WO2019025091A1 - Optoelektronisches bauelement und verfahren zur herstellung eines optoelektronischen bauelements - Google Patents

Optoelektronisches bauelement und verfahren zur herstellung eines optoelektronischen bauelements Download PDF

Info

Publication number
WO2019025091A1
WO2019025091A1 PCT/EP2018/067603 EP2018067603W WO2019025091A1 WO 2019025091 A1 WO2019025091 A1 WO 2019025091A1 EP 2018067603 W EP2018067603 W EP 2018067603W WO 2019025091 A1 WO2019025091 A1 WO 2019025091A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
semiconductor layer
terminal contact
layer sequence
optoelectronic component
contact
Prior art date
Application number
PCT/EP2018/067603
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Guido Weiss
Original Assignee
Osram Opto Semiconductors Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Osram Opto Semiconductors Gmbh filed Critical Osram Opto Semiconductors Gmbh
Priority to US16/635,376 priority Critical patent/US11621373B2/en
Priority to DE112018003931.5T priority patent/DE112018003931A5/de
Publication of WO2019025091A1 publication Critical patent/WO2019025091A1/de

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/36—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the electrodes
    • H01L33/38—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the electrodes with a particular shape
    • H01L33/382—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the electrodes with a particular shape the electrode extending partially in or entirely through the semiconductor body
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2933/00—Details relating to devices covered by the group H01L33/00 but not provided for in its subgroups
    • H01L2933/0008—Processes
    • H01L2933/0016—Processes relating to electrodes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/02—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor bodies
    • H01L33/20—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor bodies with a particular shape, e.g. curved or truncated substrate
    • H01L33/22—Roughened surfaces, e.g. at the interface between epitaxial layers

