发光二极管芯片及其制造方法技术

详述了一种发光二极管芯片，其包括n导电区（1）、p导电区（2）、处于n导电区（1）与p导电区（2）之间的有源区（3）、处于p导电区（2）的远离有源区（3）的那侧处的镜面层（4）、以及被形成为具有电绝缘材料的绝缘层（5），其中镜面层（4）被设计成反射在有源区（3）中产生的电磁辐射，并且镜面层（4）具有穿孔（41），其中，镜面层（4）的侧面区域（4a）在穿孔（41）的区域中完全被绝缘层（5）覆盖。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】 详述了 ー种发光二极管芯片。此外，详述了 ー种用于制造发光二极管芯片的方法。ー个目的在于详述一种能够以特别简单的方式制造的发光二极管芯片。根据发光二极管芯片的至少ー个实施例，发光二极管芯片包括n导电区、p导电区和处于n导电区与p导电区之间的有源区。在这种情况下，导电区以及还有有源区优选地被形成为具有II1-V族化合物半导体材料。具体地，导电区和有源区可以被形成为具有氮基化合物半导体材料。III/V族化合物半导体材料包括第三主族的至少ー个元素(例如像B、Al、Ga、In`)以及第五主族的元素(例如像N、P、As)。具体地，术语“III/V族化合物半导体材料”涵盖包含第三主族的至少ー个元素以及第五主族的至少ー个元素的ニ元、三元或四元化合物的组，例如，氮化物和磷化物化合物半导体。这种ニ元、三元或四元化合物另外可以包括例如一种或多种掺杂剂和附加成分。在本上下文中，基于氮化物的化合物半导体材料是指半导体层序列或其至少ー部分，特别优选地是至少有源区和/或生长基底晶片，包括氮化物化合物半导体材料或由氮化物化合物半导体材料构成，优选地为AlnGamIni_n_mN，其中，0且n+m^ 10在这种情况下，所述材料不一定需要具有根据上述公式的数学上精确的成分。而是，所述材料可以包括例如一种或多种掺杂剂和附加成分。为了简便，然而，上述公式仅包括晶格的必要成分(Al、Ga、In、N)，即使这些成分可以由小量的其它物质部分地替代和/或补充。在这种情况下，在发光二极管芯片的操作期间，有源区被设置成例如根据UV辐射与红外辐射之间的频率范围来产生电磁辐射，特别是产生可见光。为此目的，有源区包括例如单量子阱结构或多量子阱结构。根据发光二极管芯片的至少ー个实施例，发光二极管芯片包括镜面层(miirorlayer)，该镜面层被布置在p导电区的远离有源区的那侧。镜面层被优选地设计成在p导电区的方向上反射在发光二极管芯片的操作期间在有源层中产生的电磁辐射。为此目的，镜面层可以包含金属或由金属构成。具体地，镜面层还可以包括共同形成镜面层的多个子层。在本实例中，镜面层优选地以导电方式实施。根据发光二极管芯片的至少ー个实施例，镜面层具有穿孔，其中镜面层的侧面区域在穿孔的区域中完全被绝缘层覆盖，所述绝缘层被形成为具有电绝缘材料。穿孔具有镜面层中的完全去除镜面层的至少ー个位置。因此，穿孔构成镜面层中的开ロ。在穿孔的区域中，镜面层具有邻接穿孔的至少ー个侧面区域。穿孔被布置在镜面层中，例如其方式为使得镜面层横向地包围穿孔。然后，穿孔通过镜面层的该至少ー个侧面区域朝向镜面层来定界。根据发光二极管芯片的至少ー个实施例，所述侧面区域完全被绝缘层覆盖，该绝缘层由电绝缘材料构成。也就是说，绝缘层将镜面层的侧面区域以电的方式钝化。如果在这种情况下镜面层具有面向穿孔的(也就是说，横向地将穿孔定界)多个侧面区域，于是，优选地镜面层的所有侧面区域在穿孔的区域中完全被绝缘层覆盖。換言之，镜面层通过绝缘层朝向穿孔以电的方式钝化。绝缘层优选地具有与镜面层相同的厚度，也就是说，绝缘层优选地不在竖直方向上突出超过镜面层。竖直方向是关于镜面层的主延伸平面横向或垂直延伸的方向。平行于镜面层的主延伸平面的方向被指定为横向方向。根据发光二极管芯片的至少ー个实施例,发光二极管芯片包括n导电区、p导电区、以及处于n导电区与p导电区之间的有源区。此外，发光二极管芯片在p导电区的远离有源区的那侧具有镜面层。此外，发光二极管芯片包括形成有电绝缘材料的绝缘层。在这种情况下，镜面层被设计成反射在有源区中产生的电磁辐射，镜面层具有穿孔，其中镜面层的侧面区域在穿孔的区域中完全被绝缘层覆盖。在这种情况下，证明绝缘层不仅在发光二极管芯片的操作期间，而且具体还在发光二极管芯片的制造期间作为电绝缘层是有用的。通过绝缘层，中空凹槽或底切或圆角可以被形成在发光二极管芯片的包含导电区和有源区的半导体主体的边缘区域中，在该中空凹槽中可以布置用于保护镜面层的钝化层。根据发光二极管芯片的至少ー个实施例，镜面层的其余外部区域没有绝缘层。也就是说，绝缘层仅被布置在镜面层处的穿孔的区域中。具体地，绝缘层可以在此处于与镜面层直接接触。相比较，镜面层的外部区域的其他区域没有绝缘层。通过举例的方式，在制造发光二极管芯片的过程中，从镜面层的外部区域的其他区域中去除绝缘层。