DE19953588C2 - Licht-emittierendes Bauelement mit Waferverbindungs-Schnittstelle und Verfahren zu dessen Herstellung - Google Patents
Licht-emittierendes Bauelement mit Waferverbindungs-Schnittstelle und Verfahren zu dessen HerstellungInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der Lichtemission,
insbesondere auf das Liefern von hochqualitativ reflektie
renden Oberflächen an beiden Seiten eines AlxGayInzN-Bauele
ments.
Eine optoelektronische Struktur mit vertikalem Hohlraum
besteht aus einer aktiven Region, die durch eine licht
emittierende Schicht gebildet ist, die zwischen eingren
zenden Schichten liegt, die dotiert, undotiert sein können
oder einen P-N-Übergang enthalten. Die Struktur enthält
ferner mindestens einen reflektierenden Spiegel, der einen
Fabry-Perot-Hohlraum in der Richtung senkrecht zu den licht
emittierenden Schichten bildet. Die Herstellung einer opto
elektronischen Struktur mit vertikalem Hohlraum mit den
GaN/AlxGayInzN/AlxGa1-xN-Materialsystemen (wobei x + y + z = 1 bei
AlxGayInzN und wobei x ≦ 1 bei AlxGa1-xN) stellt Herausfor
derungen dar, die diese von anderen III-V-Materialsystemen
absetzt. Es ist schwierig, AlxGayInzN-Strukturen mit hoher
optischer Qualität aufzuwachsen. Die Stromausbreitung ist
bei AlxGayInzN-Bauelementen von großer Bedeutung. Die late
rale Stromausbreitung ist in dem P-Typ-Material ungefähr
30mal geringer als in dem N-Typ-Material. Ferner erhöht die
geringe thermische Leitfähigkeit von vielen der Substrate
eine Komplexität beim Bauelemententwurf, da die Bauelemente
für eine optimale Wärmeableitung mit dem Übergang nach unten
befestigt werden sollten.
Eine optoelektronische Struktur mit vertikalem Hohlraum,
z. B. ein Oberflächen-emittierender Laser mit vertikalem
Hohlraum (VCSEL; VCSEL = Vertical Cavity Surface Emitting
Laser) erfordert hochqualitative Spiegel, z. B. mit einem
Reflexionsvermögen von 99,5%. Ein Verfahren, um hochqualitative
Spiegel zu erreichen, verwendet Halbleiterauf
wachstechniken. Um das hohe Reflexionsvermögen zu erreichen,
das für verteilte Bragg-Reflektoren (DBRs; DBR = Distributed
Bragg Reflectors) erforderlich ist, die für VCSELs (< 99%)
geeignet sind, existieren ernsthafte Materialauflagen für
das Aufwachsen von Halbleiter-AlxGayInzN-DBRs, die ein
Brechen und eine elektrische Leitfähigkeit einschließen.
Diese Spiegel erfordern viele Perioden/Schichten von wech
selnden Indium-Aluminium-Gallium-Nitrid-Zusammensetzungen
(AlxGayInzN/Alx, Gay, Inz, N). Dielektrische DBRs (D-DBR) sind,
im Gegensatz zu Halbleiter-DBRs, relativ einfach mit Refle
xionsvermögen über 99% in dem Spektralbereich, der von dem
AlxGayInzN-System abgedeckt wird, herzustellen. Diese Spie
gel werden typischerweise durch Bedampfungs- oder Sputter
techniken abgeschieden, aber MBE (MBE = Molecular Beam
Epitaxial = Molekular-Strahl-Epitaxie) und MOCVD (MOCVD =
Metal-Organic Chemical Vapor Deposition = Metall-Organische
Chemische Dampfabscheidung) können ebenso verwendet werden.
Jedoch kann lediglich auf eine Seite der aktiven Region für
eine D-DBR-Abscheidung zugegriffen werden, es sein denn, das
Aufwachssubstrat wurde entfernt. Das Erzeugen einer opto
elektronischen AlxGayInzN-Struktur mit vertikalem Hohlraum
würde signifikant einfacher sein, falls es möglich wäre,
D-DBRs auf beiden Seiten einer aktiven AlxGayInzN-Region zu
verbinden (Bonden) und/oder abzuscheiden.
Waferbonden kann in zwei grundlegende Klassen geteilt wer
den: Direktes Waferbonden und metallisches Waferbonden. Beim
direktem Waferbonden werden die zwei Wafer über Massentran
sport an der Verbindungs-Schnittstelle zusammen geschmolzen.
Direktes Waferbonden kann zwischen jeder Kombination von
Halbleiter-, Oxid- und dielektrischen Materialien durch
geführt werden. Dieses erfolgt normalerweise bei hoher Tem
peratur (< 400°C) und unter einachsigem Druck. Eine geeignete
Technik für direktes Waferbonden wird von Kish im US-Patent
5,502,316 beschrieben. Beim metallischen Waferbonden wird
eine Metallschicht zwischen den zwei zu verbindenden Sub
straten abgeschieden, um zu bewirken, daß dieselben aneinander
haften. Ein Beispiel für das metallische Bonden,
das von Yablonovitch u. a. in Applied Physics Letters, Ausg.
56, S. 2419-2421, 1990 beschrieben wird, ist das Flip-Chip-
Bonden, eine Technik, die in der Mikro- und Optoelektro
nik-Industrie verwendet wird, um ein Bauelement mit der
Oberseite nach unten auf einem Substrat anzubringen. Seit
das Flip-Chip-Bonden verwendet wird, um die Wärmeableitung
eines Bauelements zu verbessern, hängt die Entfernung des
Substrats von der Bauelementstruktur ab und herkömmlicher
weise bestehen die einzigen Erfordernisse an die metallische
Verbindungsschicht, daß dieselbe elektrisch leitfähig und
mechanisch robust ist.
In "Low threshold, wafer fused long wavelength vertical ca
vity lasers", Applied Physics Letters, Ausg. 64, Nr. 12,
1994, S. 1463-1465, lehren Dudley u. a. ein direktes Wa
ferbonden von AlAs/GaAs-Halbleiter-DBRs auf eine Seite einer
Struktur mit vertikalem Hohlraum, während in "Room-Tempera
ture Continuous-Wave Operation of 1.54-µm Vertical-Cavity
Lasers", IEEE Photonics Technology Letters, Ausg. 7, Nr. 11,
1995, Babic u. a. von Direkt-Waferverbundenen Halbleiter-
DBRs auf beiden Seiten eines InGaAsP-VCSEL lehren, um die
großen Brechungsindexveränderungen zwischen AlAs/GaAs zu
verwenden. Wie beschrieben werden wird, ist das Waferbonden
von D-DBRs an AlxGayInzN signifikant komplizierter als das
Waferbonden von Halbleiter an Halbleiter und war früher im
Stand der Technik nicht bekannt.
