光电子器件和用于该光电子器件制造的方法技术

本发明专利技术涉及一种光电子半导体器件（10），其具有半导体本体（1）、介电层（2）、镜（3）和附加层（4）。所述半导体本体（1）具有用于产生电磁辐射的有源区（1c）、用于电接触的n型接触部（1a）和p型接触部（1b）。所述介电层（2）设置在半导体本体（1）和镜（3）之间。附加层（4）设置在半导体本体（1）和介电层（2）之间。此外，提出一种用于制造这种器件（10）的方法。

【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根据权利要求1所述的、具有半导体本体和镜的光电子半导体器件。此外，本专利技术涉及一种根据权利要求11所述的、用于制造这种半导体器件的方法。
技术介绍
在尤其构成为薄膜器件的常规光电子器件中，在器件中产生的光在薄的半导体本体中扩散，直至所述光被期望地耦合输出或不期望地吸收。因为，由于半导体的折射率高，每次射在I禹合输出面上的I禹合输出概率极其低，所述光长时间地在半导体本体中传播，由此提高吸收概率。这种器件的效率尤其与半导体本体中的辐射的吸收度相关。此外，这种半导体器件具有载体，半导体本体施加在所述载体上。因此光没有到达吸收光的载体中，在半导体本体和载体之间设置有镜。然而，这种镜具有小于100%的反射率，以至于在光射在镜上时，一定百分比的光被吸收。因此，为了提高在常规器件中的反射率而在镜和半导体本体之间例如设置有由SiN制成的层，所述层具有小的折射率以及仅微小的吸收特性。在此，高比例的光在半导体本体和SiN层的边界面上受到全反射，并且因此未到达镜，由此仅光的未受到全反射的部分经受在镜上的反射和其部分吸收。因为SiN层构成为是电绝缘的，所以对所述SiN层逐点地开口，因此实现到半导体本体中的馈电。然而，在SiN层的该开口过程中不利的是，能够局部地干扰位于所述SiN层之下的半导体本体。由此，到半导体本体的电接触连接变得困难。此外,局部干扰的半导体本体不具有用于位于其下方的半导体层的保护功能，以至于不利地能够通过不同的后续的过程步骤侵蚀所述半导体层。例如，在InGaAlP薄膜半导体本体中，在有源区上使用用于电流分配的AlGaAs层，所述AlGaAs层通过GaAs层保护。GaAs层为了形成小的吸收特性而构造为是极其薄的。如果GaAs层在制造过程中被干扰，那么位于其下的AlGaAs层在制造过程中暴露于化学试剂，因此所述AlGaAs层能够被侵蚀，进而能够不利地损坏器件的功能。
技术实现思路
本专利技术基于的目的是，在避免所述缺点的情况下提供一种光电子器件，所述光电子器件具有所述降低的吸收特性和取决于此而具有提高的效率。本专利技术还基于下述目的:提供一种特征在于简化的制造和更少的制造成本的光电子器件。此外，所述目的通过一种具有权利要求1所述的特征的光电子器件和一种具有权利要求11所述的特征的用于制造所述光电子器件的方法来实现。有利地，所述器件的和所述方法的改进方案是从属权利要求的主题。根据本专利技术，光电子半导体器件设计为:具有半导体本体、介电层、镜和附加层。半导体本体具有用于产生电磁辐射的有源区。此外，半导体本体具有用于电接触的η型接触部和P型接触部。介电层设置在半导体本体和镜之间。附加层设置在半导体本体和介电层之间。光电子器件尤其是实现将由以电气方式产生的能量转换成辐射发射或进行相反转换的器件。例如，光电子器件是发射辐射的器件。与常规器件相比，在半导体本体和介电层之间尤其设置有另外的层、即附加层。所述附加层的特征在于低的吸收特性。附加层在制造过程中、尤其在那应用的开口过程中保护半导体本体，使得不干扰或者基本上不可察觉地干扰所述半导体本体。在此，附加层的厚度构成为，使得能够保证对半导体本体进行充分保护。此外，附加层实现为，使得所述附加层能够以相对于半导体本体高的选择性来开口。 与没有这种附加层的常规器件相比，在根据本专利技术的半导体器件中能够有利地使用更小的P型接触部，因此能够在P型接触部中实现更低的吸收。此外，能够有利地构成具有镜反射特性的和良好连接特性的P型接触部，而在此在半导体本体中不引起干扰。优选地，附加层具有高的防潮性。由此，能够最小化在工作时湿气渗入位于所述附加层下的半导体本体中并且在那引起反应的危险。优选地，选择附加层的材料，使得能够提高电子状态和空穴状态的P接触部中的量子能，因此有利地实现进一步降低吸收。尤其，因此能够几乎避免或完全避免基本吸收。在一个改进方案中，在半导体本体和η型接触部之间设置有另一附加层。因此，这种附加层的优点是，也能够构成在半导体器件的η型侧上。半导体本体具有固定侧，借助于所述固定侧能够将半导体本体例如设置在载体上。半导体本体在与固定侧相对置的侧上具有辐射出射侧，由半导体本体发射的辐射的绝大部分从所述辐射出射侧射出。例如，半导体本体是表面发射的半导体本体。半导体本体的有源区有利地具有ρη结、双异质结构、单量子阱结构(SQW，singlequantum well)或多量子讲结构(MQW, multi quantum well)以用于产生福射。