发光二极管芯片制造技术

说明了一种具有半导体层序列（2）的发光二极管芯片（1），该半导体层序列具有适合于产生电磁射线（10）的有源层（4），其中该发光二极管芯片（1）在正面具有射线射出面（11），该发光二极管芯片（1）在与射线射出面（11）相对的背面处至少局部地具有包含银的反射镜层（6），其中在反射镜层（6）上设置包含Pt的保护层（7），以及所述保护层（7）具有这种结构，该结构仅在子区域（8）中覆盖反射镜层（7）。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及发光二极管芯片。本专利申请要求德国专利申请102010036269. 7的优先权，其公开内容由此通过引用合并于此。
技术介绍
所谓的薄膜发光二极管芯片是公知的，其中半导体层序列的最初生长衬底已脱离，相反该半导体序列在与最初生长衬底相对的一侧处借助焊接层与载体衬底连接。发光二极管芯片的射线射出面在这种情况下被设置在该半导体层序列的与载体衬底相对的表面上，也就是在最初生长衬底的一侧。在这种发光二极管芯片中，有利的是半导体层序列的朝向载体衬底的一侧配备有反射镜层，以便将发射到载体方向上的射线偏转到射线射出面的方向上并由此提高射线发射率。对于可见光谱范围，银尤其适合作为反射镜层的材料。银的特征在于在可见光谱范围中的高反射并且适合于制造与半导体材料的良好电接触。但另一方面银容易被腐蚀并且可能出现银向相邻层的迁移。为了保护由银制成的反射镜层免遭腐蚀，一般在银层上施加保护层。作为保护层， 钼层是特别合适的。但是已经证明，反射镜层与半导体层序列之间的交界面的反射可能由于在反射镜层的与半导体层序列相对的交界面上施加由钼制成的保护层而受到影响。由此降低了光输出耦合并且由此减小了发光二极管芯片的效率。这种效果可能是由于钼在对于层的施加是常见的处理温度时渗入银层中并且甚至可以一直达到反射镜层与半导体层之间的相对的交界面。
技术实现思路
本专利技术所基于的任务是说明一种具有背面的反射镜层的发光二极管芯片，借助保护层保护该反射镜层免遭腐蚀，但同时银层与半导体层序列之间的交界面的反射仅受到轻微影响。该任务通过根据独立权利要求1的发光二极管芯片解决。本专利技术的有利设计和扩展是从属权利要求的主题。根据一种实施方式，发光二极管芯片包含半导体层序列，该半导体层序列具有适合于产生电磁射线的有源层。该发光二极管芯片在正面具有射线射出面，从有源层发射的电磁射线通过该射线射出面从半导体层序列射出。在此以及在下面，发光二极管芯片的正面被理解为发光二极管芯片的设置了射线射出面的一侧。在与射线射出面相对的背面处，发光二极管芯片至少局部地具有包含银的反射镜层。在反射镜层上设置用于减`小反射镜层的腐蚀的保护层。该保护层有利地包含Pt 或由Pt制成。保护层有利地具有这种结构，该结构仅在子区域中覆盖反射镜层。因此保护层被结构化为，使得保护层尤其是不全面地覆盖反射镜层。因此反射镜层具有未被保护层覆盖的子区域。通过反射镜层不全面地被保护层覆盖，减小了保护层的成份向反射镜层的扩散。 尤其是通过保护层仅在子区域中覆盖反射镜层，与全面地施加保护层相比，减小了 Pt向反射镜层中的扩散和/或一直到反射镜层与半导体层序列之间的交界面的扩散。通过这种方式，有利地提高了半导体层序列与反射镜层之间的交界面的反射，由此改善发光二极管芯片的光输出耦合并由此提高效率。本专利技术利用以下认识由Pt制成的保护层令人吃惊地甚至在该保护层未完全地、 而是仅在子区域中覆盖反射镜层时仍然可以作为用于包含银的反射镜层的保护层工作。对于该效果存在多种可能的解释。一方面可以考虑保护层的材料从覆盖反射镜层的子区域渗入反射镜层中，并且在反射镜层中优选沿着银晶界扩散。这可能有利于反射镜层材料的稳定，因为腐蚀效果一般在金属晶界处发生。此外可以考虑保护层材料根据其在电化序中的位置而改变所出现的电势，使得腐蚀效果被抑制。此外还可能的是，至少部分地渗入反射镜层中的保护层材料的另一种特性，例如作为催化剂的效应或氢的存储，具有对反射镜层的稳定性的积极影响。通过上面提到的可能效果，即使在所施加的保护层未完全覆盖反射镜层的表面时仍然产生针对反射镜层的保护效应。在一种有利的设计中，反射镜层的被保护层覆盖的面积分量在10%(含10%)与70% (含70%)之间。特别优选的，保护层覆盖的面积分量在反射镜层的30% (含30%)与50% (含 50%)之间。通过这种方式，在用于保护反射镜层免遭腐蚀的保护层的保护效应与由于保护层材料至少部分渗入反射镜层引起的在半导体材料和反射镜层之间交界面处的反射的减小之间实现了良好的折衷。