In "Dielectrically-Bonded Long Wavelength Vertical Cavity
Laser on GaAs Substrates Using Strain-Compensated Multiple
Quantum Wells", IEEE Photonics Technology Letters, Ausg. 5,
Nr. 12, 1994, beschreiben Chua u. a. AlAs/GaAs-Halbleiter-
DBRs, die an einen InGaAsP-Laser durch eine aufgeschleuderte
Glasschicht angebracht sind. Aufgeschleudertes Glas ist kein
geeignetes Material zum Bonden in einem VCSEL zwischen den
aktiven Schichten und dem DBR, da es schwierig ist, die prä
zise Dicke von aufgeschleudertem Glas zu steuern und daher
die entscheidende Schichtsteuerung, die für einen VCSEL-
Hohlraum erforderlich ist, verloren geht. Ferner können die
Eigenschaften des Glases inhomogen sein, was eine Streuung
und andere Verluste in dem Hohlraum verursacht.
Das Aufwachsen optischer Spiegel aus AlxGa1-xN/GaN-Paaren
von Halbleiter-DBR-Spiegeln mit Reflexionsvermögen, die für
VCSELs, z. B. < 99%, adäquat sind, ist schwierig. In Fig. 1,
auf die nun Bezug genommen wird, deuten theoretische Berech
nungen des Relexionsvermögens an, daß, um das erforderliche
hohe Reflexionsvermögen zu erreichen, ein hoher Indexkon
trast erforderlich ist, der nur durch ein Erhöhen der Alumi
niumzusammensetzung der Niedrigindex-AlxGa1-xN-Schicht und/
oder durch durch ein Umfassen mehrerer Schichtperioden ge
liefert werden kann (die Materialeigenschaften wurden von
Ambacher u. a. entnommen, MRS Internet Journal of Nitride
Semiconductor Research, 2 (22), 1997). Jeder dieser Ansätze
bringt ernsthafte Herausforderungen mit sich. Falls Strom
durch die DBR-Schichten geleitet wird, ist es wichtig, daß
die DBRs leitfähig sind. Damit die AlxGa1-xN-Schicht ausrei
chend leitfähig ist, muß dieselbe adäquat dotiert werden.
Die elektrische Leitfähigkeit ist nicht ausreichend, wenn
die Aluminiumzusammensetzung nicht unter ungefähr 50% für
eine Si-Dotierung (N-Typ) und unter ungefähr 20% für eine
Mg-Dotierung (P-Typ) reduziert wird. Jedoch erfordert, wie
in Fig. 1 gezeigt ist, die Anzahl der Schichtperioden, die
erforderlich sind, um ein ausreichendes Reflexionsvermögen
zu erreichen, unter Verwendung von Schichten mit geringerer
Aluminiumzusammensetzung eine große Gesamtdicke des
AlxGa1-xN-Materials, was das Risiko des epitaxialen Schicht
bruchs erhöht (aufgrund der relativ großen Gitter-Fehlanpas
sung zwischen AlN und GaN) und die Zusammensetzungssteuerung
verringert. Tatsächlich ist der Al0,30Ga0,70N/GaN-Stapel aus
Fig. 1 schon ~ 2,5 µm dick und weit davon entfernt, für ei
nen VCSEL ausreichend reflektierend zu sein. Somit erfordert
ein Hochreflexions-DBR, der auf diesem Schichtpaar basiert,
eine Gesamtdicke, die signifikant dicker als 2,5 µm ist, und
ist wegen der Fehlanpassung zwischen Wachstumsbedingungen
und Materialeigenschaften von AlN und GaN schwierig verläßlich
aufzuwachsen. Obwohl das Brechen nicht von so großer
Bedeutung ist, wenn die Schichten undotiert sind, stellen
die Zusammensetzungssteuerung und die AlN/GaN-Wachstumstem
peraturen weiterhin große Herausforderungen für das Aufwach
sen von Hochreflektions-DBRs dar. Daher wurden sogar bei
Anwendungen, bei denen die DBRs keinen Strom leiten müssen,
keine Halbleiterspiegelstapel mit Reflexionsvermögen < 99%
in dem AlxGayInzN-Materialsystem gezeigt. Aus diesem Grund
werden dielektrisch basierte DBR-Spiegel bevorzugt.
Die DE 196 46 015 A1 beschreibt ein Verfahren zum Herstellen
von Oberflächen-emittierenden Vertikalhohlraumlasern mit
transparantem Substrat, wobei ein erster Abschnitt des Ele
ments, welcher die erforderlichen Spiegel und die aktive
Schicht umfaßt mittels Waferbondens an ein transparentes
Substrat angebracht wird. Kontakte zur Zuführung von Lei
stung an das Bauelement sind auf zwei gegenüberliegenden
Oberflächen des Elements vorgesehen.
Die EP 0 784 363 A2 beschreibt einen Oberflächen-emittieren
den Halbleiterlaser mit vertikalem Hohlraum, welcher erste
und zweite Halbleiterschichten, eine aktive Schicht und
dritte und vierte Halbleiterschichten umfaßt, welche auf
einem GaAs-Substrat in dieser Reihenfolge angeordnet sind.
Ein erster Abschnitt des Bauelements, welcher die Refle
xionsschicht umfaßt, wird getrennt von einem zweiten Ab
schnitt des Bauelements, welche die aktiven Schichten sowie
weitere Reflektionsschichten umfaßt, hergestellt, und die
zwei Abschnitte werden in einem späteren Schritt miteinander
verbunden. Kontakte zur Zuführung von Leistungen zu dem Bau
element sind auf den gegenüberliegenden Oberflächen des Ele
ments vorgesehen.
Die US-A-5,502,316 beschreibt ein Verfahren zum Erzeugen ei
ner lichtemittierenden Diode, welches das Bereitstellen ei
nes Aufwachssubstrats umfaßt, auf dem die LED-Schichten er
zeugt werden. Ein zweites Substrat wird mittels der Wafer-
Bond-Technik an den LED-Schichten befestigt, und auf den ge
genüberliegenden Oberflächen des sich ergebenden Bauelements
sind Kontakte vorgesehen.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein
lichtemittierendes Bauelement und ein Verfahren zu dessen
Herstellung zu schaffen, wobei das Bauelement verbesserte
Eigenschaften aufweist.
Diese Aufgabe wird durch ein Bauelement gemäß Anspruch 1 und
durch ein Verfahren gemäß Anspruch 9 oder Anspruch 14
gelöst.
