專(zhuān)利名稱(chēng)：發(fā)光二極管芯片的制作方法
發(fā)光二極管芯片發(fā)光二極管芯片的光產(chǎn)出受不同的因素影響。借助發(fā)光二極管芯片的合適的電接 觸，可以實(shí)現(xiàn)良好的內(nèi)部量子效率。而同時(shí)接觸是所產(chǎn)生的輻射的可能的吸收源。這導(dǎo)致 限制耦合輸出效率并且由此限制了發(fā)光二極管芯片的光產(chǎn)出。一個(gè)要解決的任務(wù)在于提高發(fā)光二極管芯片的光產(chǎn)出。提出了一種帶有半導(dǎo)體層序列的發(fā)光二極管芯片，該半導(dǎo)體層序列具有用于產(chǎn)生 電磁輻射的有源區(qū)。為了產(chǎn)生輻射，電接觸半導(dǎo)體層序列。在半導(dǎo)體層序列上施加有電流 擴(kuò)展層，其借助接觸部來(lái)電接觸。例如，接觸部覆蓋電流擴(kuò)展層的-8%，特別優(yōu)選地接 觸部覆蓋電流擴(kuò)展層的2% -4%。在通過(guò)電流擴(kuò)展層接觸半導(dǎo)體層序列時(shí)，可以實(shí)現(xiàn)特別均勻的電流分布。輻射在 接觸部上的吸收通過(guò)小的接觸面積來(lái)最小化。-8%并且尤其是2% -4%的覆蓋率是在 足夠的電流輸送與合理的吸收之間的良好的折衷。在此情況下，半導(dǎo)體層序列的表面覆蓋率涉及至電流擴(kuò)展層的界面上的接觸部的 橫截面積之和。載流子通過(guò)接觸部注入到電流擴(kuò)展層中并且橫向上均勻地分布在電流擴(kuò)展層中。 載流子從電流擴(kuò)展層進(jìn)入半導(dǎo)體層中。P摻雜的半導(dǎo)體層通常具有僅僅小的橫向?qū)щ娦圆?且因此只能實(shí)現(xiàn)載流子的不充分的橫向分布。因此，在此特別有利的是，在載流子被注入到 半導(dǎo)體層中之前，載流子借助電流擴(kuò)展層橫向均勻地分布。優(yōu)選地，接觸部均勻地分布在電流擴(kuò)展層的面上。由此形成了載流子在電流擴(kuò)展層中的特別均勻的橫向分布。在一個(gè)有利的實(shí)施形式中，接觸部實(shí)施為分離的接觸點(diǎn)。當(dāng)接觸部?jī)H僅點(diǎn)狀地覆 蓋電流擴(kuò)展層時(shí)，接觸部稱(chēng)作接觸點(diǎn)。優(yōu)選地，接觸點(diǎn)均勻地分布在電流擴(kuò)展層的面上。在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施形式中，相鄰的接觸點(diǎn)以小于30 μ m、尤其是小于或等于12 μ m
的間隔設(shè)置。例如，接觸部設(shè)置在規(guī)則的格柵的節(jié)點(diǎn)上。優(yōu)選地，格柵的格柵常數(shù)小于30 μ m。 特別有利的是，格柵常數(shù)小于或者等于12 μ m。在此，格柵常數(shù)對(duì)應(yīng)于相鄰的接觸點(diǎn)的距離。優(yōu)選地，各個(gè)接觸點(diǎn)的橫截面隨著減 小的格柵常數(shù)而同樣減小。由此保證了，即使在較小的格柵常數(shù)的情況下，這些接觸部總體 上僅覆蓋電流擴(kuò)展層的面積的-8%并且優(yōu)選僅僅2% -4%。接觸點(diǎn)的面積直接由接觸 距離和平均表面覆蓋率得到。在一個(gè)有利的構(gòu)型中，在電流擴(kuò)展層和接觸部之間的界面上構(gòu)建有自由區(qū)域，在 該自由區(qū)域中電流擴(kuò)展層并不被接觸部覆蓋。自由區(qū)域的表面覆蓋率例如與接觸部的表面 覆蓋率大小相似。如果接觸部設(shè)置在規(guī)則的格柵的節(jié)點(diǎn)上，則格柵的在自由區(qū)域中的節(jié)點(diǎn) 沒(méi)有接觸部。例如，在此情況下自由區(qū)域與電流擴(kuò)展層的如下區(qū)域大小相同在該區(qū)域中格 柵的節(jié)點(diǎn)沒(méi)有接觸部。在一個(gè)實(shí)施形式中，自由區(qū)域具有框架形狀并且包圍接觸部。例如， 框架區(qū)段的寬度在至少1 μ m到最大10 μ m的范圍中。
自由區(qū)域優(yōu)選構(gòu)建在所產(chǎn)生的輻射的特別大的部分所射入的區(qū)域中，因?yàn)橛纱丝?以特別有效地減少輻射的吸收。在半導(dǎo)體層序列的有源區(qū)的中央?yún)^(qū)域中產(chǎn)生輻射的最大部 分。所以，特別多的輻射射到電流擴(kuò)展層的垂直地位于該中央?yún)^(qū)域之下的區(qū)域上。因此，在 那里構(gòu)建自由區(qū)域是特別有利的。自由區(qū)域的面積優(yōu)選選擇為使得保證盡可能均勻的電流 分布。在一個(gè)實(shí)施形式中，接觸部構(gòu)建為使得其導(dǎo)熱性隨著距半導(dǎo)體層序列增加的距離 而增加。由此可以實(shí)現(xiàn)的是，接觸部將有源區(qū)中產(chǎn)生的熱良好地導(dǎo)出，而其不會(huì)導(dǎo)致對(duì)輻 射的高吸收。在半導(dǎo)體層序列附近，接觸部具有對(duì)于所產(chǎn)生的輻射的低的吸收能力。這通 常伴隨有低的導(dǎo)熱性。例如，在至電流擴(kuò)展層的邊界處的接觸部被鏡面化。隨著距半導(dǎo)體 層序列增加的距離，由于輻射的反射和吸收，更小部分的輻射射到接觸部或者發(fā)光二極管 芯片的其他組成部分上。因此，在此在該擴(kuò)展方案中，接觸部較少地需要顧及輻射的吸收并 且可以使接觸部在其導(dǎo)熱性方面進(jìn)行優(yōu)化。導(dǎo)熱性隨著距半導(dǎo)體層序列增加的距離而提高例如可以通過(guò)增加接觸部的橫截 面積來(lái)實(shí)現(xiàn)。例如，接觸部具有錐形形狀。優(yōu)選地，介電層與電流擴(kuò)展層的背離半導(dǎo)體層序列的側(cè)鄰接。由于介電層僅僅具 有低的導(dǎo)電性，所以接觸部穿過(guò)該介電層并且與電流擴(kuò)展層電接觸。介電層用于將入射的輻射盡可能無(wú)損耗地向回反射到半導(dǎo)體層序列中。所反射的 輻射于是可以例如通過(guò)上部的耦合輸出區(qū)域離開(kāi)發(fā)光二極管芯片。介電層因此提高了發(fā)光 二極管芯片的耦合輸出效率。這對(duì)于薄膜發(fā)光二極管芯片或在倒裝芯片結(jié)構(gòu)中是特別有利 的。介電層例如實(shí)施為布拉格反射器，其中交替地設(shè)置有具有高的和低的折射率的介 電部分層。在一個(gè)有利的實(shí)施形式中，介電層具有特別低的折射率。由此，將輻射的盡可能大 的部分反射。例如，介電層包含低介電常數(shù)(low-k)材料或者超低介電常數(shù)(ultra low-k) 材料。介電層也可以是空氣層。這意味著接觸部可以至少局部地被空氣層包圍。在發(fā)光二極管芯片的一個(gè)實(shí)施形式中，金屬層位于介電層的背離半導(dǎo)體層序列的 側(cè)上。優(yōu)選地，接觸部與金屬層鄰接。通過(guò)金屬層可以將輻射的未被介電層反射的部分向回反射到半導(dǎo)體層序列中。在一個(gè)實(shí)施形式中，發(fā)光二極管芯片具有導(dǎo)電的支承體。在此情況下，半導(dǎo)體層序 列可以借助下部的接觸部來(lái)電連接，該下部的接觸部位于支承體的外側(cè)上。在此，載流子可 以通過(guò)下部的接觸部、支承體、金屬層、接觸部和電流擴(kuò)展層注入到半導(dǎo)體層序列中。在發(fā)光二極管芯片的一個(gè)有利的實(shí)施形式中，電流擴(kuò)展層構(gòu)建為使得其吸收所產(chǎn) 生的輻射的盡可能小的部分。然而，在此必須保證均勻的電流分布。本發(fā)明人已確定具有厚度在IOnm到60nm的范圍中的電流擴(kuò)展層是使吸收最小 化與使橫向?qū)щ娦宰畲蠡g的良好折衷。在此，電流擴(kuò)展層的最佳厚度也取決于所使用的材料。例如，電流擴(kuò)展層包含透明 導(dǎo)電氧化物(TCO)，如氧化銦(ITO)、氧化銦鋅(IZO)或者氧化鋅(ZnO)。優(yōu)選地，ITO層具有至少15nm的厚度，IZO層具有至少30nm的厚度而ZnO層具有至少40nm的厚度。在發(fā)光二極管芯片的一個(gè)特別有利的實(shí)施形式中，接觸部的布置、接觸部的形狀、 電流擴(kuò)展層的厚度和電流擴(kuò)展層的厚度彼此相協(xié)調(diào)并且優(yōu)化。例如可以在接觸部的較小的 間隔的情況下減小電流擴(kuò)展層的厚度。在下面借助示意性的并且不合乎比例的附圖
來(lái)闡述所提出的半導(dǎo)體芯片及其有 利的擴(kuò)展方案。其中圖IA在橫截面中示出了帶有電接觸部的發(fā)光二極管芯片，接觸部與電流擴(kuò)展層 鄰接，圖IB示出了帶有電接觸部的發(fā)光二極管芯片的另一實(shí)施形式，這些接觸部與電 流擴(kuò)展層鄰接，圖2A在俯視圖中示出了規(guī)則的格柵，在該格柵的節(jié)點(diǎn)上設(shè)置有接觸點(diǎn)，圖2B在橫截面中示出了錐形的接觸部，其穿過(guò)介電鏡層引導(dǎo)，圖3A在曲線圖中示出了由于所產(chǎn)生的輻射在接觸部上的吸收引起的、與接觸部 的表面覆蓋率有關(guān)的損耗功率，圖3B在曲線圖中示出了由于接觸部的吸收和電阻引起的、與接觸部的表面覆蓋 率有關(guān)的損耗功率，圖4A在曲線圖中示出了對(duì)于不同的電流擴(kuò)展層的接觸距離的優(yōu)化，圖4B在曲線圖中示出了穿過(guò)介電層引導(dǎo)的與接觸距離有關(guān)的接觸部的熱阻，圖5在俯視圖中示出了用于將接觸部布置在規(guī)則的格柵的節(jié)點(diǎn)上的不同實(shí)施可 能性和所形成的耦合輸出效率，圖6A在曲線圖中示出了與TCO層的厚度有關(guān)的不同的TCO材料的橫向?qū)щ娦?，圖6B在曲線圖中示出了與TCO層的厚度有關(guān)的在不同的TCO材料和對(duì)于輻射的 不同波長(zhǎng)的耦合輸出效率。圖IA示出了發(fā)光二極管芯片1，其具有半導(dǎo)體層序列2，該半導(dǎo)體層序列帶有用于 產(chǎn)生電磁輻射的有源區(qū)21。有源區(qū)21位于兩個(gè)半導(dǎo)體層22、23之間。在該實(shí)施例中，半導(dǎo) 體層23被ρ摻雜，半導(dǎo)體層22被η摻雜。半導(dǎo)體層22、23例如基于氮化鎵，有源區(qū)21基 于氮化銦鎵。半導(dǎo)體層21、22、23可以外延地生長(zhǎng)并且優(yōu)選具有小于20 μ m的、尤其是小于 ΙΟμπι的總厚度。尤其是，發(fā)光二極管芯片1可以是薄膜發(fā)光二極管芯片。為了電接觸發(fā)光二極管芯片，設(shè)置有上部接觸部61和下部接觸部62。例如，上部 接觸部61實(shí)施為接合墊并且與接合線連接(未示出)。