also disclosed for the electronic component and vice versa.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens wird eine erste Halbleiterschicht bereitgestellt. Beispielsweise wird die erste Halbleiterschicht auf einem Substrat bereitgestellt. Auf die erste Halbleiterschicht wird eine aktive Zone aufgewachsen. Die aktive Zone weist eine Quantentopfstruktur mit einer Vielzahl von epitaktisch aufgewachsenen Quantentopfschichten auf. In accordance with at least one embodiment of the method, a first semiconductor layer is provided. For example, the first semiconductor layer is provided on a substrate. An active zone is grown on the first semiconductor layer. The active zone has a quantum well structure with a plurality of epitaxially grown quantum well layers.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens wird zumindest eine Unterbrechung in der aktiven Zone erzeugt, die sich in einer vertikalen Richtung durch zumindest eine der Quantentopfschichten hindurch erstreckt. Die zumindest eine Unterbrechung ist mit einem Halbleitermaterial gebildet oder besteht daraus. Die zumindest eine Unterbrechung weist eine andere Materialzusammensetzung auf als die an die zumindest eine Unterbrechung angrenzende Quantentopfschicht. Auf die aktive Zone wird ferner eine zweite Halbleiterschicht aufgewachsen. In accordance with at least one embodiment of the method, at least one interruption is generated in the active zone, which extends in a vertical direction through at least one of the quantum well layers. The at least one interruption is formed with or consists of a semiconductor material. The at least one interruption has a different material composition than the quantum well layer adjoining the at least one interruption. On the active zone, a second semiconductor layer is further grown.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens zur Herstellung eines elektronischen Bauteils weist dieses die folgenden Schritte auf:

  • – Bereitstellen einer ersten Halbleiterschicht;
  • – epitaktisches Aufwachsen einer aktiven Zone auf der ersten Halbleiterschicht, wobei die aktive Zone eine Quantentopfstruktur mit einer Vielzahl von epitaktisch aufgewachsenen Quantentopfschichten aufweist;
  • – Erzeugen zumindest einer Unterbrechung in der aktiven Zone, wobei sich die zumindest eine Unterbrechung in einer vertikalen Richtung durch zumindest eine der Quantentopfschichten hindurch erstreckt, die zumindest eine Unterbrechung mit einem Verbindungshalbleitermaterial gebildet ist oder daraus besteht, und die zumindest eine Unterbrechung eine andere Materialzusammensetzung als die an die Unterbrechung angrenzende Quantentopfschicht aufweist; und
  • – epitaktisches Aufwachsen einer zweiten Halbleiterschicht auf die aktive Zone.
According to at least one embodiment of the method for producing an electronic component, this comprises the following steps:
  • - Providing a first semiconductor layer;
  • Epitaxially growing an active region on the first semiconductor layer, the active region having a quantum well structure with a multiplicity of epitaxially grown quantum well layers;
  • Generating at least one interruption in the active zone, wherein the at least one interruption extends in a vertical direction through at least one of the quantum well layers forming or consisting of at least one interruption with a compound semiconductor material, and the at least one interruption is a different material composition than having the quantum well layer adjacent to the interruption; and
  • - Epitaxially growing a second semiconductor layer on the active zone.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens wird die zumindest eine Unterbrechung während des epitaktischen Aufwachsens der aktiven Zone und/oder während des epitaktischen Aufwachsens der an die Unterbrechung angrenzenden Quantentopfschicht erzeugt. Insbesondere erfolgt das Erzeugen der Unterbrechung dann mittels einer Anpassung der epitaktischen Wachstumsbedingungen.In accordance with at least one embodiment of the method, the at least one interruption is generated during the epitaxial growth of the active zone and / or during the epitaxial growth of the quantum well layer adjacent to the interruption. In particular, the generation of the interruption then takes place by means of an adaptation of the epitaxial growth conditions.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens erfolgt das epitaktische Aufwachsen in einem Reaktor. Während und/oder nach dem epitaktischen Aufwachsen zumindest einer der Quantentopfschichten wird dem Reaktor H2-Gas zugeführt. Beispielsweise erfolgt das Hinzuführen von H2-Gas während des Aufwachsens von zumindest einer Barriereschicht, die zwischen zwei der Quantentopfschichten angeordnet ist. Es ist möglich, das sich während dem Aufwachsen der Barriereschichten weiterhin im Reaktor befindende Indium durch das Zuschalten von H2-Gas von den Wachstumsflächen fernzuhalten. Dies kann darin begründet sein, dass sich in dem Reaktor vorhandenes Indium während des epitaktischen Wachstums der Barriereschichten in diesen einbauen kann und die Materialqualität der Barriereschichten herabsetzen kann. Durch das Zuschalten von H2-Gas kann die Bereitstellung von Barriereschichten, die im Rahmen der Herstellungstoleranzen frei von Indium sind oder einen geringeren Indium-Gehalt als die Quantentopfschichten aufweisen, ermöglicht werden. In accordance with at least one embodiment of the method, the epitaxial growth takes place in a reactor. During and / or after the epitaxial growth of at least one of the quantum well layers, H 2 gas is supplied to the reactor. For example, the addition of H 2 gas occurs during the growth of at least one barrier layer disposed between two of the quantum well layers. It is possible that during the growth of the barrier layers in the reactor still located indium by the addition of H 2 gas to keep away from the growth areas. This may be due to the fact that indium present in the reactor can incorporate into it during the epitaxial growth of the barrier layers and can degrade the material quality of the barrier layers. By adding H 2 gas, the provision of barrier layers which are free of indium within the scope of the manufacturing tolerances or which have a lower indium content than the quantum well layers can be made possible.

