專(zhuān)利名稱(chēng):光電子半導(dǎo)體芯片的制作方法
光電子半導(dǎo)體芯片
本發(fā)明涉及光電子半導(dǎo)體芯片。
本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種具有高輸出效率并且可以更容易生產(chǎn)
的輻射發(fā)射(radiation-emitting)半導(dǎo)體芯片。 一個(gè)具體的目標(biāo)是提供一種 表面輻射的半導(dǎo)體芯片,該半導(dǎo)體芯片經(jīng)由芯片的頂面發(fā)射從芯片輸出的 整個(gè)輻射功率中的大部分。進(jìn)一步的目標(biāo)是提供一種用于生產(chǎn)適合于輻射 產(chǎn)生并且具有高輸出效率的光電子半導(dǎo)體芯片的接觸結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)化方法。
在這種情況下,表述"頂面"應(yīng)當(dāng)優(yōu)選地被理解為指的是背向半導(dǎo)體 芯片的安裝側(cè)的半導(dǎo)體芯片的一側(cè),所述半導(dǎo)體芯片的安裝側(cè)用于將芯片 安裝在外部連接導(dǎo)體上。
這個(gè)目的通過(guò)具有專(zhuān)利權(quán)利要求1的特征的半導(dǎo)體芯片并且通過(guò)如 專(zhuān)利權(quán)利要求16所要求保護(hù)的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明的有益改進(jìn)和i^! 從屬專(zhuān)利權(quán)利要求的主題。
根據(jù)本發(fā)明的光電子半導(dǎo)體芯片具有半導(dǎo)體主體,該半導(dǎo)體主體包括 半導(dǎo)體層序列和適合于輻射產(chǎn)生的活性區(qū)。半導(dǎo)體芯片進(jìn)而具有輻射可透 過(guò)并且導(dǎo)電的接觸層,該接觸層布置在半導(dǎo)體主體上并且導(dǎo)電地連接到活 性區(qū)。這個(gè)接觸層在半導(dǎo)體層序列中的阻擋層之上和半導(dǎo)體層序列中的連 接層之上延伸。在這種情況下,接觸層經(jīng)由連接層的連接區(qū)導(dǎo)電地連接到 活性區(qū)。
與例如厚金屬層的高度吸收的接觸層相比,輻射可透過(guò)的接觸層對(duì)于 在活性區(qū)中產(chǎn)生的輻射具有較高的透射系數(shù),優(yōu)選地具有較高的透射???以從半導(dǎo)體芯片輸出的并且輻射通過(guò)接觸層的輻射功率因此增加。
進(jìn)而,與金屬接觸層相比,輻射可透過(guò)并且導(dǎo)電的接觸層可以更加容 易地用于電流散布。由于不需要在接觸層中提供開(kāi)口以便輻射穿過(guò),所以 電流可以在半導(dǎo)體主體的橫向主要范圍方向之上均勻地分布在接觸層中, 并且可以特別均勻地施加到半導(dǎo)體主體。具體地,接觸層可以是沒(méi)有任何 切口的層,換言之可以是沒(méi)有任何中斷的連續(xù)層。
雖然可以經(jīng)由連接層的連接區(qū)朝向活性區(qū)注入電荷載流子,但是阻擋 層優(yōu)選地被設(shè)計(jì),使得與借助于接觸層經(jīng)由連接層注入電荷載流子相比,借助于接觸層經(jīng)由阻擋層向活性區(qū)的電荷載流子注入減少。
接觸層優(yōu)選地在阻擋區(qū)中鄰接阻擋層,并且/或者在連接區(qū)中鄰接連 接層。具體地,阻擋層和連接層可以在面向接觸層的一側(cè)限制半導(dǎo)體主體。 阻擋區(qū)優(yōu)選地通過(guò)接觸層和阻擋層的直揍接觸區(qū)來(lái)形成。連接區(qū)優(yōu)選地通 過(guò)接觸層和連接層的直接接觸區(qū)來(lái)形成。
在根據(jù)本發(fā)明的半導(dǎo)體芯片中,電流因此可以經(jīng)由連接區(qū)適當(dāng)?shù)刈⑷?到半導(dǎo)體主體中,同時(shí)與經(jīng)由連接區(qū)注入相比,經(jīng)由阻擋層的電荷載流子 注入大大減少。
因此可以借助于包括接觸層、連接層和阻擋層的接觸結(jié)構(gòu)在預(yù)定區(qū)域 中實(shí)現(xiàn)電荷載流子到半導(dǎo)體主體中的故意注入。借助于方便地具有到接觸 層的不同電接觸特性的阻擋層的阻擋區(qū)和連接層的連接區(qū),可以單獨(dú)地限 定這些區(qū)域。有益的是不需要用于限定接觸區(qū)的額外設(shè)施,諸如電絕緣層 之類(lèi),例如氮化硅層,這因此不是半導(dǎo)體主體的一部分而布置在半導(dǎo)體主 體和接觸層之間并且在某些部位開(kāi)口以便形成到達(dá)半導(dǎo)體主體的電接觸。
應(yīng)當(dāng)注意的是,具有還憑借它自己形成到達(dá)半導(dǎo)體主體的阻擋區(qū)和連 接區(qū)兩者的接觸層的接觸結(jié)構(gòu)表示了獨(dú)立的發(fā)明。
在優(yōu)選的改進(jìn)中,阻擋層和連接層被設(shè)計(jì),使得對(duì)于經(jīng)由阻擋層借助 于接觸層將電荷載流子注入到半導(dǎo)體主體中的阻擋,大于對(duì)于經(jīng)由連接層 借助于接觸層將電荷載流子注入到半導(dǎo)體主體中的阻擋。特別地,阻擋層 和連接層由預(yù)定材料或者由預(yù)定復(fù)合材料以相對(duì)于一個(gè)接觸層的這種方 式方便地形成。
作為例子,在這種情況下,接觸層到連接層的電接觸電阻小于接觸層 到阻擋層的電接觸電阻。電荷載流子經(jīng)由阻擋層注入到半導(dǎo)體主體中這樣 一來(lái)就可以特別有效地減少,而電荷栽流子經(jīng)由連接層注入與此同時(shí)相應(yīng) 地增加。
在進(jìn)一步優(yōu)選的改進(jìn)中,連接層和阻擋層不同地形成,并且特別地形 成為半導(dǎo)體層序列中的分開(kāi)的層。連接層和阻擋層到接觸層的不同電接觸 特性這樣一來(lái)就可以更加容易地實(shí)現(xiàn)。連接層和阻擋層可以具有不同的成
分。連接層和阻擋層優(yōu)選地包含不同的半導(dǎo)體材料,特別是不同的III-V
族半導(dǎo)體材料,或者是基于不同的材料。連接層和阻擋層特別優(yōu)選地包含
來(lái)自不同半導(dǎo)體材料體系、特別是不同III-V族半導(dǎo)體材料體系的半導(dǎo)體
材料,或者A^于不同的材料體系。諸如氮化合物半導(dǎo)體、磷化合物半導(dǎo)體或砷化合物半導(dǎo)體之類(lèi)的
III-V族化合物半導(dǎo)體材料特別適合于形成用于有效半導(dǎo)體芯片的半導(dǎo)體
主體的半導(dǎo)體層序列,尤其是適合于形成具有高量子效率的活性區(qū)。
如果連接層和阻擋層是基于上面提到的III-V族半導(dǎo)體材料體系中的
不同材料體系,那么連接層優(yōu)選地基于磷化合物半導(dǎo)體材料而阻擋層則優(yōu) 選地基于砷化合物半導(dǎo)體材料,或反之?;趤?lái)自這些材料體系的材料的 半導(dǎo)體層可以在共同的生長(zhǎng)基片上生長(zhǎng),特別地可以在彼此之上生長(zhǎng)。
如果發(fā)生疑問(wèn),"基于氮化合物半導(dǎo)體材料"指的是至少一部分的半
導(dǎo)體層序列包括氮化物/v族化合物半導(dǎo)體材料,優(yōu)選地為 AlnGamInln.mN,其中0<11<1, 0<m<l,并且n+m《1,特別地其中m *0并iL/或者n#0。在這種情況下,這種材料不一定需要具有基于上述 公式的數(shù)學(xué)上嚴(yán)格的成分。事實(shí)上,它可以具有一種或多種摻雜劑以及額
外的成分,它們并不顯著改變AlnGamllh-n-JV材料的特定物理性質(zhì)。為了
簡(jiǎn)化起見(jiàn),上述公式僅包括晶格的主要成分(Al、 Ga、 In、 N),即使在 某些情況下這些可以由少量的其它物質(zhì)取代。
以相應(yīng)的方式,在當(dāng)前情況下,如果發(fā)生疑問(wèn),"基于磷化合物半導(dǎo) 體材料"指的是至少一部分的半導(dǎo)體層序列包括磷化物/V族化合物半導(dǎo)
體材料,優(yōu)選地為AlnGamlllLn-mP,其中0<11<1, 0<m<l,并且Il+Hl
<1,特別地其中m^0并且/或者n一0。同樣在這種情況下,這種材料不 一定需要具有根據(jù)上述公式的數(shù)學(xué)上嚴(yán)格的成分。事實(shí)上,它可以具有一
種或多種摻雜劑以及額外的成分,它們并不顯著改變AlnGanJlh-n-mP材料 的特定物理性質(zhì)。然而,為了簡(jiǎn)化起見(jiàn),上述公式僅包括晶格的主要成分
