光电子半导体器件制造技术

提出一种光电子半导体器件，其包括：‑半导体本体(1)，所述半导体本体具有半导体层序列(2)，所述半导体层序列具有p型的半导体区域(3)、n型的半导体区域(5)和设置在p型的半导体区域(3)和n型的半导体区域(5)之间的有源层(3)；‑载体(1)，所述载体具有塑料并且具有第一过孔(11)和第二过孔(12)；‑p连接层(7)和n连接层(8)，所述p连接层和n连接层至少局部地设置在载体(10)和半导体本体(1)之间，其中p连接层(7)将第一过孔(11)与p型半导体区域(3)连接，并且n连接层(8，8A)将第二过孔(12)与n型半导体区域(5)连接；和‑ESD保护元件(15)，所述ESD保护元件设置在载体(10)和半导体本体(1)之间，其中ESD保护元件(15)与第一过孔(11)和第二过孔(12)导电连接，并且其中ESD保护元件(15)的导通方向与半导体层序列(2)的导通方向反并联。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】光电子半导体器件
本申请涉及一种光电子半导体器件，所述光电子半导体器件具有半导体本体和由塑料材料构成的载体。本专利申请要求德国专利申请102015111485.2的优先权，其公开内容通过参引的方式并入本文。
技术介绍
光电子半导体器件尤其能够具有半导体本体和借助浇注法制造的塑料载体，所述塑料载体为了电接触半导体本体设有过孔。
技术实现思路
要实现的目的在于：提出一种改进的光电子半导体器件，所述光电子半导体器件的特征在于相对于短路和/或静电放电(ESD-ElectrostaticDischarge)敏感性低并且能够相对简单地制造。所述目的通过根据独立权利要求1所述的光电子半导体器件来实现。本专利技术的有利的设计方案和改进形式是从属权利要求的主题。根据一个实施方式，光电子半导体器件具有半导体本体，所述半导体本体具有半导体层序列，所述半导体层序列具有p型的半导体区域、n型的半导体区域和设置在p型的半导体区域和n型的半导体区域之间的有源层。有源层尤其能够是发射辐射的有源层。p型的半导体区域、n型的半导体区域和有源层能够分别包括一个或多个半导体层。p型的半导体区域包含一个或多个p掺杂的半导体层并且n掺杂的半导体区域包括一个或多个n掺杂的半导体层。也可行的是：p型的半导体区域和/或n型的半导体区域包含一个或多个未掺杂的半导体层。有源层例如能够构成为pn结、构成为双异质结构、构成为单量子系统结构或多量子系统结构。在此，术语量子系统结构包括如下结构，其中载流子通过限域(Confinement)经受其能量状态的量子化。特别地，术语量子系统结构不包含关于量子化维度的说明。因此，其还包括量子阱、量子线和量子点和这些结构的任意组合。此外，光电子器件具有载体，所述载体具有塑料。载体尤其能够借助于浇注法来制造。换言之，载体是所谓的模制体。在此，术语浇注法包括如下制造方法，其中将模塑料引入到预设的模具中并且尤其将其随后硬化。特别地，术语浇注法包括浇注(Casting，Potting)、喷射浇注(InjectionMolding)、压力注塑(TransferMolding)和模压(CompressionMolding)。优选地，载体通过模压或通过薄膜辅助的浇注法(FilmAssistedTransferMolding)来构成。载体的塑料优选具有浇注树脂、即例如环氧树脂，或硅树脂。塑料能够包含一种或多种附加材料作为混入物。例如，载体能够具有用于设定热膨胀系数的SiO2颗粒。载体例如能够具有50μm和500μm之间的、优选100μm和200μm之间的、典型地为150μm的厚度。根据至少一个实施方式，载体具有第一过孔和第二过孔，所述第一和第二过孔分别从载体的朝向半导体本体的第一主面引导至载体的背离半导体本体的第二主面。通过过孔从载体的第一主面引导至载体的相对置的第二主面的方式，光电子器件能够有利地在载体的第二主面处设有电端子。特别地，通过例如第一过孔借助焊料层与电路板的第一印制导线连接和第二过孔借助第二焊料层与电路板的第二印制导线连接的方式，光电子器件能够在载体的第二主面处与电路板的印制导线连接。因此，光电子器件能够有利地进行表面安装。此外，光电子半导体器件有利地具有p连接层和n连接层，所述p连接层和n连接层至少局部地设置在载体和半导体本体之间，其中p连接层将第一过孔与p型半导体区域连接，并且n连接层将第二过孔与n型半导体区域连接。第一和第二电接触层通过电绝缘层彼此绝缘。有利地，在光电子半导体芯片中，p型半导体区域和n型半导体区域从载体的侧部起接触。这具有的优点是：半导体本体的与载体相对置的辐射出射面能够不具有连接层。以该方式有利地提高辐射产率。在一个优选的实施方式中，n连接层穿过p型半导体区域和有源层中的穿孔引导到n型半导体区域中。在穿孔的区域中，n连接层通过电绝缘层与有源层和p型半导体区域分开。此外，有利的是：n连接层和/或p连接层对于由有源层发射的辐射而言是反射性的，以便将朝载体方向发射的辐射朝向辐射出射面反射。n连接层和/或p连接层尤其能够包括反射性的金属层并且优选包含银或铝。可行的是：n连接层和/或p连接层包括多个子层，尤其金属层和由透明导电氧化物、即例如ITO或掺杂的ZnO构成的层，其中掺杂材料例如能够是Al或Ga。此外，光电子半导体器件有利地包含ESD保护元件，所述ESD保护元件设置在载体和半导体本体之间。ESD保护元件与第一过孔和第二过孔导电连接，其中ESD保护元件的导通方向与半导体层序列的导通方向反并联。ESD保护元件具有方向相关的导电性，其中导通方向是具有较大的导电性的方向。