下部接觸部62例如與電路板的印 制導(dǎo)線結(jié)構(gòu)連接(未示出)。下部接觸部62設(shè)置在發(fā)光二極管芯片1的支承體6的外側(cè)上。支承體6是導(dǎo)電 的并且例如包括半導(dǎo)體材料，如硅、碳化硅、砷化鎵、氮化鎵或者鍺。在一個(gè)可替選的實(shí)施形式中，支承體6也可以由不導(dǎo)電的材料構(gòu)成。于是，接觸部 5優(yōu)選穿過(guò)支承體6。借助接觸部5建立在支承體6和半導(dǎo)體層序列2之間的電連接。接觸部5與電流 擴(kuò)展層3鄰接，該電流擴(kuò)展層與ρ摻雜的半導(dǎo)體層23鄰接。在另一實(shí)施形式中，接觸部5 也可以伸入到電流擴(kuò)展層3中。
接觸部5均勻地分布到半導(dǎo)體層序列2的面上。兩個(gè)相鄰的接觸部5的距離a優(yōu) 選小于24 μ m,特別優(yōu)選小于12 μ m。電流擴(kuò)展層3優(yōu)選具有在IOnm到60nm的范圍中的厚度b。該電流擴(kuò)展層包含透 明導(dǎo)電氧化物(TCO)，例如氧化銦(ITO)、氧化銦鋅(IZO)或者氧化鋅(ZnO)。電流擴(kuò)展層3 例如濺射到半導(dǎo)體層23上。在電流擴(kuò)展層3和支承體6之間存在介電層4，接觸部5穿過(guò)該介電層。介電層4 用于將入射的輻射向回反射到半導(dǎo)體層序列2中，使得輻射可以通過(guò)上部的耦合輸出區(qū)域 8離開(kāi)發(fā)光二極管芯片1。介電層4例如包含二氧化硅。在另外的實(shí)施形式中，介電層4可 以包含具有特別低的折射率的材料。尤其是，介電層4也可以是空氣層。為了構(gòu)建接觸部5，可以以光刻技術(shù)工藝將凹處引入到介電層4中并且以導(dǎo)電的 材料例如金屬填充。圖IB示出了用于發(fā)光二極管芯片1的另一實(shí)施形式。在此，構(gòu)建有自由區(qū)域53， 在該自由區(qū)域中半導(dǎo)體層序列2并未被接觸部5覆蓋。自由區(qū)域53關(guān)于半導(dǎo)體層序列2 的面居中地設(shè)置。由于在有源區(qū)21的中央?yún)^(qū)域中也產(chǎn)生了輻射的最大部分，所以輻射大部 分射到那里。通過(guò)自由區(qū)域52的中央設(shè)置，因此可以特別有效地降低輻射在接觸部5上的 吸收。此外，介電層4在中央?yún)^(qū)域中穿過(guò)電流擴(kuò)展層3并且直接與ρ摻雜的半導(dǎo)體層23 鄰接。這導(dǎo)致恰好在該中央?yún)^(qū)域中降低了輻射在電流擴(kuò)展層3中的吸收。介電層4朝著支承體6的方向通過(guò)金屬層63封閉。金屬層63適于將未被介電層 4反射的輻射向回反射到半導(dǎo)體層序列2中。金屬層63例如通過(guò)濺射、氣相淀積或者借助 電鍍沉積施加到介電層4上。接觸部5與金屬層63電接觸。金屬層63通過(guò)另外的金屬層 64包覆。此外，在該實(shí)施例中將上側(cè)的耦合輸出區(qū)域8粗化。由此改進(jìn)了耦合輸出效率。介 電層4也從側(cè)面設(shè)置在半導(dǎo)體層序列2上。這用于發(fā)光二極管芯片1的電絕緣。圖2A在俯視圖中示出了規(guī)則的格柵52，在該格柵的節(jié)點(diǎn)上設(shè)置有分離的接觸點(diǎn) 51形式的接觸部5。兩個(gè)相鄰的接觸點(diǎn)51的距離a對(duì)應(yīng)于格柵52的格柵常數(shù)。圖2B在橫截面中示出了接觸部5，該接觸部穿過(guò)介電鏡層4并且具有錐形的形狀。 隨著距電流擴(kuò)展層3增加的距離并且由此距半導(dǎo)體層序列2增加的距離，接觸部5的橫截 面積D增加。