在此，名称量子阱结构不阐明在量子化维数方面的含义。因此，所述量子阱结构此外包括量子阱、量子线和量子点以及所述结构的任意组合。半导体本体、尤其有源区包含至少一个III/V族半导体材料、例如由材料体系InxGayAlh—yP、InxGayAl1-PyN 或 InxGayAlh—yAs,其中 O < x, y < I 且 x+y ^ I。III/V 族半导体材料特别适合于在紫外光谱范围中(InxGayAlnyNX经过可见光谱范围(尤其对于蓝光辐射至绿光辐射而言InxGayAlnyN ;或尤其对于黄光辐射至红光辐射而言InxGayAl1TyPX直至红外光谱范围中(InxGayAlmAs)产生辐射。半导体本体能够借助于P型接触部和η型接触部电接触。例如，半导体本体借助于导电的粘结剂、例如导电胶或导电的焊料固定在载体上。半导体本体的第二电接触部能够借助于接合线实现，所述接合线从半导体本体的η型接触部引到至载体的带状导线。作为材料，附加层优选具有InGaAlP或ΙηΑΙΡ，其中在此铝含量选择成，使得在由有源区发射的辐射的发射波长中不出现基本吸收。替选地，附加层能够具有GaP或贫铟的InGaAlP。此外，能够使用电介质、例如ZnO作为附加层的材料。有利地，这种介电的附加层具有小的折射率。介电层优选具有SiN、SiO或SiON。P型接触部优选具有例如是Au或Ag的金属。替选地，P型接触部也能够具有传导的电介质、例如ZnO、ITO或所述材料的组合。镜优选具有Au或Ag。附加层能够构成为是导电的。尤其，附加层能够包含导电的材料。然而，因为附加层不必强制具有电特性，所以附加层的材料也能够具有电绝缘的特性。半导体本体优选是LED。优选地，半导体本体是薄膜LED。在本申请的范围内，LED视作薄膜LED，在所述LED的制造期间，剥离下述生长层:半导体本体的半导体层序列例如外延地生长于所述生长层上。在一个改进方案中，P型接触部构成为是结构化的。因此，P型接触部不延伸超过半导体本体的整个基面，而仅局部地设置在半导体本体上。在一个改进方案中，P型接触部和镜构成为是一件式的。在该情况下，P型接触部和镜由相同材料制成，并且在制造过程中被共同施加。因此，在P型接触部和镜之间没有构成边界面。P型接触部和镜完全过渡到彼此中。替选地，镜和P型接触部构成为是两件式的。在该情况下，镜和P型接触部具有不同的材料。尤其，在镜和P型接触部之间构成边界面。在该情况下，能够根据需要的特性彼此独立地选择镜和P型接触部的材料。在一个改进方案中，在P型接触部的区域中，介电层具有留空部。如果P型接触部构成为是结构化的，那么介电层因此能够具有多个与P型接触部的结构大致全等的留空部。尤其能够穿过一个留本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.10.21 DE 102010049186.11.光电子半导体器件(10)，具有半导体本体(I)、介电层(2)、镜(3)和附加层(4)，其中 -所述半导体本体(I)具有用于产生电磁辐射的有源区(lc)、用于电接触的η型接触部(13)和？型接触部(113)， -所述介电层(2 )设置在半导体本体(I)和镜(3 )之间，并且 -所述附加层(4)设置在半导体本体(I)和介电层(2)之间。2.根据权利要求1所述的光电子器件， 其中所述附加层 (4)基于半导体材料，并且选择所述附加层(4)的带隙，使得没有出现在所述有源区(Ic)中产生的辐射的基本吸收， 其中所述附加层(4)直接存在于所述介电层(2)上，并且所述介电层(2)具有氮化硅、氧化硅或氮氧化硅或由其制成，并且所述镜(3)具有Ag或Au或带有Ag和Au的合金或由其制成。3.根据前述权利要求之一所述的光电子半导体器件， 其中所述P型接触部(Ib)构成为是结构化的。4.根据前述权利要求之一所述的光电子半导体器件， 其中所述附加层(4)是导电的或电绝缘的。5.根据前述权利要求之一所述的光电子器件， 其中在所述P型接触部(Ib)的区域中，所述附加层(4)具有留空部。6.根据前述权利要求之一所述的光电子器件， 其中所述P型接触部(Ib)和所述镜(3 )构成为是一件式的。7.根据权利要求1至5之一所述的光电子器件， 其中所述P型接触部(Ib)和所述镜(3)构成为是两件式的，和/或 其中在所述P型接触部(Ib)的区域中，所述介电层(2)具有留空部。8.根据前述权利要求之一所述的光电子半导体器件， 其中在所述镜(3 )和所述介电层(4 )之间设置有镜层(8 )，所述镜层在所述P型接触部(Ib)的区域中具有留空部。9.根据权利要求4、7...

【专利技术属性】
技术研发人员：沃尔夫冈·施密德，克里斯托夫·克伦普，阿尔瓦罗·戈麦斯伊格莱西亚斯，
申请(专利权)人：欧司朗光电半导体有限公司，
类型：
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