專利名稱：光電子半導(dǎo)體芯片的制作方法
光電子半導(dǎo)體芯片
本發(fā)明涉及光電子半導(dǎo)體芯片，特別涉及發(fā)射輻射的半導(dǎo)體芯片。 本發(fā)明的一個(gè)目的是提供改進(jìn)的光電子半導(dǎo)體芯片，特別是具有增
加的耦合輸出(couple-out)效率的半導(dǎo)體芯片。
通過具有獨(dú)立專利權(quán)利要求的特征的半導(dǎo)體芯片來實(shí)現(xiàn)該目的。從 屬專利權(quán)利要求涉及有利的實(shí)施方案。
根據(jù)至少一個(gè)實(shí)施方案，光電子半導(dǎo)體芯片包括具有適于產(chǎn)生輻射 的有源區(qū)的半導(dǎo)體層序列，其中，半導(dǎo)體層序列優(yōu)選具有橫向主延伸方 向。半導(dǎo)體層序列優(yōu)選布置在襯底上。襯底可包括在其上生長(特別是 外延生長)半導(dǎo)體層序列的生長襯底，或者可例如通過圖案化或某種其 它處理由所述生長襯底形成或由其來具體實(shí)現(xiàn)。特別地，襯底可被減薄。 通過減薄襯底有利地減小芯片的結(jié)構(gòu)高度。優(yōu)選地，襯底，特別是例如 處理、減薄的襯底在力學(xué)上使半導(dǎo)體層序列穩(wěn)定化。
根據(jù)至少一個(gè)實(shí)施方案，半導(dǎo)體層序列特別是有源區(qū)包含或基于氮 化物化合物半導(dǎo)體材料。
在本文中，"基于氮化物化合物半導(dǎo)體材料"是指半導(dǎo)體層序列或 其至少一個(gè)層包含氮化物in/V化合物半導(dǎo)體材料，優(yōu)選AlnGaJni-n-fflN， 其中0《n《l， 0《m《l,并且n+m《1。這里優(yōu)選n#0和/或m tO的情況。還 優(yōu)選i^l和/或n^O的情況。在這種情況下，所述材料不必具有根據(jù)上 述公式在數(shù)學(xué)上精確的組成。而是，它可具有基本上不改變ALGaJn^n_mN 材料的特征物理性能的一種或更多種摻雜劑和添加成分。但是，出于簡 化的原因，上式僅包含晶格的基本成分(Al、 Ga、 In、 N)，盡管它們可 部分地被少量的其它物質(zhì)置換。
氮化物化合物半導(dǎo)體材料特別適于產(chǎn)生在紫外和可見光鐠范圍特 別是從藍(lán)色到綠色光鐠范圍中的輻射。
對于基于氮化物化合物半導(dǎo)體材料的半導(dǎo)體層序列，包含碳化硅 (SiC)、氮化鎵(GaN)、氮化鋁(A1N)或藍(lán)寶石的襯底特別適于用作
(生長)襯底。
根據(jù)至少一個(gè)實(shí)施方案，有源區(qū)包括單或多量子阱結(jié)構(gòu)。在本申請 的上下文中，表述量子阱結(jié)構(gòu)包括其中由于限域效應(yīng)而導(dǎo)致電荷載流子 可經(jīng)受或優(yōu)選經(jīng)受其能態(tài)量子化的任何結(jié)構(gòu)。特別地，表述量子阱結(jié)構(gòu) 不包括關(guān)于量子化的維度的指示。因此它特別包含量子阱、量子線和量 子點(diǎn)以及這些結(jié)構(gòu)的任意組合。量子阱結(jié)構(gòu)特別適于以高內(nèi)部量子效率 產(chǎn)生輻射。
根據(jù)至少一個(gè)實(shí)施方案，襯底對于在有源區(qū)中產(chǎn)生的輻射是輻射透 射性的。特別地，可以由對于所產(chǎn)生的輻射為透射性的材料來形成襯底。 與明顯吸收性的襯底相比，這有利于通過襯底將輻射從半導(dǎo)體芯片耦合 輸出。半導(dǎo)體芯片可由此以簡化的方式形成為體積發(fā)射器。在體積發(fā)射 器的情況下，與表面發(fā)射器即主要通過半導(dǎo)體層序列的表面、特別是單
個(gè)表面從芯片耦合輸出輻射、例如從芯片耦合輸出90%或更多的輻射的 半導(dǎo)體芯片不同，還通過襯底從芯片耦合輸出大比例的輻射。與表面發(fā) 射器相比，在體積發(fā)射器的情況下，半導(dǎo)體芯片的耦合輸出區(qū)域上的表 面亮度降低，其中，由于耦合輸出區(qū)域上的降低的表面亮度，其中包含 半導(dǎo)體芯片的輻射透射性封裝的變色或混濁(由于高的亮度所導(dǎo)致)例 如褐變的風(fēng)險(xiǎn)減少。