(Al、 Ga、 In、 P),即使^在某些情況下這些可以由少量的其它物質(zhì)取>(義。
以同樣相應(yīng)的方式,在當(dāng)前情況下,如果發(fā)生疑問(wèn),"基于砷化合物 半導(dǎo)體材料"指的是至少一部分的半導(dǎo)體層序列包括砷化物/V族化合物
半導(dǎo)體材料,優(yōu)選地為AlnGamllh-n-mAs,其中0<11<1, 0<H1<1,并且
n+m<l,特別地其中m-0并且/或者n-0。同樣在這種情況下,這種材 料不一定需要具有根據(jù)上述公式的數(shù)學(xué)上嚴(yán)格的成分。事實(shí)上,它可以具
有一種或多種摻雜劑以及額外的成分,它們并不顯著改變AlnGaJlh-n-mAs
材料的特定物理性質(zhì)。然而,為了簡(jiǎn)化起見(jiàn),上述公式僅包括晶格的主要
成分(A1、 Ga、 In、 As ),即使在某些情況下這些可以由少量的其它物質(zhì) 取代。
氮化合物半導(dǎo)體材料特別適合于用于產(chǎn)生紫外到藍(lán)光輻射的活性區(qū),磷化合物半導(dǎo)體材料特別適合于用于產(chǎn)生黃光到紅光輻射的活性區(qū),而砷 化合物半導(dǎo)體材料則特別適合于產(chǎn)生紅外輻射。半導(dǎo)體芯片優(yōu)選地被設(shè)計(jì) 成產(chǎn)生可見(jiàn)光。
連接層例如基于砷化合物半導(dǎo)體材料,并且阻擋層例如基于磷化合物 半導(dǎo)體材料。這些化合物半導(dǎo)體材料可以在共同的半導(dǎo)體層序列中更加容 易地整體集成。
連接層和阻擋層不僅可以由不同成分形成,而且可替選地或另外地還 可以通過(guò)具有到接觸層的不同電接觸特性的其它設(shè)施來(lái)形成。具體地,連 接層和阻擋層可以基于相同的材料體系,或者甚至可以具有相同的材料成 分。下面將會(huì)進(jìn)一步更加詳細(xì)地說(shuō)明用于形成不同接觸特性的適當(dāng)設(shè)施。
在進(jìn)一步優(yōu)選的改進(jìn)中,連接層布置在活性區(qū)和阻擋層之間,特別地 布置在阻擋區(qū)和活性區(qū)之間。阻擋層在這種情況下方《更地具有切口,該切 口優(yōu)選地完全穿過(guò)這個(gè)層。接觸層可以通過(guò)切口延伸。通過(guò)切口可以產(chǎn)生
接觸層到連接層的電接觸、特別是直揍接觸。連接區(qū)可以FIL界阻擋層的切 o 。
在進(jìn)一步優(yōu)選的改進(jìn)中,阻擋層布置在活性區(qū)和連接層之間,特別地 布置在連接區(qū)和活性區(qū)之間。連接層在這種情況下方便地具有切口,接觸 層通過(guò)該切口延伸。這使得更加容易在接觸層和阻擋層之間形成阻擋區(qū)。 阻擋區(qū)可以PfL^連接層中的切口 。
在每種情況下都沒(méi)有被切割的層一一連接層或阻擋層一一可以是連 續(xù)層,換言之可以是沒(méi)有任何切口的層。
進(jìn)而,阻擋層可以布置在接觸層和連接層之間,或者連接層可以布置 在接觸層和阻擋層之間。
在進(jìn)一步優(yōu)選的改進(jìn)中,接觸層是沒(méi)有任何切口的層。接觸層可以在 整個(gè)區(qū)域之上鄰接于半導(dǎo)體主體。接觸層優(yōu)選地在整個(gè)區(qū)域之上鄰接阻擋 層和連接層。
在進(jìn)一步優(yōu)選的改進(jìn)中,連接層和阻擋層在半導(dǎo)體層序列中整體地集 成。這樣一來(lái)就可以在連續(xù)的過(guò)程中制造具有活性區(qū)、連接層和阻擋層的 半導(dǎo)體層序列。例如,可以在生長(zhǎng)基片上外延生長(zhǎng)具有連接層和阻擋層的 半導(dǎo)體層序列。連接層和阻擋層因此可以特別地外延生長(zhǎng)。
連接層和阻擋層也可以彼此鄰接。接觸層優(yōu)選地被施加到預(yù)制的半導(dǎo)體主體。為此目的,特別優(yōu)選的是 使用與用于半導(dǎo)體層序列的產(chǎn)生方法不同的方法。沉積方法特別適合于施 加接觸層。
在進(jìn)一步優(yōu)選的改進(jìn)中,阻擋層和連接層具有不同的導(dǎo)電類(lèi)型(分別
為n型導(dǎo)電或p型導(dǎo)電)。不同導(dǎo)電類(lèi)型的層可以在到接觸層的電接觸特 性方面顯著不同,這樣一來(lái)就使得更加容易以這種方式形成阻擋層和連接 層。
作為例子,阻擋層和半導(dǎo)體層序列中的半導(dǎo)體層,所述半導(dǎo)體層布置 在活性區(qū)的背向阻擋層的一側(cè),可以具有相同的導(dǎo)電類(lèi)型如n型導(dǎo)電。
在諸如這個(gè)具有不同導(dǎo)電類(lèi)型的實(shí)施例中,阻擋層優(yōu)選地布置在連接 層的面向接觸層的一側(cè)。否則,經(jīng)由連接層注入的電荷載流子可能會(huì)不得 不克服借助于半導(dǎo)體主體中的阻擋層形成的pn結(jié)以便能夠到達(dá)活性區(qū)。 通過(guò)將阻擋層布置在連接層的背向活性區(qū)的一側(cè),可以避免諸如這樣的對(duì) 于連接層和活性區(qū)之間的半導(dǎo)體主體中的電荷載流子的阻擋。
在進(jìn)一步優(yōu)選的改進(jìn)中,連接層被摻雜,而阻擋層不被摻雜。同樣在 這種情況下,可以實(shí)現(xiàn)到接觸層的連接層和阻擋層的不同接觸特性。在這 種情況下,連接層可以布置在接觸層和阻擋層之間,或者阻擋層可以布置 在連接層和接觸層之間。由于未摻雜的層一般具有比較低的電導(dǎo)率,所以 特別方便的是將阻擋層布置在接觸層和連接層之間,因?yàn)殡姾稍粤髯釉诎?導(dǎo)體主體中被較好地運(yùn)送到活性區(qū)。由于甚至對(duì)半導(dǎo)體主體中的電阻具有 比較小的電阻分擔(dān)的比較薄的層也可以足以形成阻擋,所以后者的布置另 一方面并不是絕對(duì)必要的。
在進(jìn)一步優(yōu)選的改進(jìn)中,連接層和阻擋層具有相同的導(dǎo)電類(lèi)型。連接 層的摻雜濃度在這種情況下優(yōu)選地特別是在連接區(qū)中大于阻擋層中的摻 雜濃度。這同樣使得可以與接觸層到連接層的接觸電阻相比增加接觸層到 阻擋層的接觸電阻。由于與對(duì)半導(dǎo)體主體的體積中電阻的影響相比,摻雜 濃度可以對(duì)接觸層和半導(dǎo)體主體之間形成的電接觸具有顯著更大的影響, 所以在這種情況下不僅可以將連接層布置在阻擋層和接觸層之間,而且還 可以將阻擋層布置在連接層和接觸層之間。然而,同樣在這種情況下特別 方《更的是將阻擋層布置在連接層和接觸層之間。
在進(jìn)一步優(yōu)選的改進(jìn)中,連接層的摻雜濃度為5 x 10151/(咖3)或更大。 已發(fā)現(xiàn)l x 10161/( 113)特別是1 x 10171/( 113)或更大的摻雜濃度對(duì)于連接層特別有利。這對(duì)于在接觸層和連接層之間形成歐姆接觸是特別有利的,因 為用較高的摻雜濃度可以更加容易地實(shí)現(xiàn)具有低阻擋的歐姆接觸的形成。
在進(jìn)一步優(yōu)選的改進(jìn)中,連接層是p型導(dǎo)電的。
在進(jìn)一步優(yōu)選的改進(jìn)中,連接層和阻擋層沒(méi)有影響電導(dǎo)率或者這些層 到接觸層的接觸特性的修改。具體地,除了各個(gè)層的摻雜或本征形式和/ 或?qū)拥牟煌煞种?,這些層優(yōu)選地免于修改,這些層因此可以產(chǎn)生例如 生長(zhǎng)并且已經(jīng)具有了各自的接觸特性。有利地不需要隨后的設(shè)施如氧化或 ^t/v如質(zhì)子植入來(lái)限定用于電荷載流子注入的具有高阻擋的區(qū)域。
這些層一一連接層和/或阻擋層一一每個(gè)可以在它們的整個(gè)橫向輪廓 之上的橫向方向上具有基本上恒定的電導(dǎo)率。
在進(jìn)一步優(yōu)選的改進(jìn)中,半導(dǎo)體主體被形成為薄膜半導(dǎo)體主體。
為了本申請(qǐng)的目的,薄膜半導(dǎo)體主體可以被認(rèn)為是這樣的半導(dǎo)體主 體,在該半導(dǎo)體主體中,在其上產(chǎn)生半導(dǎo)體主體的半導(dǎo)體層序列的產(chǎn)生基 片是薄的,被從半導(dǎo)體層序列適當(dāng)?shù)厝コ?,或者被從半?dǎo)體層序列完全去 除。該產(chǎn)生基片可以借助于在其上沉積半導(dǎo)體層序列的基片來(lái)形成。例如, 該產(chǎn)生基片可以通過(guò)在其上外延生長(zhǎng)半導(dǎo)體層序列的生長(zhǎng)基片的形成。
在一個(gè)優(yōu)選的改進(jìn)中,半導(dǎo)體芯片包括底座,在該底座上布置半導(dǎo)體 層序列,并且接觸層布置在半導(dǎo)體層序列和底座之間。底座優(yōu)選地不同于