Aufgrund des Zuschaltens von H2-Gas besteht die Möglichkeit, dass bereits in den Quantentopfschichten aufgewachsenes Indium aus den Quantentopfschichten entfernt wird und/oder während des Wachstums der Quantentopfschichten das Indium nicht in diese eingebaut wird. Hierdurch können die Unterbrechungen, die einen geringeren Indium-Gehalt als die an die Unterbrechung angrenzenden Quantentopfschichten aufweisen, bereitgestellt werden. Insbesondere ist es möglich, dass das H2-Gas an bereits in der Kristallstruktur der Quantentopfschichten beziehungsweise der zuvor aufgewachsenen Schichten vorhandenen Defekten stärker angreift als in anderen Bereichen. Dabei können Unterbrechungen im Bereich der Defekte mit einer höheren Wahrscheinlichkeit als außerhalb von Defekten gebildet werden.Due to the addition of H 2 gas, there is the possibility that indium already grown in the quantum well layers will be removed from the quantum well layers and / or indium will not be incorporated during growth of the quantum well layers. This may provide the interruptions having a lower indium content than the quantum well layers adjacent to the interruption. In particular, it is possible for the H 2 gas to attack more strongly defects already present in the crystal structure of the quantum well layers or of the previously grown layers than in other regions. In this case, interruptions in the area of the defects can be formed with a higher probability than outside of defects.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens wird die zumindest eine Unterbrechung nach dem epitaktischen Aufwachsen der aktiven Zone und/oder der zweiten Halbleiterschicht erzeugt. Das Erzeugen erfolgt unter Verwendung eines Ätzverfahrens, wie beispielsweise eines trockenchemischen und/oder eines nasschemischen Ätzverfahrens. Hierfür kann beispielsweise auf eine dem Substrat abgewandte freiliegende Außenfläche der aktiven Zone oder der zweiten Halbleiterschicht eine Maskenschicht aufgebracht werden. Die aktive Zone und/oder die zweite Halbleiterschicht und/oder die erste Halbleiterschicht kann in Bereichen, die nicht von der Maskenschicht bedeckt sind, mittels des Ätzverfahrens entfernt werden.In accordance with at least one embodiment of the method, the at least one interruption is produced after the epitaxial growth of the active zone and / or the second semiconductor layer. The production is carried out using an etching process, such as a dry chemical and / or a wet chemical etching process. For this purpose, for example, a mask layer can be applied to an exposed outer surface of the active zone or of the second semiconductor layer facing away from the substrate. The active zone and / or the second semiconductor layer and / or the first semiconductor layer may be removed in areas that are not covered by the mask layer by means of the etching method.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens wird die zumindest eine Unterbrechung vor dem epitaktischen Aufwachsen der aktiven Zone und/oder vor dem epitaktischen Aufwachsen der ersten Halbleiterschicht erzeugt. Das Erzeugen erfolgt unter Verwendung einer Wachstumsmaske und/oder einer Wachstumsform. Insbesondere kann es sich bei der Wachstumsmaske und/oder bei der Wachstumsform um die zu erzeugende Unterbrechung handeln. Hierfür kann die zumindest eine Wachstumsmaske und/oder Wachstumsform das Material der Unterbrechung aufweisen.In accordance with at least one embodiment of the method, the at least one interruption is generated before the epitaxial growth of the active zone and / or before the epitaxial growth of the first semiconductor layer. The production is carried out using a growth mask and / or a growth form. In particular, the growth mask and / or the growth form may be the interruption to be generated. For this purpose, the at least one growth mask and / or growth form may comprise the material of the interruption.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens ist die Wachstumsform beziehungsweise die Wachstumsmaske durch eine Nanorod-Struktur gebildet. Die Nanorod-Struktur umfasst Nanorods. Nanorods beziehungsweise Nanostäbchen können länglich ausgebildete Halbleiter-Strukturen mit einer Haupterstreckungsrichtung sein. Eine Länge der Nanorods entlang der Haupterstreckungsrichtung kann wenigstens dem Dreifachen, bevorzugt wenigstens dem Fünffachen, einer Breite der Nanorods senkrecht zu der Haupterstreckungsrichtung entsprechen. Die Breite der Nanorods kann zum Beispiel wenigstens 50 nm und höchstens 500 nm betragen. Die Nanorods können lateral beabstandet zueinander angeordnet sein, wobei zwischen den Nanorods Zwischenräume angeordnet sind. Die Nanorods erstrecken sich, insbesondere nach dem Aufwachsen der aktiven Zone, in der vertikalen Richtung vollständig durch die aktive Zone und bilden die zumindest eine Unterbrechung. In den Zwischenräumen zwischen den Nanorods kann beispielsweise zumindest teilweise die erste Halbleiterschicht, die aktive Zone und/oder die zweite Halbleiterschicht aufgewachsen werden.In accordance with at least one embodiment of the method, the growth form or the growth mask is formed by a nanorod structure. The nanorod structure includes nanorods. Nanorods or nanorods may be elongated semiconductor structures having a major extension direction. A length of the nanorods along the main extension direction may correspond to at least three times, preferably at least five times, a width of the nanorods perpendicular to the main extension direction. The width of the nanorods may be, for example, at least 50 nm and at most 500 nm. The nanorods can be arranged laterally spaced from each other, wherein intermediate spaces are arranged between the nanorods. The nanorods, in particular after the growth of the active zone, extend completely through the active zone in the vertical direction and form the at least one interruption. In the intermediate spaces between the nanorods, for example, at least partially the first semiconductor layer, the active zone and / or the second semiconductor layer can be grown.

Bei dem hier beschriebenen elektronischen Bauteil sowie dem hier beschriebenen Verfahren zur Herstellung eines elektronischen Bauteils wird insbesondere die Idee verfolgt, Unterbrechungen in den Quantentopfschichten einer aktiven Zone zur Verbesserung der Strominjektion in die Halbleiterschichten und damit einer Reduktion des Spannungsabfalls über das Bauteil auszunutzen. Durch das Vorhandensein der Unterbrechungen ist es möglich, dass die Ladungsträger, insbesondere Elektronen, nicht mehr sämtliche Polarisationsbarrieren, insbesondere sämtliche Piezobarrieren, innerhalb der aktiven Zone überwinden müssen, sondern nur noch die zu den jeweiligen der Unterbrechung zugeordneten Quantentopfschicht gehörigen. Hierdurch kann die Vorwärtsspannung des elektronischen Bauteils sinken. Insbesondere hat sich überraschenderweise gezeigt, dass eine laterale Ausdehnung der Unterbrechungen ein Einfließen der Ladungsträger in die Quantentopfschichten erleichtern kann.In the case of the electronic component described here and the method for producing an electronic component described here, the idea is pursued, in particular, of exploiting interruptions in the quantum well layers of an active zone to improve current injection into the semiconductor layers and thus a reduction in the voltage drop across the component. Due to the presence of the interruptions, it is possible that the charge carriers, in particular electrons, no longer have to overcome all polarization barriers, in particular all piezobarriers, within the active zone, but only belong to the quantum well layer assigned to the respective one of the interruptions. As a result, the forward voltage of the electronic component may decrease. In particular, it has surprisingly been found that a lateral extent of the interruptions can facilitate an inflow of the charge carriers into the quantum well layers.

Ferner ist es möglich, dass die Quantentopfschichten räumlich homogener mit Ladungsträgern gepumpt werden, wodurch die interne Quanteneffizienz steigen kann. Eine Ausbildung von Unterbrechungen kann insbesondere bei langwellig, das heißt eine Wellenlänge von über 480 nm, emittierenden elektronischen Bauteilen vorteilhaft sein, da es in diesen Bauteilen aufgrund der hohen Bandlückenunterschiede zwischen Barriereschichten und Quantentopfschichten zur Ausbildung starker Polarisationsbarrieren, insbesondere starker Piezobarrieren, kommen kann. Die mit hohen Polarisationsbarrieren, insbesondere hohen Piezobarrieren, verbundenen Spannungsabfälle resultieren in einer, im Vergleich zur Energie der emittierten Photonen, stark erhöhten Vorwärtsspannung.Furthermore, it is possible that the quantum well layers are spatially more homogeneously pumped with charge carriers, whereby the internal quantum efficiency can increase. A formation of interruptions can be advantageous, in particular in the case of long-wave wavelengths, that is to say a wavelength of more than 480 nm, since in these components owing to the high bandgap differences between barrier layers and quantum well layers, strong polarization barriers, in particular strong piezoelectric barriers, can form. The voltage drops associated with high polarization barriers, in particular high piezoelectric barriers, result in a greatly increased forward voltage compared to the energy of the emitted photons.

Im Folgenden werden das hier beschriebene elektronische Bauteil und das hier beschriebene Verfahren anhand von Ausführungsbeispielen und den dazugehörigen Figuren näher erläutert.In the following, the electronic component described here and the method described here are explained in more detail by means of exemplary embodiments and the associated figures.

Die 1 zeigt zur Erläuterung des hier beschriebenen Bauteils sowie des hier beschriebenen Verfahrens ein alternatives Bauteil, das keine Unterbrechungen aufweist. The 1 shows an alternative component that has no interruptions to explain the component described here and the method described here.

Die 2 bis 3 zeigen Ausführungsbeispiele eines hier beschriebenen elektronischen Bauteils.The 2 to 3 show exemplary embodiments of an electronic component described here.

Die 4 zeigt den Verlauf der Spannung eines Ausführungsbeispiels eines hier beschriebenen elektronischen Bauteils sowie eines alternativen Bauteils.The 4 shows the profile of the voltage of an embodiment of an electronic component described herein and an alternative component.

Die 5 zeigt Effizienzkurven eines Ausführungsbeispiels eines hier beschriebenen elektronischen Bauteils sowie eines alternativen Bauteils.The 5 shows efficiency curves of an embodiment of an electronic component described herein and an alternative component.

Die 6 bis 7 zeigen Energiebanddiagramme von Ausführungsbeispielen eines hier beschriebenen elektronischen Bauteils sowie von alternativen Bauteilen.The 6 to 7 show energy band diagrams of embodiments of an electronic component described herein and of alternative components.

Die 8A und 8B zeigen ein Ausführungsbeispiel eines Verfahrens zur Herstellung eines hier beschriebenen elektronischen Bauteils sowie ein Ausführungsbeispiel eines hier beschriebenen elektronischen Bauteils.The 8A and 8B show an embodiment of a method for producing an electronic component described herein and an embodiment of an electronic component described herein.

Die 9 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines hier beschriebenen elektronischen Bauteils.The 9 shows an embodiment of an electronic component described here.

Die 10A bis 10C zeigen ein Ausführungsbeispiel eines hier beschriebenen Verfahrens zur Herstellung eines elektronischen Bauteils sowie ein Ausführungsbeispiel eines hier beschriebenen elektronischen Bauteils.The 10A to 10C show an embodiment of a method described herein for producing an electronic component and an embodiment of an electronic component described herein.

Gleiche, gleichartige oder gleichwirkende Elemente sind in den Figuren mit denselben Bezugszeichen versehen. Die Figuren und die Größenverhältnisse der in den Figuren dargestellten Elemente untereinander sind nicht als maßstäblich zu betrachten. Vielmehr können einzelne Elemente zur besseren Darstellbarkeit und/oder zum besseren Verständnis übertrieben groß dargestellt sein.The same, similar or equivalent elements are provided in the figures with the same reference numerals. The figures and the proportions of the elements shown in the figures with each other are not to be considered to scale. Rather, individual elements may be exaggerated in size for better representability and / or better understanding.

Anhand der schematischen Schnittdarstellung der 1 ist ein Ausführungsbeispiel eines alternativen Bauteils 1' näher erläutert. Das alternative Bauteil 1' unterscheidet sich von einem hier beschriebenen elektronischen Bauteil 1 dadurch, dass das alternative Bauteil 1' keine Unterbrechungen aufweist. In den übrigen Merkmalen, insbesondere den im Folgenden beschriebenen Merkmalen zum allgemeinen Aufbau des elektronischen Bauteils 1, weist das alternative Bauteil 1' die gleichen Merkmale wie ein hier beschriebenes elektronisches Bauteil 1 auf.Based on the schematic sectional view of 1 is an embodiment of an alternative component 1' explained in more detail. The alternative component 1' differs from an electronic component described here 1 in that the alternative component 1' has no interruptions. In the other features, in particular the features described below for the general structure of the electronic component 1 , rejects that alternative component 1' the same features as an electronic component described herein 1 on.

Das alternative Bauteil 1' umfasst eine erste Halbleiterschicht 11, eine zweite Halbleiterschicht 12 und eine aktive Zone 13, die in einer vertikalen Richtung z zusammenhängend zwischen der ersten Halbleiterschicht 11 und der zweiten Halbleiterschicht 12 angeordnet ist. Die aktive Zone 13 umfasst eine Vielzahl von Quantentopfschichten 131 und eine Vielzahl von Barriereschichten 132, die zwischen den Quantentopfschichten 131 angeordnet sind. Das alternative Bauteil 1' weist in lateralen Richtungen eine Breite b1 auf. Beispielsweise beträgt die Breite b1 des alternativen Bauteils 1' 150 nm. The alternative component 1' includes a first semiconductor layer 11 , a second semiconductor layer 12 and an active zone 13 that are continuous in a vertical direction z between the first semiconductor layer 11 and the second semiconductor layer 12 is arranged. The active zone 13 includes a plurality of quantum well layers 131 and a variety of barrier layers 132 that exist between the quantum well layers 131 are arranged. The alternative component 1' has a width b1 in lateral directions. For example, the width b1 of the alternative component 1' 150 nm.

In der 1 sind ferner exemplarisch Elektronenpfade 52, die die Injektion von Elektronen in die aktive Zone 13 darstellen, sowie Löcherpfade 51, die die Injektion von Löchern in die aktive Zone 13 darstellen, eingezeichnet.In the 1 are also exemplary electron paths 52 involving the injection of electrons into the active zone 13 pose as well as hole paths 51 that inject the holes into the active zone 13 represent, drawn.

Bei der ersten Halbleiterschicht 11 kann es sich um eine n-dotierte Halbleiterschicht handeln. Ferner kann es sich bei der zweiten Halbleiterschicht 12 um eine p-dotierte Halbleiterschicht handeln. Es ist jedoch alternativ möglich, dass die erste Halbleiterschicht 11 die p-dotierte Halbleiterschicht ist und die zweite Halbleiterschicht 12 die n-dotierte Halbleiterschicht. In diesem Fall wären die eingezeichneten Elektronenpfade 52 beziehungsweise Löcherpfade 51 miteinander vertauscht.In the first semiconductor layer 11 it may be an n-doped semiconductor layer. Furthermore, the second semiconductor layer may be 12 to act a p-doped semiconductor layer. However, it is alternatively possible that the first semiconductor layer 11 is the p-type semiconductor layer and the second semiconductor layer 12 the n-doped semiconductor layer. In this case, the drawn electron paths would be 52 or holes paths 51 interchanged.

Anhand der schematischen Schnittdarstellung der 2 ist ein Ausführungsbeispiel eines hier beschriebenen elektronischen Bauteils 1 näher erläutert. Das elektronische Bauteil 1 unterscheidet sich vom dem in Verbindung mit der 1 beschriebenen alternativen Bauteil 1' lediglich durch das Vorhandensein einer Unterbrechung 2. Mit anderen Worten, die in Verbindung mit der 1 beschriebenen Merkmale zur ersten Halbleiterschicht 11, der aktiven Zone 13 und der zweiten Halbleiterschicht 12 gelten im Folgenden auch für das elektronische Bauteil 1 der 2. Based on the schematic sectional view of 2 is an embodiment of an electronic component described herein 1 explained in more detail. The electronic component 1 differs from that in connection with the 1 described alternative component 1' only by the presence of an interruption 2 , In other words, in conjunction with the 1 described features to the first semiconductor layer 11 , the active zone 13 and the second semiconductor layer 12 in the following also apply to the electronic component 1 of the 2 ,

Die aktive Zone 13 des elektronischen Bauteils 1 weist eine Unterbrechung 2 auf. Vorliegend erstreckt sich die Unterbrechung 2 vollständig durch die aktive Zone 13. Die Unterbrechung 2 weist eine laterale Ausdehnung b2 auf. Die laterale Ausdehnung b2 kann beispielsweise 50 nm betragen. The active zone 13 of the electronic component 1 has an interruption 2 on. In the present case, the interruption extends 2 completely through the active zone 13 , The interruption 2 has a lateral extent b2. The lateral extent b2 can be, for example, 50 nm.

Innerhalb der Unterbrechung 2 kann ein elektronischer Widerstand und/oder eine Polarisationsbarriere reduziert sein. Hierdurch kann der Elektronenpfad 52 beziehungsweise der Löcherpfad 51 bei dem elektronischen Bauteil 1 entlang der Unterbrechung 2 verlaufen und somit eine Ladungsträgerinjektion in die Quantentopfschichten 131 vereinfachen.Within the break 2 For example, an electronic resistance and / or a polarization barrier can be reduced. This allows the electron path 52 or the hole path 51 at the electronic component 1 along the break 2 and thus a charge carrier injection into the quantum well layers 131 simplify.

Anhand der schematischen Schnittdarstellung der 3 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel eines hier beschriebenen elektronischen Bauteils 1 näher erläutert. Im Gegensatz zu dem elektronischen Bauteil 1 der 2 umfasst das elektronische Bauteil 1 der 3 eine Vielzahl von Unterbrechungen 2 mit jeweils einer lateralen Ausdehnung b2. Die Unterbrechungen 2 sind über die gesamte Breite b1 des elektronischen Bauteils beziehungsweise der aktiven Zone 13 verteilt.Based on the schematic sectional view of 3 is another embodiment of an electronic component described herein 1 explained in more detail. In contrast to the electronic component 1 of the 2 includes the electronic component 1 of the 3 a multitude of interruptions 2 each with a lateral extent b2. The interruptions 2 are over the entire width b1 of the electronic component or the active zone 13 distributed.

Über die Unterbrechungen 2 werden aus der ersten Halbleiterschicht 11 Elektronenpfade 52 in die Quantentopfschichten 131 injiziert. Ferner werden aus der zweiten Halbleiterschicht 12 über die Unterbrechungen 2 Löcherpfade 51 in die Quantentopfschicht 131 injiziert.About the interruptions 2 become from the first semiconductor layer 11 electron paths 52 into the quantum well layers 131 injected. Further, the second semiconductor layer becomes 12 about the interruptions 2 holes paths 51 into the quantum well layer 131 injected.

Anhand des in der 4 dargestellten beispielhaften Spannungsverlaufs ist eine Funktionsweise eines hier beschriebenen elektronischen Bauteils 1 näher erläutert. Gezeigt sind Simulationen einer ersten Spannung 61 sowie einer zweiten Spannung 62, jeweils in Volt, als Funktion einer Stromdichte J in A/cm2. Die erste Spannung 61 ist die eines alternativen Bauteils 1', das keine Unterbrechung 2 aufweist, während die zweite Spannung 62 die eines Ausführungsbeispiels eines elektronischen Bauteils 1 mit zumindest einer Unterbrechung 2 ist. On the basis of in the 4 illustrated exemplary voltage waveform is an operation of an electronic component described herein 1 explained in more detail. Shown are simulations of a first voltage 61 and a second voltage 62 , each in volts, as a function of a current density J in A / cm 2 . The first tension 61 is that of an alternative component 1' that no interruption 2 while the second voltage 62 that of an embodiment of an electronic component 1 with at least one interruption 2 is.