换言之，ESD保护元件在半导体层序列的反向方向上具有更高的导电性并且在半导体层序列的正向方向上具有更低的导电性，或者优选是不导电的。ESD保护元件以这种方式有利地保护半导体层序列免受在半导体层序列的截止方向上的高电压，所述高电压尤其由于静电放电而产生并且能够导致光电子半导体器件的损坏。ESD保护元件优选是平坦的层，所述平坦的层集成到光电子半导体器件中。换言之，ESD保护元件尤其不是分开制造的器件，并且不具有壳体。ESD保护元件例如能够构成为二极管、构成为肖特基接触件或构成为变阻器。ESD保护元件例如能够具有下述材料中的至少一种或者由其构成：ZnO、Si、TiO、ITO、SnO、Ge、Se、Te、AlN或石墨。ESD保护元件的材料能够至少局部地设有n掺杂材料或p掺杂材料，以便例如构成二极管。在一个优选的设计方案中，ESD保护元件设置在载体的朝向半导体本体的边界面上。通过设置在载体和半导体本体之间，ESD保护元件有利地由载体的塑料材料保护以免受外部影响，并且优选从外部不可见。ESD保护元件尤其能够直接地邻接于载体的第一过孔和第二过孔。在制造过孔和载体之前，ESD保护元件例如能够施加在光电子半导体器件的朝向载体的面上。例如，首先制造ESD保护元件，此后例如以电镀的方式制造过孔，并且在另一步骤中通过浇注法制造载体。在一个优选的设计方案中，ESD保护元件是二极管，所述二极管具有p传导区域和n传导区域。在该情况下，n传导区域与第一过孔导电连接并且p传导区域与第二过孔导电连接。优选地，n传导区域直接地邻接于第一过孔，并且p传导区域直接地邻接于第二过孔。在一个优选的设计方案中，p传导区域和n传导区域分别环形地构成。例如，n传导区域能够环形地围绕第一过孔设置，其中p传导区域环形地围绕n传导区域设置。在该设计方案中，n连接层或第二过孔环形地包围p传导区域。替选地也可行的是：p传导区域环形地围绕第二过孔设置，其中n传导区域环形地包围p传导区域。在该设计方案中，p连接层或第一过孔能够环形地包围n传导区域。ESD保护元件的p传导区域和n传导区域的环形的设计方案具有的优点是：pn结具有相对大的面积。以该方式，实现高的载流能力进而在沿半导体层序列的截止方向的电压脉冲下实现尤其良好的ESD保护。附图说明下面，根据实施例结合图1至4详细阐述本专利技术。附图示出：图1示出贯穿根据第一实施例的光电子半导体器件的横截面的示意图，图2示出第一实施例中的ESD保护元件在第一和第二过孔之间的设置的示意俯视图，图3示出贯穿根据第二实施例的光电子半导体器件的横截面的示意图，图4示出第二实施例中的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光电子半导体器件，其具有：‑半导体本体(1)，所述半导体本体具有半导体层序列(2)，所述半导体层序列具有p型的半导体区域(3)、n型的半导体区域(5)和设置在所述p型的半导体区域(2)和所述n型的半导体区域(5)之间的有源层(3)；‑载体(1)，所述载体具有塑料并且具有第一过孔(11)和第二过孔(12)；‑p连接层(7)和n连接层(8，8A)，所述p连接层和n连接层至少局部地设置在所述载体(10)和所述半导体本体(1)之间，其中所述p连接层(7)将所述第一过孔(11)与所述p型半导体区域(3)连接，并且所述n连接层(8，8A)将所述第二过孔(12)与所述n型半导体区域(5)连接；‑ESD保护元件(15)，所述ESD保护元件设置在所述载体(10)和所述半导体本体(1)之间，其中所述ESD保护元件(15)与所述第一过孔(11)和所述第二过孔(12)导电连接，并且其中所述ESD保护元件(15)的导通方向与所述半导体层序列(2)的导通方向反并联。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.07.15 DE 102015111485.21.一种光电子半导体器件，其具有：-半导体本体(1)，所述半导体本体具有半导体层序列(2)，所述半导体层序列具有p型的半导体区域(3)、n型的半导体区域(5)和设置在所述p型的半导体区域(2)和所述n型的半导体区域(5)之间的有源层(3)；-载体(1)，所述载体具有塑料并且具有第一过孔(11)和第二过孔(12)；-p连接层(7)和n连接层(8，8A)，所述p连接层和n连接层至少局部地设置在所述载体(10)和所述半导体本体(1)之间，其中所述p连接层(7)将所述第一过孔(11)与所述p型半导体区域(3)连接，并且所述n连接层(8，8A)将所述第二过孔(12)与所述n型半导体区域(5)连接；-ESD保护元件(15)，所述ESD保护元件设置在所述载体(10)和所述半导体本体(1)之间，其中所述ESD保护元件(15)与所述第一过孔(11)和所述第二过孔(12)导电连接，并且其中所述ESD保护元件(15)的导通方向与所述半导体层序列(2)的导通方向反并联。2.根据权利要求1所述的光电子半导体器件，其中所述ESD保护元件(15)构成为平坦的层。3.根据上述权利要求中任一项所述的光电子半导体器件，其中所述ESD保护元件(15)构成为二极管、构成为肖特基接触件或构成为变阻器。4.根据上述权利要求中任一项所述的光电子半导体器件，其中所述ESD保护元件(15)具有下述材料中的至少一...

【专利技术属性】
技术研发人员：克里斯蒂安·莱雷尔，科比尼安·佩尔茨尔迈尔，
申请(专利权)人：欧司朗光电半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE