单片的光电子半导体本体及其制造方法技术

一种单片的光电子半导体本体，包括半导体层序列，该半导体层序列被划分成至少两个彼此电绝缘的部分区段。在每个部分区域中，半导体层序列具有有源层。此外，设置有至少三个电接触垫。第一线路平面接触所述至少两个部分区段中的第一部分区段和第一接触垫。第二线路平面接触至少两个部分区段中的第二部分区段和第二接触垫。第三线路平面将两个部分区段彼此连接并且接触第三接触垫。此外，线路平面分别与第一主侧对置地设置，其中第一主侧设计用于发射所产生的电磁辐射。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】本专利技术涉及一种单片的光电子半导体本体以及一种用于制造光电子半导体本体 的方法。在工作中发射电磁辐射的光电子半导体本体用于许多不同的照明应用中。这种半 导体本体尤其是当在小的空间上需要高的光产出时是适合的。使用具有高的光产出的光电 子半导体本体的例子在投影应用中并且也在汽车领域中能找到。在那里其尤其是应用在前 灯中。在这种照明应用中，除了高的光产出之外还应保证尽可能均勻的光发射。此外，光 电子半导体本体应以可缩放的方式实施，使得光强度以可变方式通过将各个发光的元件接 入或断开来缩放。就此而言，于是需要提供一种光电子半导体本体，该半导体本体相对于传统的照 明装置构建为具有在同时较高的激励灵活性的情况下的在光产出和发射特征方面改进的 效率。该任务通过根据独立权利要求的光电子半导体本体及其制造方法来解决。本专利技术 的改进方案和扩展方案分别是从属权利要求的主题，从属权利要求的公开内容通过引用明 确地结合到说明书中。在一个实施例中，光电子半导体本体包括半导体层序列，其划分成至少两个彼此 电绝缘的部分区段。半导体层序列具有第一主侧、第二主侧以及在每个部分区域中具有适 于产生电磁辐射的有源层。在该实施形式中，半导体层序列的第一主侧设置用于发射在有 源层中产生的电磁辐射。有源层在此情况下可以具有用于产生辐射的pn结、双异质结构、单量子阱结构 (SQW, single quantum well)或者多量子阱结构(MQW，multiquantum well)。术语“量子 阱结构”在此并未说明关于量子化维度方面的意义。其通常尤其包括量子槽、量子线、量子 面和量子点以及这些结构的任意组合。其维度因此可以包括从量子点的情况下的0维到量 子阱的情况下的3维。对于多量子阱结构的例子在出版物WO 01/39282、US5, 831，277、US 6，172，382和US 5，684，309中进行了描述，其公开内容通过引用结合于此。此外，光电子半导体本体还包括第一电接触部、第二电接触部以及至少一个第三 电接触部。相邻地设置在第二主侧上的第一线路平面接触被划分的半导体层序列的所述至 少两个部分区段的第一部分区段和第一电接触部。其因此建立了在所述至少两个部分区段 的第一部分区段与第一电接触部之间的连接。与第二主侧相邻设置的第二线路平面电接触 第二接触部以及所述至少两个部分区段的第二部分区段。最后，光电子半导体本体包括与 第二主侧相邻设置的第三线路平面。该线路平面将半导体层序列的第一和第二部分区段彼 此电连接用于产生电磁辐射并且还接触第三接触部。在所提出的实施形式中，因此除了至少三个接触部之外，在半导体本体的表面上 也设置有至少两个线路平面，其分别与接触部之一电连接。三个线路平面背离于半导体层 序列的第一主侧。此外，至少三个线路平面之一将第一部分区段和第二部分区段彼此连接 用于产生电磁辐射。由此，实现了在第一和第二部分区段的有源层之间的串联连接。两个4部分区段的有源层因此通过第三线路平面彼此连接，使得它们形成串联连接。由此，实现的 是光电子半导体本体在工作中具有明显更小的电流并且其上降落更大的电压。根据所提出的原理的光电子半导体本体因此可以以电压驱动的方式在同时低电 流的情况下来馈电。由此例如可以通过相应的高电压源替代昂贵的驱动级以及大电流源， 该高电压源可以更容易地使用。通过附加的第三接触部(其与将两个部分区段连接的线路 平面接触)，还可以单独地激励相应的部分区段。光电子半导体本体的每个部分区段由此可 以单独地激励。同样通过形成的串联电路对两个部分区段的共同激励也是可能的。由此， 光电子半导体本体的光产出可以变化。此外，通过在背离第一主侧的侧上构建线路平面，在半导体层序列的第一主侧上 的发射特性并未显著改变，因为接触和输送不再必须通过该侧来引导。半导体层序列的各 个部分区段因此实现了均勻的发射特性。