发光二极管芯片制造技术

提出一种发光二极管芯片，其具有：半导体本体（1），所述半导体本体包括产生辐射的有源区域（13）；用于电接触有源区域的至少两个接触部位（2a，2b）；载体（3），以及-连接机构（4），所述连接机构设置在载体（3）和半导体本体（1）之间，其中半导体本体（1）在其朝向载体（3）的外面上具有粗化部（15）；半导体本体（1）借助于连接机构（4）与载体（3）机械地连接；连接机构（4）局部地与半导体本体（1）和载体（3）直接接触，并且至少两个接触部位（2a，2b）设置在半导体本体（1）的背离载体（3）的上侧上。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
提出一种发光二极管芯片。
技术实现思路
要实现的目的在于，提出一种发光二极管芯片，其能够特别低成本地制造。根据发光二极管芯片的至少一个实施形式，发光二极管芯片包括具有产生辐射的区域的半导体本体。例如，半导体本体包括η型传导区域、P型传导区域和至少一个产生辐射的有源区域，所述有源区域设置在η型传导区域和P型传导区域之间。在此，半导体本体例如基于III/V族化合物半导体材料。III/V族化合物半导体材料具有至少一种第三主族中的元素和第五主族中的元素，其中所述第三主族元素例如为B、Al、Ga、In，而第五主族元素例如为N、P、As。尤其，术语“ III/V族化合物半导体材料”包括二元、三元或四元化合物的组,所述化合物包括至少一个第三主族中的元素和至少一个第五主族中的元素，例如氮化物化合物半导体和磷化物化合物半导体。此外，这种二元、三元或四元化合物例如具有一种或多种掺杂材料以及附加的组分。根据发光二极管芯片的至少一个实施形式，发光二极管芯片包括至少两个用于电接触有源区域的接触部位。例如，发光二极管芯片包括刚好两个接触部位。借助于接触部位中的一个能够在P侧接触有源区域，借助于另一接触部位能够在η侧接触有源区域。根据至少一个实施形式，发光二极管芯片包括载体。在此，所述载体不是在其上外延生长半导体本体的生长衬底，而是在制造半导体本体之后才与半导体本体连接的载体。例如，生长衬底然后完全从半导体本体中剥离。也就是说，因此发光二极管芯片没有生长衬底。因此，载体在发光二极管芯片中承担机械稳定的任务。也就是说，载体承载发光二极管芯片的半导体本体，使得所述半导体本体在常规使用中——例如在装入到壳体中时——不破碎或以其他方式受到机械的损害。根据发光二极管芯片的至少一个实施形式，将连接机构设置在载体和半导体本体之间。也就是说，半导体本体借助于连接机构机械地与载体连接。例如，连接机构局部地直接邻接于半导体本体和载体。根据发光二极管芯片的至少一个实施形式，半导体本体在其朝向载体的外面上具有粗化部。例如，朝向载体的外面是半导体本体的原本朝向半导体本体的生长衬底的外面。也就是说，生长衬底从半导体本体的粗化的外面中移除，并且半导体本体在其具有粗化部的、朝向载体的外面上借助于连接机构与载体连接。在此，半导体本体借助于连接机构至少机械地与载体连接，也就是说，连接机构不必在载体和半导体本体之间建立电连接，而是连接机构仅保证，所述连接机构在发光二极管芯片的常规使用中不能够造成半导体本体从载体中剥离。尤其可能的是，连接机构是电绝缘的。根据发光二极管芯片的至少一个实施形式，连接机构局部地与半导体本体和载体直接接触。也就是说，在彼此相向的平面上将半导体本体和载体借助于连接机构润湿。根据发光二极管芯片的至少一个实施形式，至少两个连接部位设置在半导体本体的朝向载体的上侧上。也就是说，优选从背离载体的侧起接触发光二极管芯片。此外，电流不能穿过载体。例如，在载体的背离半导体本体的侧上，仅能够将发光二极管芯片机械地固定在电路板或导体框架上。然后，经由至少两个接触部位在半导体本体的背离载体的上侧上实现电接触。在此优选地，接触部位是不同名的接触部位，也就是说，从半导体本体的背离载体的上侧起在η侧和在P侧接触所述半导体本体。根据发光二极管芯片的至少一个实施形式，发光二极管芯片包括含有产生辐射的有源区域半导体本体、至少两个用于电接触有源区域的接触部位、载体和设置在载体和半导体本体之间的连接机构。在此，半导体本体在其朝向载体的外面上具有粗化部，半导体本体借助于连接机构机械地与载体连接，连接机构局部地与半导体本体和载体直接接触，并且至少两个接触部位设置在半导体本体的背离载体的上侧上。根据发光二极管芯片的至少一个实施形式，连接机构是电绝缘的粘结材料。也就是说,连接机构将半导体本体和载体机械地彼此连接,并且确保半导体本体和载体之间的电绝缘。因此，电绝缘的连接机构例如能够是基于二氧化硅的粘结材料。此外,也可以考虑将环氧化物、丙烯酸酯或BCB (苯并环丁烯)用作电绝缘的粘结材料。替选地或附加地，也能够使用基于硅树脂的或其他的粘结剂，只要其具有良好的导热率、在载体和半导体本体上的良好的附着性和相对于在发光二极管芯片的有源区域中产生的电磁辐射良好的辐射稳定性。