用于半導(dǎo)體層序列的產(chǎn)生基片。底座可以用于;Ml地穩(wěn)定半導(dǎo)體層序列。 特別有利的是當(dāng)半導(dǎo)體芯片用薄膜半導(dǎo)體主體形成時(shí)使用諸如這樣的底 座,因?yàn)樵诒∧ぐ雽?dǎo)體主體的情況下,產(chǎn)生基片的穩(wěn)定效果至少是下降的, 或者完M失。
由于薄膜半導(dǎo)體主體的底座不同于產(chǎn)生基片,所以它可以比較自由地 選擇,而不必具有例如關(guān)于晶體結(jié)構(gòu)的例如晶格常數(shù)的產(chǎn)生半導(dǎo)體層序列 所需的性質(zhì)。作為例子,底座可以選擇成對(duì)于熱導(dǎo)率或電導(dǎo)率最優(yōu)化。這 樣一來(lái)就可以增加半導(dǎo)體芯片的效率。
具有連接層、阻擋層和接觸層的接觸結(jié)構(gòu)可以特別地呈埋入接觸結(jié)構(gòu) 的形式,經(jīng)由該埋入接觸結(jié)構(gòu)可以用半導(dǎo)體主體的底座側(cè)進(jìn)行電接觸。
用于薄膜半導(dǎo)體主體的半導(dǎo)體層序列優(yōu)選地在變薄過(guò)程(基片被適當(dāng) 地或完全去除)之前布置在底座上,使得底座機(jī)械地穩(wěn)定半導(dǎo)體層序列。 這樣一來(lái)就減少了當(dāng)處理基片時(shí)導(dǎo)致機(jī)械穩(wěn)定性不足的對(duì)半導(dǎo)體層序列 造成破壞的風(fēng)險(xiǎn)。底座特別優(yōu)選地布置在半導(dǎo)體層序列的背向產(chǎn)生基片的一側(cè)。進(jìn)而, 中間底座也可以用這樣的方式布置,并且在去除產(chǎn)生基片之后,可以將底 座施加到半導(dǎo)體層序列的背向中間底座的一側(cè),換言之即產(chǎn)生基片所布置 的一側(cè)。然后可以去除中間底座。
在進(jìn)一步優(yōu)選的改進(jìn)中,在接觸層的背向活性區(qū)的一側(cè)布置鏡層。鏡 層優(yōu)選地是導(dǎo)電的,并且鏡層特別優(yōu)選地導(dǎo)電地連接到接觸層。
鏡層方便地設(shè)計(jì)成對(duì)在活性區(qū)中產(chǎn)生的輻射進(jìn)行反射。鏡層允許穿過(guò) 輻射可透過(guò)的接觸層并且撞擊鏡層的輻射被再次反射回到半導(dǎo)體主體中。 這樣一來(lái)就可以增加從半導(dǎo)體主體的背向鏡層的 一側(cè)的從半導(dǎo)體芯片發(fā) 射的輻射功率。
半導(dǎo)體主體的背向鏡層的一側(cè)優(yōu)選地形成表面輻射的半導(dǎo)體芯片的
頂面。鏡層優(yōu)選地布置在半導(dǎo)體主體的面向安裝側(cè)的一側(cè),該安裝側(cè)用于 將半導(dǎo)體芯片安裝在外部連接導(dǎo)體上。
進(jìn)而,鏡層優(yōu)選地是沒(méi)有任何切口的層。
另外,鏡層優(yōu)選^M目鄰于接觸層。鏡層可以在整個(gè)區(qū)域之上相鄰于接 觸層。
導(dǎo)電的鏡層和接觸層使得可以用特別筒單的方式形成具有到半導(dǎo)體 主體的適當(dāng)電連接的反射接觸結(jié)構(gòu)。
在優(yōu)選的改進(jìn)中,鏡層包含金屬。通過(guò)有利》M艮少有賴于輻射在鏡層 上的入射角的反射率來(lái)表征包含金屬的鏡層。特別地,這樣一來(lái)就可以可 靠地反射相對(duì)于鏡層表面的法線以比較大的角度撞擊鏡層的輻射。
鏡層優(yōu)選地是金屬的,或者包含^r,該合金包含至少一種金屬。適 當(dāng)?shù)慕饘倮鐬榻?、鋁或銀,而上面提到的優(yōu)選地包含至少一種金屬的適 當(dāng)?shù)暮辖鹄鐬榻疰N或會(huì)絝。包含金屬的鏡層例如可以借助于汽相沉積而 施加到薄膜半導(dǎo)體主體。
進(jìn)而,借助于在整個(gè)區(qū)域之上布置在鏡層和半導(dǎo)體主體之間的接觸 層,可以避免半導(dǎo)體主體和鏡層之間的直楱接觸。在鏡層和半導(dǎo)體主體之 間的諸如這樣的接觸區(qū)中可以形成較低反射率的區(qū)域,因?yàn)楹辖鹂梢栽诮?觸區(qū)中用鏡層的金屬材料形成。與鏡層的其余區(qū)域相比,這種合金可以具 有較低的反射率。這可以在本發(fā)明的環(huán)境中避免。
薄膜半導(dǎo)體芯片、換言之即具有薄膜半導(dǎo)體主體和底座的半導(dǎo)體芯片也可以通過(guò)以下特征中的至少一個(gè)來(lái)表征
一 一反射層被施加到或形成在產(chǎn)生輻射的外延層序列的面向底座的 主表面上,并且將外延層序列中產(chǎn)生的電磁輻射中的至少一部分^Jt回到 它之中;
—一外延層序列具有大約20 p m或更小的厚度,特別地具有大約10 pm的厚度;和/或
—一外延層序列包含具有至少一個(gè)表面的至少一個(gè)半導(dǎo)體層,它具有 充分混合的結(jié)構(gòu),該結(jié)構(gòu)在理想情況下導(dǎo)致光在外延層序列中的近似遍歷 的分布,換言之它具有盡可能遍歷隨機(jī)的散射行為。
例如在I. Schnitzer等人的Appl. Phys. Lett. 63 (16), October 18, 1993, 2174-2176中描述了薄膜發(fā)光二極管芯片的基本原理,其公開(kāi)內(nèi)容以這種 程度通過(guò)背后引用包括在此。
連接層可以布置和/或形成在接觸層和底座之間以便將半導(dǎo)體主體附 著到用于薄膜半導(dǎo)體芯片的底座。鏡層優(yōu)選地布置在連接層和接觸層之 間。
在進(jìn)一步優(yōu)選的改進(jìn)中,阻擋區(qū)遮蓋半導(dǎo)體芯片的電極,所述電極布 置在半導(dǎo)體主體的背向阻擋區(qū)的一側(cè)。特別地,電極可以形成為金屬化電 極。進(jìn)而,電極可以設(shè)置用于引線掩^。諸如這樣的電極對(duì)于活性區(qū)中產(chǎn) 生的輻射一fcl能吸收的。由于電荷載流子沒(méi)有或者僅以非??s減的程度 經(jīng)由阻擋區(qū)被注入到半導(dǎo)體主體中,所以在由電極在橫向方向上遮蓋的活 性區(qū)的區(qū)域中僅產(chǎn)生比較少量的輻射功率。這使得可以減少能夠在電極中 吸收的輻射功率,因?yàn)樵陔姌O下面產(chǎn)生的輻射功率由于阻擋區(qū)的布置而減 少。半導(dǎo)體芯片的效率、尤其是可以從芯片中去耦的輻射功率因此增加。
在進(jìn)一步優(yōu)選的改進(jìn)中,阻擋區(qū)布置在半導(dǎo)體芯片的邊緣區(qū)、尤其是 半導(dǎo)體主體的邊緣區(qū)中。電荷載流子復(fù)合而不A^C射輻射的比例在活性區(qū) 的邊緣區(qū)中常常特別高,阻擋區(qū)在這種情況下優(yōu)選地遮蓋該邊緣區(qū)。通過(guò) 布置諸如這樣的阻擋區(qū)可以增加半導(dǎo)體芯片的量子效率。
在進(jìn)一步優(yōu)選的改進(jìn)中,半導(dǎo)體芯片具有多個(gè)阻擋區(qū),其中這些阻擋 區(qū)中的一個(gè)遮蓋半導(dǎo)體芯片的電極,該電極布置在半導(dǎo)體主體的背向阻擋 區(qū)的一側(cè),并且其中另一個(gè)阻擋區(qū)布置在芯片的邊緣區(qū)中。阻擋區(qū)可以呈 連續(xù)區(qū)域或分開(kāi)區(qū)域的形式。在第一種情況下,與第二種情況形成對(duì)照, 阻擋區(qū)中的任何兩點(diǎn)可以在不必離開(kāi)阻擋區(qū)的情況下彼此連接。在進(jìn)一步優(yōu)選的改進(jìn)中,半導(dǎo)體芯片包括多個(gè)連接區(qū)。連接區(qū)可以呈 連續(xù)區(qū)域或分開(kāi)區(qū)域的形式。輻射的產(chǎn)生可以經(jīng)由活性區(qū)的特別有利于從 半導(dǎo)體芯片輸出輻射的區(qū)帶上的多個(gè)連接區(qū)而集中。在這種情況下,作為 例子,適當(dāng)?shù)膮^(qū)帶是那些沒(méi)有被半導(dǎo)體主體的背向接觸層的一側(cè)的電極或 電極結(jié)構(gòu)所遮蓋的區(qū)帶。
在進(jìn)一步優(yōu)選的改進(jìn)中,接觸層包含輻射可透過(guò)并且導(dǎo)電的氧化物
(TCO:可透射導(dǎo)電氧化物),特別是金屬氧化物,例如氧化鋅如ZnO、 氧化銦錫(ITO)或氧化錫如Sn02。輻射可透過(guò)并且導(dǎo)電的氧化物通過(guò) 同時(shí)尤其是在橫向方向上具有高電導(dǎo)率的高輻射透過(guò)率來(lái)表征。ZnO或 ITO特別適合于制作具有p型導(dǎo)電半導(dǎo)體材料的電接觸。Sn02特別適合 于制作具有n型導(dǎo)電半導(dǎo)體材料的接觸。