在半導(dǎo)體芯片用于產(chǎn)生高能量、相對短波例如藍(lán)色或紫外輻射的情 況下，這是特別有利的。例如對于基于氮化物化合物半導(dǎo)體的半導(dǎo)體芯 片，常常是這種情況。包含反應(yīng)樹脂例如環(huán)氧樹脂或丙烯酸樹脂的封裝 在高能輻射的照射下特別迅速地變混濁，使得體積發(fā)射器在此提供特別 的優(yōu)點(diǎn)。通過包含硅氧烷或硅樹脂并且以增加的輻射穩(wěn)定性為特征的封 裝，可更大程度地減少輻射導(dǎo)致封裝的變色或混濁的風(fēng)險(xiǎn)。
優(yōu)選地，半導(dǎo)體芯片在半導(dǎo)體層序列和襯底之間沒有例如以金屬方 式形成(embodied)的或形成為布拉格鏡的反射體，由此有利于輻射從 半導(dǎo)體層序列進(jìn)入襯底并由此有利于體積發(fā)射器的形成。
根據(jù)至少一個(gè)實(shí)施方案，形成襯底的表面特別是面對半導(dǎo)體層序列 的襯底的側(cè)面和/或表面作為半導(dǎo)體芯片的輻射耦合輸出區(qū)域。如果形 成面對半導(dǎo)體層序列的襯底表面作為輻射引出區(qū)域，那么未被半導(dǎo)體層
序列覆蓋的所述表面的部分區(qū)域優(yōu)選形成所述表面的耦合輸出區(qū)域。
根據(jù)至少一個(gè)實(shí)施方案，襯底的折射率大于或等于有源區(qū)的折射 率，和/或襯底的折射率大于或等于所述層序列的在面對襯底一側(cè)上的 結(jié)束半導(dǎo)體層序列的半導(dǎo)體層的折射率，特別是限定所述半導(dǎo)體層序列
邊界的所述層序列的半導(dǎo)體層的折射率。由于在與襯底的界面上的反射 減少或全反射可忽略，因此可有利于將輻射從半導(dǎo)體層序列輻射傳遞到 襯底中。對于有源區(qū)的折射率，如果適當(dāng)?shù)脑?，可使用形成有源區(qū)的各 層的折射率的平均值，例如算術(shù)或幾何平均值。
對于氮化物化合物半導(dǎo)體材料，包含SiC或GaN的襯底是特別合適 于折射率的以上關(guān)系。
根據(jù)至少一個(gè)實(shí)施方案，半導(dǎo)體芯片具有側(cè)表面，其中，側(cè)表面優(yōu) 選具有相對于半導(dǎo)體層序列的橫向主延伸方向成斜角的側(cè)表面區(qū)域和/ 或切口 ( cutout )。所述側(cè)表面優(yōu)選由襯底的側(cè)表面形成。此外，該側(cè) 表面優(yōu)選沿側(cè)向限定半導(dǎo)體芯片的邊界。切口優(yōu)選從沿半導(dǎo)體層序列的 方向遠(yuǎn)離半導(dǎo)體層序列的襯底表面延伸，特別是從所述表面開始。
通過切口和/或成斜角的側(cè)表面，可增加在半導(dǎo)體層序列中產(chǎn)生并 直接地(即沒有在襯底中的(多次)反射的情況下)通過切口和/或側(cè) 表面從襯底耦合輸出的輻射的比例。由此有利地增加通過襯底耦合輸出 的輻射功率并因此增加光電子半導(dǎo)體芯片的耦合輸出效率。在這種情況 下，證明成斜角的側(cè)表面區(qū)域與半導(dǎo)體層序列形成銳角是特別合適的。
特別是在成斜角的側(cè)表面的成斜角的區(qū)域中，隨著到半導(dǎo)體層序列 的距離增加，襯底可逐漸變細(xì)。為此，側(cè)表面有利地以適當(dāng)?shù)姆绞匠市?角。在襯底逐漸變細(xì)的區(qū)域中和/或在切口的區(qū)域中，側(cè)表面可具有樓 梯狀結(jié)構(gòu)或者是彎曲的。
特別地，可在從晶片組件(assemblage)將芯片單一化(singuating) 的過程中，通過例如鋸片的適當(dāng)分離工具(優(yōu)選根據(jù)切口和/或斜角確 定形狀)制造斜角和/或切口部分?？梢虼讼鄳?yīng)地鋸開襯底。
可通過相對于半導(dǎo)體層序列傾斜地延伸的側(cè)表面區(qū)域并且優(yōu)選通 過該側(cè)表面的其它側(cè)表面區(qū)域形成切口。優(yōu)選地，所述其它側(cè)表面區(qū)域
相對于主延伸方向以一定的角度傾斜，但與首先提到的側(cè)表面區(qū)域不 同，或者基本上垂直于半導(dǎo)體層序列特別是主延伸方向延伸。當(dāng)從半導(dǎo) 體層序列看時(shí)，所述其它側(cè)表面區(qū)域優(yōu)選設(shè)置在首先提到的側(cè)表面區(qū)域 的下游。
根據(jù)至少一個(gè)實(shí)施方案，襯底在遠(yuǎn)離半導(dǎo)體層序列的一側(cè)的橫截面 比在面對半導(dǎo)體層序列的 一側(cè)的橫截面小。
優(yōu)選地，襯底具有兩個(gè)側(cè)表面，其中，從遠(yuǎn)離半導(dǎo)體層序列的襯底 表面開始的這些側(cè)表面的兩個(gè)側(cè)表面區(qū)域沿基本上相互平行、例如相互