此外，证实为有利的是，粘结剂是透明的或者是辐射能穿透的。根据发光二极管芯片的至少一个实施形式，连接机构是辐射能穿透的。在此，辐射能穿透意味着，连接机构能够让优选至少50%的、尤其优选至少75%的射到连接机构上的、在半导体本体的产生辐射的有源区域中产生的电磁辐射穿透。例如在此可能的是，连接机构是透明的。根据发光二极管的至少一个实施形式，半导体本体局部地与载体直接接触。也就是说，在半导体本体和载体之间的连接区域中的部位上不存在半导体本体和载体之间的连接机构，而是半导体和载体在那里彼此直接接触。这例如允许从半导体本体到载体中的特别良好的散热。根据发光二极管芯片的至少一个实施形式，半导体本体的粗化部在所述半导体本体的朝向载体的外面上通过凸起部和凹陷部构成，也就是说，粗化部具有凸起部和凹陷部。在此，连接机构至少局部地设置在凹陷部中，凸起部的尖部能够局部地没有连接机构。因此，凸起部的所述尖部能够与载体直接接触。在此证实为特别有利的是，在载体和半导体本体之间的连接机构层的厚度最低IOOnm至最高I μ m。连接机构层的厚度不需是均匀的，连接机构层的厚度能够根据凹陷部的深度或凸起部的高度波动。根据发光二极管芯片的至少一个实施形式，载体是辐射能穿透的。特别良好适用于辐射能穿透的载体例如是由蓝宝石构成的或由蓝宝石组成的载体。尤其，载体的朝向半导体本体的表面能够是蓝宝石A平面。也就是说例如，载体尤其能够是所谓的“a平面(a-plane)”蓝宝石。这由于下面的原因而证实为是有利的:例如基于GaN的发光二极管芯片通常生长在作为生长衬底的蓝宝石上。为了在此必须得到高质量的半导体本体，蓝宝石通常必须c平面取向。然而这导致，仅大约30%的原本的蓝宝石晶体能够使用于制造生长衬底，因为蓝宝石晶体在拉晶法中沿“a平面”的方向生长。然而，在“a平面”上不借助于MOVPE以足够好的晶体质量生长例如基于GaN的半导体本体。在这里描述的发光二极管芯片中能够将生长衬底剥离并且再次使用。此外，能够主要使用成本较低的“a平面”蓝宝石作为载体。根据发光二极管芯片的至少一个实施形式，载体是反射辐射的。此外，载体能够由例如金属的反射辐射的材料构成。此外，载体能够在其朝向半导体本体的上侧上包含用于反射的层，所述用于反射的层以反射的方式构造为用于反射在有源区域中产生的电磁辐射。用于反射的层例如能够是金属层，所述金属层用铝和/或银和/或金构成。如果使用金属载体，那么所述载体例如包含铝或由铝构成。对于用于反射的层而言还可能的是，用于反射的层还能够是介电层，所述介电层例如根据布拉格镜的或介电镜的类型构成。因为经由载体优选不必将电流注入到半导体本体中，所述可以应用电绝缘的用于反射的层。根据发光二极管芯片的至少一个实施形式，载体构成为是散射辐射的。也就是说，射到载体上的和/或透入载体中的电磁辐射被散射，所述电磁辐射在产生辐射的有源区域中产生。为此，载体例如能够用用于散射的陶瓷材料构成。在本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.09.02 DE 102010036180.11.发光二极管芯片，具有 -半导体本体(I)，所述半导体本体包括产生辐射的有源区域(13 )， -用于电接触所述有源区域的至少两个接触部位(2a，2b )， -载体(3)，以及 -连接机构(4 )，所述连接机构设置在所述载体(3 )和所述半导体本体(I)之间，其中 -所述半导体本体(I)在其朝向载体(3)的外面上具有粗化部(15)， -所述半导体本体(I)借助于所述连接机构(4)与所述载体(3)机械地连接， -所述连接机构(4)局部地与所述半导体本体(I)和所述载体(3)直接接触，并且-所述至少两个接触部位(2a，2b)设置在所述半导体本体(I)的背离所述载体(3)的上侧上。2.根据前一项权利要求所述的发光二极管芯片，其中 -所述载体(3)是辐射能穿透的， -所述载体(3)的朝向所述半导体本体(I)的所述上侧是蓝宝石A平面， -所述连接机构(4)是电绝缘的粘结材料， -所述连接机构(4)是福射能穿透的， -所述半导体本体(I)局部地与所述载体(3 )直接接触，并且 -所述粗化部(15)具有凸起部(15b)和凹陷部(15a)，其中所述连接机构(4)至少局部地设置在所述凹陷部(15a)中，并且所述凸起部(15b)的尖部局部地没有连接机构(4)。3.根据权利要求1所述的发光二极管芯片， 其中 -所述连接机构(4)是电绝缘的粘结材料， -所述连接机构(4)是福射能穿透的， -所述半导体本体(I)局部地与所述载体(3 )直接接触，并且 -所述粗化部(15)具有凸起部(I 5b)和凹陷部(15a)，其中所述连接机构(4 )至少局部地设置在...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢茨·赫佩尔，诺温·文马尔姆，马蒂亚斯·扎巴蒂尔，
申请(专利权)人：欧司朗光电半导体有限公司，
类型：
国别省市：