光电子半导体本体及其制造方法技术

一种光电子半导体本体，包括基本上平面的半导体层序列（２０），其带有第一主侧和第二主侧，该半导体层序列具有适于产生电磁辐射的有源层（２２，２２′）。此外，半导体本体还包括至少一个将半导体层序列的有源层分开的沟，用于将半导体层序列的有源层划分成至少两个电绝缘的有源部分层（２２，２２′）。设置在第二主侧上的第一和第二连接层（４１０，４１１，４６０）用于接触有源部分层。在此，用于接触至少两个有源部分层的第一和第二连接层彼此导电连接，使得有源部分层形成串联连接。

【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。光电子半导体本体用于许多不同的照明应用中。尤其是当在小的空间上需要高的 光产出时，光电子半导体本体是适合的。应用光电子半导体本体的例子在投影应用并且也 在汽车领域中能找到，在那里尤其是应用在前灯中。然而仍然需要提出光电子半导体本体，该半导体本体相对于传统的照明装置具有 在同时较低的复杂性的情况下的改进的效率。该任务通过根据独立权利要求的来解决。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，它们的公开内容明确地结合到说明书 中。根据所提出的原理，在一个实施形式中光电子半导体本体包括基本上平面地设置 的半导体层序列以及适于产生电磁辐射的有源层，其中该半导体层序列带有第一主侧和第二主侧。有源层在此可以是pn结、双异质结构、单量子阱(SQW，single quantum well)或 者多量子阱结构(MQW，multi quantum well)用于产生辐射。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。其通常尤其是包括量子槽、量子线和量子点以及这些结构的 任意组合。对于多量子阱结构的例子在出版物WO 01/39282,US 5, 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。在扩展方案中，第一主侧设置用于发射电磁辐射。此外，至少半导体层序列的有源 层通过穿过有源层的沟被分成至少两个彼此电绝缘的有源部分层。换言之，沟将半导体层 序列的有源层分开，由此构建半导体层序列中的彼此电绝缘的有源部分层。此外，光电子半导体本体分别包括设置在第二主侧上的第一连接层和第二连接 层，用于接触有源部分层。在此，术语“设置在第二主侧上的连接层”表示第一连接层或第 二连接层的至少一部分在从前侧到后侧的方向上跟随在半导体层序列之后。然而在此并不 必要的是，第一连接层或第二连接层直接施加在半导体层序列的第二主侧上。第一连接层 和第二连接层也不必完全覆盖半导体层序列的第二主侧。更确切地说，第一连接层和第二 连接层至少部分地设置第二主侧上用于接触有源部分层。其因此与半导体层序列的第一主 侧相比更靠近第二主侧。根据本专利技术，分别接触至少两个电绝缘的有源部分层的第一连接层和第二连接层 地彼此导电连接，使得有源部分层形成串联连接。换言之，有源部分层的两个连接层彼此连接，使得有源部分层形成串联连接。因此，光电子半导体本体划分成部分区域，这些部分区域在形成串联连接的情况 下通过不同的连接层彼此电连接。由此实现的是，光电子半导体本体在工作中具有明显更 低的电流。更确切地说，现在更多地将单个的有源部分区域彼此连接成串联连接。光电子 半导体本体因此可以以电压驱动的方式在同时低的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，该高电压源更容易制造。通过划分成 部分区域，因此可以以与划分相关地可选择的不同的电压来驱动该光电子半导体本体。合乎目的，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，尤其是半导体本体在其 背侧上具有支承衬底。在一个扩展方案中，第一连接层和第二连接层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 0905797 A2和WO 02/13281 Al 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。在另一扩展方案中，沟基本上垂直于半导体层序列的有源层延伸。沟可以完全穿 过半导体层序列的有源层延伸。所述沟可以填充以电绝缘的材料并且在数微米厚度的范围中。优选地，其至少穿 过有源层的、其中载流子进行复合并且由此产生电磁辐射的区域。可替选地，沟可以垂直地 通过半导体层序列的大的区域延伸，并且由此半导体层序列划分成分别具有有源部分层的 部分区域。由此，使在各个部分区域或者有源部分层之间的漏电流降低。例如，沟也可以垂 直地分开两个连接层的至少之一。在一个扩展方案中，用于接触至少两个有源部分层的第一有源部分层的第一连接 层与用于接触至少两个部分层的第二部分层的第二连接层导电连接。换言之，因此第一有 源部分层的η掺杂的区域通过连接层与第二有源部分层的ρ掺杂的区域导电连接。由此形 成了由两个有源部分层构成的串联连接。为了接触有源部分层在一个扩展方案中设计的是，第二连接层的第二部分区域从 第二主侧穿过有源部分层的穿通部朝着第一主侧延伸。因此，穿过有源部分层构建有穿通部，有源部分层的朝着第一主侧的区域可以借助穿通部接触。有利地，半导体层序列和光电子器件的发射光的第一主侧没有电接触部位。以此 方式降低了由有源部分层在工作中发射的电磁辐射的一部分被电接触部位遮挡或者吸收 的风险。在本专利技术的一个扩展方案中，因此第一电连接层和第二连接层分别包括部分区域， 其与在半导体本体的背离第一主侧的侧上的接触部位连接。可替选地，在本专利技术的一个扩 展方案中，在半导体本体的第一主侧上的接触面构建在发射辐射的区域旁边。该发射辐射 的区域与第一连接层和/或第二连接层导电耦合。优选地，第一电连接层或第二电连接层可以构建有导电的镜层，使得将朝着第二 主侧方向的电磁辐射朝着第一主侧方向反射。在另一扩展方案中，在半导体层序列和/或 第二电连接层之间至少局部地设置有镜层。该镜层可以是半导电的或也可以是电绝缘的。 在后一情况下，其可以具有多个开口，第一电连接层和/或第二电连接层通过所述开口接 触半导体层序列和有源部分层。同样，在半导体层序列和第一本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光电子半导体本体，包括：－基本上平面的半导体层序列，其具有第一主侧和第二主侧，该半导体层序列具有适于产生电磁辐射的有源层，－其中第一主侧设计用于发射电磁辐射；－至少将半导体层序列的有源层分开的沟，用于将半导体层序列的有源层划分成电绝缘的至少两个有源部分层；－分别设置在第二主侧上的第一连接层和第二连接层，用于接触有源部分层，其中分别接触所述至少两个有源部分层的第一连接层和第二连接层彼此导电地耦合，使得所述至少两个有源部分层形成串联连接。

【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，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]