包含TCO的接觸層可以被摻雜,這樣一來(lái)就使得可以增加電導(dǎo)率。 作為例子,為此目的,Al適合于ZnO,或者Sb適合于Sn02。
輻射可透過(guò)并且導(dǎo)電的氧化物還可以通過(guò)有利地高的熱導(dǎo)率來(lái)表征。 為了形成接觸層和半導(dǎo)體主體之間的接觸而切割的例如由SiN構(gòu)成的介 電層的熱導(dǎo)率相比之下一般較小。這樣一來(lái)就可以減少對(duì)將要從半導(dǎo)體主 體fct的熱的熱阻。因此,可以減少對(duì)半導(dǎo)體芯片的熱引起的破壞的風(fēng)險(xiǎn)。
比較薄的輻射可透過(guò)的接觸層憑借它自己正好足以進(jìn)行與半導(dǎo)體主 體的電接觸。例如,接觸層可以具有200nm或更小的厚度。如果接觸層 在它的橫向輪廓之上具有變化的厚度,則必要時(shí)最小厚度可以用于接觸層 的厚度。
輻射可透過(guò)的接觸層優(yōu)選地具有這樣的厚度,該厚度大于或等于接觸 層中的活性區(qū)中產(chǎn)生的輻射的波長(zhǎng)的四分之一。在數(shù)學(xué)術(shù)語(yǔ)中,接觸層的 厚度D、尤其是最小厚度優(yōu)選地滿足以下關(guān)系
4"t 2wt
其中,入是活性區(qū)中產(chǎn)生的輻射的發(fā)射頻鐠中的特征發(fā)射波長(zhǎng)如峰值
波長(zhǎng)、主導(dǎo)波長(zhǎng)或主要波長(zhǎng),iik是接觸層的折射率,并且m = 0, 1, 2,……。
進(jìn)而,厚度D優(yōu)選地實(shí)際上大于不等式的右側(cè),換言之它不等于該 右側(cè)??紤]到傾斜輻射入射,這有利地使得可以增加具有鏡層和接觸層的反射接觸結(jié)構(gòu)的總體反射率。丄的整數(shù)倍的厚度變化并沒(méi)有顯著改變接
觸結(jié)構(gòu)的>^射特性。因此,優(yōu)選地m-O。接觸層因此可以用特別節(jié)省材 料的方式形成。
在進(jìn)一步優(yōu)選的改進(jìn)中,連接層包含優(yōu)選地具有低Al含量的GaAs 或AlGaAs。特別地具有例如40%或更小的低Al含量的GaAs或AlGaAs 特別適合于進(jìn)行與TCO材料、尤其是與ZnO的電接觸。
借助于包含ZnO的接觸層和包含Au的鏡層,可以形成特別地具有 包含磷化合物半導(dǎo)體材料的活性區(qū)的半導(dǎo)體芯片,該半導(dǎo)體芯片可以容易 地生產(chǎn)并且更加有效。
在進(jìn)一步優(yōu)選的改進(jìn)中,半導(dǎo)體芯片呈發(fā)光二極管芯片的形式,例如 用于產(chǎn)生非相干輻射的LED芯片,例如沒(méi)有共振器的LED芯片或具有共 振器的RCLED芯片(共振腔發(fā)光二極管),或者用于產(chǎn)生相干輻射的激 光二極管芯片,例如用于邊緣發(fā)射激光器、具有內(nèi)部共振器的垂直發(fā)射激 光器(VCSEL:垂直空腔表面發(fā)射激光器)或具有外部共振器的垂直發(fā) 射激光器(VECSEL:垂直外部空腔表面發(fā)射激光器)。
在才艮據(jù)本發(fā)明的用于產(chǎn)生用于光電子半導(dǎo)體芯片(所述芯片適合于產(chǎn) 生輻射)的接觸結(jié)構(gòu)的方法中,首先產(chǎn)生具有連接層和阻擋層的半導(dǎo)體層 序列,其中阻擋層布置在連接層上。
隨即,在第一變體中,可以在某些部位去除連接層,由此暴露阻擋層。 用與此互補(bǔ)的方式,在第二變體中,可以在某些部位去除阻擋層,由此暴 露連接層。對(duì)于第一變體,半導(dǎo)體層序列被方便地提供,其中阻擋層布置 在連接層和半導(dǎo)體層序列的活性區(qū)之間。對(duì)于第二變體,連接層方便地布 置在阻擋層和活性區(qū)之間。
輻射可透過(guò)并且導(dǎo)電的接觸層然后被施加到半導(dǎo)體層序列,其中接觸 層既尤其是直接布置在連接層上又尤其是直接布置在阻擋層上。阻擋層到 接觸層的電接觸電阻優(yōu)選地大于接觸層到連接層的電接觸電阻。
特別地借助于真空沉積,接觸層可以沉積在半導(dǎo)體層序列上。作為例 子,接觸層可以借助于PVD (物理汽相沉積)方法如濺射或汽相沉積或 CVD (化學(xué)汽相沉積)方法如PECVD (等離子體增強(qiáng)化學(xué)汽相沉積)來(lái) 沉積。為了促進(jìn)接觸層和連接層之間的電接觸的形成,可以在已施加接觸層 之后執(zhí)行溫度過(guò)程如燒結(jié)過(guò)程。
進(jìn)而,可以在全部區(qū)域之上向半導(dǎo)體層序列施加接觸層。另外,接觸 層可以呈無(wú)結(jié)構(gòu)化的層的形式,換言之例如呈施加之后在整個(gè)區(qū)域之上的 層(該層不再被進(jìn)一步結(jié)構(gòu)化)的形式。因?yàn)榫哂械浇佑|層的不同電接觸 特性的連接層和阻擋層的形成,所以不需要提供電絕緣的結(jié)構(gòu)化的層如氮 化珪層。因此可以節(jié)省絕緣層的施加和用于絕緣層的結(jié)構(gòu)化步驟例如光刻 步驟。
在該方法的一個(gè)優(yōu)選的改進(jìn)中,鏡層、尤其是導(dǎo)電的鏡層被施加到接 觸層的背向半導(dǎo)體層序列的 一側(cè)。鏡層優(yōu)選地例如通過(guò)汽相沉積或?yàn)R射來(lái) 沉積。進(jìn)而,鏡層優(yōu)選地尤其是在整個(gè)區(qū)域之上被施加為連續(xù)層??梢允?用真空過(guò)程來(lái)施加鏡層。
具有接觸層、連接層和阻擋層以及適當(dāng)?shù)脑掃€有鏡層的層集合然后可 以布置在用于半導(dǎo)體芯片的底座上。在這種情況下,接觸層方^更地布置在 底座和半導(dǎo)體層序列之間。底座優(yōu)選地^1接觸結(jié)構(gòu)所針對(duì)的半導(dǎo)體芯片的 一部分。
半導(dǎo)體層序列優(yōu)選地在被產(chǎn)生的同時(shí)布置在其上的基片、例如半導(dǎo)體 層序列的產(chǎn)生基片可以在層集合已布置在底座上之后變薄、在某些部位去
除或者完全去除。在這種情況下,接觸層方〗更地^:施加到半導(dǎo)體主體的背 向基片的一側(cè)。
該方法被優(yōu)選地執(zhí)行以^(更產(chǎn)生根據(jù)本發(fā)明的半導(dǎo)體芯片。在上面更加 詳細(xì)地描述的并且在用于半導(dǎo)體芯片的以下正文中描述的特征因此也可 以相關(guān)于用于產(chǎn)生接觸結(jié)構(gòu)的方法或用于產(chǎn)生具有相應(yīng)接觸結(jié)構(gòu)的半導(dǎo) 體芯片的方法,并JL^之亦然。
結(jié)合附圖,可以在示范性實(shí)施例的以下描述中發(fā)現(xiàn)本發(fā)明的有益改進(jìn) 和狄。
圖l示出了根據(jù)本發(fā)明的光電子半導(dǎo)體芯片的第一示范性實(shí)施例的 示意剖面圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的半導(dǎo)體芯片的進(jìn)一步的示范性實(shí)施例的示 意剖面圖3示出了光電子半導(dǎo)體芯片的進(jìn)一步的示范性實(shí)施例的示意剖面
圖;圖4在圖4A和4B的示意圖中分別示出了才艮據(jù)本發(fā)明的半導(dǎo)體芯片 的半導(dǎo)體主體的頂面和底面;
圖5使用圖5A至5D中的示意剖面圖來(lái)示出用于形成用于光電子半 導(dǎo)體芯片的接觸結(jié)構(gòu)的根據(jù)本發(fā)明的方法的第一示范性實(shí)施例中的中間 步驟;以及
圖6使用圖6A至6D中的示意剖面圖來(lái)示出用于形成用于光電子半 導(dǎo)體芯片的接觸結(jié)構(gòu)的根據(jù)本發(fā)明的方法的進(jìn)一步的示范性實(shí)施例中的 中間步驟。
相同要素、相同類(lèi)型的要素和具有相同效果的要素在附圖中設(shè)置有相 同的標(biāo)號(hào)。
圖1和2每個(gè)示出了例如LED芯片的根據(jù)本發(fā)明的光電子半導(dǎo)體芯 片1的一個(gè)示范性實(shí)施例的示意剖面圖。
每種情況下的半導(dǎo)體芯片l具有半導(dǎo)體主體2,該半導(dǎo)體主體2包括 具有活性區(qū)3的半導(dǎo)體層序列,該活性區(qū)3適合于產(chǎn)生輻射。連接層4 和阻擋層5集成在半導(dǎo)體層序列中,該半導(dǎo)體層序列例如借助于MOVPE (金屬有機(jī)汽相外延)優(yōu)選地外延生長(zhǎng)在生長(zhǎng)基片(未圖示)上。
輻射可透過(guò)并且導(dǎo)電的接觸層6布置在半導(dǎo)體主體2上,并且相鄰于 連接層4和阻擋層5。連接區(qū)7 (接觸層6經(jīng)由該連接區(qū)7導(dǎo)電地連接到 活性區(qū))形成在接觸層到連接層的直接接觸區(qū)中。阻擋區(qū)8形成在接觸層 到阻擋層5的直接接觸區(qū)中。
