发射辐射半导体器件制造技术

发射辐射的半导体器件，具有包含发射辐射的有源层（５）的多层结构（４）和具有用于透射辐射的窗口（１），此窗口只安置在多层结构（４）的背离半导体器件主发射方向的一侧且具有至少一个侧壁（１０），此侧壁具有向垂直于多层结构的半导体本体中轴而倾斜、凹入或阶梯形延伸的第一侧壁部分（１０ａ），从多层结构（４）进一步向背面延伸方向看，此第一侧壁部分过渡到垂直于多层结构的、也即平行于所述中轴的第二侧壁部分（１０ｂ），其中窗口（１）的包括第二侧壁部分（１０ｂ）的部分构成半导体器件的装配底座，所述多层结构（４）至少部分地配置了具有大量开口（１４）的接触面（６）。由此提供一种具有改进效率的发射辐射的半导体器件。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种发射辐射半导体器件和一种用于该发射辐射半导体器件的制造方法。本专利技术特別涉及具有^^化f圭为勤出的生长衬底JiM氮化物为勤出的有源多层结构的一种发射辐射半导体器件。
技术介绍
所述类型发射辐射半导体器件""^:具有包含用于产生辐射的有源层的半导体多层结构，它M在透射辐射的载体上。辐射井^输出穿过载体进行。然而在该装置中，产生的辐射在载体表面的全反射强烈地限制了辐射效率。在长方体或立方体形状的载体时，由于载体的侧面和主面的垂直安置，全反射不可耦合输出的辐射部分特别大。辐射效率的提高可以借助在载体中形成其侧面优先对载体主面倾斜安置的空隙实现。在这里特别有利的是，如在为优先权奠^J^I的专利申请DE 100 06738.7中提出的造型。需强调，该专利申请内^^皮转变成了本专利申请的内容。在图17中示意示出一个相应的器件。该示出的半导体器件具有一个可透过辐射的窗口151，在其JL^盖了一个产生辐射的多层结构152。其中如此设计窗口 151的至少一个侧面，4吏第一分区154对多层结构152的法线呈倾斜、凹入或阶梯式伸展，第二个平行于多层结构的法线安置'的区域155与此第一分区相连。此外， 一方面在半导体器件多层结构152上和另一方面M开多层结构152—侧构成两个接触面153a， b
技术实现思路
本专利技术的任务是创造一种具有改i^文率的发射辐射半导体器件。此夕卜本专利技术的任务是，为此开发一种制造方法。絲本专利技术的任务是开发一种相应的光学器件。该项任务通过按本专利技术的发射辐射半导体器件的技术方案以及按本专利技术的的制造方法的技术方案解决。本专利技术还包括基于上述技术方案的有利的扩展。本专利技术是基于下列事实，M^输出的辐射功率与为此需获得的电功率之比对于效率是决定性的。耦合输出的光功率除依赖于流过器件的电;^卜还依赖于耦合输出度。后者给出耦合输出的辐射与总的产生的辐射之比的份额有多大。电功率由流过的电流和器件带联电阻决定。因此效率的提高尤其通过降低串联电阻以及提高^^输出度实现。按本专利技术，在一种第一实施结构中规定，用一个多层结构， 一个在多层结构内的、用于产生辐射的有源层和一个具有第一主面和位于第一主面对面的第二主面的可透过辐射的窗口形成发射辐射的半导体器件，其中在窗口内至少成型一个用于形成倾斜的辐射井^^输出面的空隙，并且窗口和/或空隙的至少一个侧面配置接触面；所述辐射的至少^分撞击到所述辐射井給输出面。接触面尤其也在窗口的第二主面或其中的部分区域上扩展。用接触面的此种布置，可缩^i^接触面到有源层的电流平均路径，并因jt沐利地减'J 、器件串联电阻。在本专利技术中，该空隙用于提高辐射效率。尤其通必于窗口主面倾斜的侧面，将在此或者实现直接耦合输出或者实现向有利于津給输出方向的反射。对窗口中的空隙既可理解为在窗口第二主面中的凹处也可理解为窗口边缘侧的剥离，如图15所示。在边缘側剥离时窗口侧面部分地与空隙重合。首先在本专利技术中，在多层结构上设置一个第二接触面。从而保证电流引入靠近多层结构中的有源层。在此特别有利的是，这些接触面形成为很好地可透射辐射的，使辐射耦合输出也可以穿透过第^^妄触面。这可以例如通itit当薄的金属化或适用透明导电层来实现。在本专利技术的一种优选的扩展中，麵一接触面是制^A射的。从而从窗口内部照射到接触面上的辐射部分不被吸收而是向回反射，使得可以随后耦合输出。因而可透射辐射的和反射辐射的接触面都对提高辐射效率做出贡献，因为它们直接或间接有利于辐射的井給输出。在本专利技术的一种第二实施结构中规定，用一个多层结构， 一个在多层结构内的、用于产生辐射的有源层和一个具有笫一主面和位于第一主面对面的第二主面的可透过辐射窗口形成发射辐射的半导体器件，其中在窗口内至少成型一个用于形成倾斜的辐射耦合输出面的空隙。