光电子器件和用于制造光电子器件的方法技术

提出一种光电子器件，其具有：带有有源区（3）的至少一个无机光电子有源半导体器件（10），所述有源区适于在运行时辐射光或者接收光；和在至少一个表面区域（7）上的借助于原子层沉积所施加的灌封材料（6），所述灌封材料气密密封地覆盖所述表面区域（7）。此外，提出一种用于制造光电子器件的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术提出ー种光电子器件和ー种用于制造光电子器件的方法。
技术介绍
如发光二极管(LEDs)、边缘发射激光器、垂直腔面发射激光器(VCSELs)、激光器阵列、光敏ニ极管、太阳能电池、光敏晶体管等的光电子半导体器件越来越多地地用作在照明技术、投影、数据存储、印刷技术、能量获取和多种其他应用中的核心部件。基于AlInGaN、InGaAlP和AlGaAs的材料系统能够对于发射的或者检测的半导体器件而言覆盖从紫外至红外的整个光谱范围。尤其基于所谓半导体系统的光源相对于例如白炽灯或者卤素光源的竞争的解决方案具有在其紧凑性和高的使用寿命方面的优点。在此，例如将LED投影単元或者激光投影単元集成到移动电话或者投影屏幕的背 光照明中的创新的技术发展要求越来越紧凑的并且尤其越来越平面的结构形状，此外应该能够低成本地制造所述结构形状。在此，当今的技术触及其极限，因为借助目前常用的技术不足以实现市场所要求的超紧凑的、耐用的并且在此能低成本地制造的半导体光源或者半导体接收器。在大气条件下未受保护地运行的半导体器件容易提高故障率。因此，能够通过研究证实，在半导体表面上的氧气和/或湿气导致相应的构件的退化。如在公开文献M. Okayasu 等的“Facet oxidation of InGaAs/GaAs strainedquantum-well Lasers”(InGaAs/GaAs 应变量子讲激光器的端面氧化)，J. Appl. Phys.,Vol. 9, ρ· 8346 (8346页)(1991)中，例如说明了，在边缘发射的GaAs激光器中，激光器端面的光致氧化导致吸收损失，并且因此导致由热造成的变暖，所述由热造成的变暖最終能够直至导致激光器端面的热损伤(“catastrophic optical damage”，灾变性光学损伤)并且能够因此导致构件失效。在具有接近400nm波长的发射区域的AlInGaN激光器中，在运彳丁在湿气中时，观察到构件的增强的退化，如在公开文献V. Kiimmler等的“Gradual facet degradationof (Al, In) GaN quantum well lasers”((Al, In)GaN 量子讲激光器的缓慢的端面退化)，Appl. Phys. Lett.，Vol. 84(16), p. 2989 (2989 页)(2004)和 T. Schodl 等的“Facetdegradation of (Al, In) GaN heterostructure laser diodes”((Al, In) GaN 异质结构激光二极管的端面退化)，Phys. Stat. Sol. (a)，Vol. 201 (12)，p. 2635-2638 (2635-2638 页)(2004)中说明的。如在公开文献T.M. Smeeton等的“Atomic force microscopy of cleaved facetsin III-V-nitride Laser Diodes grown of free-standing GaN substrates，，(用原于カ显微镜检测生长在独立的GaN衬底上的III-V族氮化物激光二极管中的解理面)，Appl.Phys. Lett. , Vol. 88 (16), 041910 (2006)中说明的，借助于原子力显微镜(“atomic forcemicroscopy)的研究证实了在III族氮化物的退化的激光器端面上的氧化层的形成，所述氧化层的厚度与位于其下的半导体层的相应的成分有夫。为了在材料系统AlGaAs、InGaAlP和AlInGaN的LED中降低干扰的环境影响，所述LED通常借助于导电胶粘接在导体框上，并且借助硅树脂或者环氧树脂来浇注，然而其中不同的问题能够导致失效。于是，例如存在在芯片边缘或者台面边缘上，尤其在Pn结的区域中形成泄漏电流路径的危险，所述泄漏电流路径能够由于静电放电，即所谓的ESD失效(ESD 'electrostatic discharge”)而导致老化效应或者失效。这种损害例如能够通过金属颗粒从导电胶中迁移引起。为了能够克服在LED中的这种问题，通常以所谓的台面技术刻蚀有源区的临界侧面，并且借助于介质钝化层来保护。