Die erste Spannung 61 und die zweite Spannung 62 weisen einen ähnlichen Verlauf als Funktion der Stromdichte auf. Die erste Spannung 61 ist jedoch größtenteils geringer als die zweite Spannung 62. Bereits bei geringen Stromdichten weist das elektronische Bauteil 1 einen geringeren Spannungsabfall als das alternative Bauteil 1' auf. The first tension 61 and the second tension 62 have a similar course as a function of the current density. The first tension 61 however, is mostly lower than the second voltage 62 , Even at low current densities, the electronic component has 1 a lower voltage drop than the alternative component 1' on.

Die 5 zeigt Simulationen von internen Quanteneffizienzen in arbiträren Einheiten (englisch: arbitrary units, a.u.) als Funktion der Stromdichte J. Dargestellt sind eine erste Quanteneffizienz 71 und eine zweite Quanteneffizienz 72. Die erste Quanteneffizienz 71 ist die eines in alternativen elektronischen Bauteils 1', während die zweite Quanteneffizienz 72 die eines hier beschriebenen elektronischen Bauteils 1 mit wenigstens einer Unterbrechung 2 ist. Die zweite Quanteneffizienz 72 ist ab einer Stromdichte von circa 0,5 (in arbiträren Einheiten) höher als die erste Quanteneffizienz 71. The 5 shows simulations of internal quantum efficiencies in arbitrary units (English: arbitrary units, au) as a function of the current density J. Shown are a first quantum efficiency 71 and a second quantum efficiency 72 , The first quantum efficiency 71 is the one in alternative electronic component 1' while the second quantum efficiency 72 that of an electronic component described here 1 with at least one interruption 2 is. The second quantum efficiency 72 is higher than the first quantum efficiency from a current density of approximately 0.5 (in arbitrary units) 71 ,

Die 6 und 7 zeigen Energiebanddiagramme als Funktion der vertikalen Richtung z. Hierbei zeigt die 6 ein erstes Valenzband 811, ein erstes Leitungsband 812, ein erstes Löcher-Quasi-Fermi-Niveau 911 und ein erstes Elektronen-Quasi-Fermi-Niveau 912 eines alternativen elektronischen Bauteils 1', das keine Unterbrechung 2 aufweist. Im Vergleich hierzu zeigt die 7 ein zweites Valenzband 821, ein zweites Leitungsband 822, ein erstes Löcher-Quasi-Fermi-Niveau 921 und ein zweites Elektronen-Quasi-Fermi-Niveau 922 eines hier beschriebenen elektronischen Bauteils 1, das mindestens eine Unterbrechung 2 aufweist. Das Elektronen-Quasi-Fermi-Niveau 912 kann die Besetzungswahrscheinlichkeit für Elektronen im Leitungsband 812, 822 angeben. Ferner kann das Löcher-Quasi-Fermi-Niveau 911 die Besetzungswahrscheinlichkeit für Löcher im Valenzband 811, 821 wiedergeben.The 6 and 7 show energy band diagrams as a function of the vertical direction z. This shows the 6 a first valence band 811 , a first conduction band 812 , a first hole quasi-Fermi level 911 and a first electron quasi-Fermi level 912 an alternative electronic component 1' that no interruption 2 having. In comparison shows the 7 a second valence band 821 , a second conduction band 822 , a first hole quasi-Fermi level 921 and a second electron quasi-Fermi level 922 an electronic component described here 1 that at least one interruption 2 having. The electron quasi-Fermi level 912 can the occupation probability for electrons in the conduction band 812 . 822 specify. Further, the hole quasi-Fermi level 911 the occupation probability for holes in the valence band 811 . 821 play.

Die Energiebanddiagramme eines hier beschriebenen elektronischen Bauteils 1 (siehe 7) sind im Vergleich zu einem alternativen Bauteil 1' flacher ausgebildet und weisen geringere Polarisationsbarrieren, insbesondere geringere Piezobarrieren, auf. Hierdurch ist es möglich, ein elektronisches Bauteil 1 mit einem reduzierten Spannungsabfall im Vergleich zu dem alternativen Bauteil 1', das keine Unterbrechung 2 aufweist.The energy band diagrams of an electronic component described here 1 (please refer 7 ) are compared to an alternative component 1' formed flatter and have lower polarization barriers, especially lower piezoelectric barriers on. This makes it possible to use an electronic component 1 with a reduced voltage drop compared to the alternative device 1' that no interruption 2 having.

Anhand der schematischen Schnittdarstellungen der 8A und 8B ist ein Ausführungsbeispiel eines hier beschriebenen Verfahrens zur Herstellung eines elektronischen Bauteils 1 sowie ein Ausführungsbeispiel eines hier beschriebenen elektronischen Bauteils 1 näher erläutert. Based on the schematic sectional views of 8A and 8B is an embodiment of a method described here for producing an electronic component 1 and an embodiment of an electronic component described here 1 explained in more detail.

Die 8A zeigt einen ersten Verfahrensschritt eines hier beschriebenen Verfahrens. Auf einem Substrat 14 wird eine Nanorod-Struktur mit Nanorods 15 aufgewachsen. Beispielsweise ist die Nanorod-Struktur mit einem Halbleitermaterial gebildet. Beispielsweise ist die Nanorod-Struktur mit dem Halbleitermaterial der ersten Halbleiterschicht 11 gebildet. Die Nanorods 15 sind durch Zwischenräume 21 voneinander beabstandet angeordnet.The 8A shows a first method step of a method described here. On a substrate 14 becomes a nanorod structure with nanorods 15 grew up. For example, the nanorod structure is formed with a semiconductor material. For example, the nanorod structure with the semiconductor material of the first semiconductor layer 11 educated. The nanorods 15 are through gaps 21 spaced apart.

Die 8B zeigt einen weiteren Verfahrensschritt eines hier beschriebenen Verfahrens zur Herstellung eines elektronischen Bauteils 1. In dem gezeigten Verfahrensschritt ist das elektronische Bauteil 1 bereits fertiggestellt. In den Freiräumen 21 sind die erste Halbleiterschicht 11, die aktive Zone 13 und die zweite Halbleiterschicht 12 aufgewachsen worden. Die Nanorods 15 bilden bereichsweise die Unterbrechungen 2 in der aktiven Zone 13. Die Unterbrechungen 2 sind in der vertikalen Richtung z übereinander angeordnet und erstrecken sich vollständig durch die aktive Zone 13. The 8B shows a further process step of a method described here for producing an electronic component 1 , In the method step shown is the electronic component 1 already finished. In the open spaces 21 are the first semiconductor layer 11 , the active zone 13 and the second semiconductor layer 12 grown up. The nanorods 15 In some cases, the interruptions form 2 in the active zone 13 , The interruptions 2 are arranged one above the other in the vertical direction z and extend completely through the active zone 13 ,