Mindestens ein Spiegelstapel, z. B. ein dielektrischer ver
teilter Bragg-Reflektor (D-DBR) oder ein zusammengesetzter
D-DBR/Halbleiter-DBR liegt zwischen einer AlxGayInzN-aktiven
Region und einem Hostsubstrat (Grundsubstrat). Eine Wafer
verbindungs-Schnittstelle ist irgendwo zwischen dem Grund
substrat und der aktiven Region angeordnet. Eine wahlweise
Zwischenverbindungsschicht befindet sich benachbart zu der
Waferverbindungs-Schnittstelle, um die Spannung und die
Fehlanpassung der thermischen Koeffizienten der Waferverbin
dungs-Schnittstelle aufzunehmen. Ein wahlweiser Spiegelsta
pel ist benachbart zu der aktiven AlxGayInzN-Region angeord
net. Entweder das Grundsubstrat oder die Zwischenverbin
dungsschicht ist für eine Nachgiebigkeit ausgewählt.
Ein Ausführungsbeispiel der zuvor erwähnten Erfindung be
steht aus einem Bauelement mit einer Waferverbindungs-
Schnittstelle, die benachbart zu der aktiven AlxGayInzN-Re
gion angeordnet ist, wobei die aktive AlxGayInzN-Region auf
einem Opfersubstrat, z. B. aus Al2O3, hergestellt wird. Der
Spiegelstapel, der an einem Grundsubstrat angebracht ist,
ist mit der aktiven AlxGayInzN-Region direkt waferverbunden.
Als nächstes wird das Opfersubstrat entfernt. Der wahlweise
Spiegelstapel ist an die Oberseite der aktiven AlxGayInzN-
Region angebracht. Techniken zum Anbringen umfassen das Bon
den, Abscheiden und Aufwachsen. Elektrische Kontakte werden
der N-Typ- und der P-Typ-Schicht hinzugefügt.
Bei einem alternativen Ausführungsbeispiel, bei dem die Wa
ferverbindungs-Schnittstelle benachbart zu dem Grundsubstrat
angeordnet ist, ist der Spiegelstapel an der Oberseite der
aktiven AlxGayInzN-Region angebracht. Falls direktes Wafer
bonden verwendet wird, wird ein Grundsubstrat, das ausge
wählt ist, um die korrekten mechanischen Eigenschaften
aufzuweisen, mit dem Spiegelstapel waferverbunden. Alterna
tiv kann metallisches Bonden verwendet werden, um das Grund
substrat mit dem Spiegelstapel zu verbinden. Das Opfersub
strat wird entfernt. Ein wahlweiser Spiegelstapel ist an der
Oberseite der aktiven AlxGayInzN-Region angebracht. Elektri
sche Kontakte werden der N-Typ- und der P-Typ-Schicht hinzu
gefügt. Das Auswählen des Grundsubstrats in dem Fall des di
rekten Waferbondens, um die erwünschten Eigenschaften zu er
halten, ist eine schwierige Aufgabe. Zusätzliche Ausfüh
rungsbeispiele umfassen das Anordnen der Waferverbindungs-
Schnittstelle innerhalb des DBR.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung
werden nachfolgend unter Bezugnahme auf die beigefügten
Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 das theoretische Reflexionsvermögen als Funktion
der Wellenlänge für AlN/GaN- und Al0,30Ga0,70N/
GaN-DBRs.
Fig. 2 ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der vorlie
genden Erfindung.
Fig. 3A bis 3F bildhaft das Flußdiagramm, das der vorlie
genden Erfindung entspricht.
Fig. 4A bis 4F bildhaft ein alternatives Flußdiagramm,
das der vorliegenden Erfindung entspricht.
Fig. 5 ein Querschnittsbild der direkten Waferverbin
dungs-Schnittstelle zwischen einem D-DBR, der auf
einer GaN/Al2O3-Struktur abgeschieden ist, und
einem GaP-Grundsubstrat, das mittels eines Raster
elektronenmikroskops (SEM; SEM = scanning electron
microscop) aufgenommen wurde.
Fig. 6 einen SEM-Querschnitt einer aktiven Region mit ei
nem abgeschiedenen D-DBR, der mit einem Grundsub
strat metallisch verbunden wurde. Das Substrat
wurde entfernt und ein zweiter D-DBR auf der Seite
der AlxGayInzN-aktiven Region, gegenüber dem er
sten D-DBR, abgeschieden.
Fig. 7 das optische Emissionsspektrum von 400 bis 500 nm
von dem Bauelement, das in Fig. 6 beschrieben ist.
Die modalen Spitzen beschreiben eine Struktur mit
vertikalem Hohlraum.
Dielektrische verteilte Bragg-Reflektoren (D-DBR) bestehen
aus gestapelten Paaren aus Niedrigverlustdielektrika, bei
denen eines der Paarmaterialien einen niedrigen Brechungs
index aufweist und eines einen hohen Brechungsindex auf
weist. Einige mögliche dielektrische DBR-Spiegel basieren
auf gepaarten Schichten aus Siliziumdioxid (SiO2) mit Titan
oxid (TiO2), Zirkoniumoxid (ZrO2), Tantaloxid (Ta2O5) oder
Hafniumoxid (HfO2) und können die hohen Reflexionsvermögen,
die für einen blauen Oberflächen-emittierenden Laser mit
vertikalem Hohlraum (VCSEL), z. B. < 99,5%, oder für ein
lichtemittierendes Bauelement mit Resonanzhohlraum (RCLED;
RCLED = Resonant Cavity Light Emitting Device), z. B. ~ 60%
oder höher, erforderlich sind, erreichen. Die SiO2/HfO2-ge
stapelten Paare sind von speziellem Interesse, da diese ver
wendet werden können, um Spiegelstapel mit Reflexionsvermö
gen über 99% in dem Wellenlängenbereich von 350 bis 500 nm
zu erzeugen. Bei D-DBRs, die aus wechselnden Schichten aus
SiO2 und HfO2 hergestellt sind, wurde gezeigt, daß dieselben
mechanisch stabil bis zu 1050°C sind, was denselben Flexibi
lität für eine nachfolgende Verarbeitung verleiht.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel ist in Fig. 2 gezeigt.