形成小于等于5。特別是小于等于2。的角度或相互平行的半導(dǎo)體層序列 的方向延伸?？赏ㄟ^安裝工具在基本上平行的側(cè)表面上以簡化的方式抓 住這種半導(dǎo)體芯片，所述安裝工具例如為用于在外部連接導(dǎo)體、如用于 有線輻射部件或表面可安裝部件的外部連接導(dǎo)體上安裝芯片的安裝工 具。
此外，襯底可在半導(dǎo)體層序列的一部分上具有與半導(dǎo)體層序列的橫 向主延伸方向基本上相垂直的側(cè)表面區(qū)域，例如偏離直角5?；蚋　⑻?別是2?；蚋』蛘吲c所述橫向主延伸方向垂直的側(cè)表面區(qū)域。該側(cè)表面 區(qū)域優(yōu)選合并到切口和/或成斜角的側(cè)面區(qū)域中。換句話說，當(dāng)從半導(dǎo) 體層序列觀看時(shí)，成斜角的側(cè)表面區(qū)域和/或切口優(yōu)選設(shè)置在垂直或基 本上垂直延伸的側(cè)表面區(qū)域的下游。
根據(jù)至少一個(gè)實(shí)施方案，半導(dǎo)體芯片具有輻射透射性并且導(dǎo)電的接
觸層。由于該接觸層對于在有源區(qū)中產(chǎn)生的輻射的輻射透射性，因此從
半導(dǎo)體芯片耦合輸出的輻射可增加。接觸層有利地與半導(dǎo)體層序列的有
源區(qū)電連接。優(yōu)選地，接觸層(特別是在整個(gè)區(qū)域之上和/或直接地) 連接半導(dǎo)體芯片。
根據(jù)至少一個(gè)實(shí)施方案，接觸層包含輻射透射性并且導(dǎo)電的氧化物 (TC0:透明導(dǎo)電氧化物)，特別是金屬氧化物，例如為諸如InO的銦錫 氧化物、諸如Sn02的錫氧化物、諸如InSnO的氧化銦錫(ITO)或諸如 ZnO的鋅氧化物。輻射透射性的導(dǎo)電氧化物的特征在于高的輻射透射性 同時(shí)沿橫向具有高的導(dǎo)電率。通過與接觸層電連接的例如基于金屬或合 金的連接件，可在比較小的區(qū)域上促使電流進(jìn)入接觸層中。所述的電流
可以以較低的電阻在接觸層中均勻地橫向分布，并在較大的區(qū)域上注入 半導(dǎo)體層序列中。
包含TC0的接觸層可沿橫向具有大于或等于40Dsq的導(dǎo)電率、優(yōu)選 大于或等于lOOQsq的導(dǎo)電率、特別優(yōu)選大于或等于200Qsq的導(dǎo)電率。
為了增加沿橫向的導(dǎo)電率，接觸層可被摻雜。例如，Al適于用作氧 化鋅的摻雜劑，而Sb例如適于氧化錫。
對于沿橫向的高導(dǎo)電率，包含TCO的接觸層，特別是包含氧化銦錫 的接觸層，優(yōu)選例如以氧缺陷的形式具有亞化學(xué)計(jì)量的組成。
包含ITO的接觸層可進(jìn)一步包含銦缺陷。銦缺陷可至少部分地被錫 占據(jù)。這種實(shí)施方案特別適合于沿橫向的高導(dǎo)電率。
優(yōu)選地，包含ITO的接觸層中氧化銦比例大于氧化錫比例。
結(jié)果，可以以簡化的方式總體獲得n導(dǎo)電類型的接觸層。
ITO或氧化鋅特別適于與p-導(dǎo)電半導(dǎo)體材料形成電接觸。氧化錫特 別適于與n-導(dǎo)電半導(dǎo)體材料形成接觸。通過輻射透射性的導(dǎo)電氧化物， 能夠形成輻射透射性的接觸層作為具有高的橫向?qū)щ娐实碾娏鲾U(kuò)散層， 該電流擴(kuò)散層有利于良好的、優(yōu)選無勢壘的電接觸特別是歐姆接觸，也 就是說，有利于在接觸層和半導(dǎo)體層序列之間具有基本上線性的電流-電壓特性的接觸。
為了將電流均勻地施加到半導(dǎo)體層序列中，接觸層有利地形成為連
續(xù)的(特別是不間斷的)層。此外，接觸層覆蓋在半導(dǎo)體層序列之上或 覆蓋半導(dǎo)體層序列，如果適當(dāng)?shù)脑?，?yōu)選完全地與具有較小面積的邊緣
側(cè)切口分開。
優(yōu)選地，接觸層布置在半導(dǎo)體層序列的遠(yuǎn)離襯底的表面上，和/或， 接觸層鄰接半導(dǎo)體層序列的p導(dǎo)電半導(dǎo)體層。
根據(jù)至少一個(gè)實(shí)施方案，在接觸層和有源區(qū)之間形成隧道接觸 (tunnel contact )。隧道接觸可特別地布置在接觸層和有源區(qū)之間。 隧道接觸優(yōu)選具有以單塊方式集成到半導(dǎo)體層序列中的一個(gè)或多個(gè)(特
別是摻雜的)隧道接觸層。
隧道接觸的隨道接觸層優(yōu)選特別是直接地鄰接接觸層。在半導(dǎo)體芯
片的操作中，與省卻隧道接觸層的半導(dǎo)體芯片相比，通過有源區(qū)和接觸
層之間的隧道接觸層，能夠降低接觸層/半導(dǎo)體層序列的結(jié)上的電壓降
("損失電壓")。隧道接觸層優(yōu)選具有與鄰接隧道接觸的半導(dǎo)體層序列 的半導(dǎo)體層不同的導(dǎo)電類型。如果例如以p導(dǎo)電方式形成所述半導(dǎo)體層，
那么以n導(dǎo)電方式形成隧道接觸層。隧道接觸層優(yōu)選直接鄰接接觸層。 對于半導(dǎo)體芯片的預(yù)定的操作電壓，由于通過隧道接觸減少電壓損失，
因此在有源區(qū)中轉(zhuǎn)變成輻射功率的電功率可增加。
隧道接觸層優(yōu)選具有30nm或更小、特別是優(yōu)選20nm或更小的厚度。 此外，隧道接觸層的厚度優(yōu)選大于或等于3nffl。這種厚度已被證明是特 別有利的。
隧道接觸優(yōu)選包含其他隧道接觸層。通過所述其他隧道接觸層，可 更大程度上地減少在半導(dǎo)體芯片的操作中的電壓損失。
關(guān)于厚度，優(yōu)選根據(jù)對于以上的隧道接觸層詳述的厚度范圍來形成 所述其他的隧道接觸層。
如果隧道接觸包含多個(gè)隧道接觸層，那么以單塊方式集成到半導(dǎo)體 層序列中的兩個(gè)隧道接觸層優(yōu)選具有不同的導(dǎo)電類型。
所述其它隧道接觸層優(yōu)選具有與在有源區(qū)的一部分上鄰接隧道接 觸(特別是所述其它隧道接觸層)的半導(dǎo)體層序列的半導(dǎo)體層相同的導(dǎo) 電類型。作為例子，所述其它隧道接觸層為此以p導(dǎo)電方式形成。
優(yōu)選以高度摻雜的方式(P+或n+)形成摻雜的隧道接觸層。因此， 隧道接觸層中的摻雜劑濃度可為lxl0"cm-3或更大、優(yōu)選lxl(Tcm—3或更 大。
隧道接觸還優(yōu)選形成為具有兩個(gè)不同導(dǎo)電類型的以單塊方式集成 的隧道接觸層作為隧道二極管(tunnel diode)。
當(dāng)在沒有插入的隧道結(jié)例如在接觸層和半導(dǎo)體層序列之間的關(guān)鍵 阻擋pn結(jié)(blocking pn junction)的情況下，在接觸層和半導(dǎo)體層
序列之間的勢壘比較高時(shí)，隧道接觸是特別有利的。
這種明顯阻礙電荷載流子進(jìn)入半導(dǎo)體層序列中或明顯有助于損失
電壓的阻擋pn結(jié)可在接觸層的n導(dǎo)電TC0 (例如n導(dǎo)電IT0)與半導(dǎo)體
層序列的直接鄰接所述接觸層的p導(dǎo)電半導(dǎo)體層(例如基于氮化物化合 物半導(dǎo)體的層)之間形成。
通過隧道接觸，可以以簡單的方式在接觸層和半導(dǎo)體層序列之間制 造具有比較低的電壓損失的電接觸，特別是具有歐姆電流-電壓特性的 接觸。
根據(jù)至少一個(gè)實(shí)施方案，在隧道接觸層和有源區(qū)之間布置中間層。 優(yōu)選以未摻雜的方式形成中間層。中間層可形成為勢壘層，該勢壘層防 礙或完全阻擋摻雜劑從隧道接觸層通過勢壘層或通過勢壘層擴(kuò)散到隧 道接觸層中。作為例子，中間層可用作例如Mg的受體的勢壘層，利用 該受體摻雜布置在遠(yuǎn)離暖道接觸層的半導(dǎo)體層序列的一側(cè)上(特別是遠(yuǎn) 離隧道接觸層的中間層的一側(cè)上)的半導(dǎo)體層摻雜。
摻雜劑擴(kuò)散到隧道接觸層中，特別是從具有與隧道接觸層的導(dǎo)電類
隧道接觸層的電流承載能力，并由此降低芯片的電流承載能力，并因此 (伴隨地)導(dǎo)致芯片在常規(guī)的操作中失效。中間層優(yōu)選集成到隧道接觸 中，并且特別優(yōu)選布置在具有不同的導(dǎo)電類型的兩個(gè)隧道接觸層之間。
隧道接觸層中的勢壘層。' 、 此外，中間層優(yōu)選具有10nm或更小的厚度。
如果適當(dāng)?shù)脑?，隧道接觸的隧道接觸層還可形成為多層結(jié)構(gòu)，例如， 形成為超晶格結(jié)構(gòu)。
作為設(shè)置具有不同導(dǎo)電類型的兩個(gè)隧道接觸層的隧道接觸的替代 方案，如果適當(dāng)?shù)脑?，也可以在接觸層和半導(dǎo)體主體之間形成優(yōu)選為歐 姆接觸的良好電接觸，而沒有隧道接觸。
特別地，為此，可在半導(dǎo)體主體中布置鄰接輻射透射性接觸層的連 接層(connection layer )。所述連接層被有利地最優(yōu)化，用于與輻射
透射性接觸層形成接觸。優(yōu)選以摻雜的方式形成連接層。為了形成與接 觸層的接觸，已證明連接層在面對接觸層的 一側(cè)并且特別是在連接層的 鄰接接觸層的接觸區(qū)域中具有與布置在更遠(yuǎn)離接觸層的連接層的區(qū)域 并且特別是更接近有源區(qū)的區(qū)域不同的摻雜劑濃度是特別有利的。優(yōu)選 地，連接層中的摻雜劑濃度在接觸層的 一部分上比在有源區(qū)的 一部分上 更大。
連接層中不同摻雜劑濃度可特別地明顯地相互偏離。兩種摻雜劑濃
度優(yōu)選相互偏離30%或更大、特別優(yōu)選40%或更大。在接近接觸層的區(qū) 域特別是直接接觸區(qū)域中，連接層中摻雜劑濃度可為連接層的更遠(yuǎn)離接 觸層和布置為更接近有源區(qū)的區(qū)域中摻雜劑濃度的1. 3倍或更大、優(yōu)選 1. 4倍或更大。
連接層優(yōu)選包含氮化物化合物半導(dǎo)體材料。例如，連接層可包含例 如GaN或由其構(gòu)成。此外，優(yōu)選形成連接層，使得它以p導(dǎo)電方式被摻 雜。已證明使用Mg作為p型摻雜的受體是特別合適的。
連接層中摻雜劑濃度為3xl019cm—3或更高、例如為3xlO"CDf3 5xl(Tcm—3已被證明特別適于接觸層和連接層之間的低接觸電阻。在遠(yuǎn)離 接觸層的連接層的區(qū)域中，所述連接層可具有2xl0"cm—3或更低的摻雜 劑濃度。特別是在與橫向主延伸方向垂直的方向上，與摻雜劑濃度在整 個(gè)層上均勻地較高的情況相比，在與關(guān)于接觸層的邊界區(qū)域相比時(shí)連接 層內(nèi)的摻雜劑濃度降低的情況下，連接層中的自由電荷載流子的濃度以 及由此沿有源區(qū)的方向的導(dǎo)電率可更高。但是，關(guān)于接觸層的接觸區(qū)域 中高摻雜劑濃度使得相對于有源區(qū)更容易形成接觸層的低電阻、并因此 低損失的電接觸。特別地，可由此以簡化的方式獲得與半導(dǎo)體主體的歐 姆電接觸。
連接層的厚度可以為30nm或更大，特別是優(yōu)選50nm或更大或者甚 至100nm或更大。
根據(jù)至少一個(gè)實(shí)施方案，半導(dǎo)體芯片具有電連接，該電連接件優(yōu)選 與輻射透射性導(dǎo)電接觸層進(jìn)行電連接。所述連接件可形成為接合焊盤， 也就是說用于與接合線相接觸。優(yōu)選地，所述連接件包含例如Au的金 屬。特別地可以以金屬的方式或以基于合金的方式形成所述連接件。所
述連接件有利地與有源區(qū)電連接。
優(yōu)選地，半導(dǎo)體芯片的連接件布置在遠(yuǎn)離襯底的半導(dǎo)體層序列的一 側(cè)和/或遠(yuǎn)離半導(dǎo)體層序列的接觸層的一側(cè)。
根據(jù)至少一個(gè)實(shí)施方案，在所述電連接件和半導(dǎo)體層序列之間，特 別是在接觸層和所述連接件之間布置反射體層。反射體層優(yōu)選包含例如
Al或Ag的金屬。這些金屬的特征在于對于短波輻射具有特別高的反射 率。優(yōu)選以金屬的方式或以基于合金的方式形成反射體層。
通過反射體層，可減少所述連接件中輻射的吸收。此外，輻射可通 過反射體層反射回到半導(dǎo)體層序列中并從半導(dǎo)體芯片耦合輸出，而不是 可能在所述連接件中被吸收。結(jié)果，能夠增加半導(dǎo)體芯片的耦合輸出效 率，即在半導(dǎo)體芯片中產(chǎn)生的輻射功率與從半導(dǎo)體芯片耦合輸出的輻射 功率之比。
根據(jù)至少一個(gè)實(shí)施方案，在所述連接件和接觸層之間、優(yōu)選在反射 體層和接觸層之間配置粘接促進(jìn)層。粘接促進(jìn)層優(yōu)選增加所述連接件和 /或反射體層與半導(dǎo)體芯片的粘接，特別是反射體層與接觸層的粘接。
粘接促進(jìn)層優(yōu)選包含例如Pd或Pt的金屬，并特別優(yōu)選以金屬的方 式或以基于合金的方式形成。
為了使得在粘接促進(jìn)層中吸收的輻射功率有利地保持較低，優(yōu)選以 透明或半透明的方式形成粘接促進(jìn)層。粘接促進(jìn)層的厚度優(yōu)選為小于 3nm、特別優(yōu)選小于lnm?？梢蕴貏e地以島狀方式(優(yōu)選用多個(gè)粘接促進(jìn) 島)形成粘接促進(jìn)層。對于促進(jìn)粘接來說，連續(xù)的層是不必要的。
根據(jù)至少一個(gè)實(shí)施方案，半導(dǎo)體芯片形成為發(fā)光二極管 (luminescence diode )， 例如發(fā)光二極管(light-emitting diode) 或激光二極管，其中，體積發(fā)射器(volume emitter)的實(shí)施方案對于 發(fā)光二極管當(dāng)然是特別有利的。
根據(jù)至少一個(gè)實(shí)施方案，半導(dǎo)體芯片包含優(yōu)選與有源區(qū)電連接的反 電連接件(electrical counter-connection)?？赏ㄟ^所述電連接件和 反電連接件制成與半導(dǎo)體芯片的電接觸。所述反連接件優(yōu)選包含金屬并 且特別優(yōu)選以金屬的方式或以基于合金的方式形成。
此外，所述電連接件和反電連接件優(yōu)選布置在半導(dǎo)體層序列的相反 的兩側(cè)。半導(dǎo)體芯片可因此具有在所述電連接件和反電連接件之間沿垂 直方向?qū)щ姷慕Y(jié)構(gòu)。這有利于簡單可靠地將半導(dǎo)體芯片安裝在外部連接 導(dǎo)體上。
與兩個(gè)連接件均布置在半導(dǎo)體層序列的同 一側(cè)的配置相比，可由此
在半導(dǎo)體芯片的制造中選擇較小的芯片布置網(wǎng)(chip grid)，由此-從 半導(dǎo)體晶片的半導(dǎo)體層結(jié)構(gòu)-能夠獲得比在半導(dǎo)體層序列的同 一側(cè)布 置所述電連接件和反電連接件的半導(dǎo)體芯片的情況下數(shù)量更多的用于 各單個(gè)半導(dǎo)體芯片的半導(dǎo)體層序列。由于連接件布置，連接件的后一種
布置需要更大面積的半導(dǎo)體層序列，用于單個(gè)芯片。通過在半導(dǎo)體層序 列的不同側(cè)上布置連接件，相比之下能夠減少半導(dǎo)體層序列的面積。因 此增加由半導(dǎo)體晶片得到的半導(dǎo)體芯片的產(chǎn)量。
優(yōu)選地，半導(dǎo)體芯片的反電連接件布置在遠(yuǎn)離半導(dǎo)體層序列的襯底 表面上。為了使反電連接件與有源區(qū)電連接，有利地以導(dǎo)電的方式形成 襯底。如果適當(dāng)?shù)脑?，為此，可以例如以摻雜氮的SiC襯底的形式適當(dāng) 地對襯底進(jìn)行摻雜。
這種反電連接件有利于例如通過粘接劑接合或焊接將芯片電連接
導(dǎo)體上。表面可安裝元件可以以特別地簡單且節(jié)省空間的方式安裝在例 如印刷電路板的外部元件栽體上。通過在半導(dǎo)體層序列的不同側(cè)上布置 的芯片的電連接件和反電連接件，可能的附加引線接合可被省去，這是 因?yàn)檫B接件中之一(優(yōu)選為反連接件)可在沒有引線連接情況下通過例 如焊料或粘合層的連接層而電連接到并且特別是固定到外部連接導(dǎo)體 上。
根據(jù)至少一個(gè)實(shí)施方案，在遠(yuǎn)離半導(dǎo)體層序列的一側(cè)上，襯底完全 或部分地具有鏡面層。鏡面層優(yōu)選包含例如A1或Ag的金屬，并且特別 優(yōu)選以金屬的方式或基于合金的方式形成。特別地，可例如通過濺射或 氣相淀積將鏡面層施加到襯底上?？赏ㄟ^鏡面層將輻射反射回到襯底 中。由此有利地減少外部連接導(dǎo)體中的吸收損失。此外，穿過面對半導(dǎo)
功率可增加。鏡面層可布置在反連接件和襯底之間或橫靠所述反連接
件。
優(yōu)選地，襯底的側(cè)表面部分或完全地被鏡面涂覆(mirror coated )。 作為例子，切口和/或成斜角的側(cè)面區(qū)域可部分或完全地鏡面涂覆。
特別地，設(shè)置在遠(yuǎn)離半導(dǎo)體層序列的襯底一側(cè)上的鏡面層可沿襯底 側(cè)表面的成斜角的側(cè)面區(qū)域和/或沿口延伸作為連續(xù)層。
根據(jù)至少一個(gè)實(shí)施方案，襯底的表面，特別是面對半導(dǎo)體層序列的 襯底表面、面對接觸層的半導(dǎo)體層序列的表面和/或遠(yuǎn)離半導(dǎo)體層序列 的接觸層的表面具有突起和凹陷。可通過規(guī)則的特別是優(yōu)選周期性出現(xiàn) 的結(jié)構(gòu)或不規(guī)則的粗糙化來形成突起和凹陷。例如可通過優(yōu)選使用適當(dāng) 掩模的蝕刻或噴砂形成這種結(jié)構(gòu)。作為例子，例如反應(yīng)離子蝕刻(RIE) 的干蝕刻，優(yōu)選使用金屬掩模，或不使用掩模的濕化學(xué)蝕刻適于不規(guī)則 的粗糙化，而使用適當(dāng)掩模的濕化學(xué)蝕刻特別適于規(guī)則的結(jié)構(gòu)。如果適 當(dāng)?shù)脑?，還可通過噴砂形成結(jié)構(gòu)化的表面。
根據(jù)至少一個(gè)實(shí)施方案，半導(dǎo)體層序列特別是有源區(qū)、中間層和/ 或隧道接觸層或多個(gè)隧道接觸層包含氮化物化合物半導(dǎo)體材料。
根據(jù)至少一個(gè)實(shí)施方案，以導(dǎo)電的方式形成反射體層和/或鏡面層。 優(yōu)選地，反射體層和/或鏡面層電連接于所述有源區(qū)、連接件和/或反連 接件。
根據(jù)至少一個(gè)實(shí)施方案，面對半導(dǎo)體層序列的襯底表面或面對襯底 的半導(dǎo)體層序列的表面的面積與橫向限定對半導(dǎo)體芯片邊界的側(cè)表面 特別是襯底的側(cè)表面的面積之比小于或等于2、優(yōu)選小于或等于1.5、 特別優(yōu)選小于或等于1.2。對于預(yù)定邊緣長度的芯片，可通過形成為適 當(dāng)厚度的襯底來獲得這些比值。
優(yōu)選地，關(guān)于此點(diǎn)，以無斜角的方式和沒有任何切口的情況下形成 所述側(cè)表面。側(cè)表面優(yōu)選基本上垂直于半導(dǎo)體層序列的橫向主延伸方向 和/或面對半導(dǎo)體層序列的襯底表面、例如偏離直角5。或更小，特別是 2°或更小或與其垂直。
這種類型的半導(dǎo)體芯片可具有基本上為平行六面體的包封的基本 形式。安裝在外部連接導(dǎo)體上的平行六面體芯片優(yōu)選以如下方式安裝在
連接導(dǎo)體上，使得較長邊延伸遠(yuǎn)離連接導(dǎo)體("柱狀"安裝)。
在具有以上規(guī)定的面積比的芯片的實(shí)施方案中，與半導(dǎo)體芯片平面 圖中的芯片表面相比較，側(cè)表面優(yōu)選具有類似的面積或具有更大的面 積。由此有利地以大的方式形成通過側(cè)表面可獲得的輻射耦合輸出區(qū) 域。因此，該側(cè)表面上的亮度有利地降低。
對于面對半導(dǎo)體層序列的襯底表面或面對襯底的半導(dǎo)體層序列的 表面的面積，如果適當(dāng)?shù)脑?，例如在對各表面進(jìn)行圖案化的情況下，可 以使用沿橫向被所述表面覆蓋的區(qū)域面積。
由于襯底中的波導(dǎo)，可從襯底側(cè)表面耦合輸出更大的輻射功率，因
此對于具有高折射率的多重波導(dǎo)襯底(如SiC襯底)來說，這種芯片的
實(shí)施方案是特別有利的。由于側(cè)表面的大面積的實(shí)施方案，因此可以以 簡化的方式降低亮度。對于將輻射從芯片耦合輸出，有利地形成側(cè)表面， 使得它沒有鏡面涂敷。
但是，隨著襯底厚度增加，特別是在安裝位置中，半導(dǎo)體芯片的總 高度也增加。隨著高度增加而橫向尺寸保持相同，會(huì)使得更加難以可靠 地在連接導(dǎo)體上安裝半導(dǎo)體芯片。特別地，由于芯片的重心隨著高度增 加而向上偏離安裝區(qū)域，因此將半導(dǎo)體芯片布置在連接導(dǎo)體上時(shí)翻倒的 風(fēng)險(xiǎn)增加。
根據(jù)至少一個(gè)實(shí)施方案，上述的面積比大于或等于0.5、優(yōu)選大于 或等于0.7、特別優(yōu)選大于或等于0.8。可由此減少將芯片布置在連接 導(dǎo)體上時(shí)翻倒的風(fēng)險(xiǎn)。
0. 8 ~ 1. 2 (包括端點(diǎn))的面積比被證明特別適于側(cè)表面上的低亮度 和高的安裝可靠性。可通過具有立方體狀包封的基本形式的芯片獲得這 種比值。
應(yīng)當(dāng)注意，如果適當(dāng)?shù)脑?，還可有利地通過襯底的厚度與芯片的邊 緣長度例如芯片的最大或最小邊緣長度之比來替代性地或另外地形成 具有較大面積的襯底側(cè)表面。特別地，這樣可獲得以上規(guī)定的面積比。 優(yōu)選地，為此各芯片邊緣長度與襯底的厚度之比滿足以上規(guī)定的關(guān)系。 此外，襯底的厚度優(yōu)選沿橫向是恒定的。
在襯底較厚的實(shí)施方案或根據(jù)以上說明的面積的實(shí)施方案的情況 下，還通過襯底的側(cè)表面多重地耦合輸出在鏡面層上反射的輻射，所述 鏡面層優(yōu)選設(shè)置在遠(yuǎn)離半導(dǎo)體層序列的襯底一側(cè)上。半導(dǎo)體芯片的體積 輻射性能可由此得到強(qiáng)化。對于在相比之下較具有更高折射率的襯底
(例如包含SiC的襯底)上的基于氮化物化合物半導(dǎo)體的半導(dǎo)體層序列
來說，這是特別重要的。在這種半導(dǎo)體芯片中，由于折射率關(guān)系，輻射 在從半導(dǎo)體層序列傳送到襯底中的過程中在與襯底的界面主要向著表 面法線被折射并由此通常遠(yuǎn)離側(cè)表面。與具有較低的折射率的襯底例如 藍(lán)寶石襯底相比，入射到鏡面層上的輻射功率由此增加。由于襯底的比 較厚的實(shí)施方案，在鏡面層上被反射并通過襯底的側(cè)表面耦合輸出的輻 射功率可增加。