Anhand der schematischen Schnittdarstellungen der 9 ist ein Ausführungsbeispiel eines hier beschriebenen elektronischen Bauteils 1 näher erläutert. Das elektronische Bauteil 1 umfasst eine erste Halbleiterschicht 11, eine zweite Halbleiterschicht 12 und eine aktive Zone 13. Die aktive Zone 13 umfasst Quantentopfschichten 131, die Unterbrechungen 2 aufweisen, sowie Barriereschichten 132, die zwischen den Quantentopfschichten 131 angeordnet sind. Ferner umfasst das elektronische Bauteil 1 weitere Quantentopfschichten 131', die frei von Unterbrechungen 2 sind. Based on the schematic sectional views of 9 is an embodiment of an electronic component described herein 1 explained in more detail. The electronic component 1 includes a first semiconductor layer 11 , a second semiconductor layer 12 and an active zone 13 , The active zone 13 includes quantum well layers 131 , the interruptions 2 and barrier layers 132 that exist between the quantum well layers 131 are arranged. Furthermore, the electronic component comprises 1 additional quantum well layers 131 ' that are free from interruptions 2 are.

Beispielsweise sind die Unterbrechungen 2 des elektronischen Bauteils 1 der 9 in den Quantentopfschichten 131 durch Hinzuführen von H2-Gas in die Reaktorkammer während und/oder nach dem Wachstum der Quantentopfschichten 131 erzeugt worden. Es ist möglich, dass die Quantentopfschichten 131, die näher an der ersten Halbleiterschicht 11 angeordnet sind, keine Unterbrechungen 2 aufweisen. In diesem Fall kann die erste Halbleiterschicht 11 insbesondere n-dotiert sein. Dies kann darin begründet sein, dass Elektronen im Allgemeinen beweglicher als Löcher sind, weshalb eine Reduzierung der Piezobarrieren insbesondere an der p-dotierten zweiten Halbleiterschicht 12 benötigt wird.For example, the breaks 2 of the electronic component 1 of the 9 in the quantum well layers 131 by introducing H 2 gas into the reactor chamber during and / or after the growth of the quantum well layers 131 been generated. It is possible that the quantum well layers 131 closer to the first semiconductor layer 11 are arranged, no interruptions 2 exhibit. In this case, the first semiconductor layer 11 in particular be n-doped. This may be due to the fact that electrons are generally more mobile than holes, which is why a reduction of the piezoelectric barriers, in particular on the p-doped second semiconductor layer 12 is needed.

Anhand der schematischen Schnittdarstellungen der 10A, 10B und 10C ist ein Ausführungsbeispiel eines hier beschriebenen Verfahrens zur Herstellung eines elektronischen Bauteils 1 sowie ein Ausführungsbeispiel eines hier beschriebenen elektronischen Bauteils 1 näher erläutert. Based on the schematic sectional views of 10A . 10B and 10C is an embodiment of a method described here for producing an electronic component 1 and an embodiment of an electronic component described here 1 explained in more detail.

Die 10A zeigt einen ersten Verfahrensschritt eines hier beschriebenen Verfahrens. In dem gezeigten Verfahrensschritt wird ein alternatives elektronisches Bauteil 1', das im Rahmen der Herstellungstoleranzen keine Unterbrechungen 2 aufweist, bereitgestellt. The 10A shows a first method step of a method described here. In the process step shown becomes an alternative electronic component 1' that does not interrupt the manufacturing tolerances 2 provided.

In dem in der 10B gezeigten Verfahrensschritt werden in der zweiten Halbleiterschicht 12 und der aktiven Zone 13 Zwischenräume 21 erzeugt. Das Erzeugen der Zwischenräume 21 kann beispielsweise unter Verwendung eines Ätzverfahrens erfolgen. Die Zwischenräume 21 erstrecken sich durch die zweite Halbleiterschicht 12 und die aktive Zone 13 bis hin zur ersten Halbleiterschicht 11 hindurch. In the in the 10B shown method step are in the second semiconductor layer 12 and the active zone 13 interspaces 21 generated. Generating the gaps 21 can be done, for example, using an etching process. The gaps 21 extend through the second semiconductor layer 12 and the active zone 13 up to the first semiconductor layer 11 therethrough.

In dem in der 10C gezeigten Verfahrensschritt werden die Zwischenräume 21 mit Material der zweiten Halbleiterschicht 12 aufgefüllt. Alternativ ist es möglich, dass in die Zwischenräume 21 ein anderes Halbleitermaterial, wie beispielsweise Material der ersten Halbleiterschicht 11 oder ein, insbesondere undotiertes, Halbleitermaterial, gewachsen wird. Die Zwischenräume 21 bilden anschließend die Unterbrechungen 2 in den Quantentopfschichten 131 der aktiven Zone 13.In the in the 10C shown process step, the spaces 21 with material of the second semiconductor layer 12 refilled. Alternatively, it is possible that in the interstices 21 another semiconductor material, such as material of the first semiconductor layer 11 or a, in particular undoped, semiconductor material is grown. The gaps 21 then make the breaks 2 in the quantum well layers 131 the active zone 13 ,

Die Erfindung ist nicht durch die Beschreibung anhand der Ausführungsbeispiele auf diese beschränkt. Vielmehr umfasst die Erfindung jedes neue Merkmal sowie jede Kombination von Merkmalen, was insbesondere jede Kombination von Merkmalen in den Patentansprüchen beinhaltet, auch wenn dieses Merkmal oder diese Kombination selbst nicht explizit in den Patentansprüchen oder Ausführungsbeispielen angegeben ist.The invention is not limited by the description based on the embodiments of these. Rather, the invention encompasses any novel feature as well as any combination of features, including in particular any combination of features in the claims, even if this feature or combination itself is not explicitly stated in the patent claims or exemplary embodiments.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
elektronisches Bauteil electronic component
1'1'
alternatives Bauteil alternative component
1111
erste Halbleiterschicht first semiconductor layer
1212
zweite Halbleiterschicht second semiconductor layer
1313
aktive Zone active zone
131131
Quantentopfschicht Quantum well layer
132132
Barriereschicht barrier layer
1414
Substrat substratum
1515
Nanorod nanorod
22
Unterbrechung interruption
2121
Zwischenräume interspaces
5151
Löcherpfade holes paths
5252
Elektronenpfade electron paths
6161
erste Spannung first tension
6262
zweite Spannung second tension
7171
erste Quanteneffizienz first quantum efficiency
7272
zweite Quanteneffizienz second quantum efficiency
811811
erstes Valenzband  first valence band
812812
erstes Leitungsband  first conduction band
911911
erstes Löcher-Quasi-Fermi-Niveau first hole quasi-Fermi level
912912
erstes Elektronen-Quasi-Fermi-Niveau first electron quasi-Fermi level
821821
zweites Valenzband  second valence band
822822
zweites Leitungsband  second conduction band
921921
zweites Löcher-Quasi-Fermi-Niveau second hole quasi-Fermi level
922922
zweites Elektronen-Quasi-Fermi-Niveau second electron quasi-Fermi level
b1b1
Breite des Bauteils  Width of the component
b2b2
laterale Ausdehnung Unterbrechung lateral extension interruption
zz
vertikale Richtung vertical direction

Claims (19)

Elektronisches Bauteil umfassend – eine erste Halbleiterschicht (11), – eine zweite Halbleiterschicht (12) und – eine aktive Zone (13) mit einer Quantentopfstruktur aufweisend eine Vielzahl von Quantentopfschichten (131), wobei – die aktive Zone (13) zusammenhängend zwischen der ersten Halbleiterschicht (11) und der zweiten Halbleiterschicht (12) ausgebildet ist, – die aktive Zone (13) zumindest eine Unterbrechung (2) aufweist, die sich in einer vertikalen Richtung (z) durch zumindest eine der Quantentopfschichten (131) hindurch erstreckt, – die zumindest eine Unterbrechung (2) mit einem Halbleitermaterial gebildet ist oder daraus besteht, und – die zumindest eine Unterbrechung (2) eine andere Materialzusammensetzung als die an die Unterbrechung (2) angrenzende Quantentopfschicht (131) aufweist. Electronic component comprising - a first semiconductor layer ( 11 ), - a second semiconductor layer ( 12 ) and - an active zone ( 13 ) having a quantum well structure comprising a plurality of quantum well layers ( 131 ), where - the active zone ( 13 ) contiguous between the first semiconductor layer ( 11 ) and the second semiconductor layer ( 12 ), - the active zone ( 13 ) at least one interruption ( 2 ) extending through at least one of the quantum well layers (z) in a vertical direction (z). 131 ), - the at least one interruption ( 2 ) is formed with or consists of a semiconductor material, and - the at least one interruption ( 2 ) a different material composition than the interruption ( 2 ) adjacent quantum well layer ( 131 ) having. Elektronisches Bauteil nach dem vorherigen Anspruch, bei dem die aktive Zone (13) im Bereich der zumindest einen Unterbrechung (2) eine höhere Bandlücke aufweist als im Bereich der Quantentopfschichten (131). Electronic component according to the preceding claim, in which the active zone ( 13 ) in the area of at least one interruption ( 2 ) has a higher band gap than in the area of the quantum well layers ( 131 ). Elektronisches Bauteil nach dem vorherigen Anspruch, bei dem die Bandlücke in einem Zwischenbereich zwischen der Unterbrechung (2) und der an die Unterbrechung (2) angrenzenden Quantentopfschicht (131) kontinuierlich von der Quantentopfschicht (131) zur Unterbrechung (2) hin zunimmt. Electronic component according to the preceding claim, in which the band gap is located in an intermediate region between the interruption ( 2 ) and the interruption ( 2 ) adjacent quantum well layer ( 131 ) continuously from the quantum well layer ( 131 ) for interruption ( 2 ) increases. Elektronisches Bauteil nach einem der vorherigen Ansprüche, bei dem die Quantentopfschichten (131) Indium umfassen, wobei die zumindest eine Unterbrechung (2) einen geringeren Indium-Gehalt als die an die Unterbrechung (2) angrenzende Quantentopfschicht (131) aufweist.Electronic component according to one of the preceding claims, in which the quantum well layers ( 131 ) Indium, wherein the at least one interruption ( 2 ) a lower indium content than the interruption ( 2 ) adjacent quantum well layer ( 131 ) having. Elektronisches Bauteil nach einem der vorherigen Ansprüche, das im Betrieb Licht emittiert. Electronic component according to one of the preceding claims, which emits light during operation. Elektronisches Bauteil nach einem der vorherigen Ansprüche, bei dem die erste Halbleiterschicht (11) und/oder die zweite Halbleiterschicht (12) zumindest stellenweise frei von der zumindest einen Unterbrechung (2) ist.Electronic component according to one of the preceding claims, in which the first semiconductor layer ( 11 ) and / or the second semiconductor layer ( 12 ) at least in places free from the at least one interruption ( 2 ). Elektronisches Bauteil nach einem der vorherigen Ansprüche, bei dem die zumindest eine Unterbrechung (2) mit einem undotierten Halbleitermaterial gebildet ist oder daraus besteht. Electronic component according to one of the preceding claims, in which the at least one interruption ( 2 ) is formed with or consists of an undoped semiconductor material. Elektronisches Bauteil nach einem der vorherigen Ansprüche, bei dem die zumindest eine Unterbrechung (2) zumindest teilweise mit dem Material der ersten Halbleiterschicht (11) oder mit dem Material der zweiten Halbleiterschicht (12) gebildet ist oder daraus besteht. Electronic component according to one of the preceding claims, in which the at least one interruption ( 2 ) at least partially with the material of the first semiconductor layer ( 11 ) or with the material of the second semiconductor layer ( 12 ) is formed or consists thereof. Elektronisches Bauteil nach einem der vorherigen Ansprüche, bei dem die aktive Zone (13) im Bereich von zumindest einer Quantentopfschicht (131) frei von einer Unterbrechung (2) ist. Electronic component according to one of the preceding claims, in which the active zone ( 13 ) in the region of at least one quantum well layer ( 131 ) free from interruption ( 2 ). Elektronisches Bauteil nach einem der vorherigen Ansprüche, bei dem die aktive Zone (13) eine Vielzahl von Unterbrechungen (2) aufweist, wobei eine Dichte der Unterbrechungen (2) wenigstens 108/cm2 beträgt. Electronic component according to one of the preceding claims, in which the active zone ( 13 ) a multitude of interruptions ( 2 ), where a density of interruptions ( 2 ) is at least 10 8 / cm 2 . Elektronisches Bauteil nach einem der vorherigen Ansprüche, bei dem die aktive Zone (13) eine Vielzahl von Unterbrechungen (2) aufweist, wobei zumindest eine der Unterbrechungen (2), bevorzugt alle Unterbrechungen (2), in der vertikalen Richtung (z) von zumindest einer der Quantentopfschichten (131) überdeckt ist. Electronic component according to one of the preceding claims, in which the active zone ( 13 ) a multitude of interruptions ( 2 ), wherein at least one of the interruptions ( 2 ), prefers all interrupts ( 2 ), in the vertical direction (z) of at least one of the quantum well layers ( 131 ) is covered. Elektronisches Bauteil nach einem der vorherigen Ansprüche, bei dem die aktive Zone (131) eine Vielzahl von Unterbrechungen (2) aufweist, wobei die Unterbrechungen (2) in der vertikalen Richtung (z) übereinander angeordnet sind und im Rahmen der Herstellungstoleranzen gleiche laterale Ausdehnungen (b2) aufweisen. Electronic component according to one of the preceding claims, in which the active zone ( 131 ) a multitude of interruptions ( 2 ), the interruptions ( 2 ) are arranged one above the other in the vertical direction (z) and have equal lateral expansions (b2) within the manufacturing tolerances. Elektronisches Bauteil nach einem der vorherigen Ansprüche, bei dem ein elektronischer Widerstand und/oder eine Polarisationsbarriere entlang der zumindest einen Unterbrechung (2) geringer ist als entlang der an die Unterbrechung (2) angrenzenden Quantentopfschicht (131). Electronic component according to one of the preceding claims, wherein an electronic resistance and / or a polarization barrier along the at least one interruption ( 2 ) is less than along the interruption ( 2 ) adjacent quantum well layer ( 131 ). Verfahren zur Herstellung eines elektronischen Bauteils, aufweisend die folgenden Schritte: – Bereitstellen einer ersten Halbleiterschicht (11); – epitaktisches Aufwachsen einer aktiven Zone (13) auf der ersten Halbleiterschicht (11), wobei die aktive Zone (13) eine Quantentopfstruktur mit einer Vielzahl von epitaktisch aufgewachsenen Quantentopfschichten (131) aufweist; – Erzeugen zumindest einer Unterbrechung (2) in der aktiven Zone (13), wobei – sich die zumindest eine Unterbrechung (2) in einer vertikalen Richtung (z) durch zumindest eine der Quantentopfschichten (131) hindurch erstreckt, – die zumindest eine Unterbrechung (2) mit einem Halbleitermaterial gebildet ist oder daraus besteht, und – die zumindest eine Unterbrechung (2) eine andere Materialzusammensetzung als die an die Unterbrechung (2) angrenzende Quantentopfschicht (131) aufweist; und – epitaktisches Aufwachsen einer zweiten Halbleiterschicht auf die aktive Zone. Method for producing an electronic component, comprising the following steps: - providing a first semiconductor layer ( 11 ); Epitaxial growth of an active zone ( 13 ) on the first semiconductor layer ( 11 ), where the active zone ( 13 ) a quantum well structure with a plurality of epitaxially grown quantum well layers ( 131 ) having; - generating at least one interruption ( 2 ) in the active zone ( 13 ), whereby - the at least one interruption ( 2 ) in a vertical direction (z) through at least one of the quantum well layers ( 131 ), - the at least one interruption ( 2 ) is formed with or consists of a semiconductor material, and - the at least one interruption ( 2 ) a different material composition than the interruption ( 2 ) adjacent quantum well layer ( 131 ) having; and epitaxially growing a second semiconductor layer on the active region. Verfahren zur Herstellung eines elektronischen Bauteils nach dem vorherigen Anspruch, wobei die zumindest eine Unterbrechung (2) während des epitaktischen Aufwachsens der aktiven Zone (13) und/oder während des epitaktischen Aufwachsens der an die Unterbrechung (2) angrenzenden Quantentopfschicht (131) erzeugt wird. Method for producing an electronic component according to the preceding claim, wherein the at least one interruption ( 2 ) during the epitaxial growth of the active zone ( 13 ) and / or during the epitaxial growth of the interruption ( 2 ) adjacent quantum well layer ( 131 ) is produced. Verfahren zur Herstellung eines elektronischen Bauteils nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das epitaktische Aufwachsen in einem Reaktor erfolgt, wobei während und/oder nach dem epitaktischen Aufwachsen zumindest einer der Quantentopfschichten (131) dem Reaktor H2-Gas zugeführt wird. Method for producing an electronic component according to one of the preceding claims, wherein the epitaxial growth takes place in a reactor, wherein during and / or after the epitaxial growth of at least one of the quantum well layers ( 131 ) is supplied to the reactor H 2 gas. Verfahren zur Herstellung eines elektronischen Bauteils nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die zumindest eine Unterbrechung (2) nach dem epitaktischen Aufwachsen der aktiven Zone (13) und/oder der zweiten Halbleiterschicht (12) unter Verwendung eines Ätzverfahrens erzeugt wird. Method for producing an electronic component according to one of the preceding claims, wherein the at least one interruption ( 2 ) after the epitaxial growth of the active zone ( 13 ) and / or the second semiconductor layer ( 12 ) is produced using an etching process. Verfahren zur Herstellung eines elektronischen Bauteils nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die zumindest eine Unterbrechung (2) vor dem epitaktischen Aufwachsen der aktiven Zone (13) und/oder vor dem epitaktischen Aufwachsen der ersten Halbleiterschicht (11) unter Verwendung einer Wachstumsmaske und/oder einer Wachstumsform erzeugt wird. Method for producing an electronic component according to one of the preceding claims, wherein the at least one interruption ( 2 ) before the epitaxial growth of the active zone ( 13 ) and / or before the epitaxial growth of the first semiconductor layer ( 11 ) is produced using a growth mask and / or growth form. Verfahren zur Herstellung eines elektronischen Bauteils nach dem vorherigen Anspruch, wobei die Wachstumsform durch eine Nanorodstruktur mit Nanorods (15) gebildet ist, wobei sich die Nanorods (15) in der vertikalen Richtung (z) vollständig durch die aktive Zone (13) erstrecken und die zumindest eine Unterbrechung (2) bilden. Method for producing an electronic component according to the preceding claim, wherein the growth form is formed by a nanorod structure with nanorods ( 15 ), whereby the nanorods ( 15 ) in the vertical direction (z) completely through the active zone ( 13 ) and the at least one interruption ( 2 ) form.
DE102015120896.2A 2015-12-02 2015-12-02 Electronic component and method for producing an electronic component Withdrawn DE102015120896A1 (en)

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