合乎目的的是，半导体本体单片地构建，即其仅仅包括一个本体，所有线路平面以 及有源层集成在该本体中，并且在其制造期间相继地实施。这允许在整个晶片上的大面积 的制造，包括在共同的衬底上构建有源层和线路平面。在一个扩展方案中，半导体本体是薄膜发光二极管芯片，尤其是其在其背侧上具 有支承衬底。在一个扩展方案中，不同的线路平面至少局部地设置在半导体层序列和支承 衬底之间。薄膜发光二极管芯片的特征在于如下特征的至少一个-在产生辐射的半导体层序列(该半导体层序列尤其是产生辐射的外延层序列) 的朝着支承元件、尤其是朝着支承衬底的主面上，施加或者构建有反射层，其将半导体层序 列中产生的电磁辐射的至少一部分反射回半导体层序列中；-薄膜发光二极管芯片具有支承元件，其中该支承元件并不是其上外延地生长有 半导体层序列的生长衬底，而是事后固定在半导体层序列上的单独的支承元件；-半导体层序列具有在20μ m或者更小的范围中的、尤其是在10 μ m或者更小的范 围中的厚度；-半导体层序列没有生长衬底。在此，“没有生长衬底”表示可能用于生长的生长 衬底被从半导体层序列去除或者至少被强烈地薄化。尤其是，其被薄化为使得其本身或者 与外延层序列一起单独并非自由支承的。强烈薄化的生长衬底的所保留的剩余物尤其是不 适于生长衬底的功能；以及-半导体层序列包含至少一个半导体层，其带有至少一个如下的面该面具有混 勻结构，该混勻结构在理想情况下导致光在半导体层序列中的近似各态历经的分布，也就 是说，其具有尽可能各态历经的随机散射特性。薄膜发光二极管芯片的基本原理例如在I. Schnitzer等人于1993年10月18日 所著的出版物Appl. Phys. Lett. 63(16)，第2174-2176页中进行了描述，其公开内容通过引 用结合于此。对于薄膜发光二极管芯片的例子在出版物EP 0905797A2和WO 02/13281A1 中进行了描述，其公开内容同样通过引用结合于此。薄膜发光二极管芯片良好地近似于朗伯特表面辐射器并且因此例如良好地适于 应用在前灯、例如车辆前灯中。在一个改进方案中，光电子半导体本体在其第一部分区段中包括第一部分层和通5过有源层分离的第二部分层。所述至少一个第二部分区段同样具有第一部分层和通过有源 层分离的第二部分层。第三线路平面现在实施为使得其将第一部分区段的第一部分层和第 二部分区段的第二部分层彼此导电连接。因此，例如第一部分区段的η掺杂的部分层借助 第三线路平面与第二部分区段的P掺杂的部分层导电连接。由此，形成了两个有源部分层 构成的串联连接。为此目的，部分区段的至少一个可以包括穿通部，其穿过部分区段的有源层延伸 并且接触部分区段的朝着第一主侧的部分层。穿通部可以是圆柱形、圆形、以及沟形或者具 有每个任意几何形状。通过在部分区段内使用多个穿通部，可以实现在部分区段的朝着第 一主侧的部分层中的更好的横向电流分布。由此进一步改进了发射特征和光产出。在另一实施形式中，光电子半导体本体具有沟，其可以填充以绝缘材料。沟可以基 本上垂直于相应部分区段的有源层走向，并且将第一部分区段与所述至少一个第二部分区 段分离。沟的宽度可以在数微米的范围中。优选地，沟至少穿透相应的部分区段的有源层 的区域，在该区域中进行载流子复合并且由此产生电磁辐射。可替选地，沟可以垂直地穿过本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种单片的光电子半导体本体，包括：－半导体层序列，其被划分成至少两个彼此电绝缘的部分区段，并且具有第一主侧和第二主侧，其中每个部分区域中的半导体层序列具有适于产生电磁辐射的有源层；以及－其中所述半导体层序列的第一主侧被设计用于发射在有源层中产生的电磁辐射；－第一接触垫、第二接触垫和至少一个第三接触垫，－与第二主侧相邻设置的第一线路平面，所述第一线路平面与所述至少两个部分区段中的第一部分区段以及所述第一接触垫电接触，－与第二主侧相邻设置的第二线路平面，所述第二线路平面与所述至少两个部分区段中的第二部分区段以及所述第二接触垫电接触，－与第二主侧相邻设置的第三线路平面，所述第三线路平面将第一部分区段和第二部分区段彼此电连接用于产生电磁辐射，并且与第三接触垫电接触。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：卡尔恩格尔，弗兰克辛格，帕特里克罗德，卢茨赫佩尔，马丁斯特拉斯伯格，
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：DE[德国]