與電荷載流子經(jīng)由連接區(qū)7注入到半導(dǎo)體主體中相比,電荷載流子經(jīng) 由阻擋區(qū)8注入到半導(dǎo)體主體2中更加困難。因此,借助于連續(xù)和無(wú)中斷 的接觸層6,通過(guò)連接區(qū)和阻擋區(qū)的形成,可以更加容易地實(shí)現(xiàn)電流適當(dāng) 地注入到半導(dǎo)體主體中。不需要在半導(dǎo)體主體2和接觸層6之間有介電層, 該介電層被適當(dāng)?shù)厍懈钜员阈纬山佑|層和半導(dǎo)體主體之間的電接觸。
在一個(gè)有利的改進(jìn)中,連接層的厚度和/或阻擋層的厚度大于10nm, 優(yōu)選地大于或等于30nm,并且特別優(yōu)選地大于或等于50nm??商孢x地 或者另外地,阻擋層的厚度和/或連接層的厚度有利地小于1000nm,優(yōu)選 地小于或等于500nm,并且特別優(yōu)選地小于或等于300nm。諸如這樣的 厚度特別適合于連接層,以便一方面進(jìn)行與接觸層的電接觸,另一方面以 便借助于阻擋層形成到接觸層的阻擋。
導(dǎo)電的鏡層9布置在接觸層6的背向半導(dǎo)體主體2的一側(cè)。鏡層優(yōu)選地為連續(xù)的無(wú)中斷的層。進(jìn)而,鏡層9尤其是在整個(gè)區(qū)域之上優(yōu)選地鄰接 接觸層6。
接觸層6有利地連續(xù)布置在鏡層9和半導(dǎo)體主體2之間。這使得可以 避免半導(dǎo)體主體2的半導(dǎo)體材料和鏡層9的半導(dǎo)體材料之間的直捲接觸。 這樣一來(lái)就可以減少來(lái)自鏡層的材料和半導(dǎo)體材料的合金的反射率下降 形成的風(fēng)險(xiǎn)。鏡層因此可以用簡(jiǎn)化的方式在它的整個(gè)橫向輪廓之上具有一 致高反射率。
半導(dǎo)體主體2同樣呈薄膜半導(dǎo)體主體的形式,其中用于半導(dǎo)體層序列 的生長(zhǎng)基片^:從半導(dǎo)體層序列適當(dāng)?shù)?未圖示)或者完全去除。
為了給薄膜半導(dǎo)體主體2提供 穩(wěn)定性,薄膜半導(dǎo)體主體2布置在 底座10上,該底座10不同于半導(dǎo)體層序列的生長(zhǎng)基片。半導(dǎo)體芯片1 因此成為薄膜半導(dǎo)體芯片。
連接層11布置在鏡層9和底座之間,以便將薄膜半導(dǎo)體主體2附著 到底座IO。連接層11和/或底座10優(yōu)選地是導(dǎo)電的,結(jié)果可以通過(guò)底座 10、連接層11和接觸層6進(jìn)行半導(dǎo)體芯片1的電接觸連接。
安裝電極12布置在鏡層9的背向接觸層6的一側(cè),特別地布置在底 座10的背向接觸層6的一側(cè)。借助于安裝電極12,半導(dǎo)體芯片l可以布 置在外部連接導(dǎo)體上,例如可以布置在表面可安裝器件的連接導(dǎo)體或電路 板的連接導(dǎo)體上,可以與其導(dǎo)電地連接,特別地可以與其相附著。
電極14布置在背向接觸層6的半導(dǎo)體芯片1的頂面13上。電極14 優(yōu)選地為M電極,并且旨在進(jìn)行到M引線的導(dǎo)電連接,半導(dǎo)體芯片1 經(jīng)由所述接合引線可以導(dǎo)電地連接到進(jìn)一步的外部連接導(dǎo)體。電極14和 安裝電極12每個(gè)可以形成為金屬化。
在芯片的運(yùn)行期間,電荷載流子經(jīng)由電極12和14注入到活性區(qū)3 中,并且可以在輻射發(fā)射之下在那里復(fù)合。用適當(dāng)?shù)募^來(lái)指示經(jīng)由電極 14和接觸層6注入到半導(dǎo)體主體2中的電荷載流子。
連接區(qū)7的配置和布置允許輻射在活性區(qū)3中的產(chǎn)生集中到特別適合 于這個(gè)目的的區(qū)域上。電極14在垂直方向上所遮蓋的活性區(qū)3的區(qū)帶中 產(chǎn)生的輻射,如從活性區(qū)中看到的那樣,在電極14中以增加的概率被吸 收。連接區(qū)7因此優(yōu)選地在橫向方向上與電極14隔開(kāi)一粉巨離。阻擋區(qū) 8方便地尤其是完全地遮蓋電極14。作為更深遠(yuǎn)地防范輻射在電極14下 面產(chǎn)生,阻擋區(qū)8在被電極14相互遮蓋的(子)區(qū)域中相對(duì)于電極14的橫向范圍被橫向拓寬。作為電流在半導(dǎo)體主體中散布的結(jié)果,這極大地
防止了輻射在電極14下面產(chǎn)生。
在半導(dǎo)體芯片1的運(yùn)行期間,輻射產(chǎn)生集中在活性區(qū)3的沒(méi)有被電極 14遮蓋的區(qū)域上;參看圖l和2中具有邊界的區(qū)域,其中經(jīng)由電極14和 連接區(qū)7注入到半導(dǎo)體主體中的電荷載流子在輻射被產(chǎn)生的情況下復(fù)合。 這些區(qū)域方便地與電極14橫向分開(kāi)。
從活性區(qū)3開(kāi)始在接觸層6的方向上行進(jìn)的輻射可以穿過(guò)輻射可透過(guò) 的接觸層并且可以撞擊鏡層9。這種輻射可以借助于鏡層9 ^L^射回到半 導(dǎo)體主體2中,并且可以經(jīng)由背向鏡層的半導(dǎo)體主體2的頂面13從半導(dǎo) 體芯片1發(fā)射。這用射束15以例子的形式來(lái)指示。
鏡層9使得可以減少布置在鏡層的背向活性區(qū)3的 一側(cè)的元件例如連 接層11或底座10中輻射的吸收,而與此同時(shí)增加了經(jīng)由頂面13從半導(dǎo) 體主體發(fā)出的輻射功率。
電荷載流子的非輻射復(fù)合的風(fēng)險(xiǎn)在半導(dǎo)體主體的尤其是活性區(qū)3的 橫向邊緣區(qū)中特別高。阻擋區(qū)8因此遮蓋活性區(qū)的邊緣區(qū),這樣一來(lái)就減 少了電荷載流子經(jīng)由接觸層6注入到半導(dǎo)體主體2中到達(dá)活性區(qū)的邊緣 區(qū)。阻擋層特別地可以橫向限制半導(dǎo)體主體2。
活性區(qū)3布置或形成在具有不同導(dǎo)電類(lèi)型(分別為n型導(dǎo)電和p型 導(dǎo)電)的第一半導(dǎo)體層16和第二半導(dǎo)體層17之間。半導(dǎo)體層16和17優(yōu) 選地為覆層。覆層可以增加電荷載流子在活性區(qū)中的封入,并因此可以增 加半導(dǎo)體芯片的電功率和輻射功率的轉(zhuǎn)換效率。
必要時(shí)可以省掉分開(kāi)的連接層,并且半導(dǎo)體層16可以用作連接層。
總體上,本發(fā)明允許提供一種表面輻射的薄膜半導(dǎo)體芯片,如上面已 經(jīng)進(jìn)一步說(shuō)明的那樣,該薄膜半導(dǎo)體芯片具有接觸結(jié)構(gòu),該接觸結(jié)構(gòu)可以 更加容易地產(chǎn)生以便電流適當(dāng)?shù)刈⑷氲桨雽?dǎo)體主體中,并且該薄膜半導(dǎo)體 芯片具有高輸出效率。
在一個(gè)優(yōu)選的改進(jìn)中,半導(dǎo)體主體,尤其是活性區(qū)3、連接層4、阻 擋層5、第一半導(dǎo)體層16和/或第二半導(dǎo)體層17,包含III-V族半導(dǎo)體材 料。可以借助于這樣的半導(dǎo)體材料形成具有特別高的內(nèi)部量子效率的半導(dǎo) 體芯片。進(jìn)而,半導(dǎo)體芯片被優(yōu)選地設(shè)計(jì)成產(chǎn)生可見(jiàn)輻射。
接觸層6優(yōu)選地為T(mén)CO接觸層。除了具有高輻射透過(guò)率之外,TCO 材料還通過(guò)高電導(dǎo)率來(lái)表征。圖1中圖示的和圖2中圖示的示范性實(shí)施例之間的一個(gè)不同是連接層 和阻擋層的布置和配置。
在圖1中示出的示范性實(shí)施例中,阻擋層5被形成為連續(xù)層并且布置 在連接層4和活性區(qū)之間。連接層4被適當(dāng)?shù)厍懈?,這樣一來(lái)就允許接觸 層穿過(guò)連接層4并通過(guò)與阻擋層5的直捲接觸而形成阻擋區(qū)8。與此形成 對(duì)照,在圖2中示出的示范性實(shí)施例中,連接層4被形成為連續(xù)層并且布 置在阻擋層5和活性區(qū)之間。在這種情況下,阻擋層5被適當(dāng)?shù)厍懈?,?便通過(guò)接觸層到連接層的直捲接觸而形成連接區(qū)7。
與接觸層6到連接層4的接觸電阻相比,接觸層6到阻擋層5的電接 觸電阻在兩個(gè)示范性實(shí)施例中都故意增加。連接區(qū)7和阻擋區(qū)8與接觸層 6并聯(lián)連接,作為其結(jié)果,因?yàn)樵黾拥慕佑|電阻,所以與經(jīng)由連接層相比, 顯著更少的電荷載流子經(jīng)由阻擋層被注入到半導(dǎo)體主體中。為此目的,連 接層4和阻擋層5優(yōu)選地^L設(shè)計(jì)成彼此不同。