在此，使用如蒸镀、溅镀或者化学气相沉积(“chemicalvapor deposition”，CVD)的覆层方法。但是，通过上面的通常情况下使用的方法来沉积的层例如具有下述缺点借助所述方法仅能够不充分地实现将陡峭的并且局部不均匀地成形的侧壁在全部侧上均匀地覆盖。此外，沉积的层由于内置的剩余气体、杂质或者内置的空位而常常具有微空穴。由于钝 化层或者镜面层的所述多孔结构，氧气或者湿气例如能够到达临界的半导体表面，并且导致上面已说明的构件失效在常见的材料系统AlGaAs、InGaAlP和AlInGaN的半导体激光器中通常也将增透层、钝化层或者介质高反射层施加到敏感的激光器端面上。一般来说，所述覆层通过覆层材料的蒸镀、派镀或者化学气相沉积来进行，例如在公开文献T. Mukai等的“Current statusand future prospects of GaN-based LEDs and LDs”(BaN 基的发光二极管和激光二极管的现状和未来前景)，Phys. Stat. Sol. (a), Vol. 201 (12)，ρ· 2712-2716 (2712-2716 页)(2004)和 S. Ito 等的“AlGaInN violet laser diodes grown on GaN substrates withlow aspect ratio”(生长在具有低纵横比的GaN衬底上的AlGaInN紫外激光二极管),Phys.Stat. Sol. (a) ,Vol. 200 (I), p. 131-134 (131-134 页)(2003)中说明的。为了避免在激光二极管中由于湿气或者氧气引起的失效，例如AlInGaN激光二极管在保护气体的环境下封装到气密地密封的基于TO的壳体中，例如封装到T038、T056和T090型号的壳体中。所述方法的缺点是，一方面，与附加费用联系在一起的、高的装配耗费和另一方面不能够防止由于壳体的非密封性和/或在壳体中的剰余湿气而引起的激光二极管的损害并且因此引起的激光二极管的失效的风险。将激光二极管封装到气密地密封的壳体中以便因此提高构件稳定性的这样的高费用的并且常常不充分的措施具有额外的、显著的缺点，所述缺点与关于结构形状尺寸的受限制的紧凑性和关于其他光学部件的一体化的低的灵活性相关联。
技术实现思路
因此，本专利技术的特定实施形式的至少ー个目的是，提出一种光电子器件，其中能够避免上述缺点。特定实施形式的另ー目的是，提出一种用于制造光电子器件的方法。所述目的通过ー种具有独立权利要求所述的特征的方法和对象得以实现。在从属权利要求中表明并且此外从下述说明和附图中获得所述方法和对象的有利的实施形式和改进形式。根据至少一个实施形式，光电子器件尤其具有至少ー个无机光电子有源半导体器件，其具有适于在运行时辐射或者接收光的有源区。半导体器件具有至少ー个表面区域，借助于原子层沉积将灌封材料施加在所本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2009.12.18 DE 102009058796.91.光电子器件，包括 -至少ー个无机光电子有源半导体器件(10)，其具有适于在运行时辐射光或者接收光的有源区(3);和 -在至少ー个表面区域(7)上的借助于原子层沉积施加的灌封材料(6)，所述灌封材料气密密封地覆盖所述表面区域(7 )。2.根据权利要求I所述的器件，其中， -所述半导体器件(10)具有至少ー个电接触层(4)，并且 -所述灌封材料(6)完全覆盖除所述接触层(4)以外或者除所述接触层(4)的局部区域以外的所述半导体器件(10)的所有露出的表面。3.根据权利要求I或2所述的器件，其中， -所述半导体器件(10)借助装配面(9)施加在支承体(11)上。4.根据权利要求3所述的器件，其中， -所述灌封材料(6)覆盖所述半导体器件(10)的所有露出的表面。5.根据权利要求3或4所述的器件，其中， -所述半导体器件(10)通过至少ー个电接触元件(21)与所述支承体(11)电连接，并且 -所述灌封材料(6 )覆盖所述电接触元件(21)。6.根据权利要求3至5之一所述的器件，其中， -所述灌封材料(6)覆盖所述支承体(11)的表面(17)的至少一部分。7.根据权利要求6所述的器件，其中， -所述灌封材料(6)完全覆盖除所述支承体(11)的电连接区域(22)以外的所述半导体器件(10)和所述支承体(11)的所有露出的表面(7、17)。8.根据上述权利要求之一所述的器件，其中， -所述半导体器件(10)和所述灌封材...

【专利技术属性】
技术研发人员：艾尔弗雷德·莱尔，迈克尔·费雷尔，蒂尔曼·施伦克尔，森克·陶茨，乌韦·施特劳斯，马丁·穆勒，
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：