In Fig. 2 ist ein erster Spiegelstapel 14, z. B. ein DBR mit
hohem Reflexionsvermögen, an einem geeigneten Substrat ange
bracht. Der Spiegelstapel 14 kann aus einem oder mehreren
der folgenden Materialien bestehen: einem Dielektrikum, ei
nem Halbleiter und einem Metall. Der erste Spiegelstapel 14
ist mit einer oberen P-Schicht 18a in einer aktiven
AlxGayInzN-Region 18 waferverbunden, die auf einem Opfersub
strat aufgewachsen ist. Die optoelektronische AlxGayInzN-
Struktur mit vertikalem Hohlraum 18 wurde für eine hohe
Ausbeute bei der erwünschten Wellenlänge entworfen. Die
Waferverbindungs-Schnittstelle 16 von exzellenter optischer
Qualität mit sehr geringem Beugungsvermögen sein. Die Wafer
verbindungs-Schnittstelle 16 kann eine wahlweise Zwischen
verbindungsschicht (nicht gezeigt) umfassen. Ein wahlweiser
zweiter Spiegelstapel 20, z. B. ein D-DBR (in Fig. 2 ge
zeigt), ist an die optoelektronische AlxGayInzN-Struktur mit
vertikalem Hohlraum 18 an einer Seite gegenüber dem ersten
Spiegelstapel 14 angebracht. Der wahlweise zweite Spiegel
stapel 20 und die N- und P-Typ-Schichten 18b, 18a der ak
tiven AlxGayInzN-Region 18 können strukturiert und geätzt
werden, um Bereiche für ohmsche Kontakte zu liefern. Für ei
nen VCSEL muß der Spiegel ein sehr hohes Reflexionsvermögen
< 99% aufweisen. Für ein RCLED läßt das Erfordernis an das
Reflexionsvermögen des Spiegels (der Spiegel) nach (< 60%).
Ein alternativer Ansatz besteht darin, den Spiegelstapel 14
an die aktive AlxGayInzN-Region anzubringen. Die Waferverbindungs-Schnittstelle
16 befindet sich dann zwischen dem
Spiegelstapel 14 und dem Grundsubstrat 12. Diese Struktur
kann ferner einen wahlweisen zweiten Spiegelstapel 20 auf
weisen. Noch ein weiterer Ansatz, der in Verbindung mit
einem der ersten zwei verwendet wird, besteht darin, eine
direkte Waferverbindung in der Mitte von einem oder beiden
der Spiegelstapel aufzuweisen. Einige mögliche Anordnungen
einer Waferverbindungs-Schnittstelle 16 sind in Fig. 2
gezeigt. Die Pfeile in Fig. 2 zeigen verschiedene mögliche
Orte der Waferverbindungs-Schnittstelle 16. Ausführungsbei
spiele der vorliegenden Erfindung können eine Waferverbin
dungs-Schnittstelle an einem oder an mehreren dieser Orte
haben.
Eine Stromeinschränkung kann entweder in dem Material der
aktiven N-Typ- oder der aktiven P-Typ-Region durch ein Ein
fügen einer AlxGayInzN-Schicht erreicht werden, die geätzt
und/oder oxidiert sein kann, um den Strom und die optische
Begrenzung zu verbessern und somit die Laserschwellen zu re
duzieren oder den Bauelementwirkungsgrad zu verbessern. Der
Einbau einer solchen Schicht ist wichtig, wenn ein D-DBR
und/oder undotierter Halbleiter-DBR verwendet wird, da durch
diese kein Strom geleitet wird. Der Hohlraum kann ein Ein
zel- oder Mehrfachwellenlängen-Hohlraum sein, was von der
erforderlichen Dicke der kontaktierenden Schichten abhängt,
um eine geeignet niedrige Vorwärtsspannung zu erhalten.
Viele Veränderungen bei den oben beschriebenen Strukturen
sind möglich. Es kann ferner eine ähnliche Struktur erzeugt
werden, bei der das P- und N-Typ-Material vertauscht sind.
Die Fig. 3A-3F zeigen bildhaft ein Flußdiagramm entspre
chend einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
In Fig. 3A ist eine aktive AlxGayInzN-Region auf einem
Opfersubstrat, z. B. Al2O3, hergestellt. In Fig. 3B ist ein
erster Spiegelstapel an einem Grundsubstrat angebracht.
Techniken zum Anbringen umfassen Bonden, Abscheiden und Auf
wachsen. In Fig. 3C ist der erste Spiegelstapel über Wafer
bonden an der aktiven AlxGayInzN-Region angebracht. Für ei
nen VCSEL sollte direktes Waferbonden verwendet werden, da
es entscheidend ist, niedrige optische Verluste zu haben. In
Fig. 3D ist das Opfersubstrat entfernt. In Fig. 3E ist der
wahlweise zweite Spiegelstapel an die Oberseite der aktiven
AlxGayInzN-Region angebracht. In Fig. 3F sind elektrische
Kontakte dem wahlweisen zweiten Spiegelstapel oder der ak
tiven AlxGayInzN-Region hinzugefügt. Ein Strukturieren, um
den Bauelementbereich zu definieren und die Kontaktschichten
freizulegen, kann ferner in dem Prozeßfluß durchgeführt
werden.
Die Fig. 4A bis 4F stellen bildhaft ein alternatives Prozeß
flußdiagramm dar. In Fig. 4A ist eine aktive AlxGayInzN-
Region auf einem Opfersubstrat aufgewachsen. In Fig. 4B ist
der erste Spiegelstapel an einem Grundsubstrat angebracht.
In Fig. 4C ist die aktive AlxGayInzN-Region über direktes
Waferbonden oder metallisches Bonden an dem ersten Spiegel
stapel angebracht. Da die Waferverbindung außerhalb des op
tischen Hohlraums ist, sind Verluste aufgrund der Waferver
bindung weniger entscheidend. In Fig. 4D ist das Opfersub
strat entfernt. In Fig. 4E ist der wahlweise zweite Spiegel
stapel an der aktiven AlxGayInzN-Region angebracht. In Fig.
4F sind elektrische Kontakte dem wahlweisen zweiten Spiegel
stapel oder der aktiven AlxGayInzN-Region hinzugefügt. Ein
Strukturieren, um den Bauelementbereich zu definieren und
die Kontaktschichten freizulegen, kann in dem Prozeßfluß
ebenso durchgeführt werden.
Die Wahl des Grundsubstrats für direktes Waferbonden ist
entscheidend und wird durch einige Eigenschaften beeinflußt:
Massentransport, Nachgiebigkeit und Abbau von Belastung/
Spannung. Das Grundsubstrat kann aus einer Gruppe ausgewählt
werden, die Galliumphosphid (GaP), Galliumarsenid (GaAs),
Indiumphosphid (InP) oder Silizium (Si) umfaßt. Für Silizium
liegt die bevorzugte Dicke des Substrats zwischen 1000 Å und
50 µm.
Massentransport spielt eine wichtige Rolle bei direktem Wa
ferbonden. Bei standardmäßigem III-V-Zu-III-V-Direktwafer
bonden oder III-V-Zu-Dielektrikum-Bonden zeigt mindestens
eine Oberfläche einen signifikanten Massentransport bei Tem
peraturen, die niedrig genug sind, um die Qualität der
Schichten zu bewahren. Im Gegensatz hierzu zeigen
AlxGayInzN- und die meisten dielektrischen Materialien kei
nen signifikanten Massentransport bei Temperaturen, die mit
der Beibehaltung der Integrität der viel Indium enthaltenden
aktiven AlxGayInzN-Schichten vereinbar sind (< 1000°C). Das
Ausbleiben von Massentransport in einem oder beiden der Ver
bindungs-Materialien erschwert die Waferhaftung. Ein Modell
hierfür ist, daß, wenn beide Materialien einen signifikanten
Massentransport bei der Verbindungstemperatur zeigen, sich
die Verbindungen beider Materialien in der stärksten Verbin
dung entlang der Schnittstelle neu anordnen können. Wenn le
diglich ein Material einen signifikanten Massentransport
zeigt, können sich lediglich die Verbindungen dieses einen
Materials mit den Oberflächenverbindungen des anderen
Materials ausrichten. Es ist in dieser Situation schwierig,
eine Waferverbindung mit hoher mechanischer Stärke zu
bilden.
Nachgiebigkeit ist das Vermögen des Materials, die Form in
einer atomaren oder makroskopischen Größenordnung zu ändern,
um Spannungen und Belastungen aufzunehmen. Für die Zwecke
dieser Erfindung ist Nachgiebigkeit derart definiert, daß
dieselbe von Materialien erfüllt wird, die einen Schmelz
punkt aufweisen, der niedriger als die Verbindungstemperatur
ist, oder wenn Materialien eine Rißhaltetemperatur aufwei
sen, die unter der Verbindungstemperatur ist, oder wenn die
Substrate dünner als ~ 50 µm sind.
Standardmäßiges III-V-Waferbonden für Substrate aus GaP,
GaAs und InP wird im allgemeinen bei Temperaturen von 400
bis 1000°C durchgeführt, bei denen beide Substrate nach
giebig sind. Die Nachgiebigkeit von mindestens einem der
Verbindungs-Materialien ist essentiell für Waferbonden, da
die Materialien eine inherente Oberflächenrauhheit und/oder
ein Fehlen von Planheit entweder in einer mikroskopischen
oder einer makroskopischen Größenordnung aufweisen. Bei
einer Temperatur von 1000°C hat eine AlxGayInzN-Struktur,
die in einer N2-Umgebung für 20 Minuten ausgeheilt wurde,
eine Reduzierung der PL-Intensität von ungefähr 20% zur Fol
ge. Somit ist es wünschenswert, die Verbindungstemperatur
unter 1000°C zu halten. GaN-basierte Materialien, die auf
Al2O3-Substraten aufgewachsen sind, sind bei Verbindungstem
peraturen unter 1000°C nicht nachgiebig. Dielektrische Ma
terialien, die verwendet werden, um Hochreflektions-D-DBRs
für Halbleiter mit großen Bandlücken herzustellen, sind ty
pischerweise unter 1000°C nicht nachgiebig. Daher ist es
wichtig, daß das Verbindungs/Trägersubstrat und/oder die
Zwischenverbindung bei diesen Temperaturen nachgiebig ist.
Der Schmelzpunkt ist eine Eigenschaft, die die Nachgiebig
keit der Materialien bestimmt. Zum Beispiel kann für die
folgenden Materialien, GaAs (Tm = 1510 K), GaP (Tm = 1750 K)
und InP (Tm = 1330 K) gesehen werden, daß die relative Rei
henfolge der Nachgiebigkeit InP, GaAs, GaP ist, wobei InP
das Nachgiebigste ist. Normalerweise weisen Materialien eine
Rißhaltetemperatur unter dem Schmelzpunkt auf. Die Nachgie
bigkeit dieser Materialien bei hohen Temperaturen muß mit
einer Desorption von einem der Elemente ausgeglichen werden.
Obwohl InP sogar bei einer Temperatur von 1000°C nachgiebig
ist, wird das Material bei dieser Temperatur wegen der De
sorption von Phosphor stark zersetzt. Ein Bonden mit solchen
Materialien sollte auf Temperaturen niedriger als ungefähr
das Doppelte der Desorptionstemperatur bei dem Umgebungs
druck während des Bondens begrenzt werden. Somit muß die
Auswahl der Materialien sowohl mit der erforderlichen Nach
giebigkeit als auch der Verbindungstemperatur kompatibel
sein.
Sehr dünne Substrate können ebenso nachgiebig sein. Dünnes
Silizium, z. B. < 50 µm, ist nachgiebig, da die Belastungen,
sogar bei einem hohen Krümmungsradius, klein sind, wenn das
Substrat dünn ist. Diese Technik arbeitet gut bei Materiali
en mit einer hohen Bruchhärte, z. B. Silizium (11270 N/mm2)
oder AlxGayInzN. Materialien, die eine geringe Bruchhärte
aufweisen, z. B. GaAs (2500 N/mm2), können jedoch beim Hand
haben leicht brechen. Für Silizium mit einer Dicke < 50 µm
bewirkt sogar ein kleiner Krümmungsradius hohe Belastungen
in dem Material, was bewirkt, daß das Material bricht.
Dasselbe gilt bei anderen Materialien, die mögliche Sub
stratkandidaten sind.
Der Abbau von Belastung und Spannung wird durch die hohe
Fehlanpassungsspannung in GaN, das auf Al2O3 aufgewachsen
ist, sowie die Fehlanpassung des thermischen Ausdehnungs
koeffizienten (CTE; CTE = coefficient of thermal expansion)
zwischen AlxGayInzN und den meisten anderen geeigneten Trä
gersubstratmaterialien verstärkt. Im Gegensatz zu anderen
Halbleitermaterialien, die waferverbunden sind, ist die
CTE-Fehlanpassung zwischen AlxGayInzN und anderen Halblei
termaterialien größer; die Belastungen werden durch die
unterschiedliche CTE-Fehlanpassung entlang den a- und c-Ebe
nen des Wurzitmaterials zusammengesetzt. Die Belastungen in
GaN (CTE = 5,59, a-Ebene/3,17 × 10-6, c-Ebene/°C), das mit
einem anderen Substrat (GaAs-CTE = 5,8, GaP-CTE = 6,8, InP =
4,5 × 10-6/C) waferverbunden ist, erfordert einen lokalen
Abbau der Belastung, da die CTE-Fehlanpassung des Grundsub
strats gut zu denen der beiden GaN-Ebenen passen sollte.
Diese Belastung kann von einem nachgiebigen Material aufge
nommen werden, in einer Zwischenverbindungsschicht, die
weich oder flüssig an der Verbindungs-Schnittstelle bei der
Verbindungstemperatur ist oder durch ein Liefern von lokalem
Abbau von Spannung, z. B. durch ein Strukturieren von minde
stens einer der Verbindungs-Schnittstellen. Die Zwischenver
bindungsschicht ist aus einer Gruppe ausgewählt, die Dielek
trika und Legierungen umfaßt, die Halogenide (z. B. CaF2),
ZnO, Indium (In), Zinn (Sn), Chrom (Cr), Gold (Au), Nickel
(Ni), Kupfer (Cu) und II-VI-Materialien enthalten.
Die Stromausbreitung ist ein weiterer wichtiger Punkt bei
GaN-basierten Bauelementen. Die laterale Stromausbreitung
ist in dem P-Typ-Material ungefähr 30 mal geringer als in
dem N-Typ-Material. Da das Herstellen von Hochreflexions
spiegeln auf beiden Seiten der aktiven Schicht für einen
guten Hohlraum erforderlich ist, wird das Problem der lateralen
Stromausbreitung in der P-Schicht wegen der isolie
renden Eigenschaft der D-DBRs verstärkt. Eine Möglichkeit,
die Stromausbreitung in der P-Schicht zu verbessern, besteht
darin, einen zusammengesetzten DBR aus leitfähigen transpa
renten Halbleiter- und dielektrischen Stapeln herzustellen.
Der Halbleiterteil des Stapels verbessert die Stromausbrei
tung durch ein Erhöhen der Dicke der P-Schichten, während
der dielektrische Stapel das niedrige Halbleiter-Reflexions
vermögen verbessert, um das gesamte Spiegel-Reflexionsvermö
gen über 99% zu bringen. Dasselbe Verfahren kann bei dem
N-Typ-Spiegel angewendet werden, obwohl es wegen der höheren
Leitfähigkeit der N-Typ-Schichten weniger wichtig ist.
Das Hinzufügen von Stromeinschränkungsschichten würde die
Stromausbreitung ferner durch ein Richten des Stroms nur in
den Hohlraum verbessern und kann für einen VCSEL erforder
lich sein. Dies kann auf die optoelektronische Struktur mit
vertikalem Hohlraum, mit oder ohne einen zusammengesetzten
Halbleiter/Dielektrikum-DBR, angewendet werden und kann in
dem Halbleiterteil eines zusammengesetzten Spiegels einge
baut werden. Obwohl die Stromeinschränkungsschichten sowohl
in den P- als auch den N-Schichten der Einschränkungs
schichten enthalten sein können, ist es wegen der niedrigen
Leitfähigkeit am effektivsten in den P-Einschränkungsschich
ten.
Das Trägersubstrat ist erforderlich, wenn ein D-DBR auf bei
den Seiten der aktiven Region angebracht werden soll, da das
Originalgrundsubstrat entfernt werden muß. Es existieren ei
nige Verfahren zum Entfernen des Saphirsubstrats, das typi
scherweise als ein Aufwachssubstrat verwendet wird. Die Ver
fahren, die unten erklärt werden, sind lediglich eine Unter
gruppe der Techniken, die verwendet werden können, um das
Aufwachssubstrat zu entfernen, das auch ein anderes Material
als Saphir sein kann.
Beim Laserschmelzen beleuchtet eine Technik, wie sie von
Wong u. a. und Kelley u. a. beschrieben wurde, die einen
Laser mit einer Wellenlänge aufweist, für die das Saphir
substrat transparent ist, aber die dem Substrat benachbarte
Halbleiterschicht nicht, die Rückseite (Saphirseite) der
Struktur. Die Laserenergie kann die benachbarte Halbleiter
schicht nicht durchdringen. Wenn die Laserenergie ausrei
chend ist, erwärmt sich die Halbleiterschicht, die dem Sa
phirsubstrat benachbart ist, bis zu dem Punkt, an dem sich
dieselbe zersetzt. Für den Fall, bei dem GaN die Schicht
ist, die dem Saphirsubstrat benachbart ist, zersetzt sich
die Schicht an der Schnittstelle in Ga und N, wobei Ga an
der Schnittstelle zurückgelassen wird. Das Ga-Metall wird
dann geschmolzen und das Saphirsubstrat von dem Rest der
Schichtstruktur entfernt. Die Zersetzung der Schicht, die
dem Saphirsubstrat benachbart ist, hängt von der Laserener
gie, der Wellenlänge, der Materialzersetzungstemperatur und
der Absorption des Materials ab. Das Saphirsubstrat kann
durch diese Technik entfernt werden, um zu ermöglichen, daß
ein D-DBR an der anderen Seite der aktiven Region angebracht
wird. Jedoch ist es ist entscheidend, daß die VCSEL-Schnitt
stellen minimal verlustarm (< 0,5%) sind und sehr glatt
sind, um die Resonanzhohlraumcharakteristika zu maximieren.
Diese Laserschmelztechnik weist viele Entwurfsvariablen auf,
die verursachen können, daß der Laserschnittstelle die Eben
heit fehlt, die für einen VCSEL erforderlich ist. Zusätzlich
haben VCSELs sehr starke Dickenbeschränkungen. Es existieren
einige Möglichkeiten, daß Laserschmelzen verwendet werden
kann, um beide dieser Probleme zu lindern.
Die Schicht, die dem Opferaufwachssubstrat benachbart ist,
ist definiert, eine Opferschicht zu sein, wenn die Dicke der
Schicht derart ist, daß dieselbe durch den Laser vollständig
zersetzt wird. Veröffentlichte Ergebnisse in der Literatur
(Wong u. a.) zeigen an, daß eine Schichtdicke, die vollstän
dig zersetzt wird, näherungsweise 500 Å beträgt, aber dieser
Wert hängt von der Laserenergie, der Laserwellenlänge und
der Materialzersetzungstemperatur und der Absorption der
Schicht, die dem Substrat benachbart ist, ab. Die Schicht,
die der Opferschicht benachbart ist (gegenüber dem Substrat),
die Sperrschicht, ist ausgewählt, um eine höhere
Zersetzungstemperatur oder eine niedrigere Absorption bei
der Laserwellenlänge als die Opferschicht zu haben. Die
Sperrschicht wird, da dieselbe eine höhere Zersetzungs
temperatur oder niedrige Absorption aufweist, nicht signi
fikant von der Laserenergie beeinflußt. In dieser Struktur
wird die Opferschicht durch den Laser zersetzt, was eine
unvermittelte Schnittstelle an der Sperrschicht hinterläßt,
die eine höhere Zersetzungstemperatur oder niedrigere Ab
sorption aufweist. Diese Sperrschicht kann dann anschließend
geätzt, oxidiert und geätzt, oder unter Verwendung eines
Lasers mit anderer Energie und Wellenlänge zersetzt werden.
Die bevorzugten Schichtkombinationen sind GaN/AlxGa1-xN,
InGaN/AlxGa1-xN und InGaN/GaN. In dem Fall der GaN/
AlxGa1-xN-Kombination zersetzt sich die GaN-Opferschicht mit
dem Laser, aber die AlxGa1-xN-Sperrschicht bleibt unbeein
flußt. Das AlxGa1-xN kann dann unter Verwendung von selek
tivem naßchemischem Ätzen weggeätzt werden, um auf einer
glatten AlxGayInzN-Schnittstelle zu enden. Alternativ kann,
wenn die GaN-Schicht, die oben beschrieben ist, nicht voll
ständig zersetzt ist, das verbleibende GaN weggeätzt werden.