連接層優(yōu)選地具有與布置在活性區(qū)和連接層之間的第一半導(dǎo)體層16 相同的導(dǎo)電類(lèi)型,例如p型導(dǎo)電。
在用于半導(dǎo)體芯片1的以下正文中,規(guī)定了用于半導(dǎo)體芯片的某些元 件的特別適合的改進(jìn),所述半導(dǎo)體芯片1的活性區(qū)包含磷化合物半導(dǎo)體材 料,尤其是InGaAlP。
接觸層6優(yōu)選地為ZnO層。必要時(shí),接觸層可以被摻雜以便增加電 導(dǎo)率。在這種情況下,作為例子,Al適合于ZnO。
具有大于或等于5 x 1015l/(cm3)、優(yōu)選地為1 x 10161/( 113)或更大、特 別優(yōu)選地為1 x 10171/( 113)或更大的摻雜濃度的p型導(dǎo)電的例如Mg摻雜 的(Al) GaAs層特別適合于用作用于半導(dǎo)體主體的ZnO接觸層的連接 層4。由于GaAs在可見(jiàn)光鐠范圍內(nèi)吸收,所以AlGaAs層作為用于產(chǎn)生 可見(jiàn)輻射的活性區(qū)的連接層特別方便。AlGaAs層的帶隙可以經(jīng)由Al含 量來(lái)1務(wù)改,使得連接層中輻射的吸收被減少或完全避免。Al含量?jī)?yōu)選地 為40%或更小。
Au或AuZn鏡層通過(guò)對(duì)輻射的特別高的反射率來(lái)表征,所述輻射尤 其是在從黃光到紅光光鐠的范圍內(nèi),可以通過(guò)磷化合物半導(dǎo)體材料產(chǎn)生。
底座10可以包含鍺或GaAs或者由它們構(gòu)成。
進(jìn)而,通過(guò)省掉用于限定接觸結(jié)構(gòu)的介電材料,可以減少鏡層和半導(dǎo) 體主體之間的熱阻。作為例子,ZnO具有比氮化硅(SiNx:典型地為0.1W/(Kcm)到0.2W/(Kcm))更高的熱導(dǎo)率(0.54W/(Kcm))。因此,可以減 少由熱積fit成的對(duì)半導(dǎo)體芯片的效率下降和破壞的風(fēng)險(xiǎn)。在其中沒(méi)有底 座10或者其中底座嚴(yán)重變薄的半導(dǎo)體芯片中,這可以特別嚴(yán)重地觀察到。
與具有用于限定局部電接觸點(diǎn)的介電材料的半導(dǎo)體芯片l相比,芯片 的熱阻可以減少高達(dá)50%。
連接層11可以是焊接層例如包含AuSn的層、導(dǎo)電的粘結(jié)層或借助 于晶片掩^工藝形成的層。
阻擋層5和連接層4可以具有不同的材料,其中與到阻擋層5的材料 相比,接觸層6的材料更好地電連接到連接層4的材料。例如,在諸如(Al) GaAs連接層之類(lèi)的基于砷化物的連接層的情況下,阻擋層可以包含磷化 合物半導(dǎo)體材料,例如InAlP或InGaAlP。
進(jìn)而,通it^目互配合連接層和阻擋層中的摻雜水平,與阻擋層5的接 觸電阻相比,可以故意減少連接層4的接觸電阻。在這種情況下,連接層 和阻擋層特別地可以除了摻雜之外具有相同的材料成分。然而,可以借助 于不同的材料成分以簡(jiǎn)化的方式增加接觸電阻的任何不同。
為了與接觸層6到連接層4的接觸電阻相比增加阻擋層5到接觸層6 的接觸電阻,阻擋層可以被摻雜成不同于連接層的導(dǎo)電類(lèi)型,例如p型導(dǎo) 電。
通過(guò)將阻擋層摻雜成與連接層相同的導(dǎo)電類(lèi)型但是以較輕的摻雜濃 度摻雜,同樣可以實(shí)現(xiàn)經(jīng)由連接區(qū)1到半導(dǎo)體主體2中的主導(dǎo)電荷注入 到半導(dǎo)體主體中。阻擋層優(yōu)選地具有小于5xl(pl/(cm"的摻雜濃度。必 要時(shí),可以使用相同的摻雜劑,或者不同的摻雜劑可以用于連接層和阻擋 層。
作為對(duì)經(jīng)由摻雜濃度或?qū)щ婎?lèi)型來(lái)影響接觸電阻的替選,阻擋層可以 被設(shè)計(jì)成不摻雜,由此意味著,如果連接層被摻雜,則阻擋層到接觸層的 接觸電阻同樣可以增加。同樣在這種情況下,連接層和阻擋層必要時(shí)可以 除了摻雜之外具有相同的材料成分。然而,可以借助于不同的材料成分以 簡(jiǎn)化的方式增加接觸電阻的任何不同。
由于電荷載流子在如圖1所示的示范性實(shí)施例中被注入到半導(dǎo)體主 體2中之后,仍然不得不穿過(guò)連續(xù)的阻擋層以^t到達(dá)活性區(qū),所以如圖l 所示的示范性實(shí)施例中的阻擋層5優(yōu)選地不摻雜并且相應(yīng)地薄,或者具有 與連接層4相同的導(dǎo)電類(lèi)型但是具有較小的摻雜濃度。較低的摻雜濃度一^A以使低阻電荷載流子在半導(dǎo)體主體之內(nèi)遷移,并且足以使有效的低阻 擋電荷載流子注入到半導(dǎo)體主體中。
為了優(yōu)化具有接觸層和鏡層的反射接觸結(jié)構(gòu)的反射率,接觸層優(yōu)選地
具有大于入/(4nk)的厚度,其中,人是活性區(qū)中產(chǎn)生的輻射的、尤其是從 半導(dǎo)體芯片中輸出的輻射的特征發(fā)射波長(zhǎng),例如為上面進(jìn)一步提到的波長(zhǎng) 中之一。nk指示接觸層的材料的折射率。作為例子,接觸層的厚度大于 400nm。優(yōu)選地,以這種方式形成接觸層的最小厚度。
除了連接區(qū)7中到半導(dǎo)體主體的良好電連接之外,反射接觸結(jié)構(gòu)還可 以用這種方式具有在入射角的寬范圍之上被優(yōu)化的反射率。然而,甚至具 有小于入/(4nk)例如200iim或更小的厚度的接觸層也可以足以憑借它自己 形成接觸。
在進(jìn)一步優(yōu)選的改進(jìn)中,活性區(qū)具有雙異質(zhì)結(jié)構(gòu)或者單個(gè)或多個(gè)量子 阱結(jié)構(gòu).諸如這樣的結(jié)構(gòu)允許活性區(qū)的量子效率有利地增加。
為了本申請(qǐng)的目的,表述量子阱結(jié)構(gòu)遮蓋了其中電荷載流子使或者可 以使它們的能態(tài)被限制量子化的任何結(jié)構(gòu)。特別地,表述量子阱結(jié)構(gòu)并不 包括量子化的維數(shù)的任何指示。它因此除了別的以外特別遮蓋量子槽、量 子線和量子點(diǎn)以及這些結(jié)構(gòu)的任何組合。
圖4示出了例如如圖1或圖2所示的芯片的根據(jù)本發(fā)明的半導(dǎo)體芯片 的示意圖。在這種情況下,圖4A示出了半導(dǎo)體主體2的頂面13的視圖, 而圖4B則示出了半導(dǎo)體主體2上的連接層4和阻擋層5的視圖。
電極14具有旨在連接到接合引線的電極區(qū)140。用于電流散布的輻 板(web)141導(dǎo)電地連接到區(qū)域140。區(qū)域140借助于輻板141導(dǎo)電地連接 到電極框架142。電極框架142布置在頂面13的邊緣區(qū)中。在圖1和2 中示出的截面圖中沒(méi)有明確地圖示電極框架和電極輻板。
諸如這樣的電極結(jié)構(gòu)允許實(shí)現(xiàn)源自電極區(qū)140的橫向電流散布。
如可以從圖4B中看到的那樣,阻擋區(qū)8的形狀優(yōu)選地匹配圖4A中 示出的電極結(jié)構(gòu)的形狀。為此目的,阻擋區(qū)可以具有對(duì)應(yīng)于電極結(jié)構(gòu)的基 本幾何形狀。
根據(jù)圖4,半導(dǎo)體芯片1具有多個(gè)分開(kāi)的連接區(qū)7和被成形為對(duì)應(yīng)于 電極結(jié)構(gòu)的一個(gè)連續(xù)的阻擋區(qū)8。阻擋區(qū)8因此具有區(qū)域80,源自該區(qū)域 80的輻板81將區(qū)域80連接到阻擋框架82。阻擋區(qū)的相應(yīng)區(qū)域優(yōu)選地每 個(gè)具有比電極結(jié)構(gòu)大的橫向范圍。阻擋區(qū)優(yōu)選地被設(shè)計(jì)成使得在電極結(jié)構(gòu)下面的活性區(qū)中避免輻射產(chǎn)生,而不管半導(dǎo)體主體中的電流散布。
進(jìn)而,必要時(shí),半導(dǎo)體芯片可以具有多個(gè)分開(kāi)的阻擋區(qū)(未圖示)。
當(dāng)目的是要抑制電荷載流子在半導(dǎo)體主體的邊緣區(qū)中復(fù)合并且電極14僅 具有電極區(qū)140時(shí),這特別方便。于是第一阻擋區(qū)優(yōu)選地布置在電極區(qū) 140下面,而與第一阻擋區(qū)空間隔開(kāi)的第二阻擋區(qū)則布置在半導(dǎo)體主體2 的邊緣區(qū)中。
進(jìn)而,特別地當(dāng)使用分開(kāi)的阻擋區(qū)時(shí),連接區(qū)可以是連貫的區(qū)域(未 圖示)。
圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的光電子半導(dǎo)體芯片1的進(jìn)一步的示范性實(shí)施 例。半導(dǎo)體芯片l基本上對(duì)應(yīng)于圖l和2中圖示的示范性實(shí)施例。與它們 形成對(duì)照,半導(dǎo)體主體2具有一個(gè)或多個(gè)凹部20,該凹部20在活性區(qū)3 的方向上延伸,從半導(dǎo)體主體2的面向接觸層6的一側(cè)開(kāi)始。特別地,凹 部20可以在活性區(qū)3的方向上漸縮。
進(jìn)而,凹部20優(yōu)選地穿過(guò)連接層4、阻擋層5且可能穿過(guò)半導(dǎo)體層 16。接觸層6延伸到凹部中并且優(yōu)選地順其排列。鏡層9優(yōu)選地也延伸到 凹部中。
接觸層6在另外的阻擋區(qū)19中鄰接的另外的阻擋層18布置在活性區(qū) 3和接觸層之間。該另外的阻擋層優(yōu)選地為p型導(dǎo)電,并且/或者與上面的 說(shuō)明相對(duì)應(yīng),具有比連接層小的摻雜濃度。
經(jīng)由凹部特別是經(jīng)由布置在其中的鏡層,與連續(xù)平坦的鏡層上的反射 相比,在鏡層上被反射回到半導(dǎo)體主體中的輻射相對(duì)于頂面13的角度分 布可以更加廣泛地M。輻射以小于用于全內(nèi)反射的截止角的角度撞擊半 導(dǎo)體主體2的頂面13并從而能夠從半導(dǎo)體主體發(fā)出的概率從而增加。以 相應(yīng)的方式,可以借助于凹部20來(lái)減少在半導(dǎo)體主體中傳播的全內(nèi)Jl射 輻射的比例。這在總體上增加了半導(dǎo)體芯片的輸出效率。
作為例子,可以借助于微棱鏡結(jié)構(gòu)形成凹部20。凹部20例如可以借 助于蝕刻產(chǎn)生。
可以提供多個(gè)分開(kāi)的凹部,或者可以提供一個(gè)連續(xù)的凹部。
圖5和6每個(gè)在圖5A至5D和6A至6D中分別示出了用于產(chǎn)生用于 適合于產(chǎn)生輻射的光電子半導(dǎo)體芯片的接觸結(jié)構(gòu)的根據(jù)本發(fā)明的方法的 一個(gè)示范性實(shí)施例。用于形成接觸結(jié)構(gòu)的方法在這種情況下結(jié)合根據(jù)本發(fā) 明的半導(dǎo)體芯片的產(chǎn)生來(lái)描述,在所述情況下,如圖5所示的方法適合于如圖1所示的半導(dǎo)體芯片,而如圖6所示的方法則適合于如圖2所示的半 導(dǎo)體芯片。
首先,在兩種方法中,提供半導(dǎo)體層序列21,其包括連接層4和阻 擋層5,如圖5A和6A所示。進(jìn)而,半導(dǎo)體層序列具有適合于產(chǎn)生輻射 的活性區(qū)3。半導(dǎo)體層序列21布置在基片22上。基片22優(yōu)選地為生長(zhǎng) 基片,在該生長(zhǎng)基片上,半導(dǎo)體層序列21已例如借助于MOVPE外延生 長(zhǎng),其中連接層整體地集成在半導(dǎo)體層序列中,并且其中阻擋層整體地集 成。連接層4和阻擋層5優(yōu)選地布置在活性區(qū)的背向基片22的一側(cè)。
作為例子,GaAs作為生長(zhǎng)基片適合于具有基于磷化合物半導(dǎo)體材料 的活性區(qū)的半導(dǎo)體層序列。半導(dǎo)體層序列21特別地旨在形成用于光電子 半導(dǎo)體芯片的半導(dǎo)體主體。
連接層4和阻擋層5被設(shè)計(jì)成使得與將要應(yīng)用于預(yù)制的半導(dǎo)體層序列 的預(yù)定材料或用于接觸層的預(yù)定材料成分相比,它們具有不同的接觸電 阻,優(yōu)選地具有預(yù)定的接觸電阻。從接觸層到阻擋層的接觸電阻在這種情 況下方便地大于從連接層到預(yù)定接觸層的接觸電阻。
才艮據(jù)圖5A,阻擋層5布置在活性區(qū)3和連接層之間,而形成對(duì)照, 根據(jù)圖6A,連接層布置在活性區(qū)和阻擋層之間。
連接層4然后被適當(dāng)?shù)厝コ?,從而暴露P且擋層5,以便形成到接觸層 的阻擋區(qū),如圖5B所示;或者阻擋層5被適當(dāng)?shù)厝コ?,使得連接層4被 暴露,以便形成到接觸層的連接區(qū),如圖6B所示。作為例子,使用適當(dāng) 結(jié)構(gòu)化4^模的蝕刻過(guò)程適合于適當(dāng)?shù)厝コ?br>
在這種情況下,連接層或阻擋層的各自預(yù)定區(qū)域被去除。在如圖5 所示的示范性實(shí)施例中,連接層4的區(qū)域被去除,其中在完成的半導(dǎo)體芯 片中不希望電流注入到芯片的半導(dǎo)體主體中。形成對(duì)照的是,在如圖6 所示的方法中,連接區(qū)的區(qū)域收暴露,其中在完成的半導(dǎo)體芯片中希望電 流注入。特別地,僅^Sl借助于半導(dǎo)體層序列的這種結(jié)構(gòu)來(lái)限定用于半導(dǎo)體 芯片的阻擋區(qū)和連接區(qū)。
接觸層6然后被施加到半導(dǎo)體層序列21的背向基片22的一側(cè),所述 接觸層6相鄰于阻擋區(qū)8中的阻擋層5并相鄰于連接區(qū)7中的連接層4。 接觸層6經(jīng)由連接區(qū)7導(dǎo)電地連接到活性區(qū),并且在活性區(qū)中產(chǎn)生的輻射 可以穿過(guò)它。TCO接觸層6尤其是ZnO接觸層在這種情況下特別合適。 接觸層6可以借助于'減射或PECVD并且特別地使用真空過(guò)程來(lái)沉積在半導(dǎo)體層序列21上。
一旦接觸層6已被施加,還可以燒結(jié)層集合,這優(yōu)選地改善了接觸層 到連接層4的電接觸特性。具有半導(dǎo)體層序列和向其施加的接觸層的層集 合例如可以在450"C的溫度下燒結(jié)5分鐘或更長(zhǎng),例如7分鐘。
由于接觸層6基本上沒(méi)有電連接到阻擋層而只是電連接到連接層4, 所以接觸層可以在整個(gè)區(qū)域之上施加到半導(dǎo)體層序列。于是可以省棒接觸 層的隨后的結(jié)構(gòu)化或被結(jié)構(gòu)化的施加,并且仍然可以實(shí)現(xiàn)局部電流注入。 還可以省掉接觸層和阻擋區(qū)之間的結(jié)構(gòu)化的介電層,該介電層具有開(kāi)口以 便電流穿過(guò),用于局部電流注入到半導(dǎo)體層序列中。
鏡層9然后被施加到接觸層6的背向半導(dǎo)體層序列21的一側(cè)。鏡層 優(yōu)選地是金屬的或者呈包含金屬的合金的形式。鏡層例如可以借助于汽相 沉積或?yàn)R射特別地使用真空過(guò)程來(lái)沉積到層集合上。作為例子,鏡層包含 Au或AuZn或者由它們構(gòu)成。鏡層可以在整個(gè)區(qū)域之上沉積到層集合上。
由此導(dǎo)致的結(jié)構(gòu)分別示意性地圖示在圖5C和6C中。由于接觸層6 是連續(xù)的,所以鏡層9和半導(dǎo)體層序列的半導(dǎo)體材料之間的直楱接觸被防 止,這樣一來(lái)就減少了鏡層和半導(dǎo)體材料之間的使反射率下降的合金形 成。
然后,借助于鏡層的背向基片的一側(cè)的連接層11,將層結(jié)構(gòu)附著到 底座10。作為例子,底座可以包含Ge或GaAs。連接層11優(yōu)選地是導(dǎo)電 的。連接層ll可以呈焊接層、導(dǎo)電的粘結(jié)層或使用晶片掩^工藝形成的 層的形式。
然后,例如借助于蝕刻或激光去除過(guò)程,從半導(dǎo)體層序列21至少適 當(dāng)?shù)?未圖示)或者完全去除基片。在該過(guò)程中,至少背向接觸層6的半 導(dǎo)體層序列21的頂面13的區(qū)域優(yōu)選地故暴露,電極14可以被施加到尤 其是被沉積到該頂面13。然而基片22優(yōu)選地被完全去除。這樣一來(lái)就可 以減少芯片的實(shí)際高度。
用于將半導(dǎo)體芯片安裝在外部電連接導(dǎo)體上的例如金屬化的安裝電 極12在合適的時(shí)間被施加到接觸層6的背向半導(dǎo)體層序列21的一側(cè),特 別地被施加到底座10的背向半導(dǎo)體層序列21的一側(cè)。其中半導(dǎo)體主體由 半導(dǎo)體層序列21形成的借助于各種方法產(chǎn)生的半導(dǎo)體芯片1分別示意性 地圖示在圖5D和6D中。
該方法當(dāng)然還可以用于在晶片裝配中同時(shí)產(chǎn)生多個(gè)半導(dǎo)體芯片,在所述情況下,具有用于局部電流注入的接觸結(jié)構(gòu)的芯片可以特別容易地并且 以低成本生產(chǎn)。接觸層在這種情況下可以在整個(gè)區(qū)域之上沉積在全部晶片 上,其中經(jīng)由限定在半導(dǎo)體層序列中的連接區(qū)進(jìn)行電連接。
本專(zhuān)利申請(qǐng)要求2006年4月27日提交的德國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)DE 10 2006 019725.9和2006年7月27日提交的DE 10 2006 034847.8的優(yōu)先權(quán),這 兩者的全部公開(kāi)內(nèi)^ii過(guò)引用明確地包括在本申請(qǐng)中。
本發(fā)明不限于基于示范性實(shí)施例的描述。事實(shí)上,本發(fā)明覆蓋任何新 穎特征和特征的任何組合,尤其是包括專(zhuān)利權(quán)利要求中的特征的任何組
合,即使這種特征或這種組合自身并沒(méi)有明確地在專(zhuān)利權(quán)利要求或示范性 實(shí)施例中表述。
權(quán)利要求
1. 一種光電子半導(dǎo)體芯片(1),其具有半導(dǎo)體主體(2),所述半導(dǎo)體主體(2)包括半導(dǎo)體層序列和適合于產(chǎn)生輻射的活性區(qū)(3),并且所述光電子半導(dǎo)體芯片(1)具有輻射可透過(guò)并且導(dǎo)電的接觸層(6),所述接觸層(6)布置在所述半導(dǎo)體主體上并且導(dǎo)電地連接到所述活性區(qū),其中所述接觸層在所述半導(dǎo)體層序列中的阻擋層(5)之上和所述半導(dǎo)體層序列中的連接層(4)之上延伸,并且其中所述接觸層經(jīng)由所述連接層的連接區(qū)(7)導(dǎo)電地連接到所述活性區(qū)。
2. 如權(quán)利要求l所述的半導(dǎo)體芯片,其中所述接觸層(6)在阻擋區(qū)(8)中鄰接所述阻擋層(5),并且/或者其中所述接觸層在所述連接區(qū)(7)中鄰接所述連接層(4)。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的半導(dǎo)體芯片,其中所述接觸層(6)到所述連接層(4)的電接觸電阻小于所述接觸層到 所述阻擋層(5)的電接觸電阻。
4. 如前述權(quán)利要求中之一所述的半導(dǎo)體芯片,其中所述接觸層(6)包含輻射可透過(guò)并且導(dǎo)電的氧化物,特別是金屬氧 化物,例如氧化鋅、氧化錫或氧化銦錫。
5. 如前述權(quán)利要求中之一所述的半導(dǎo)體芯片,其中鏡層(9)布置在所述接觸層(6)的背向所述活性區(qū)(3)的一側(cè)。
6. 如權(quán)利要求5所述的半導(dǎo)體芯片,其中 所述鏡層(9)包含金屬。
7. 如權(quán)利要求4和6所述的半導(dǎo)體芯片,其中 所述鏡層(9 )包含金,并且所述接觸層(6)包含氧化鋅。
8. 如權(quán)利要求1至7中之一所述的半導(dǎo)體芯片,其中 所述阻擋層(5)和所述連接層(4)具有不同的導(dǎo)電類(lèi)型。
9. 如權(quán)利要求8所述的半導(dǎo)體芯片,其中所述半導(dǎo)體層序列中的布置在所述活性區(qū)(3 )的背向所述阻擋層(5 ) 的一側(cè)的半導(dǎo)體層和所述阻擋層具有相同的導(dǎo)電類(lèi)型。
10. 如權(quán)利要求1至7中之一所述的半導(dǎo)體芯片,其中 所述連接層(4)被摻雜,并且所述阻擋層(5)不被摻雜。
11. 如權(quán)利要求1至7中之一所述的半導(dǎo)體芯片,其中所述連接層(4)和所述阻擋層(5)具有相同的導(dǎo)電類(lèi)型,其中所述 連接層的摻雜濃度大于所述阻擋層的摻雜濃度。
12. 如前a利要求中之一所述的半導(dǎo)體芯片,其中 所述連接層(4)是p型導(dǎo)電的。
13. 如權(quán)利要求1至12中之一所述的半導(dǎo)體芯片,其中 所述連接層(4)布置在所述活性區(qū)(3)和所述阻擋層(5)之間。
14. 如前述權(quán)利要求中之一所述的半導(dǎo)體芯片,其中 所述阻擋層(5)具有切口,所述接觸層(6)通過(guò)所述切口延伸。
15. 如權(quán)利要求1至12或14中之一所述的半導(dǎo)體芯片,其中 所述阻擋層(5)布置在所述活性區(qū)(3)和所述連接層(4)之間。
16. 如前述權(quán)利要求中之一所述的半導(dǎo)體芯片,其中 所述連接層(4 )具有切口 ,所述接觸層(6)通過(guò)所述切口延伸。
17. 如前a利要求中之一所述的半導(dǎo)體芯片,其中 所述接觸層(6)是沒(méi)有任何切口的層。
18. 如前述權(quán)利要求中之一所述的半導(dǎo)體芯片,其中 所述連接層(4)和所述阻擋層(5 )整體地集成在所述半導(dǎo)體主體(2 )中。
19. 如前述權(quán)利要求中之一所述的半導(dǎo)體芯片,其中 所述半導(dǎo)體主體(2 )是薄膜半導(dǎo)體主體。
20. 如權(quán)利要求19所述的半導(dǎo)體芯片,其中所述半導(dǎo)體芯片包括底座(10),所述半導(dǎo)體層序列布置在所述底座 (10)上,并且所述接觸層(6)布置在所述半導(dǎo)體層序列和所述底座之 間。
21. 如權(quán)利要求20所述的半導(dǎo)體芯片,其中所述底座(10)不同于所述半導(dǎo)體層序列的生長(zhǎng)基片(22)。
22. 如權(quán)利要求2至21中之一所述的半導(dǎo)體芯片,其中所述阻擋區(qū)(8 )遮蓋所述半導(dǎo)體芯片的電極(14 ),所述電極布置在 所述半導(dǎo)體主體的背向所述阻擋區(qū)的 一側(cè)。
23. 如權(quán)利要求2至21中之一所述的半導(dǎo)體芯片,其中 所述阻擋區(qū)(8)布置在所述半導(dǎo)體芯片的邊緣區(qū)中。
24. 如權(quán)利要求22和23所述的半導(dǎo)體芯片,該半導(dǎo)體芯片具有多個(gè)阻擋區(qū)(80, 81, 82),其中這些阻擋區(qū)中的 一個(gè)(80 )遮蓋所述半導(dǎo)體芯片的布置在所述半導(dǎo)體主體的背向所述阻擋 區(qū)的一側(cè)的所述電極(14),并且其中另一個(gè)阻擋區(qū)(82)布置在所述半 導(dǎo)體芯片的邊緣區(qū)中。
25. 如權(quán)利要求24所述的半導(dǎo)體芯片,其中 所述阻擋區(qū)(80, 81, 82)是連續(xù)的。
26. —種用于生產(chǎn)光電子半導(dǎo)體芯片的接觸結(jié)構(gòu)的方法,所述芯片適 合于產(chǎn)生輻射,所述方法包括以下步驟——提供具有連接層(4)和阻擋層(5)的半導(dǎo)體層序列(21),其 中所述阻擋層布置在所述連接層上;一一去除所述半導(dǎo)體層序列中的所述連接層的某些部位,從而暴露所 述阻擋層,或者去除所述半導(dǎo)體層序列中的所述阻擋層的某些部位,從而 暴露所述連接層;以及一一將輻射可透過(guò)并且導(dǎo)電的接觸層(6)施加到所述半導(dǎo)體層序列 上,其中所述接觸層既直接布置在所述連接層上又直接布置在所述阻擋層 上。
27. 如權(quán)利要求26所述的方法,其中 所述接觸層(6)被沉積在所述半導(dǎo)體層序列上。
28. 如權(quán)利要求26或27所述的方法,其中 在已施加所述接觸層(6)之后執(zhí)行燒結(jié)過(guò)程。
29. 如權(quán)利要求26至28中之一所述的方法,其中將鏡層(9)施加到所述接觸層(6)的背向所述連接層(4)的一側(cè)。
30. 如權(quán)利要求26至29中之一所述的方法,其中在生產(chǎn)如權(quán)利要求1至25中之一所述的半導(dǎo)體芯片(1)期間執(zhí)行所 述方法。
全文摘要
提供了一種光電子半導(dǎo)體芯片(1),該光電子半導(dǎo)體芯片(1)具有半導(dǎo)體主體(2),該半導(dǎo)體主體(2)包括半導(dǎo)體層序列和適合于產(chǎn)生輻射的活性區(qū),并且該光電子半導(dǎo)體芯片(1)具有輻射可透過(guò)并且導(dǎo)電的接觸層(6),該接觸層(6)布置在半導(dǎo)體主體上并且導(dǎo)電地連接到活性區(qū),其中接觸層在半導(dǎo)體層序列中的阻擋層(5)之上和半導(dǎo)體層序列中的連接層(4)之上延伸,并且其中接觸層經(jīng)由連接層的連接區(qū)(7)導(dǎo)電地連接到活性區(qū)。還提供了一種用于產(chǎn)生適合于產(chǎn)生輻射的光電子半導(dǎo)體芯片的接觸結(jié)構(gòu)的方法。
文檔編號(hào)H01S5/183GK101427392SQ200780014639
公開(kāi)日2009年5月6日 申請(qǐng)日期2007年3月26日 優(yōu)先權(quán)日2006年4月27日
發(fā)明者斯特凡·伊萊克 申請(qǐng)人:奧斯蘭姆奧普托半導(dǎo)體有限責(zé)任公司