尤其是已经证明，与没有由Pt制成的保护层的反射镜层相比， 保护层在反射镜层上的面积分量达到10%至70%以及优选30%至50%在仅轻微减小反射镜层的反射的同时可以实现基本上对腐蚀稳定的反射镜层。保护层优选具有介于Inm和200nm之间、特别优选地介于IOnm和40nm之间的厚度。保护层可以被构成为，使得该保护层具有多个彼此有间距的子区域。这些子区域规则地或不规则地分布在反射镜层的背离半导体层序列的交界面上。有利的是，保护层的相邻子区域之间的距离一方面不是太大，从而保护层具有针对反射镜层的足够的保护效应。另一方面，所述距离也不应当太小，因为否则就如在完全覆盖反射镜层的情况下那样会由于保护层材料渗入反射镜层中而出现反射的显著的减小。特别有利的是，相邻子区域的距离平均介于2 μ m (含2 μ m)和20 μ m (含20 μ m)之间。在此，该距离应当理解为相邻子区域的边缘之间的最短距离。在替换的有利设计中，保护层具有多个开口，其中配备有开口的保护层构成在反射镜层的表面上的一个或多个连贯的形成物。例如可能的是，保护层首先被全面地施加在反射镜层上并且随后在保护层中产生多个开口。保护层的结构化尤其是可以借助光刻法进行。这些开口优选平均具有介于2 μ m和20μπι之间的横向伸展。在有利的设计中 ，保护层包括具有多行和多列的栅格结构。尤其是，栅格结构可以是矩形栅格结构。在这种情况下，保护层构成在反射镜层的交界面上的条纹图案，其中所述条纹优选在两个相互垂直的方向上分布在反射镜层的交界面上。栅格结构的行和列的宽度优选分别介于2 μ m和20 μ m之间。此外有利的是，行的距离和列的距离分别介于2 μ m和20 μ m之间。在这种情况下，通过栅格结构构成在保护层中的开口，所述开口的横向伸展分别介于2μηι和20 μ m之间。在另一个有利设计中，保护层具有围绕反射镜层的边缘的边缘桥(Randsteg)。因此在该边缘区域中，保护层优选未被开口中断。这是有利的，因为反射镜层尤其是在其侧边缘处有被腐蚀的危险。反射镜层的与保护层相对的交界面优选与半导体层序列邻接。因此在半导体层序列与反射镜层之间尤其是没有设置诸如附着中间层的中间层，该附着中间层可能导致在反射镜层与半导体层序列之间的交界面处的反射的减小。确切地说已经证明，利用保护层可以实现对于反射镜层来说期望的特性一在半导体材料上的良好附着、到半导体材料的良好电连接和免遭腐蚀和银迁移的保护，所述保护层被结构化地施加在反射镜层的与半导体层序列相对的一侧上。反射镜层尤其是可以与半导体层序列的P型半导体区域邻接。发光二极管芯片优选在从反射镜层来看与半导体层序列相对的一侧上与载体衬底连接。载体衬底尤其是与半导体层序列的生长衬底不同的衬底，其例如借助焊接层与半导体层序列连接。用于半导体层序列的外延生长的生长衬底优选与发光二极管芯片脱离。发光二极管芯片因此优选不具有生长衬底。通过将生长衬底与发光二极管芯片脱离并且在载体衬底的方向上发射的射线借助反射镜层朝着射线输出耦合面反射，实现具有高效率的发光二极管芯片。附图说明 下面借助实施例结合图1至图4详细阐述本专利技术。图1A沿着在图1B中所示俯视图的线本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.09.03 DE 102010036269.71.一种具有半导体层序列(2)的发光二极管芯片(1)，该半导体层序列具有适合于产生电磁射线(10)的有源层(4)，其中-该发光二极管芯片(I)在正面具有射线射出面(11)，-该发光二极管芯片(I)在与射线射出面(11)相对的背面处至少局部地具有包含银的反射镜层(6)，-在反射镜层(6)上设置包含Pt的保护层(7)，以及-所述保护层(7)具有这种结构，该结构仅在子区域(8)中覆盖反射镜层(7)。2.根据权利要求1的发光二极管芯片，其中保护层(7)覆盖的面积分量在反射镜层(6)的10%与70%之间，分别包含10%和70%。3.根据权利要求2的发光二极管芯片，其中保护层(7)覆盖的面积分量在反射镜层(6)的30%与50%之间，分别包含30%和50%。4.根据前述权利要求之一的发光二极管芯片，其中保护层(7)具有介于Inm和200nm之间的厚度。5.根据权利要求4的发光二极管芯片，其中保护层(7)具有介于IOnm和40nm之间的厚度。6.根据前述权利要求之一的发光二极管芯片，其中保护层(7)具有多个彼此有间距的子区域(8)，其中相邻子区域(8)的距离平均介于2 μ m和20 μ m之...

【专利技术属性】
技术研发人员：K恩格尔，M毛特，S拉梅尔斯贝格尔，
申请(专利权)人：奥斯兰姆奥普托半导体有限责任公司，
类型：
国别省市：