Da eine dicke Pufferschicht zu Beginn des GaN-Aufwachsens
erforderlich ist und die VCSEL-Schicht-Schnittstellen von
gesteuerter Dicke und sehr eben sein müssen, kann dieses
Verfahren besonders wertvoll sein.
Die Dicke einer speziellen Schicht oder eines Hohlraums kann
unter Verwendung einer oder mehrerer Opferschichten und
Sperrschichten zugeschnitten werden. Durch Laserschmelzen
und selektives naßchemisches Ätzen können in Folge Schicht
paare zersetzt und geätzt werden, bis die Wunschdicke er
reicht ist. Eine bevorzugte Schichtkombination ist GaN/
AlxGa1-xN, wobei das GaN die Opferschicht ist und die
AlxGa1-xN-Sperrschicht selektiv naßchemisch geätzt werden
kann.
Es existieren andere alternative Verfahren zum Entfernen des
Aufwachssubstrats. Ein Verfahren besteht in der Verwendung
von AlN, das unter Verwendung von naßchemischem Ätzen selek
tiv geätzt werden kann. AlN kann als eine Opferschicht ver
wendet werden, wobei die AlxGayInzN-Schichten unter Verwen
dung von AlN-selektivem Ätzen von dem Grundsubstrat entfernt
werden können, um die Struktur zu unterschneiden. Alternativ
können die AlN-Schichten unter Verwendung eines Naßoxida
tionsprozesses bei erhöhten Temperaturen oxidiert werden.
Die AlN-Oxide können dann unter Verwendung eines Ätzmittels,
z. B. HF, weggeätzt werden. Bei einem weiteren Ansatz kann
das Substrat abgeblättert werden, z. B. indem ein leichtes
Ion in das Material implantiert wird. Dies erzeugt Defekte
bei einer bestimmten Tiefe. Wenn das Substrat erhitzt wird,
schneidet sich das Material selektiv durch Versetzungen und
das Substrat wird von den aktiven Schichten getrennt. Ein
Unterschneiden einer ZnO- oder anderen dielektrischen Puf
fer-Schicht über chemische Ätzmittel kann ferner verwendet
werden, um das Substrat von den AlxGayInzN-Schichten zu ent
fernen. Diese Technik kann bei 2-D- oder 3-D-Aufwachstechni
ken (z. B. SiO2 oder ein anderes Dielektrikum, das bei ELOG
verwendet wird) angewendet werden, wobei die AlxGayInzN-
Schicht kontinuierlich über das Substrat oder nur in struk
turierten Bereichen ist.
Dielektrische DBRs wurden auf aktiven AlxGayInzN-Regionen
abgeschieden, die auf Saphirsubstraten aufgewachsen sind.
Die Struktur aus DBR und aktiver AlxGayInzN-Region wurde
dann mit einem Grundsubstrat waferverbunden. In dem Fall 1
wurde die Struktur aus DBR und aktiver AlxGayInzN-Region
mit einem GaP-Grundsubstrat waferverbunden (siehe Fig. 3).
In dem Fall 2 wurde die Struktur aus DBR und aktiver
AlxGayInzN-Region mit einem GaP-Grundsubstrat über eine
Zwischen-CaF2-Schicht waferverbunden (Fig. 3, wobei die
Zwischenschicht nicht gezeigt ist). In dem Fall 3 wurde der
D-DBR auf einem Grundsubstrat (GaP) abgeschieden und mit
einer aktiven AlxGayInzN-Region direkt waferverbunden (Fig.
4). Für die Fälle 1 und 3 ist der Verbindungsbereich viel
kleiner als bei Fall 2, da keine Zwischenschicht verwendet
wird. Fig. 5 zeigt Querschnittsbilder der Verbindungs-
Schnittstelle für eine Struktur von Fall 1, die mittels
eines Rasterelektronenmikroskops (SEM) aufgenommen wurden.
Die Schnittstelle ist eben und bei dieser Vergrößerung sind
keine Fehlstellen sichtbar. In dem Fall 4 wurde die Struktur
aus DBR und aktiver AlxGayInzN-Region mit einem Grundsub
strat über eine metallische Zwischenschicht verbunden, die
aus einer CrAuNiCu-Legierung besteht. Fig. 6 zeigt einen
SEM-Querschnitt von Fall 4, wobei das Saphirsubstrat ent
fernt wurde und ein zweiter D-DBR auf der Seite der aktiven
AlxGayInzN-Region gegenüber dem ersten D-DBR abgeschieden
wurde. Für alle Bauelemente bestehen die D-DBR-Stapel aus
SiO2/HfO2 und das Saphirsubstrat wurde unter Verwendung der
Laserschmelztechnik entfernt. Fig. 7 zeigt das optische
Emissionsspektrum von 400 bis 500 nm von dem in Fig. 6 be
schriebenen Bauelement. Die modalen Spitzen sind für eine
Struktur mit vertikalem Hohlraum charakteristisch.
Claims (18)
1. Licht-emittierendes Bauelement mit:
einem Substrat (12);
einer aktiven AlxGayInzN-Region (18), die eine N-Typ- Schicht (18b) und eine P-Typ-Schicht (18a) aufweist;
einem ersten Spiegelstapel (14), der zwischen dem Sub strat (12) und einer Unterseite der aktiven AlxGayInzN-Region (18) liegt;
einer Waferverbindungs-Schnittstelle (16), die zwi schen dem ersten Spiegelstapel (14) und dem Substrat (12) oder zwischen dem ersten Spiegelstapel (14) und der aktiven AlxGayInzN-Region (18) liegt; und
einem P- und einem N-Kontakt (22a, 22b), wobei der P- Kontakt (22a) elektrisch mit der P-Typ-Schicht (18a) verbunden ist, und wobei der N-Kontakt (22b) elek trisch mit der N-Typ-Schicht (18b) verbunden ist, wo bei der P-Kontakt und der N-Kontakt auf der selben Seite der aktiven AlxGayInzN-Region (18) angeordnet sind.
einem Substrat (12);
einer aktiven AlxGayInzN-Region (18), die eine N-Typ- Schicht (18b) und eine P-Typ-Schicht (18a) aufweist;
einem ersten Spiegelstapel (14), der zwischen dem Sub strat (12) und einer Unterseite der aktiven AlxGayInzN-Region (18) liegt;
einer Waferverbindungs-Schnittstelle (16), die zwi schen dem ersten Spiegelstapel (14) und dem Substrat (12) oder zwischen dem ersten Spiegelstapel (14) und der aktiven AlxGayInzN-Region (18) liegt; und
einem P- und einem N-Kontakt (22a, 22b), wobei der P- Kontakt (22a) elektrisch mit der P-Typ-Schicht (18a) verbunden ist, und wobei der N-Kontakt (22b) elek trisch mit der N-Typ-Schicht (18b) verbunden ist, wo bei der P-Kontakt und der N-Kontakt auf der selben Seite der aktiven AlxGayInzN-Region (18) angeordnet sind.