這導(dǎo)致接觸部5的導(dǎo)熱性隨著距電流擴(kuò)展層3增加的距離而增加。在電流擴(kuò) 展層3附近，接觸部5具有較小的橫截面積D并且由此具有對(duì)入射的輻射的較低的吸收能 力。圖3A和3B示出了接觸部關(guān)于其表面覆蓋率的優(yōu)化。在圖3A中針對(duì)不同材料構(gòu)成的接觸部54、55、56繪制了相對(duì)于接觸部的表面覆蓋 率B的、由于輻射在接觸部上的吸收引起的損耗功率PA。損耗功率Pa針對(duì)最優(yōu)的銀接觸部 54、真實(shí)的銀接觸部55和具有1. Onm厚的由鈦構(gòu)成的附著層的鋁接觸部56而計(jì)算。在真 實(shí)的銀接觸部55的情況下，與最優(yōu)的銀接觸部54相比考慮的是，表面的粗糙度導(dǎo)致附加的 吸收損耗。從圖3A中得出，損耗功率Pa針對(duì)所有接觸材料54、55、56隨著增長(zhǎng)的表面覆蓋率 B而增加。總之，輻射在最優(yōu)的銀接觸部54上的吸收最小。對(duì)于真實(shí)的銀接觸部55而言得到略微較大的吸收，而對(duì)于具有鈦附著層的鋁接觸部56得到最大的吸收。在計(jì)算時(shí)假設(shè)的是，接觸部設(shè)置在具有12. 5μπι的格柵常數(shù)的規(guī)則格柵的節(jié)點(diǎn) 上。在有源區(qū)21中產(chǎn)生的輻射具有460nm的波長(zhǎng)。在圖3B中繪制了發(fā)光二極管芯片的損耗功率PA+W，其由于輻射在接觸部上的吸收 和由于在電流擴(kuò)展層和接觸部之間的電阻而形成。損耗功率PA+W作為接觸部的表面覆蓋率 B的函數(shù)來(lái)計(jì)算。在此，又考慮根據(jù)圖3A的由接觸材料構(gòu)成的接觸部54、55、56。在此，也對(duì)于在表 面覆蓋率B的整個(gè)區(qū)域中的最佳的銀接觸部54得到最小的損耗功率PA+W，針對(duì)真實(shí)的銀接 觸部55得到略微較大的損耗功率PA+W，并且針對(duì)帶有鈦附著層的鋁接觸部56得到最大的損 耗功率PA+W。對(duì)于所有接觸材料54、55、56在表面覆蓋率在2%-4%的范圍中的情況下達(dá)到 損耗功率PA+W的最小值。由此，得到接觸部的表面覆蓋率的最佳的值。這些計(jì)算所基于的是2A/mm2的電流輸送以及由TCO層與接觸部構(gòu)成的裝置的 5X 10,Ωm2的接觸電阻率ρκ。該裝置的接觸電阻由接觸電阻率和該裝置的基本面積之商 得到。通過(guò)預(yù)處理TCO層可以進(jìn)一步降低接觸電阻。圖4Α示出了在接觸部的固定的表面覆蓋率的情況下相鄰接觸點(diǎn)的間距a的優(yōu)化。 對(duì)此，計(jì)算與接觸距離a有關(guān)的、由P摻雜的氮化鎵層、TCO層和接觸部構(gòu)成的裝置的接觸電 阻率P κ?？紤]具有表面電阻Ps = 50、100、200、400、800、1200、1600和2000 0/89的不同 的TCO層31、32、33、34、35、36、37、38。表面電阻P s對(duì)應(yīng)于薄的方形層的電阻，其中在兩個(gè) 電極之間出現(xiàn)電流流動(dòng)，其中所述兩個(gè)電極設(shè)置在層的對(duì)置的邊緣上。為了清楚起見(jiàn)，Ps 是薄的方形層的表面電阻，通常得到單位Ω/sq。該計(jì)算針對(duì)接觸點(diǎn)而進(jìn)行，接觸點(diǎn)設(shè)置在 具有格柵常數(shù)a的方形格柵的節(jié)點(diǎn)上。朝著小的接觸距離a，該裝置的接觸電阻率0￡逼近大約4Χ10_8Ωπι2的值。該值 對(duì)應(yīng)于在半導(dǎo)體層和TCO層之間以及在TCO層和接觸部之間的接觸電阻率ρκ。對(duì)于較大 的接觸距離，接觸電阻率Pk由于TCO層中的電流擴(kuò)展而升高。在此，接觸電阻率PkF應(yīng)過(guò)大，因?yàn)榉駝t影響發(fā)光二極管芯片的效率。發(fā)明人已 確定的是，Pk通過(guò)電流擴(kuò)展應(yīng)升高最大50%。這對(duì)應(yīng)于大約6X 10_8 Ωm2的最大接觸電阻 率Pk，其通過(guò)圖4Α中的水平線39可看到。對(duì)于帶有表面電阻Ps = 800Q/Sq的TCO層 (曲線35)，由曲線35和最大接觸電阻率P κ39的切點(diǎn)得到大約12. 5 μ m的最大接觸距離
3- ο在圖4B中繪制了與接觸距離a有關(guān)的、具有穿通的接觸部的介電層構(gòu)成的裝置的 熱阻RT。在根據(jù)圖IA的裝置中，在有源區(qū)21中產(chǎn)生的熱通過(guò)P摻雜的半導(dǎo)體層23、接觸部 5和支承體6導(dǎo)出。介電層4由于其低的導(dǎo)熱性而對(duì)熱的導(dǎo)出僅僅具有少量貢獻(xiàn)。例如，對(duì) 于由二氧化硅構(gòu)成的介電層4，導(dǎo)熱性在lW/mK的范圍中。接觸部5優(yōu)選具有高的導(dǎo)熱性。 對(duì)于銀接觸部得到大約400W/mK的導(dǎo)熱性。半導(dǎo)體層具有大約130W/mK的導(dǎo)熱性。在圖4B中計(jì)算了厚度為400nm(曲線41)、IOOOnm(曲線42)和2000nm(曲線43) 的二氧化硅構(gòu)成的介電層的熱阻RT。接觸部的表面覆蓋率在此分別為半導(dǎo)體層的2.5%。 半導(dǎo)體層具有4ym的厚度。對(duì)于接觸距離a < 6 μ m分別得到在熱阻Rt中的穩(wěn)定狀態(tài)，其基本上反映了接觸部的表面覆蓋率和導(dǎo)熱性。朝著更大的接觸距離，熱阻Rt由于半導(dǎo)體層中的熱擴(kuò)展而增加。 在圖4A中導(dǎo)出的在12. 5μ m的范圍中的接觸距離a的情況下，針對(duì)真實(shí)的銀接觸部42和 帶有鈦附著層的鋁接觸部43，由于熱擴(kuò)展引起的熱阻&的增加小于穩(wěn)定狀態(tài)值的50%。由 此，證明12. 5 μ m的接觸距離a在導(dǎo)熱性方面也是有利的。圖5在俯視圖中示出了設(shè)置在規(guī)則的格柵52的節(jié)點(diǎn)上的接觸部的不同實(shí)施形式 91、92、93、94、95、96。在此，布置91和92具有相同的格柵常數(shù)，然而具有接觸部的不同的 表面覆蓋率。這同樣適用于布置93和94，以及布置95和96。所有接觸結(jié)構(gòu)91-96都具有 自由區(qū)域53，在相鄰的節(jié)點(diǎn)上并不被接觸點(diǎn)51占據(jù)。此外，示出了平面的接觸結(jié)構(gòu)97，其 同樣具有自由區(qū)域53。對(duì)于所示的布置91-97，測(cè)量所發(fā)射的光功率P。在此，針對(duì)每個(gè)布置測(cè)量一系列 器件并且求平均值。測(cè)量結(jié)果以比例單位分別繪制在所示的布置91-97上方。在布置下 方，分別說(shuō)明了介質(zhì)、平均值和所測(cè)量的器件的數(shù)目。在圖5中表明的是，點(diǎn)狀的接觸結(jié)構(gòu) 91-96的平均光功率P比平面接觸部97的光功率高大約30%。