光电子半导体芯片和用于制造光电子半导体芯片的方法技术

提出一种光电子半导体芯片(1)，所述光电子半导体芯片包括：‑半导体本体(2)，所述半导体本体具有主面(3)和至少一个侧面(4)，所述侧面横向于主面(3)设置，其中半导体本体(2)具有用于产生电磁辐射(S)的有源区(5)并且在运行时所产生的辐射(S)的一部分穿过半导体本体(2)的主面(3)射出；‑接触层(6)，所述接触层设置在半导体本体(2)的主面(3)上，并且包含导电材料；‑滤波层(7)，所述滤波层设置在第一接触层(6)上，并且包含介电材料；‑传导层(8)，所述传导层设置在滤波层(7)上，并且包含导电材料，其中传导层(8)的厚度(d2)大于接触层(6)的厚度(d1)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】光电子半导体芯片和用于制造光电子半导体芯片的方法
提出一种光电子半导体芯片，所述光电子半导体芯片具有半导体本体，所述半导体本体具有尤其适合于产生电磁辐射的有源区。此外，提出一种用于制造光电子半导体芯片的方法。
技术介绍
例如已知光电子半导体芯片，所述光电子半导体芯片为了p侧电接触具有透明导电层。如果所述接触层相对厚地构成进而一方面能够实现良好的导电性，那么所述接触层另一方面负面地作用于半导体芯片的光学特性，因为在较厚的接触层中更强地吸收辐射。
技术实现思路
要实现的目的在于：提出一种光电子半导体芯片，其中与常规的半导体芯片相比降低尤其在半导体芯片的接触结构处出现的吸收损失。通过具有独立权利要求的特征的光电子半导体芯片实现所述目的。根据至少一个实施方式，光电子半导体芯片包括：半导体本体，所述半导体本体具有主面和至少一个侧面，所述侧面横向于主面设置。此外，半导体本体有利地具有有源区，所述有源区设置用于产生电磁辐射。将术语“电磁辐射”当前尤其理解为红外的、可见的和/或紫外的电磁辐射。在运行中，优选地，所产生的辐射的一部分穿过半导体本体的主面射出。辐射的另一部分能够通过半导体本体的至少一个侧面耦合输出。侧面的数量根据半导体本体的几何形状确定。在半导体本体的一个有利的设计方案中，所述半导体本体具有台面形的区域，所述台面形的区域在上侧通过主面并且在环周侧通过多个、尤其四个倾斜伸展的侧面限界，其中侧面与主面围成优选大于90°的角度。此外，半导体本体在该设计方案中能够具有方形的区域，在所述方形的区域上设置有台面形的区域。特别地，台面形的区域局部地超出方形的区域。根据至少一个实施方式，光电子半导体芯片包括接触层，所述接触层包含导电材料。优选地，接触层设置在半导体本体的主面上。此外，接触层有利地与半导体本体直接接触地施加到主面上。接触层尤其设置用于：建立与半导体本体的电接触，并且在运行时将电流馈入到所述半导体本体中。在半导体芯片的一个优选的设计方案中，半导体本体包括第一传导类型的第一半导体区域和第二传导类型的第二半导体区域，其中有源区设置在第一半导体区域和第二半导体区域之间。在此，两个半导体区域能够具有至少一个相应的传导类型的半导体层，然而优选地具有多个相应的传导类型的半导体层。特别地，主面为第一半导体区域的表面，在所述主面上设置有接触层。在此，第一半导体区域尤其是p型传导的，使得接触层设置用于：在p侧将电流馈入到半导体本体中。在一个有利的设计方案中，台面状的区域包括第一半导体区域、有源区和第二半导体区域的一部分。根据至少一个实施方式，光电子半导体芯片包括滤波层，所述滤波层包含介电材料。特别地，滤波层设置在接触层上。介电材料为导电差的或不导电的、非金属的材料，所述材料的载流子通常——即例如在通常的工作电流下——不可自由移动。滤波层优选包含如下材料中的至少一种：氮化硅、二氧化硅、氮氧化硅、氧化铝、氧化钛、氧化钽、氧化铌。根据一个有利的设计方案，滤波层由唯一的层构成。这尤其表示：滤波层均质地构成并且例如由唯一的介电材料形成。介电材料有利地具有匹配的折射率，其中“匹配”表示：介电材料的折射率大于或等于包围滤波层的介质的折射率。包围的介质从半导体本体开始设置在滤波层下游。包围的介质包括如下元件，所述元件包络半导体本体并且尤其具有保护功能。例如，半导体本体能够具有钝化层和/或封装件作为包围的介质。在一个替选的设计方案中，滤波层多层地构成，并且具有至少两个子层，所述子层的折射率彼此不同。优选地，滤波层包括由交替的具有较高折射率的子层和较低折射率的子层构成的层序列。特别地，具有较高折射率的子层具有比具有较低折射率的子层更小的厚度。优选地，滤波层具有在400nm和800nm之间的厚度。在安排滤波层的厚度时，一方面需要注意：在滤波层的多层结构的情况下比在单层结构的情况下大的制造耗费保持在极限之内，并且尽管如此另一方面实现当前通过多层结构能够比通过单层结构更好地实现的期望的滤波特性。借助在400nm和800nm之间的厚度，能够实现在制造耗费和滤波特性之间的适当的折中。在此和在下文中提出的数值范围能够尤其包含所提出的极限。根据至少一个实施方式，光电子半导体芯片包括传导层，所述传导层包含导电材料。优选地，传导层设置在滤波层上。传导层尤其设置用于：将电流在主面上分配。换言之，传导层的特征尤其在于相对良好的横向导电性。根据至少一个实施方式，传导层和接触层不同厚地构成。优选地，传导层具有大于接触层的厚度。优选地，接触层的厚度处于在5nm和25nm之间的范围中。此外，传导层的厚度尤其在50nm和150nm之间。通过接触层和传导层形成的接触结构在此分成两个不同的功能区域。但是在此，建立与半导体本体的电接触、但是与较厚的传导层相比具有较差的横向导电性的较薄地构成的接触层具有的优点是：在其中吸收更少的辐射。而较厚的传导层用于良好的横向导电性。典型地在较厚的层中提高的辐射损失当前能够通过设置在接触层和传导层之间的滤波层降低。因为介电的滤波层用于：优选仅以陡峭的角度射到滤波层上的辐射到达传导层。相反，平缓的辐射分量由滤波层尽可能地拦住，其中所述平缓的辐射分量由于在半导体本体和包围的介质之间的折射率差通过在光学较厚的和光学较薄的介质之间的过渡部处的全反射终归不能够耦合输出。由此，较厚的传导层中的吸收损失基本上限制于能传播的角度范围。特别地，滤波层具有滤波特性，所述滤波特性的特征在于：以第一角度范围之内的角度、即以陡峭的角度射到滤波层上的辐射主要透射，并且将以第二角度范围之内的角度、即以平缓的角度射到滤波层上的辐射主要反射。特别地，第一角度范围和第二角度范围之间的边界通过全反射的边界角来确定，所述边界角从半导体本体的折射率和周围的介质的折射率中导出。在此，第一角度范围包括小于该边界的角度。而第二角度范围则包括大于该边界的角度。根据至少一个实施方式，滤波层直接邻接于接触层和传导层。换言之，在滤波层和接触层之间不存在另外的层。此外，在滤波层和传导层之间不存在另外的层。在一个有利的设计方案中，接触层具有透明导电氧化物或由其构成。此外，传导层也能够包含透明导电氧化物或由其构成。优选地，传导层和接触层由相同材料形成。透明导电氧化物(transparentconductiveoxides，简称“TCO”)是透明的、导电的材料，通常为金属氧化物，如例如氧化锌、氧化锡、氧化镉、氧化钛、氧化铟或铟锡氧化物(ITO)。除了二元的金属氧化物、如例如ZnO、SnO2或In2O3以外，三元的金属氧化物、如例如Zn2SnO4、CdSnO3、ZnSnO3、Mgln2O4、GaInO3、Zn2In2O5或In4Sn3O12或不同的透明导电氧化物的混合物也属于TCO族。此外，TCO不强制对应于化学计量的组分并且也能够是p型掺杂的或n型掺杂的。根据至少一个实施方式，滤波层具有至少一个开口。特别地，接触层和传导层在开口的区域中接触。换言之，传导层和接触层在开口的区域中彼此电连接。因此，开口形成一种连接元件，通过所述连接元件，传导层和接触层彼此电连接。例如，所产生的开口能够具有翻转的截圆锥的形状。同样可行的是：开口具有翻转的截棱锥的形状，其中棱锥能够具有n边形的基本面，其中n＝3或更大。优选地，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光电子半导体芯片(1)，所述光电子半导体芯片包括：‑半导体本体(2)，所述半导体本体具有主面(3)和至少一个侧面(4)，所述侧面横向于所述主面(3)设置，其中所述半导体本体(2)具有用于产生电磁辐射(S)的有源区(5)，并且在运行时所产生的辐射(S)的一部分穿过所述半导体本体(2)的所述主面(3)射出；‑接触层(6)，所述接触层设置在所述半导体本体(2)的所述主面(3)上，并且包含导电材料；‑滤波层(7)，所述滤波层设置在所述接触层(6)上，并且包含介电材料；‑传导层(8)，所述传导层设置在所述滤波层(7)上，并且包含导电材料，其中所述传导层(8)的厚度(d2)大于所述接触层(6)的厚度(d1)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.01.29 DE 102016101612.81.一种光电子半导体芯片(1)，所述光电子半导体芯片包括：-半导体本体(2)，所述半导体本体具有主面(3)和至少一个侧面(4)，所述侧面横向于所述主面(3)设置，其中所述半导体本体(2)具有用于产生电磁辐射(S)的有源区(5)，并且在运行时所产生的辐射(S)的一部分穿过所述半导体本体(2)的所述主面(3)射出；-接触层(6)，所述接触层设置在所述半导体本体(2)的所述主面(3)上，并且包含导电材料；-滤波层(7)，所述滤波层设置在所述接触层(6)上，并且包含介电材料；-传导层(8)，所述传导层设置在所述滤波层(7)上，并且包含导电材料，其中所述传导层(8)的厚度(d2)大于所述接触层(6)的厚度(d1)。2.根据上一项权利要求所述的光电子半导体芯片(1)，其中所述滤波层(7)具有至少一个开口(9)。3.根据上述权利要求中任一项所述的光电子半导体芯片(1)，其中所述接触层(6)和所述传导层(8)在所述开口(9)的区域中接触。4.根据权利要求2和3中任一项所述的光电子半导体芯片(1)，其中所述滤波层(7)具有多个开口(9)，并且与所述主面(3)的边缘直接相邻的开口(9a)和所述主面(3)的边缘之间的间距(a1)小于与所述第一接触元件(11)直接相邻的开口(9b)和所述第一接触元件(11)之间的间距(a2)。5.根据上述权利要求中任一项所述的光电子半导体芯片(1)，其中所述滤波层(7)具有滤波特性，所述滤波特性的特征在于，以在第一角度范围之内的角度(α)射到所述滤波层(7)上的辐射(S)主要是透射的，而以在第二角度范围之内的角度(α)射到所述滤波层(7)上的辐射(S)主要是反射的。6.根据上述权利要求中任一项所述的光电子半导体芯片(1)，其中所述滤波层(7)直接邻接于所述接触层(6)和所述传导层(8)。7.根据上述权利要求中任一项所述的光电子半导体芯片(1)，其中所述滤波层(7)多层地构成，并且具有至少两个折射率(n)不同的子层(7A，7B)。8.根据上述权利要求中任一项所述的光电子半导体芯片(1)，其中所述滤波层(7)包括由交替的具有较高折射率的子层(7B)和具有较低折射率的子层(7A)构成的层序列，其中所述具有较高折射率的子层(7B)具有比所述具有较低折射率的子层(7A)更小的厚度。9.根据上述权利要求中任一项所述的光电子半导体芯片(1)，其中所述滤波层(7)由唯一的层构成，并且所述滤波层(7)的介电材料的折射率大于或等于包围所述滤波层的介质(V)的折射率。10.根据上述权利要求中任一项所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：弗朗茨·埃伯哈德，
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