其中器件具有至少一个包含大量开口的接触面；所述辐射的至少""^分撞击到所述辐射耦合输出面。在此优选至少窗口表面之一至少部分地配置一个第一接触面和多层结构至少部分地配置一个第二接触面，其中至少接触面之一具有大量开口 。这种下面称为打孔的接触面与薄的可透过辐射的接触面相比具有较高的长期稳定性的优点，特别是在浇注材料，比如环Wt脂中。此外这些打孔的接触面可以如此构成，使它们在开口的区域具有良好的透射，而在用接触材料占据的区域具有良好的反射，使得在这些接触面上的吸收和从而有利地使得辐射损賴艮小。在多层结构上的打孑W矣触面，此外还有不封闭多层结构的优点，使得例如像在制造时进入多层结构的氬气等气体，可以/Ail些结构中向外扩散。触面和导致4矣触电阻或串联电P且增加的危险。首先，在这个或这些接触面上的开口构成圓形、正方形、长方形、六角形或十字狭缝形。这些形状特别适合于规则排列而且技术上比较容易制造。首先这些开口以这样几变密集排列，使位于其间的接触面区域构成连接在"^的网，而且区域的宽度满足i^v器件的电流引入的要求。当然上面提出的形状不应理解为对本专利技术的限制。在本专利技术两个实施结构的一种有利扩展中，在窗口第二主面中的空隙构成凹槽形状。在此具有的优点是不要求改变围绕着的窗口的基本形状，使得特别是通常为一定的窗口基本形状设计的生产设备可以保持不加改变地继续使用。此外也可以在第二主平面中形成多个凹槽，从而进一步提^辐射效率。这种设计对大面积半导体器件特别有利，因为随着芯片面积的增加，面积与周长之比增加，从而可以在面积中比在周长侧安排更多凹槽。在本专利技术的一个优选的扩展中，在第二主面内形成具有三角形、梯形或半圆形截面(垂直于第二主面的剖面)的凹槽。进一步该截面也可以具有加上三角形、梯形或半圆形的矩形形状。总之凹槽的形成具有至少一个不垂直于主面安置的侧面^_有利的。因此各按具体实施结构，产生的辐射对侧面法线的入肘角和从而全反射辐射部分被降低或引起向窗口侧面方向的反射，使得可以出现li融給输出或再经反射后耦合输出。后者特别适用于配置反射接触面的凹槽的侧面。首先在窗口的第二主面中凹槽形成具有上述截面的形状之一的槽的形状。这种凹槽例如通过使用具有造型边缘锯片锯入第二主窗口来制造。如果这种锯入在晶片组合中进行，则可以有利地在一个制造步骤中结构化大量窗口。代替地也可以刻蚀凹槽。在此实施结构中特別也可以形成空间隔离的、各侧加边的凹槽形状。在这里也可以有利地在一个制造步骤中在晶体组合中结构化大量窗口。在本专利技术一种特别优选的扩展中，提高辐射效率的空隙是在第二主面边缘构成的，并且如此成形，使窗口向第二主面缩小。优选空隙如jtb^]成，使空隙侧面在多层结构附近具有对多层结构法线倾斜的第一分区，在距多层结构较远时过渡到平行于多层结构法线伸展的第二分区。首先，窗口在对应于第二区域的区段内构成直角平行六面体形状。通过变成倾斜的分区将有利地提高辐射效率，同时剩余的窗口区具有直角平行六面体基本形状和从而容易装配。在此处特别是给第二分区侧面配置接触面。该接触面也可以在侧面的第一分区上伸展和于是首先是形^Mt的，使得通过产生的辐射在多层结构方向的反射提高辐射效率。所述结构可以有利地用少量制造费用成型，例如为了分离半导体本体通过使用具有造形边缘的锯片锯入晶片的方法和随后通过折断晶片把半导体本体分开。'为了容易地通过折断实现分离，事先锯入晶片是相宜的。在使用适当的有造形边缘锯本文档来自技高网...

【技术保护点】
发射辐射的半导体器件，具有包含发射辐射的有源层（５）的多层结构（４）和具有用于透射辐射的窗口（１），此窗口只安置在多层结构（４）的背离半导体器件主发射方向的一侧且具有至少一个侧壁（１０），此侧壁具有向垂直于多层结构的半导体本体中轴而倾斜、凹入或阶梯形延伸的第一侧壁部分（１０ａ），从多层结构（４）进一步向背面延伸方向看，此第一侧壁部分过渡到垂直于多层结构的、也即平行于所述中轴的第二侧壁部分（１０ｂ），其中窗口（１）的包括第二侧壁部分（１０ｂ）的部分构成半导体器件的装配底座，　 　其特征在于，　所述多层结构（４）至少部分地配置了具有大量开口（１４）的接触面（６）。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：D艾斯塞特，V赫尔勒，F科赫恩，M蒙德布劳德范格罗，U斯特劳斯，U泽赫恩德，J鮑尔，U杰科布，E尼斯奇尔，N林德，R塞德梅尔，
申请(专利权)人：奥斯兰姆奥普托半导体有限责任公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]