在所測(cè)量的布置中，接觸結(jié)構(gòu)并不與電流擴(kuò)展層相連，而是直接與半導(dǎo)體層相連。在圖6A中繪制出了與相應(yīng)的層厚度b相關(guān)的、由ZnO 31、ITO 32和IZO 33構(gòu)成 的電流擴(kuò)展層的表面電阻ps。如從該圖中表明的那樣，對(duì)于所有TCO層31、32、33可以實(shí) 現(xiàn)在區(qū)域34中的在Ps = 800 Ω/sq的值周?chē)谋砻骐娮瑕?s。借助該表面電阻P s的值， 圖4A中得到了大約12. 5μπι的有利的接觸距離a。在圖6A中針對(duì)ZnO層31得到在40nm范圍中的最小厚度，針對(duì)ITO層32得到在 30nm范圍中的最小厚度，而針對(duì)IZO層33得到在15nm范圍中的最小厚度。圖6B示出了與TCO層的厚度b有關(guān)的、發(fā)光二極管芯片的耦合輸出效率E。在此， 考慮具有不同的TCO層和具有所產(chǎn)生的輻射的不同波長(zhǎng)的發(fā)光二極管芯片。耦合輸出效 率 E 對(duì)于 ZnO 層(310、311、312)、ΙΤ0 層(320,321,322)和 IZO 層(330,331,332)和對(duì)于具 有波長(zhǎng)為 440nm 的輻射(310,320,330)、460nm 的輻射(311、321、331)、530nm 的輻射(312、 322,332)而繪制?？傊?，耦合輸出效率E在ZnO層的情況下最大。在增加的層厚度b的情 況下，耦合輸出效率E降低。在輻射波長(zhǎng)增加的情況下，耦合輸出效率E提高。附加地在此 記錄了由圖6A中確定的最小厚度313、323、324。本發(fā)明并未由于參照實(shí)施例的描述而局限于此。更確切地說(shuō)，本發(fā)明包括任何新 的特征以及特征的任意組合，尤其是包含在權(quán)利要求中的特征的任意組合，即使該特征或 者組合本身并未明確地在權(quán)利要求或者實(shí)施例中予以說(shuō)明。本專(zhuān)利申請(qǐng)要求德國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)102008021675. 5和102008035900. 9的的優(yōu)先權(quán)，
其公開(kāi)內(nèi)容通過(guò)引用結(jié)合于此。
權(quán)利要求
一種發(fā)光二極管芯片，具有半導(dǎo)體層序列(2)，其具有用于產(chǎn)生電磁輻射的有源區(qū)(21)，電流擴(kuò)展層(3)，其與半導(dǎo)體層序列(2)鄰接，接觸部(5)，其電接觸電流擴(kuò)展層(3)，其中接觸部(5)覆蓋電流擴(kuò)展層(2)的面積的至少1％到最多8％之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管芯片，其中接觸部(5)的導(dǎo)熱性隨著距半導(dǎo)體層 序列(2)增加的距離而增加。
3.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的發(fā)光二極管芯片，其中接觸部(5)的橫截面積(D)隨 著距半導(dǎo)體層序列(2)增加的距離而增大。
4.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的發(fā)光二極管芯片，其中接觸部(5)的導(dǎo)熱性隨著距半 導(dǎo)體層序列(2)增加的距離而增加，其中接觸部(5)的橫截面積(D)隨著距半導(dǎo)體層序列 (2)增加的距離而增大。
5.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的發(fā)光二極管芯片，其中接觸部(5)具有錐形形狀。
6.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的發(fā)光二極管芯片，其中接觸部(5)均勻地分布在電流 擴(kuò)展層(3)的面上。
7.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的發(fā)光二極管芯片，其中相鄰的接觸部(5)的距離小于 30 μ m0
8.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的發(fā)光二極管芯片，其中接觸部(5)由分離的接觸點(diǎn)(51)構(gòu)成。
9.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的發(fā)光二極管芯片，其中接觸部(5)設(shè)置在規(guī)則的格柵(52)的節(jié)點(diǎn)上。
10.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的發(fā)光二極管芯片，其中電流擴(kuò)展層(3)具有在至少 IOnm到最大60nm的范圍中的厚度(b)。
11.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的發(fā)光二極管芯片，其中電流擴(kuò)展層(3)包含氧化銦 鋅并且具有至少15nm的厚度(b)。
12.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的發(fā)光二極管芯片，其中電流擴(kuò)展層(3)包含氧化銦 錫并且具有至少30nm的厚度(b)。
13.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的發(fā)光二極管芯片，其中電流擴(kuò)展層(3)包含氧化鋅 并且具有至少40nm的厚度(b)。
14.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的發(fā)光二極管芯片，其中接觸部(5)穿過(guò)介電層(4)， 尤其是穿過(guò)空氣層。
15.根據(jù)權(quán)利要求1至14之一所述的發(fā)光二極管芯片，其中接觸部(5)與金屬層(63) 電連接，該金屬層朝著支承體(6)的方向封閉介電層(4)。
全文摘要
描述了一種具有半導(dǎo)體層序列(2)的發(fā)光二極管芯片(1)，該半導(dǎo)體層序列被接觸部(5)通過(guò)電流擴(kuò)展層(3)電接觸。接觸部(5)覆蓋電流擴(kuò)展層(2)的面積大約1％-8％。接觸部(5)例如由分離的接觸點(diǎn)(51)構(gòu)成，它們?cè)O(shè)置在具有12μm的格柵常數(shù)的規(guī)則的格柵(52)的節(jié)點(diǎn)上。電流擴(kuò)展層(3)例如包含氧化銦錫、氧化銦鋅或者氧化鋅，并且具有在15nm到60nm的范圍中的厚度。
文檔編號(hào)H01L33/40GK101971370SQ200980109040
公開(kāi)日2011年2月9日 申請(qǐng)日期2009年4月28日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月30日
發(fā)明者卡爾·恩格爾, 盧茨·赫佩爾, 安德烈亞斯·魏瑪, 約翰內(nèi)斯·鮑爾, 馬蒂亞斯·扎巴蒂爾 申請(qǐng)人:歐司朗光電半導(dǎo)體有限公司