Definitions

  • the invention relates to an optoelectronic component. Furthermore, the invention relates to a method for producing an optoelectronic component.
  • Optoelectronic devices such as Leuchtdio ⁇ , in particular with a semiconductor layer sequence from home diumgalliumaluminiumphosphid, generally have p-arrival-circuit contacts that are smoothly formed. In this case, rough p-contacts can not be used over the entire area because of the very thin current spreading layer
  • An object of the invention is to provide an improved opto-electronic device.
  • the light extraction of the optoelectronic component is to be improved.
  • a further object of the invention is to provide a method for producing an optoelectronic component which produces an improved optoelectronic component.
  • the optoelectronic component has a semiconductor layer sequence.
  • the half ⁇ semiconductor layer sequence is arranged on a support.
  • the semiconductor layer sequence has at least an n-doped semiconductor layer, at least one p-doped semiconductor layer and a ⁇ disposed between the p- and n-doped semiconductor layer on the active layer.
  • the device has an n-terminal contact.
  • the n-terminal contact is designed for electrical contacting of the at least one n-doped semiconductor layer.
  • the device has a p-terminal contact.
  • the p-terminal contact is designed for electrical contacting of the at least one p-doped semiconductor layer.
  • the n-terminal contact is arranged on the side facing away from the carrier of the semiconductor layer sequence.
  • the n-terminal contact has a first one
  • the first side is arranged facing the semiconductor layer sequence.
  • the first side of the n-terminal contact has two outer areas and an inner area seen in the lateral cross-section.
  • the inner area is of the two outer areas, in particular directly mechanically and / or
  • the outer areas of the first page are formed unstructured.
  • the interior of the first page is structured structured.
  • the inner area may be partially surrounded by the outer areas.
  • the two outer regions form a ⁇ a Zigen exterior in plan view, surrounding the perception region like a frame or like a ring and laterally completely closes at ⁇ .
  • the invention further relates to a method for producing an optoelectronic component.
  • a method for producing an optoelectronic component Preferably, with this method described here is the one described here produced optoelectronic device.
  • all Defi ⁇ definitions and explanations of the optoelectronic component also apply to the method and vice versa.
  • the method for producing an optoelectronic component comprises at least the steps, in particular in the order indicated here: A) providing a carrier;
  • n-terminal contact on the semiconductor ⁇ layer sequence, which is adapted for electrical contacting of the at least one n-doped semiconductor layer, wherein the n-terminal contact has a first side, which is arranged facing the semiconductor layer sequence , wherein the first side in the lateral cross section seen two josberei ⁇ che and having an inner region which is bounded by the outer sides, wherein the outer regions of the first side are un ⁇ structured and wherein the inner region is structured.
  • the inventor has recognized that the optoelectronic component described here and its production method a component can be provided, which has a verbes ⁇ serte Lichtauskopplung.
  • the contrast can be improved, for example in displays, for example for video walls or NPP applications, by avoiding undesired reflections in the connection contact.
  • the optoelectronic component described here has an N-terminal contact which is arranged on the semiconductor layer sequence.
  • the n-terminal contact is unstructured in the outer areas, whereas the inner area is structured.
  • the current injection at the edge, ie in the outer region can be made possible, which also reduces the absorption under the n-terminal contact.
  • the lateral extent of the respective unstructured outer region by a multiple smaller than the lateral extent of struc tured ⁇ interior region.
  • the lateral extent of the respective unstructured outer area is in particular between 2 ⁇ m and 10 ⁇ m.
  • the lateral extent of the structured inner area is in particular between 25 ⁇ m and 150 ⁇ m.
  • the roughness of the respective outer region is less than 100 nm, in particular less than or equal to 80 nm or 50 nm.
  • the roughness of the respective inner region is greater than 300 nm, in particular RESIZE ⁇ SSER or equal to 350 nm or 500 nm.
  • the large-area roughening of the inner area with the narrow unstructured outer areas in particular with a lateral extent of the respective outer areas between 2 ym and 10 ym, enables a reduction of the surface reflection and thus an improvement of the contrast in the application, for example for displays.
  • the light efficiency can be improved by the optoelectronic component described here and the contrast increases the ⁇ .
  • 'structured' it may be meant here and below in particular that the interior area has a roughening.
  • roughening is meant in particular a mean roughness.
  • the average roughness is sufficiently well known to the person skilled in the art and is therefore not explained here.
  • the 'unstructured outdoor' is here and my below that of the outside area is smooth, so has no relations ⁇ values mean roughness.
  • 'no significant roughness' is meant a roughness of ⁇ 100 nm.
  • the two outer regions each have a lateral extent between 2 ⁇ m and 10 ⁇ m. Due to the design of the n-connection con- tact with a smooth outside area or smooth outside area. Chen and a roughened interior, the light extraction from the optoelectronic device can be improved. Below the roughened inner region, no reflection of the radiation takes place, whereas in the smooth outer region the radiation is reflected and can easily be decoupled from the component, which leads to an increase in the light extraction of the entire component.
  • the n-terminal contact is arranged on the side of the semiconductor layer sequence facing away from the carrier.
  • the n-terminal contact has a second side, which is arranged facing away from the semiconductor layer sequence.
  • the second side has seen in the lateral cross-section two outdoor areas, here called two more outdoor areas, and another interior area, which is bounded by the other outdoor areas.
  • the explanations and definitions of the outdoor areas apply equally to the other outdoor areas and vice versa. Also gel ⁇ th doing here and below, the explanations and definitions for indoor equally to the mare- reindeer inside and vice versa.
  • plan view of the second side of the n-terminal contact of the inner region may be surrounded by the further outer areas part ⁇ example.
  • the two other outdoor areas in Top view form a single further outer area, which surrounds the inner area like a frame or ring and laterally completely surrounds.
  • the structuring of the inner area of the first side is the same as the structuring of the inner area of the second side. This is due in particular to the production.
  • the upper surface of the ⁇ a semiconductor layer sequence over the entire surface excluded shaped structuring, with the exception of the B-rich, which are covered by the outer regions.
  • the n-terminal contact can be applied, which has a first side, which faces the semiconductor layer sequence, and a second side, which faces away from the semiconductor layer sequence.
  • the patterning of the semiconductor layer sequence continues during the application of the n-connecting contact on the surface of the first side and, optionally, over the upper surface of the second side ⁇ .
  • the surface topology of the semiconductor layer sequence also repeats in the first and / or second side of the n-terminal contact. If the semiconductor layer sequence in the au ⁇ . Schemee and / or other outdoor areas unstructured, the outdoor areas and / or other outdoor areas are un ⁇ structured. If the semiconductor layer sequence is structured in the region of the inner region and / or of the further inner region, then the inner region and / or further inner region is structured.
  • the n-terminal contact and / or p-contact connection, a transparent routing ⁇ capable oxide (TCO, transparent conductive oxide) or to be ⁇ stands therefrom.
  • Transparent conductive oxides are ⁇ transpa rent, electrically conductive materials, usually metal oxides, such as zinc oxide, tin oxide, cadmium oxide, titanium oxide, indium oxide, indium tin oxide (ITO) or aluminum miniumzinkoxid (AZO).
  • metal oxides such as zinc oxide, tin oxide, cadmium oxide, titanium oxide, indium oxide, indium tin oxide (ITO) or aluminum miniumzinkoxid (AZO).
  • binary metal oxygen compounds such as ZnO, SnO 2 or ⁇ 2 ⁇ 3 also includes ternary metal oxygen compounds such as
  • the TCOs do not necessarily correspond to a stoichiometric Caribbeanset ⁇ wetting and may be n-doped or p-well.
  • the n-terminal contact and / or p-terminal contact preferably has ITO.
  • the p-type terminal contact extending horizontally between the support and the half ⁇ semiconductor layer sequence.
  • the carrier may be formed of at least one of a metal, a ceramic, sapphire, hard carriers such as plastic.
  • the carrier is formed electrically conductive.
  • the optoelectronic semiconductor component is a light-emitting diode, short LED.
  • the device is thus preferred to be rich ⁇ tet to emit blue or white light.
  • the component has a p-terminal contact.
  • the p-terminal contact forms the p-contact of the optoelectronic semiconductor chip.
  • the p-terminal contact may, for example, have a bonding pad or one or more contact webs.
  • the n-contact terminal contacts the n-doped semiconductor layer ⁇ electrically.
  • the n-terminal contact forms the n-contact of the optoelectronic component.
  • the n-terminal contact may, for example, have a bonding pad and / or one or more contact webs.
  • the optoelectronic component comprises at least one Halbleiterschich ⁇ ten sea.
  • the semiconductor layer sequence has at least one n-doped semiconductor layer, at least one p-doped semiconductor layer and doped between the two half ⁇ conductor layers arranged active layers.
  • the semi ⁇ conductor layers of the device are preferably based on a III-V compound semiconductor material.
  • the compound semi ⁇ conductor material may preferably on a nitride, phosphide o the Arsenidimpltechnikleitermaterial based.
  • the semiconductor material is, for example, a Nit ⁇ rid compound semiconductor material such as Al n I Ni n - m Ga m N or a phosphide compound semiconductor material such as Al n I Ni n - m Ga m P or an arsenide -Veritatiêtleitermaterial as Al n I Ni n - m m Ga as, where in each case 0 ⁇ n ⁇ 1, 0 ⁇ m ⁇ 1 and n + m ⁇ 1.
  • the semiconductor layer sequence may have dopants and additional constituents.
  • the essential components of Crystal lattice of the semiconductor layer sequence that is, Al, As, Ga, In, N or P, indicated, although these may be partially replaced by small amounts of other substances and / or supplemented.
  • the optoelectronic component includes an active
  • a wavelength or a Welleninma ⁇ ximum of the radiation is preferably in the ultraviolet and / or visible range, especially at wavelengths of between 420 nm and 680 nm, for example comprised between 440 nm and 480 nm.
  • the n-terminal contact has side surfaces.
  • the side surfaces are arranged vertically to the first and second sides.
  • the side surfaces are preferably unstructured, so in particular smooth.
  • upper surface ⁇ meant hereinafter a structuring accordance with photomask (Liftoff or ak ⁇ tiv).
  • the semiconductor layer sequence is structured on the side which faces the n-terminal contact and is not covered by the n-terminal contact.
  • the structure is the same as the patterning of the first side or the structuring of the surface of the semiconductor layer sequence, which is in di ⁇ rektem contact with the n-terminal contact on the first side.
  • the n-contact pad saw smaller than the lateral extent of the semiconductor layer sequence in cross-sectional side from the lateral ⁇ strain.
  • the lateral extent of the n-terminal contact is smaller by a factor of 2, 3, 4, 5 or 6 than the lateral extent of the semiconductor layer sequence.
  • the n-terminal contact is arranged centered on the semiconductor layer sequence viewed in the lateral cross-section.
  • the semiconductor layer sequence is structured on the side opposite the carrier, in particular structured over the entire surface, shaped.
  • 'structured' is meant in particular a roughened surface.
  • the component has a conversion element, also referred to as a converter element.
  • the conversion element has at least one conversion ⁇ material, also referred to as phosphor on.
  • the Konversi ⁇ onsmaterial is arranged to convert the radiation emitted, for example, egg ⁇ nem semiconductor chip in a radiation with a changed wavelength.
  • conversion Mate ⁇ rials can be used: europium-doped nitrides, as in ⁇ game as (Ca, Sr) AlSiN 3: Eu 2+, Sr (Ca, Sr) Si 2 Al 2 N 6: Eu 2+,
  • Quantum dots (English: quantum dots) can also be used as conversion materials.
  • the quantum dots contained in the conversion material are not toxic.
  • Figures 1A, 1B, and IC respectively a schematic Be ⁇ tenansicht of an optoelectronic device according to an embodiment.
  • Figure 2 is a schematic side view of an opto ⁇ electronic device according to an embodiment
  • FIG. 3 shows a schematic side view of an optoelectronic component according to a comparative example.
  • FIG. 1A shows a schematic side view of an optoelectronic component according to an embodiment.
  • the component 100 has a support 7, for example made of silicon or germanium. Arranged on this carrier 7 is a p-terminal contact 3, which serves for the electrical contacting of the at least one p-doped semiconductor layer 12.
  • the component has a semiconductor layer sequence 1 which has at least one n-doped semiconductor layer 11, one active layer 13 and at least one p-doped semiconductor layer 12.
  • An n-contact contact 2 is arranged above the n-doped semiconductor layer, which consists in particular of a phosphide compound, such as InGaAlP.
  • the n-terminal contact 2 has a first side 4 and a second side 5 facing away from the carrier 7.
  • the first side 4 is arranged between the n-doped semiconductor layer 11 and the second side 5, in particular in direct contact with the surface of the n-doped semiconductor layer 11.
  • the first side 4 has outer portions 43 and a rich for indoor ⁇ 44.
  • the lateral extent of the outer regions L A is smaller by a multiple than the lateral extent of the inner region Li.
  • the lateral Ausdeh ⁇ voltage of respective outer portion 43 is between 2 ym and ym 10th
  • the device 100 of FIG. 1A shows an unstructured second side 5.
  • this second side 5 may also be structured.
  • the second side 5 has the same structuring as the first side 4.
  • the structuring of the first and / or second side 4, 5 is preferably identical to the surface structuring of the semiconductor layer sequence 1, in particular the surface structuring of the at least one n-doped semiconductor layer 11.
  • the outer portions of the first and second sides 43, 53 are each formed smooth.
  • the side surfaces 6 of the n-terminal contact 2 are smooth, so unstructured formed.
  • the surface of the semiconductor layer sequence 1 is struc ⁇ riert 14 formed.
  • the surface of the semiconductor layer sequence 1, the surface of the first side 4 and the surface of the second side 5 have the same surface topology. This is due in particular to the herstel ⁇ development.
  • FIG. 1C shows a schematic side view of an optoelectronic component according to an embodiment.
  • a section of the semiconductor layer sequence 1 and the n-terminal contact 2 is shown.
  • L n is less than the late ⁇ rale expansion of the semiconductor layer sequence 1 L H.
  • the lateral extent of the n-terminal contact is smaller by a factor of 1.5 to 20 than the lateral extent of the semiconductor layer sequence 1.
  • the first side 4 has a structuring 41 of the inner region 44.
  • the first side 4 has no structuring in the outer areas, ie unstructured outer areas 42, 43.
  • the second Page 5 has a structuring 51 of the inner region 54 and no structuring 52 in the outer regions 53.
  • FIG. 2 shows a schematic side view of an optoelectronic component 100 according to an embodiment.
  • the optoelectronic component comprises a support 7 made of Si ⁇ lizium. Below the carrier 7, a contact terminal 9, for example made of platinum gold, is arranged.
  • solder 16 is arranged having ⁇ example as ITOAuTiNiAu and / or InSnlnNiTiAuPt.
  • solder 16 is a p-terminal contact 3, in particular a current-carrying p-metal, for example made of ITO, gold, titanium, nickel and gold.
  • a semiconductor layer sequence 1 with an n-doped semiconductor layer 11, an active layer 13 and a p-doped semiconductor layer 12 may be arranged.
  • a dielectric mirror 15 for example of silicon oxide on ITOAu, may be arranged.
  • the n-connection contact 2 which here has both a structuring in the first side 4 and in the second side 5, can be arranged above the semiconductor layer sequence 1.
  • the Au ⁇ Hz Schemee 43, 53 are smoothly formed.
  • the side surfaces 6 of the n-terminal contact 2 may be smooth.
  • a passivation layer 10, ⁇ example, of silicon nitride may be disposed on the component, in particular on the surface of the half ⁇ semiconductor layer sequence 1 which is not covered by the n-terminal contact 2, a passivation layer 10, ⁇ example, of silicon nitride may be disposed.
  • the current can only flow via the side edges, that is to say the outer regions, in the direction of the p-terminal contact 3. There is thus no further recombination under the n-terminal contact 2.
  • the absorption is reduced.
  • the n-terminal contact 2 no longer reflects incident light from the outside.
  • the contrast in display, play, in ⁇ in video screens and NPP (Narrow pixel pitch) is significantly improved.
  • FIG. 3 shows a schematic side view of an opto ⁇ electronic component according to a comparative example.
  • the optoelectronic element ⁇ construction described herein is constructed similar to the opto-electronic device 100 described in the figure 2, with the exception of Substituted ⁇ staltung of the n-contact connection. 2
  • the n-terminal contact 2 of the comparative example is formed completely smooth. In other words, this has no remindberei ⁇ surface and interior areas with different structuring, but both the first side 4 and the second side 5 and the side surfaces are smooth.
  • the light is for the most part absorbed by the n-terminal contact 2, so that the luminous efficacy of a component according to the comparative example is smaller than the luminous efficacy ei ⁇ nes described here optoelectronic device according to at least one embodiment.
  • Reference numerals 17 show the light path, 18 the absorption below the n-terminal contact, and 19 the current flow.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Led Devices (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein optoelektronisches Bauelement (100) aufweisend eine Halbleiterschichtenfolge (1) auf einem Träger (7), wobei die Halbleiterschichtenfolge (1) mindestens eine n-dotierte Halbleiterschicht (11), mindestens eine p-dotierte Halbleiterschicht (12) und eine zwischen den p- und n- dotierten Halbleiterschichten (11, 12) angeordnete aktive Schicht (13) aufweist, einen n-Anschlusskontakt (2), der zur elektrischen Kontaktierung der n-dotierten Halbleiterschicht (11) eingerichtet ist, einen p-Anschlusskontakt (3), der zur elektrischen Kontaktierung der p-dotierten Halbleiterschicht (12) eingerichtet ist, wobei der n-Anschlusskontakt (2) auf der dem Träger (7) abgewandten Seite der Halbleiterschichtenfolge (1) angeordnet ist, wobei der n-Anschlusskontakt (2) eine erste Seite (4) aufweist, die der Halbleiterschichtenfolge (1) zugewandt angeordnet ist, wobei die erste Seite (4) im Seitenquerschnitt gesehen zwei Außenbereiche (43) und einen Innenbereich (44) aufweist, der von den Außenbereichen (43) begrenzt wird, wobei die Außenbereiche (43) der ersten Seite (4) unstrukturiert (42) sind, und wobei der Innenbereich (44) strukturiert (41) ist.

Description

Beschreibung
OPTOELEKTRONISCHES BAUELEMENT UND VERFAHREN ZUR HERSTELLUNG EINES OPTOELEKTRONISCHEN BAUELEMENTS
Die Erfindung betrifft ein optoelektronisches Bauelement. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Bauelements. Optoelektronische Bauelemente wie beispielsweise Leuchtdio¬ den, insbesondere mit einer Halbleiterschichtenfolge aus In- diumgalliumaluminiumphosphid, weisen in der Regel p-An- schlusskontakte auf, die glatt ausgeformt sind. Raue p-Kon- takte können in diesem Fall bisher ganzflächig nicht verwen- det werden wegen der sehr dünnen StromaufWeitungsschicht
(SAW) . Die Stromaufweitungsschicht würde dadurch zum Teil o- der komplett entfernt werden.
Eine Aufgabe der Erfindung ist es, ein verbessertes opto- elektronisches Bauelement bereitzustellen. Insbesondere soll die Lichtauskopplung des optoelektronischen Bauelements verbessert werden. Ferner ist es Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Bauelements bereitzustellen, das ein verbessertes optoelektronisches Bau- element erzeugt.
Diese Aufgabe wird, oder diese Aufgaben werden, durch ein optoelektronisches Bauelement gemäß dem Anspruch 1 gelöst. Ferner werden diese Aufgaben oder wird diese Aufgabe durch ein Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Bauelements gemäß dem Anspruch 15 gelöst. Vorteilhafte Ausge¬ staltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche. In zumindest einer Ausführungsform weist das optoelektronische Bauelement eine Halbleiterschichtenfolge auf. Die Halb¬ leiterschichtenfolge ist auf einem Träger angeordnet. Die Halbleiterschichtenfolge weist mindestens eine n-dotierte Halbleiterschicht, mindestens eine p-dotierte Halbleiter¬ schicht und eine zwischen den p- und n-dotierten Halbleiterschichten angeordnete aktive Schicht auf. Das Bauelement weist einen n-Anschlusskontakt auf. Der n-Anschlusskontakt ist zur elektrischen Kontaktierung der zumindest einen n-do- tierten Halbleiterschicht eingerichtet. Das Bauelement weist einen p-Anschlusskontakt auf. Der p-Anschlusskontakt ist zur elektrischen Kontaktierung der zumindest einen p-dotierten Halbleiterschicht eingerichtet. Der n-Anschlusskontakt ist auf der dem Träger abgewandten Seite der Halbleiterschichten- folge angeordnet. Der n-Anschlusskontakt weist eine erste
Seite auf. Die erste Seite ist der Halbleiterschichtenfolge zugewandt angeordnet. Die erste Seite des n-Anschlusskontak- tes weist im Seitenquerschnitt gesehen zwei Außenbereiche und einen Innenbereich auf. Der Innenbereich ist von den zwei Au- ßenbereichen, insbesondere direkt mechanisch und/oder
elektrisch, begrenzt. Die Außenbereiche der ersten Seite sind unstrukturiert ausgeformt. Der Innenbereich der ersten Seite ist strukturiert ausgeformt. In Draufsicht auf die erste Seite des n-Anschlusskontaktes kann der Innenbereich teil- weise von den Außenbereichen umgeben sein. Ferner ist es möglich, dass die beiden Außenbereiche in Draufsicht einen ein¬ zigen Außenbereich bilden, welcher den Innebereich rahmenartig oder ringartig umgibt und seitlich vollständig um¬ schließt .
Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Bauelements. Vorzugsweise wird mit diesem hier beschriebenen Verfahren das hier beschriebene optoelektronische Bauelement erzeugt. Dabei gelten alle Defi¬ nitionen und Ausführungen des optoelektronischen Bauelements auch für das Verfahren und umgekehrt. Gemäß zumindest einer Ausführungsform weist das Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Bauelements zumindest die Schritte, insbesondere in der hier angegebenen Reihenfolge, auf: A) Bereitstellen eines Trägers;
B) Aufbringen eines p-Anschlusskontakts zur elektrischen Kon- taktierung zumindest einer p-dotierten Halbleiterschicht; C) Aufbringen einer Halbleiterschichtenfolge auf den p-An- schlusskontakt , wobei die Halbleiterschichtenfolge mindestens eine n-dotierte Halbleiterschicht, mindestens eine p-dotierte Halbleiterschicht und eine zwischen den p- und n-dotierten Halbleiterschichten angeordnete aktive Schicht aufweist;
D) Aufbringen eines n-Anschlusskontaktes auf die Halbleiter¬ schichtenfolge, der zur elektrischen Kontaktierung der zumindest einen n-dotierten Halbleiterschicht eingerichtet ist, wobei der n-Anschlusskontakt eine erste Seite aufweist, die der Halbleiterschichtenfolge zugewandt angeordnet ist, wobei die erste Seite im Seitenquerschnitt gesehen zwei Außenberei¬ che und einen Innenbereich aufweist, der von den Außenseiten begrenzt wird, wobei die Außenbereiche der ersten Seite un¬ strukturiert sind und wobei der Innenbereich strukturiert ist.
Der Erfinder hat erkannt, dass durch das hier beschriebene optoelektronische Bauelement und dessen Herstellungsverfahren ein Bauelement bereitgestellt werden kann, das eine verbes¬ serte Lichtauskopplung aufweist. Zudem kann der Kontrast, beispielsweise in Displays, wie zum Beispiel für Videowalls oder NPP-Anwendungen, durch Vermeidung von unerwünschten Re- flektionen im Anschlusskontakt verbessert werden.
Bisher konnten raue Kontaktstrukturen, insbesondere raue n- Anschlusskontakte, wegen der sehr dünnen SAW nicht gefertigt werden. Die SAW würde dadurch zum Teil oder komplett entfernt werden.
Das hier beschriebene optoelektronische Bauelement weist ei¬ nen n-Anschlusskontakt auf, der auf der Halbleiterschichtenfolge angeordnet ist. Der n-Anschlusskontakt ist in den Au- ßenbereichen unstrukturiert ausgeformt, wohingegen der Innenbereich strukturiert ist. Mit anderen Worten weist der n-Anschlusskontakt einen schmalen glatten, unstrukturierten Rahmen auf, während der restliche Bereich, also insbesondere der Innenbereich des n-Anschlusskontakts , aufgeraut ist. Dadurch kann die Stromeinprägung am Rand, also im Außenbereich, ermöglicht werden, was zudem die Absorption unter dem n-Anschlusskontakt reduziert.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist die laterale Aus- dehnung des jeweiligen unstrukturierten Außenbereichs um ein Vielfaches kleiner als die laterale Ausdehnung des struktu¬ rierten Innenbereichs. Die laterale Ausdehnung des jeweiligen unstrukturierten Außenbereichs ist insbesondere zwischen 2 ym und 10 ym. Die laterale Ausdehnung des strukturierten Innen- bereichs ist insbesondere zwischen 25 ym und 150 ym. Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist die Rauigkeit des jeweiligen Außenbereichs kleiner als 100 nm, insbesondere kleiner oder gleich 80 nm oder 50 nm. Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist die Rauigkeit des jeweiligen Innenbereichs größer als 300 nm, insbesondere grö¬ ßer oder gleich 350 nm oder 500 nm.
Die großflächige Aufrauung des Innenbereichs mit den schmalen unstrukturierten Außenbereichen, insbesondere mit einer lateralen Ausdehnung der jeweiligen Außenbereiche zwischen 2 ym und 10 ym, ermöglicht eine Reduzierung der Oberflächenreflek- tion und somit eine Verbesserung des Kontrastes in der Anwendung, beispielsweise für Displays. Mit anderen Worten kann durch das hier beschriebene optoelektronische Bauelement die Lichtausbeute verbessert werden und der Kontrast erhöht wer¬ den .
Mit 'strukturiert' kann hier und im Folgenden insbesondere gemeint sein, dass der Innenbereich eine Aufrauung aufweist. Mit Aufrauung ist hier insbesondere eine mittlere Rauigkeit gemeint. Die mittlere Rauigkeit ist dem Fachmann hinreichend bekannt und wird daher an dieser Stelle nicht erläutert. Der 'unstrukturierte Außenbereich' kann hier und im Folgenden meinen, dass der Außenbereich glatt ist, also keine nennens¬ werte mittlere Rauigkeit aufweist. Mit 'keine nennenswerten Rauigkeit' ist eine Rauigkeit von < 100 nm gemeint.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform weisen die beiden Au- ßenbereiche jeweils eine laterale Ausdehnung zwischen 2 ym und 10 ym auf. Durch die Ausgestaltung des n-Anschlusskon- takts mit einem glatten Außenbereich oder glatten Außenberei- chen und einem aufgerauten Innenbereich kann die Lichtauskopplung aus dem optoelektronischen Bauelement verbessert werden. Unterhalb des aufgerauten Innenbereichs findet keine Reflektion der Strahlung statt, wohingegen in dem glatten Au- ßenbereich die Strahlung reflektiert wird und dabei leicht aus dem Bauelement heraus ausgekoppelt werden kann, was zu einer Erhöhung der Lichtauskopplung des Gesamtbauelements führt . Gemäß zumindest einer Ausführungsform erfolgt unterhalb des Innenbereichs der ersten Seite in der Halbleiterschichtenfolge keine Rekombination von Strahlung, wobei eine Rekombi¬ nation in der aktiven Schicht im Bereich unterhalb der Außenbereiche des n-Anschlusskontaktes und in der Halbleiter- schichtenfolge erfolgt, die nicht von dem n-Anschlusskontakt bedeckt ist.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist der n-Anschlusskontakt auf der dem Träger abgewandten Seite der Halbleiter- schichtenfolge angeordnet. Der n-Anschlusskontakt weist eine zweite Seite auf, die der Halbleiterschichtenfolge abgewandt angeordnet ist. Die zweite Seite weist im Seitenquerschnitt gesehen zwei Außenbereiche, hier weitere zwei Außenbereiche genannt, und einen weiteren Innenbereich auf, der von den weiteren Außenbereichen begrenzt wird. Dabei gelten die Ausführungen und Definitionen der Außenbereiche gleichermaßen auch für die weiteren Außenbereiche und umgekehrt. Auch gel¬ ten dabei hier und im Folgenden die Ausführungen und Definitionen für den Innenbereich gleichermaßen auch für den weite- ren Innenbereich und umgekehrt. In Draufsicht auf die zweite Seite des n-Anschlusskontaktes kann der Innenbereich teil¬ weise von den weiteren Außenbereichen umgeben sein. Ferner ist es möglich, dass die beiden weiteren Außenbereiche in Draufsicht einen einzigen weiteren Außenbereich bilden, welcher den Innebereich rahmenartig oder ringartig umgibt und seitlich vollständig umschließt. Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist die Strukturierung des Innenbereichs der ersten Seite gleich der Strukturierung des Innenbereichs der zweiten Seite. Dies ist insbesondere durch die Herstellung bedingt. Vorzugsweise weist die Ober¬ fläche der Halbleiterschichtenfolge eine ganzflächig ausge- formte Strukturierung auf, mit Ausnahme von den Breichen, die von den Außenbereichen bedeckt sind. Anschließend kann der n- Anschlusskontakt aufgebracht werden, der eine erste Seite, die der Halbleiterschichtenfolge zugewandt ist, und eine zweite Seite, die der Halbleiterschichtenfolge abgewandt ist, aufweist. Die Strukturierung der Halbleiterschichtenfolge setzt sich beim Aufbringen des n-Anschlusskontaktes über die Oberfläche der ersten Seite und gegebenenfalls über die Ober¬ fläche der zweiten Seite fort. Mit anderen Worten wiederholt sich die Oberflächentopologie der Halbleiterschichtenfolge auch in der ersten und/oder zweiten Seite des n-Anschlusskontaktes. Ist die Halbleiterschichtenfolge im Bereich der Au¬ ßenbereiche und/oder weiteren Außenbereiche unstrukturiert, so sind die Außenbereiche und/oder weiteren Außenbereiche un¬ strukturiert. Ist die Halbleiterschichtenfolge im Bereich des Innenbereichs und/odes weiteren Innenbereichs strukturiert, so ist der Innenbereich und/oder weitere Innenbereich strukturiert .
Gemäß zumindest einer Ausführungsform weist der n-Anschluss- kontakt ein Material oder eine Kombination von Materialien auf, die aus folgender Gruppe ausgewählt sind oder daraus be¬ stehen: Gold, Germanium, Goldgermanium, Nickel, Titan, Platin . Gemäß zumindest einer Ausführungsform weist der n-Anschluss- kontakt und/oder p-Anschlusskontakt ein transparentes, leit¬ fähiges Oxid (TCO, transparent conductive oxide) auf oder be¬ steht daraus.
Transparente, elektrisch leitende Oxide (TCO) sind transpa¬ rente, elektrisch leitende Materialien, in der Regel Metalloxide, wie beispielsweise Zinkoxid, Zinnoxid, Cadmi- umoxid, Titanoxid, Indiumoxid, Indiumzinnoxid (ITO) oder Alu- miniumzinkoxid (AZO) . Neben binären Metallsauerstoff erbindungen wie beispielsweise ZnO, Sn02 oder Ιη2θ3 gehören auch ternäre Metallsauerstoff erbindungen wie beispielsweise
Zn2Sn04, CdSn03, ZnSn03, Mgln204, Galn03, Zn2In205 oder
In4Sn30]_2 oder Mischungen unterschiedlicher transparenter, leitender Oxide zu der Gruppe der TCOs. Weiterhin entsprechen die TCOs nicht zwingend einer stöchiometrischen Zusammenset¬ zung und können auch p- oder n-dotiert sein. Vorzugsweise weist der n-Anschlusskontakt und/oder p-Anschlusskontakt ITO auf .
Gemäß zumindest einer Ausführungsform erstreckt sich der p- Anschlusskontakt horizontal zwischen dem Träger und der Halb¬ leiterschichtenfolge . Gemäß zumindest einer Ausführungsform kann als Träger ein
Träger beispielsweise aus Silizium oder Germanium dienen. Alternativ kann der Träger aus zumindest einem Metall, einer Keramik, Saphir, harte Träger, wie Kunststoff, geformt sein. Allgemein ist insbesondere der Träger elektrisch leitfähig ausgeformt.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform handelt es sich bei dem optoelektronischen Halbleiterbauelement um eine Leuchtdiode, kurz LED. Das Bauelement ist somit bevorzugt dazu eingerich¬ tet, blaues oder weißes Licht zu emittieren.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform weist das Bauelement einen p-Anschlusskontakt auf. Der p-Anschlusskontakt bildet mit anderen Worten den p-Kontakt des optoelektronischen Halbleiterchips aus. Der p-Anschlusskontakt kann zum Beispiel ein Bondpad oder einen oder mehrere Kontaktstege aufweisen. Der n-Anschlusskontakt kontaktiert die n-dotierte Halbleiter¬ schicht elektrisch. Der n-Anschlusskontakt bildet mit anderen Worten den n-Kontakt des optoelektronischen Bauelements. Der n-Anschlusskontakt kann zum Beispiel ein Bondpad und/oder ein oder mehrere Kontaktstege aufweisen.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des optoelektronischen Bauelements umfasst dieses zumindest eine Halbleiterschich¬ tenfolge. Die Halbleiterschichtenfolge weist mindestens eine n-dotierte Halbleiterschicht, mindestens eine p-dotierte Halbleiterschicht und zwischen den beiden dotierten Halb¬ leiterschichten angeordnete aktive Schichten auf. Die Halb¬ leiterschichten des Bauelements basieren bevorzugt auf einem III-V-Verbindungshalbleitermaterial . Das Verbindungshalb¬ leitermaterial kann bevorzugt auf einem Nitrid-, Phosphid- o- der Arsenidverbindungshalbleitermaterial basieren. Bei dem Halbleitermaterial handelt es sich zum Beispiel um ein Nit¬ rid-Verbindungshalbleitermaterial wie AlnI ni-n-mGamN oder um ein Phosphid-Verbindungshalbleitermaterial wie AlnI ni-n-mGamP oder auch um ein Arsenid-Verbindungshalbleitermaterial wie AlnI ni-n-mGamAs , wobei jeweils 0 ^ n < 1, 0 ^ m < 1 und n + m < 1 ist. Dabei kann die Halbleiterschichtenfolge Dotierstoffe sowie zusätzliche Bestandteile aufweisen. Der Einfachheit halber sind jedoch nur die wesentlichen Bestandteile des Kristallgitters der Halbleiterschichtenfolge, also AI, As, Ga, In, N oder P, angegeben, auch wenn diese teilweise durch geringe Mengen weiterer Stoffe ersetzt und/oder ergänzt sein können .
Das optoelektronische Bauelement beinhaltet eine aktive
Schicht mit mindestens einem pn-Übergang und/oder mit einer oder mit mehreren Quantentopfstrukturen . Im Betrieb des Bauelements wird in der aktiven Schicht eine elektromagnetische Strahlung erzeugt. Eine Wellenlänge oder ein Wellenlängenma¬ ximum der Strahlung liegt bevorzugt im ultravioletten und/oder sichtbaren Bereich, insbesondere bei Wellenlängen zwischen einschließlich 420 nm und einschließlich 680 nm, zum Beispiel zwischen einschließlich 440 nm und einschließlich 480 nm.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform weist der n-Anschluss- kontakt Seitenflächen auf. Die Seitenflächen sind vertikal zur ersten und zweiten Seite angeordnet. Die Seitenflächen sind vorzugsweise unstrukturiert, also insbesondere glatt ausgeformt. Mit 'glatt' wird hier und im Folgenden eine Ober¬ fläche gemäß Strukturierung mit Fotomaske (Liftoff oder ak¬ tiv) gemeint. Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist die Halbleiterschichtenfolge auf der Seite, die dem n-Anschlusskontakt zu¬ gewandt ist und nicht von dem n-Anschlusskontakt bedeckt ist, strukturiert. Insbesondere ist die Strukturierung die gleiche wie die Strukturierung der ersten Seite oder die Strukturie- rung der Oberfläche der Halbleiterschichtenfolge, die in di¬ rektem Kontakt zum n-Anschlusskontakt über die erste Seite steht . Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist die laterale Aus¬ dehnung den n-Anschlusskontakts im Seitenquerschnitt gesehen kleiner als die laterale Ausdehnung der Halbleiterschichtenfolge. Beispielsweise ist die laterale Ausdehnung des n-An- Schlusskontaktes um den Faktor 2, 3, 4, 5 oder 6 kleiner als die laterale Ausdehnung der Halbleiterschichtenfolge.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist der n-Anschlusskon- takt im Seitenquerschnitt gesehen zentriert auf der Halb- leiterschichtenfolge angeordnet.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist die Halbleiterschichtenfolge auf der dem Träger gegenüberliegenden Seite strukturiert, insbesondere ganzflächig strukturiert, ausge- formt. Unter 'strukturiert' ist hier insbesondere eine aufge- raute Oberfläche zu verstehen.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform weist die Strukturie¬ rung eine Aufrauung mit einer mittleren Rauigkeit zwischen 500 nm und 1000 nm, insbesondere zwischen 600 nm und 800 nm, besonders bevorzugt zwischen 650 nm und 750 nm, beispiels¬ weise 600 nm, auf.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform weist das Bauelement ein Konversionselement, auch als Konverterelement bezeichnet, auf. Das Konversionselement weist zumindest ein Konversions¬ material, auch als Leuchtstoff bezeichnet, auf. Das Konversi¬ onsmaterial ist dazu eingerichtet, die beispielsweise von ei¬ nem Halbleiterchip emittierte Strahlung in eine Strahlung mit veränderter Wellenlänge zu konvertieren. Insbesondere
kann/können als Konversionsmaterial jedes herkömmliche Kon¬ versionsmaterial oder konventionelle Leuchtstoffe verwendet werden. Beispielsweise können die folgenden Konversionsmate¬ rialien verwendet werden: Europiumdotierte Nitride, wie bei¬ spielsweise (Ca, Sr) AlSiN3 :Eu2+, Sr (Ca, Sr) Si2Al2N6 : Eu2+,
(Sr, Ca) AlSiN3*Si2N20:Eu2+, (Ca,Ba, Sr) 2Si5N8:Eu2+,
(Sr,Ca) [L1AI3N4] :Eu2+; Granate, wie beispielsweise
(Gd, Lu, Tb, Y) 3 (AI, Ga, D) 5 (0, X) i2 :RE mit X = Halogen, N oder zweiwertige Elemente, D = tri- or tetravalente Elemente und RE = Seltene Erdmetalle wie LU3 (Ali_xGax) 50i2 : Ce3+,
Y3 (Ali_xGax) 50i2 : Ce3+; europiumdotierte Sulfide, wie beispiels- weise (Ca, Sr, Ba) S : Eu2+; SiAlONs, wie
LixMyLnzSii2-(m+n)Al (m+n)OnN16-n; beta-SiAlONs , wie Si6-xAlzOyN8_y : REZ ; Nitridorthosilikate, wie beispielsweise AE2_x_aRExEuaSi04-xNx, AE2_x-aRExEuaSii-y04-x-2yNx mit RE = Seltenen Erdmetallen und AE = Erdalkalimetall; Chlorsilikate, wie beispielsweise
CasMg (Si04) 4C12 :Eu2+; Chlorphosphate, wie beispielsweise
(Sr,Ba,Ca,Mg) 10 (P04) 6Cl2:Eu2+; BAM-lumineszierende Materialien aus dem Bariumoxid-, Magnesiumoxid- und Aluminiumoxidsystem, wie beispielsweise BaMgAlioOi7 : Eu2+; Halogenphosphate, wie bei¬ spielsweise M5 (PO4) 3 (Cl, F) : (Eu2+, Sb3+, Mn2+) ; SCAP- lumineszierende Materialien, wie beispielsweise
( Sr, Ba, Ca) 5 ( PO4) 3CI : Eu2+ . Zudem können Konversionsmaterialien wie in EP 2549330 AI beschrieben verwendet werden.
Als Konversionsmaterialien können auch Quantenpunkte (eng- lisch: quantum dots) verwendet werden. Die Quantenpunkte kön¬ nen, in Form von nanokristallinen Materialien, die Materialien aus der Gruppe der II-VI-Verbindungen und/oder aus der Gruppe der III-V-Verbindungen und/oder aus der Gruppe der IV- VI-Verbindungen und/oder Metallnanokristalle aufweisen. Vor- zugsweise sind die in dem Konversionsmaterial enthaltenen Quantenpunkte nicht toxisch. Weitere Vorteile, vorteilhafte Ausführungsformen und Weiter¬ bildungen ergeben sich aus den im Folgenden in Verbindung mit den Figuren beschriebenen Ausführungsbeispielen. Es zeigen:
Figuren 1A, 1B und IC jeweils eine schematische Sei¬ tenansicht eines optoelektronischen Bauelements gemäß einer Ausführungsform.
Figur 2 eine schematische Seitenansicht eines opto¬ elektronischen Bauelements gemäß einer Ausführungsform, und
Figur 3 eine schematische Seitenansicht eines opto- elektronischen Bauelements gemäß eines Vergleichsbeispiels.
In den Ausführungsbeispielen und Figuren können gleiche, gleichartige und gleichwirkende Elemente jeweils mit densel¬ ben Bezugszeichen versehen sein. Die dargestellten Elemente und deren Größenverhältnisse untereinander sind nicht als maßstabsgerecht anzusehen. Vielmehr können einzelne Elemente, wie zum Beispiel Schichten, Bauteile, Bauelemente und Berei¬ che zur besseren Darstellbarkeit und/oder zum besseren Verständnis übertrieben groß dargestellt werden.
Die Figur 1A zeigt eine schematische Seitenansicht eines optoelektronischen Bauelements gemäß einer Ausführungsform.
Das Bauelement 100 weist einen Träger 7, beispielsweise aus Silizium oder Germanium auf. Auf diesem Träger 7 ist ein p-Anschlusskontakt 3 angeordnet, der zur elektrischen Kontaktierung der zumindest einen p-do- tierten Halbleiterschicht 12 dient. Das Bauelement weist eine Halbleiterschichtenfolge 1 auf, die zumindest eine n-dotierte Halbleiterschicht 11, eine aktive Schicht 13 und zumindest eine p-dotierte Halbleiterschicht 12 aufweist . Über der n-dotierten Halbleiterschicht, die insbesondere aus einer Phosphidverbindung, wie InGaAlP, besteht, ist ein n-An- schlusskontakt 2 angeordnet.
Der n-Anschlusskontakt 2 weist eine erste Seite 4 und eine dem Träger 7 abgewandte zweite Seite 5 auf.
Die erste Seite 4 ist zwischen der n-dotierten Halbleiterschicht 11 und der zweiten Seite 5, insbesondere in direktem Kontakt mit der Oberfläche der n-dotierten Halbleiterschicht 11, angeordnet.
Die erste Seite 4 weist Außenbereiche 43 und einen Innenbe¬ reich 44 auf. Die laterale Ausdehnung der Außenbereiche LA ist um ein Vielfaches kleiner als die laterale Ausdehnung des Innenbereichs Li . Beispielsweise beträgt die laterale Ausdeh¬ nung des jeweiligen Außenbereichs 43 zwischen 2 ym und 10 ym.
Das Bauelement 100 der Figur 1A zeigt eine unstrukturierte zweite Seite 5.
Alternativ, wie in Figur 1B gezeigt, kann diese zweite Seite 5 auch strukturiert sein. Insbesondere weist die zweite Seite 5 die gleiche Strukturierung wie die erste Seite 4 auf. Vorzugsweise ist die Strukturierung der ersten und/oder zweiten Seite 4, 5 identisch mit der Oberflächenstrukturierung der Halbleiterschichtenfolge 1, insbesondere der Oberflächen- strukturierung der zumindest einen n-dotierten Halbleiter- schicht 11.
Die Außenbereiche der ersten und zweiten Seite 43, 53 sind jeweils glatt ausgeformt.
Zusätzlich sind die Seitenflächen 6 des n-Anschlusskontaktes 2 glatt, also unstrukturiert ausgeformt.
Die Oberfläche der Halbleiterschichtenfolge 1 ist struktu¬ riert 14 ausgeformt. Insbesondere weisen die Oberfläche der Halbleitschichtenfolge 1, die Oberfläche der ersten Seite 4 und die Oberfläche der zweiten Seite 5 eine gleiche Oberflä- chentopologie auf. Dies ist insbesondere durch die Herstel¬ lung bedingt.
Die Figur IC zeigt eine schematische Seitenansicht eines optoelektronischen Bauelements gemäß einer Ausführungsform. Hier ist nochmal ein Ausschnitt der Halbleiterschichtenfolge 1 und des n-Anschlusskontaktes 2 gezeigt. Die laterale Aus¬ dehnung des n-Anschlusskontaktes Ln ist kleiner als die late¬ rale Ausdehnung der Halbleiterschichtenfolge 1 LH. Insbeson- dere ist die laterale Ausdehnung des n-Anschlusskontaktes um den Faktor 1,5 bis 20 kleiner als die laterale Ausdehnung der Halbleiterschichtenfolge 1.
Die erste Seite 4 weist eine Strukturierung 41 des Innenbe- reichs 44 auf. Die erste Seite 4 weist keine Strukturierung in den Außenbereichen, also unstrukturierte Außenbereiche 42, 43 auf. Dasselbe gilt auch für die zweite Seite 5. Die zweite Seite 5 weist eine Strukturierung 51 des Innenbereichs 54 und keine Strukturierung 52 in den Außenbereichen 53 auf.
Die Figur 2 zeigt eine schematische Seitenansicht eines opto- elektronischen Bauelements 100 gemäß einer Ausführungsform.
Das optoelektronische Bauelement weist einen Träger 7 aus Si¬ lizium auf. Unterhalb des Trägers 7 ist ein Kontaktanschluss 9, beispielsweise aus Platingold, angeordnet.
Über dem Träger 7 ist ein Lot 16 angeordnet, das beispiels¬ weise ITOAuTiNiAu und/oder InSnlnNiTiAuPt aufweist.
Über dem Lot 16 ist ein p-Anschlusskontakt 3, insbesondere ein stromführendes p-Metall, beispielsweise aus ITO, Gold, Titan, Nickel und Gold, angeordnet.
Darüber kann eine Halbleiterschichtenfolge 1 mit einer n-do- tierten Halbleiterschicht 11, einer aktiven Schicht 13 und einer p-dotierten Halbleiterschicht 12 angeordnet sein.
Zwischen dem p-Anschlusskontakt 3 und der Halbleiterschichtenfolge 1 kann ein dielektrischer Spiegel 15, beispielsweise aus Siliziumoxid auf ITOAu, angeordnet sein.
Über der Halbleiterschichtenfolge 1 kann der n-Anschlusskon- takt 2, der hier sowohl eine Strukturierung in der ersten Seite 4 als auch in der zweiten Seite 5 aufweist, angeordnet sein .
In den Randbereichen des n-Anschlusskontaktes 2 sind die Au¬ ßenbereiche 43, 53 glatt ausgeformt. Zusätzlich können die Seitenflächen 6 des n-Anschlusskontaktes 2 glatt ausgeformt sein . Auf dem Bauelement, insbesondere auf der Oberfläche der Halb¬ leiterschichtenfolge 1, die nicht von dem n-Anschlusskontakt 2 bedeckt ist, kann eine Passivierungsschicht 10, beispiels¬ weise aus Siliziumnitrid, angeordnet sein.
Durch den mittig aufgerauten n-Anschlusskontakt 2 im Bereich des Innenbereichs kann der Strom nur noch über die Seitenränder, also die Außenbereiche, in Richtung des p-Anschlusskon- taktes 3 fließen. Unter dem n-Anschlusskontakt 2 gibt es dadurch keine Rekombination mehr. Die Absorption wird reduziert. Außerdem reflektiert der n-Anschlusskontakt 2 kein von außen einfallendes Licht mehr. Der Kontrast in Displays, bei¬ spielsweise in Videowalls und NPP (Narrow Pixel Pitch) , wird deutlich verbessert.
Die Figur 3 zeigt eine schematische Seitenansicht eines opto¬ elektronischen Bauelements gemäß eines Vergleichsbeispiels. Im Prinzip ist das hier beschriebene optoelektronische Bau¬ element 100 ähnlich dem in der Figur 2 beschriebenen opto- elektronischen Bauelement aufgebaut, mit Ausnahme der Ausge¬ staltung des n-Anschlusskontaktes 2.
Im Vergleich zu dem hier erfindungsgemäßen Bauelement ist der n-Anschlusskontakt 2 des Vergleichsbeispiels komplett glatt ausgeformt. Mit anderen Worten weist dieser keine Außenberei¬ che und Innenbereiche mit unterschiedlicher Strukturierung auf, sondern sowohl die erste Seite 4 als auch die zweite Seite 5 und die Seitenflächen sind glatt ausgeformt.
Durch den ganzflächigen glatten n-Anschlusskontakt 2 verteilt sich die Stromeinprägung über die gesamte n-Kontaktfläche des n-Anschlusskontaktes 2, wodurch eine Rekombination unter die¬ sem n-Anschlusskontakt 2 begünstigt wird. Dadurch geht das Licht zum größten Teil durch Absorption am n-Anschlusskontakt 2 verloren, sodass die Lichtausbeute eines Bauelements gemäß des Vergleichsbeispiels kleiner ist als die Lichtausbeute ei¬ nes hier beschriebenen optoelektronischen Bauelements gemäß zumindest einer Ausführungsform. Die Bezugszeichen 17 zeigen den Lichtweg, 18 die Absorption unterhalb des n-Anschlusskon- taktes und 19 den Stromfluss.
Die in Verbindung mit den Figuren beschriebenen Ausführungsbeispiele und deren Merkmale können gemäß weiterer Ausfüh- rungsbeispiele auch miteinander kombiniert werden, auch wenn solche Kombinationen nicht explizit in den Figuren gezeigt sind. Weiterhin können die in Verbindung mit den Figuren beschriebenen Ausführungsbeispiele zusätzliche oder alternative Merkmale gemäß der Beschreibung im allgemeinen Teil aufwei- sen.
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 o- der diese Kombination selbst nicht explizit in den Patentansprüchen oder Ausführungsbeispielen angegeben ist. Diese Patentanmeldung beansprucht die Priorität der deutschen Patentanmeldung 10 2017 117 613.6, deren Offenbarungsgehalt hiermit durch Rückbezug aufgenommen wird. Bezugs zeichenliste
100 optoelektronisches Bauelement
1 Halbleiterschichtenfolge
11 n-dotierte Halbleiterschicht
12 p-dotierte Halbleiterschicht
13 aktive Schicht
14 Strukturierung der Halbleiterschichtenfolge
2 n-Anschlusskontakt
3 p-Anschlusskontakt
4 erste Seite
41 Strukturierung der ersten Seite
42 Unstrukturierung der ersten Seite
43 Außenbereiche der ersten Seite
44 Innenbereich der ersten Seite
5 zweite Seite
51 Strukturierung der zweiten Seite
52 Unstrukturierung der zweiten Seite
53 Außenbereiche der zweiten Seite
54 Innenbereich der zweiten Seite
6 Seitenflächen des n-Anschlusskontaktes
7 Träger
LA laterale Ausdehnung des Außenbereichs
Li laterale Ausdehnung des Innenbereichs
16 Lot
10 Passivierungsschicht
15 Spiegel
Ln laterale Ausdehnung des n-Anschlusskontakts
LH laterale Ausdehnung der Halbleiterschichtenfolge 9 Kontaktanschluss
17 Lichtweg
18 Absorption
19 Stromfluss

Claims

Patentansprüche
1. Optoelektronisches Bauelement (100) aufweisend
- eine Halbleiterschichtenfolge (1) auf einem Träger (7), wo- bei die Halbleiterschichtenfolge (1) mindestens eine n-do- tierte Halbleiterschicht (11), mindestens eine p-dotierte Halbleiterschicht (12) und eine zwischen den p- und n-dotier- ten Halbleiterschichten (11, 12) angeordnete aktive Schicht (13) aufweist,
- einen n-Anschlusskontakt (2), der zur elektrischen Kontak- tierung der n-dotierten Halbleiterschicht (11) eingerichtet ist,
- einen p-Anschlusskontakt (3) , der zur elektrischen Kontak- tierung der p-dotierten Halbleiterschicht (12) eingerichtet ist,
wobei der n-Anschlusskontakt (2) auf der dem Träger (7) abge¬ wandten Seite der Halbleiterschichtenfolge (1) angeordnet ist,
wobei der n-Anschlusskontakt (2) eine erste Seite (4) auf- weist, die der Halbleiterschichtenfolge (1) zugewandt ange¬ ordnet ist,
wobei die erste Seite (4) im Seitenquerschnitt gesehen zwei Außenbereiche (43) und einen Innenbereich (44) aufweist, der von den Außenbereichen (43) begrenzt wird,
wobei die Außenbereiche (43) der ersten Seite (4) unstruktu¬ riert (42) sind, und wobei der Innenbereich (44) strukturiert (41) ist.
2. Optoelektronisches Bauelement (100) nach Anspruch 1, wobei die beiden Außenbereiche (43) jeweils eine laterale
Ausdehnung (La) zwischen 2 ym und 10 ym aufweisen.
3. Optoelektronisches Bauelement (100) nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche,
wobei unterhalb des Innenbereichs (44) der ersten Seite (4) in der Halbleiterschichtenfolge (1) keine Rekombination von Strahlung erfolgt, wobei eine Rekombination in der aktiven Schicht (13) im Bereich unterhalb der Außenbereiche (43) des n-Anschlusskontakts (2) und in der Halbleiterschichtenfolge (1) erfolgt, die nicht von dem n-Anschlusskontakt (2) bedeckt ist .
4. Optoelektronisches Bauelement (100) nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche,
wobei der n-Anschlusskontakt (2) auf der dem Träger (7) abge¬ wandten Seite der Halbleiterschichtenfolge (1) angeordnet ist, wobei der n-Anschlusskontakt (2) eine zweite Seite (5) aufweist, die der Halbleiterschichtenfolge (1) abgewandt an¬ geordnet ist,
wobei die zweite Seite (5) im Seitenquerschnitt gesehen wei¬ tere zwei Außenbereiche (53) und einen weiteren Innenbereich (54) aufweist, der von den weiteren Außenbereichen (53) begrenzt wird.
5. Optoelektronisches Bauelement (100) nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche,
wobei die Strukturierung des Innenbereichs (44) der ersten Seite (4) gleich der Strukturierung des Innenbereichs (54) der zweiten Seite (5) ist.
6. Optoelektronisches Bauelement (100) nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche,
wobei der n-Anschlusskontakt (2) ein Material oder eine Kom¬ bination von Materialien aufweist, die aus folgender Gruppe ausgewählt sind: Gold, Germanium, Goldgermanium, Nickel, Ti¬ tan, Platin.
7. Optoelektronisches Bauelement (100) nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche,
wobei der p-Anschlusskontakt (3) sich horizontal zwischen dem Träger (7) und der Halbleiterschichtenfolge (1) erstreckt.
8. Optoelektronisches Bauelement (100) nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche,
wobei der n-Anschlusskontakt (2) Seitenflächen (6) aufweist, die vertikal zur ersten und zweite Seite (4, 5) angeordnet sind, wobei die Seitenflächen (6) unstrukturiert sind.
9. Optoelektronisches Bauelement (100) nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche,
wobei die Halbleiterschichtenfolge (1) auf der Seite, die dem n-Anschlusskontakt (2) zugewandt ist und nicht von dem n-An¬ schlusskontakt (2) bedeckt ist, strukturiert ist.
10. Optoelektronisches Bauelement (100) nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche,
wobei die laterale Ausdehnung (Ln) des n-Anschlusskontaktes (2) im Seitenquerschnitt gesehen kleiner ist als die laterale Ausdehnung der Halbleiterschichtenfolge (LH) .
11. Optoelektronisches Bauelement (100) nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche,
wobei der n-Anschlusskontakt (2) im Seitenquerschnitt gesehen zentriert auf der Halbleiterschichtenfolge (1) angeordnet ist .
12. Optoelektronisches Bauelement (100) nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche,
wobei der Träger (7) aus Silizium oder Germanium geformt ist. 13. Optoelektronisches Bauelement (100) nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche,
wobei die Halbleiterschichtenfolge (1) auf der dem Träger (7) gegenüberliegenden Seite strukturiert ist. 14. Optoelektronisches Bauelement (100) nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche,
wobei die Strukturierung eine Aufrauung ist mit einer mittleren Rauigkeit zwischen 500 nm und 1000 nm. 15. Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Bauelements (100) nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 14 mit den Schritten:
A) Bereitstellen eines Trägers (7),
B) Aufbringen eines p-Anschlusskontakts (3) zur elektrischen Kontaktierung zumindest einer p-dotierten Halbleiterschicht
(12) ,
C) Aufbringen einer Halbleiterschichtenfolge (1) auf den p- Anschlusskontakt (3), wobei die Halbleiterschichtenfolge (1) mindestens eine n-dotierte Halbleiterschicht (11), mindestens eine p-dotierte Halbleiterschicht (12) und eine zwischen den p- und n-dotierten Halbleiterschichten (11, 12) angeordnete aktive Schicht (13) aufweist,
D) Aufbringen eines n-Anschlusskontakts (2) auf die Halb¬ leiterschichtenfolge (1), die zur elektrischen Kontaktierung der zumindest einen n-dotierten Halbleiterschicht (11) einge¬ richtet ist, wobei der n-Anschlusskontakt (2) eine erste Seite (4) auf¬ weist, die der Halbleiterschichtenfolge (1) zugewandt ange¬ ordnet ist,
wobei die erste Seite (4) im Seitenquerschnitt gesehen zwei Außenbereiche (43) und einen Innenbereich (44) aufweist, der von den Außenbereichen (43) begrenzt wird,
wobei die Außenbereiche (43) der ersten Seite (4) unstruktu¬ riert (42) sind, und wobei der Innenbereich (44) strukturiert (41) ist.
PCT/EP2018/067603 2017-08-03 2018-06-29 Optoelektronisches bauelement und verfahren zur herstellung eines optoelektronischen bauelements WO2019025091A1 (de)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US16/635,376 US11621373B2 (en) 2017-08-03 2018-06-29 Optoelectronic component and method for producing an optoelectronic component
DE112018003931.5T DE112018003931A5 (de) 2017-08-03 2018-06-29 Optoelektronisches bauelement und verfahren zur herstellung eines optoelektronischen bauelements