2. Licht-emittierendes Bauelement gemäß Anspruch 1, fer
ner mit:
mindestens einer Zwischenverbindungsschicht, die zu der Waferverbindungs-Schnittstelle (16) benachbart ist; wobei
die Zwischenverbindungsschicht oder das Substrat (12), ausgewählt ist, um nachgiebig zu sein.
mindestens einer Zwischenverbindungsschicht, die zu der Waferverbindungs-Schnittstelle (16) benachbart ist; wobei
die Zwischenverbindungsschicht oder das Substrat (12), ausgewählt ist, um nachgiebig zu sein.
3. Licht-emittierendes Bauelement gemäß Anspruch 1 oder
2, bei dem die aktive AlxGayInzN-Region (18) Teil
einer optoelektronischen Struktur mit vertikalem
Hohlraum ist.
4. Licht-emittierendes Bauelement gemäß einem der An
sprüche 1 bis 3, bei dem die aktive AlxGayInzN-Region
(18) ferner eine Stromeinschränkungsschicht innerhalb
der P-Typ-Schicht (18a) umfaßt.
5. Licht-emittierendes Bauelement gemäß einem der An
sprüche 1 bis 4, bei dem das Substrat (12) nachgiebig
ist und aus einer Gruppe ausgewählt ist, die Gallium
phosphid (GaP), Galliumarsenid (GaAs), Indiumphosphid
(InP) und Silizium (Si) umfaßt.
6. Licht-emittierendes Bauelement gemäß einem der An
sprüche 2 bis 5, bei dem die Zwischenverbindungs
schicht nachgiebig ist und aus einer Gruppe ausgewählt
ist, die Dielektrika und Legierungen umfaßt, die
Halogenide, ZnO, Indium, Zinn, Chrom (Cr), Gold,
Nickel und Kupfer und II-VI-Materialien enthalten.
7. Licht-emittierendes Bauelement gemäß einem der An
sprüche 1 bis 6, das ferner einen zweiten Spiegelsta
pel (20) aufweist, der benachbart einer oberen Seite
der aktiven AlxGayInzN-Region (18) angeordnet ist.
8. Licht-emittierendes Bauelement gemäß Anspruch 7, bei
dem mindestens einer des ersten und zweiten Spiegelst
apels (14, 20) aus einer Gruppe ausgewählt ist, die
dielektrische verteilte Bragg-Reflektoren und zusam
mengesetzte verteilte Bragg-Reflektoren umfaßt.
9. Verfahren zum Herstellen eines Licht-emittierenden
Bauelements, mit den folgenden Schritten:
Bereitstellen eines ersten Spiegelstapels (14), der auf einem Grundsubstrat (12) angeordnet ist;
Herstellen einer AlxGayInzN-Region (18) auf einem Opferaufwachssubstrat;
Erzeugen einer Waferverbindungs-Schnittstelle (16) zwischen dem ersten Spiegelstapel (14) und der AlxGayInzN-Region (18);
anschließendes Entfernen des Opferaufwachssubstrats; und
Abscheiden elektrischer Kontakte (22a, 22b) auf der selben Seite der AlxGayInzN-Region (18).
Bereitstellen eines ersten Spiegelstapels (14), der auf einem Grundsubstrat (12) angeordnet ist;
Herstellen einer AlxGayInzN-Region (18) auf einem Opferaufwachssubstrat;
Erzeugen einer Waferverbindungs-Schnittstelle (16) zwischen dem ersten Spiegelstapel (14) und der AlxGayInzN-Region (18);
anschließendes Entfernen des Opferaufwachssubstrats; und
Abscheiden elektrischer Kontakte (22a, 22b) auf der selben Seite der AlxGayInzN-Region (18).
10. Verfahren gemäß Anspruch 9, bei dem der Schritt des
Entfernens des Opferaufwachssubstrats den Schritt des
Laserschmelzens aufweist.
11. Verfahren gemäß Anspruch 9 oder 10, das ferner den
Schritt des Anbringens einer Zwischenverbindungs
schicht an der Waferverbindungs-Schnittstelle (16)
aufweist.
12. Verfahren gemäß Anspruch 11, bei dem das Grundsubstrat
(12) oder die Zwischenverbindungsschicht ausgewählt
ist, um nachgiebig zu sein.
13. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 9 bis 12, das fer
ner den Schritt des Anbringens eines zweiten Spiegel
stapels (20) an der Oberseite der AlxGayInzN-Region
(18) aufweist.
14. Verfahren zum Herstellen eines Licht-emittierenden
Bauelements, mit den folgenden Schritten:
Herstellen einer AlxGayInzN-Region auf einem Opferaufwachssubstrat;
Anbringen eines ersten Spiegelstapels (14) an der Oberseite einer AlxGayInzN-Region (18);
Waferbonden eines Grundsubstrats (12) an den ersten Spiegelstapel (14), um eine Waferverbindungs-Schnitt stelle zu erzeugen;
anschließendes Entfernen des Opferaufwachssubstrats; und
Abscheiden elektrischer Kontakte (22a, 22b) auf der selben Seite der AlxGayInzN-Region (18).
Herstellen einer AlxGayInzN-Region auf einem Opferaufwachssubstrat;
Anbringen eines ersten Spiegelstapels (14) an der Oberseite einer AlxGayInzN-Region (18);
Waferbonden eines Grundsubstrats (12) an den ersten Spiegelstapel (14), um eine Waferverbindungs-Schnitt stelle zu erzeugen;
anschließendes Entfernen des Opferaufwachssubstrats; und
Abscheiden elektrischer Kontakte (22a, 22b) auf der selben Seite der AlxGayInzN-Region (18).
15. Verfahren gemäß Anspruch 14, bei dem der Schritt des
Entfernens des Opferaufwachssubstrats den Schritt des
Laserschmelzens aufweist.
16. Verfahren gemäß Anspruch 14 oder 15, das ferner den
Schritt des Anbringens einer Zwischenverbindungs
schicht an der Waferverbindungs-Schnittstelle auf
weist.
17. Verfahren gemäß Anspruch 16, bei dem das Grundsubstrat
oder die Zwischenverbindungsschicht ausgewählt ist, um
nachgiebig zu sein.
18. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 14 bis 17, das
ferner den Schritt des Anbringens eines zweiten Spie
gelstapels (20) an der Oberseite der AlxGayInzN-Region
(18) aufweist.
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