根据发光二极管芯片的至少ー个实施例，绝缘层可以通过磷酸，特别是正磷酸(H3P04)来蚀刻。这证明是特别有利的，由于以这种方式在发光二极管芯片的制造期间，可以与同样可以通过磷酸(特别是正磷酸)蚀刻的半导体材料共同地去除绝缘层。根据发光二极管芯片的至少ー个实施例，绝缘层被形成为具有无定形陶瓷材料或由无定形陶瓷材料构成。在这种情况下，具体地，无定形氧化铝(A1203)的使用证明是特别有利的，由于可以使用磷酸(特别是正磷酸)特别容易地去除该材料。绝缘层例如通过溅射或气相沉积来制造。在这种情况下，“通过溅射制造”还具体指定实质特征，由于通过溅射制造的层可以例如通过电子显微镜执行的检查而与区别制造的层区分开。根据发光二极管芯片的至少ー个实施例，镜面层中的穿孔邻接下述开ロ:该开ロ延伸穿过P导电区和有源区正好进入或远至n导电区。換言之，开ロ被形成为穿过p导电区和有源区，该开ロ可以延伸远至或正好进入n导电区。在这种情况下，开ロ不完全穿透n导电区。开ロ被布置，其方式为使得开ロ邻接穿孔，以使得穿孔和开ロ形成连续的切ロ，该连续的切ロ从镜面层开始延伸远至或正好进入n导电区。在这种情况下，穿孔和开ロ优选地彼此独立地且关于彼此合轴地制造。穿孔和开ロ可以在横向方向上具有相同尺寸。根据发光二极管芯片的至少ー个实施例，穿孔和开ロ填充有导电材料，其中绝缘层被布置在导电材料与镜面层之间。也就是说，绝缘层以电绝缘方式将导电材料与镜面层分隔开。因此，在导电材料与镜面层之间不存在直接的电连接。穿孔和开口中的导电材料优选地用于在n侧与发光二极管芯片进行接触。也就是说，导电材料处于与发光二极管芯片的n导电半导体材料导电接触。在这种情况下，导电材料可以由金属形成或形成为具有金属，该金属在发光二极管芯片的操作期间对在有源区中产生的电磁辐射是反射性的。換言之，导电材料可以连接到发光二极管芯片的另一镜面或形成发光二极管芯片的另ー镜面。根据发光二极管芯片的至少ー个实施例，发光二极管芯片具有辐射通过区域，该辐射通过区域由n导电区的远离p导电区的外部区域在ー些地方形成。也就是说，发光二极管芯片在操作期间发出的大部分或全部电磁辐射通过由n导电区的外部区域形成的辐射通过区域。该辐射例如从此处通过以到达发光二极管芯片的辐射出射区域，该辐射出射区域由钝化层的远离n导电区的外部区域形成。在这种情况下，在发光二极管芯片的操作期间用于给有源区通电的电流分布优选被实现在由n导电区的外部区域形成的辐射通过区域下方。也就是说，具体地，发光二极管芯片在辐射通过区域处没有会吸收入射的电磁辐射的接触区域或电流分布结构。根据发光二极管芯片的至少ー个实施例，镜面层包含银或镜面层由银构成。银是在电场中易于迁移-易于所谓的电磁辐射-的金属。在这里描述的发光二极管芯片的情况下，可以以特别简单的方式保护镜面层免受水分的影响。为此目的，通过举例的方式，介电的电本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.09.10 DE 102010044986.51.一种发光二极管芯片，包括: -n导电区(I)； -P导电区(2)； -有源区(3)，所述有源区(3)处于所述n导电区(I)与p导电区(2)之间； -镜面层(4)，所述镜面层(4)处于所述p导电区(2)的远离所述有源区(3)的那侧；以及 -绝缘层(5)，所述绝缘层(5)被形成为具有电绝缘材料，其中 -所述镜面层(4)被设计成反射在所述有源区(3)中产生的电磁辐射；以及 -所述镜面层(4)具有穿孔(41)，其中，所述镜面层(4)的侧面区域(4a)在所述穿孔(41)的区域中完全被所述绝缘层(5)覆盖。2.根据前述权利要求所述的发光二极管芯片， 其中，所述镜面层(4)的其余外部区域没有所述绝缘层(5 )。3.根据前述权利要求所述的发光二极管芯片， 其中，所述绝缘层(5)能够通过正磷酸来蚀刻。4.根据前述权利要求中任ー项所述的发光二极管芯片， 其中，所述绝缘层(5)由 无定形陶瓷材料构成。5.根据前述权利要求中任ー项所述的发光二极管芯片， 其中，所述绝缘层(5)被形成为具有无定形A1203或由无定形A1203构成。6.根据前述权利要求中任ー项所述的发光二极管芯片， 其中，所述穿孔(41)邻接开ロ(8)，所述开ロ(8)延伸穿过所述p导电区(2)和所述有源区(3)、正好进入所述n导电区(I)中或远至所述n导电区(I)。7.根据前述权利要求中任ー项所述的发光二极管芯片， 其中，所述穿孔(41)和所述开ロ(8)填充有导电材料(6)，其中，所述绝缘层(5)被布置在所述导电材料(6 )与所述镜面层(4 )之间。8.根据前述权利要求中任ー项所述的发光二极管芯片，包括 -辐射通过区域(102)，所述辐射通过区域(102)由所...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢茨·赫佩尔，
申请(专利权)人：欧司朗光电半导体有限公司，
类型：
国别省市：