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102017117613.6A DE102017117613A1 (de) 2017-08-03 2017-08-03 Optoelektronisches Bauelement und Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Bauelements
DE102017117613.6 2017-08-03

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2019025091A1 true WO2019025091A1 (de) 2019-02-07

Family

ID=62816539

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2018/067603 WO2019025091A1 (de) 2017-08-03 2018-06-29 Optoelektronisches bauelement und verfahren zur herstellung eines optoelektronischen bauelements

Country Status (3)

Country Link
US (1) US11621373B2 (de)
DE (2) DE102017117613A1 (de)
WO (1) WO2019025091A1 (de)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1727217A2 (de) * 2005-05-24 2006-11-29 LG Electronics, Inc. Lichtemittierende Vorrichtung mit Nanostrukturen für Lichtauskopplung
US20090065900A1 (en) * 2007-07-27 2009-03-12 Toyoda Gosei Co., Ltd. Group III nitride-based compound semiconductor device
US20110291136A1 (en) * 2010-05-28 2011-12-01 Advanced Optoelectronic Technology, Inc. Light-emitting element and fabrication method thereof
EP2549330A1 (de) 2006-05-05 2013-01-23 Prysm, Inc. Phosphorzusammensetzungen und andere Leuchtstoffmaterialien für Anzeigesysteme und -vorrichtungen
US20140034981A1 (en) * 2012-08-01 2014-02-06 Epistar Corporation Light emitting diode structure
EP2743997A2 (de) * 2012-12-12 2014-06-18 Seoul Viosys Co., Ltd. Leuchtdiode und dessen Herstellungsverfahren

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW201034241A (en) * 2009-03-11 2010-09-16 Chi Mei Lighting Tech Corp Light-emitting diode and method for manufacturing the same
EP2942823B1 (de) * 2009-12-09 2021-05-05 LG Innotek Co., Ltd. Lichtemittierende vorrichtung, gehäuse für lichtemittierende vorrichtung und beleuchtungssystem
CN103022306B (zh) * 2012-12-21 2015-05-06 安徽三安光电有限公司 发光二极管及其制作方法
US9412906B2 (en) * 2014-02-20 2016-08-09 Epistar Corporation Light-emitting device

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1727217A2 (de) * 2005-05-24 2006-11-29 LG Electronics, Inc. Lichtemittierende Vorrichtung mit Nanostrukturen für Lichtauskopplung
EP2549330A1 (de) 2006-05-05 2013-01-23 Prysm, Inc. Phosphorzusammensetzungen und andere Leuchtstoffmaterialien für Anzeigesysteme und -vorrichtungen
US20090065900A1 (en) * 2007-07-27 2009-03-12 Toyoda Gosei Co., Ltd. Group III nitride-based compound semiconductor device
US20110291136A1 (en) * 2010-05-28 2011-12-01 Advanced Optoelectronic Technology, Inc. Light-emitting element and fabrication method thereof
US20140034981A1 (en) * 2012-08-01 2014-02-06 Epistar Corporation Light emitting diode structure
EP2743997A2 (de) * 2012-12-12 2014-06-18 Seoul Viosys Co., Ltd. Leuchtdiode und dessen Herstellungsverfahren

Also Published As

Publication number Publication date
US11621373B2 (en) 2023-04-04
DE112018003931A5 (de) 2020-04-30
US20200203574A1 (en) 2020-06-25
DE102017117613A1 (de) 2019-02-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1716597B1 (de) Optoelektronisches bauelement, vorrichtung mit einer mehrzahl optoelektronischer bauelemente und verfahren zur herstellung eines optoelektronischen bauelements
EP2020038B1 (de) Optoelektronischer halbleiterchip mit drei wellenlängenkonversionsstoffen sowie optoelektronisches halbleiterbauelement mit einem solchen halbleiterchip und verfahren zur herstellung des optoelektronischen halbleiterchips
EP2553726B1 (de) Optoelektronischer halbleiterchip
EP2193550B1 (de) Strahlungsemittierender halbleiterkörper
EP2122697B1 (de) Strahlung emittierender halbleiterkörper mit einer für die emittierte strahlung durchlässigen, elektrisch leitenden kontaktschicht
EP2193553A1 (de) Optoelektronischer halbleiterchip, optoelektronisches bauelement und verfahren zum herstellen eines optoelektronischen bauelements
EP2559076A1 (de) Leuchtdiodenchip mit stromaufweitungsschicht
WO2009095007A1 (de) Strahlungsemittierende vorrichtung
WO2010040337A1 (de) Optoelektronischer halbleiterkörper
WO2012028460A2 (de) Leuchtdiodenchip
WO2012013523A1 (de) Strahlungsemittierender halbleiterchip und verfahren zur herstellung eines strahlungsemittierenden halbleiterchips
DE102008053731A1 (de) Optoelektronischer Halbleiterchip
DE112016005214B4 (de) Strahlungsemittierender Halbleiterchip, optoelektronisches Bauelement mit einem strahlungsemittierenden Halbleiterchip und Verfahren zur Beschichtung eines strahlungsemittierenden Halbleiterchips
EP2304816B1 (de) Elektrolumineszierende vorrichtung und verfahren zur herstellung einer elektrolumineszierenden vorrichtung
WO2012107290A1 (de) Optoelektronischer halbleiterchip mit verkapselter spiegelschicht
WO2022184414A1 (de) Optoelektronisches halbleiterbauelement und verfahren zur herstellung zumindest eines optoelektronischen halbleiterbauelements
WO2019025091A1 (de) Optoelektronisches bauelement und verfahren zur herstellung eines optoelektronischen bauelements
WO2020115226A1 (de) Optoelektronischer halbleiterchip und verfahren zur herstellung eines optoelektronischen halbleiterchips
WO2019215212A1 (de) Optoelektronisches halbleiterbauelement mit einer ersten und einer zweiten stromverteilungsstruktur
WO2019020424A1 (de) Optoelektronischer halbleiterchip, hochvolthalbleiterchip und verfahren zur herstellung eines optoelektronischen halbleiterchips
WO2021089545A1 (de) Optoelektronisches halbleiterbauteil
WO2017009377A1 (de) Optoelektronischer halbleiterchip
WO2017144683A1 (de) Verfahren zur herstellung eines optoelektronischen bauelements und optoelektronisches bauelement

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 18737214

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

REG Reference to national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: R225

Ref document number: 112018003931

Country of ref document: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 18737214

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1