此外，襯底的多個(gè)側(cè)表面，特別是襯底的所有側(cè)表面可滿足上述關(guān)系。
根據(jù)至少一個(gè)實(shí)施方案，襯底的厚度小于或等于半導(dǎo)體芯片的邊緣 長度的一半，特別是小于襯底的邊緣長度的一半。襯底的厚度優(yōu)選為最 大厚度。并且，襯底的厚度優(yōu)選沿橫向是恒定的。
優(yōu)選地，襯底的厚度小于半導(dǎo)體芯片的邊緣長度的三分之一。為此， 襯底可被適當(dāng)?shù)販p薄，例如被蝕刻掉或被磨掉。
可使用特別是沿橫向的芯片最小或者特別是最大邊緣長度作為邊 緣長度。
由于相對較薄的襯底，只有比較小比例的輻射直接從半導(dǎo)體層序列 入射到襯底的相應(yīng)較小面積的側(cè)表面上，使得側(cè)表面上的亮度可有利地 降低。當(dāng)與遠(yuǎn)離半導(dǎo)體層序列的襯底一側(cè)上的鏡面層組合時(shí)，這是特別 有利的，由此，如上所述，輻射可沿半導(dǎo)體層序列的方向并且特別是通 過輻射透射性接觸層被反射回來。
與具有比較厚的襯底的芯片(參見以上的解釋)相比，這種芯片能 夠以簡化的方式可靠地安裝。特別是芯片翻倒的風(fēng)險(xiǎn)減少。當(dāng)通過襯底 形成與半導(dǎo)體芯片的電接觸時(shí)，這種"薄的"芯片還有利地具有低的正
向電壓。
與半導(dǎo)體層序列相比具有較高的折射率的襯底例如S ic襯底特別適
于降低側(cè)表面的亮度。如上所述，射束在穿行進(jìn)入具有高折射率的襯底 中時(shí)被多次折射遠(yuǎn)離側(cè)表面。側(cè)表面上的亮度由此可降低。
在特別有利的實(shí)施方案中，半導(dǎo)體芯片包含具有適于產(chǎn)生輻射的有 源區(qū)和橫向主延伸方向的半導(dǎo)體層序列，其中，半導(dǎo)體層序列布置在襯 底上，并且半導(dǎo)體芯片具有輻射透射性并且導(dǎo)電的接觸層。
在該配置的第一變化方案中，襯底具有側(cè)表面，該側(cè)表面具有關(guān)于 主延伸方向成斜角的側(cè)面區(qū)域和/或切口 。
在該配置的第二變化方案中，襯底的折射率大于等于有源區(qū)的折射 率，和/或襯底的折射率大于或等于在面對襯底的一側(cè)上結(jié)束半導(dǎo)體層 序列的半導(dǎo)體層的折射率。
在該配置的第三變化方案中，半導(dǎo)體層序列包含氮化物化合物半導(dǎo) 體材料，半導(dǎo)體芯片的電連接件和反電連接件布置在半導(dǎo)體層序列的相 反的側(cè)面上。
通過根據(jù)這些變化方案的半導(dǎo)體芯片，能夠大大增加半導(dǎo)體芯片的 耦合輸出效率。上文詳細(xì)解釋了各個(gè)特征的優(yōu)點(diǎn)，并且這些優(yōu)點(diǎn)可通過 相應(yīng)組合而更加明顯。
根據(jù)結(jié)合附圖對示例性實(shí)施方案進(jìn)行的以下說明，本發(fā)明的其它特 征、有利的實(shí)施方案和便利將變得顯而易見。


圖1表示光電子半導(dǎo)體芯片的示例性實(shí)施方案的示意性截面圖，
圖2表示光電子半導(dǎo)體芯片的另一示例性實(shí)施方案的示意性截面
圖，
圖3表示光電子半導(dǎo)體芯片的另一示例性實(shí)施方案的示意性截面
圖，
圖4表示光電子半導(dǎo)體芯片的另一示例性實(shí)施方案的示意性截面
圖，
圖5表示光電子半導(dǎo)體芯片的另一示例性實(shí)施方案的示意性截面
圖，
圖6表示光電子半導(dǎo)體芯片的另一示例性實(shí)施方案的示意性截面
圖，
在圖7中，圖7A表示光電子半導(dǎo)體芯片的另一示例性實(shí)施方案的 示意性截面圖，圖7B和圖7C表示該示例性實(shí)施方案的兩個(gè)變化方案，
圖8表示光電子半導(dǎo)體芯片的示例性實(shí)施方案的示意性平面圖。
在附圖中，相同的、相同類型的和作用相同的要素具有相同的附 圖標(biāo)記。
根據(jù)圖1~7的示例性實(shí)施方案，光電子半導(dǎo)體芯片l均包括包含 適于產(chǎn)生輻射的有源區(qū)3并具有橫向主延伸方向D的半導(dǎo)體層序列2。 為了有效地產(chǎn)生輻射，有源區(qū)3優(yōu)選形成為單或多量子阱結(jié)構(gòu)。
可以根據(jù)圖8所示的平面圖來將圖l-7所示的半導(dǎo)體芯片形成為 平面圖。
半導(dǎo)體層序列2布置在襯底4上。優(yōu)選由生長襯底形成襯底4， 在生長襯底上外延生長半導(dǎo)體層序列2 。襯底4在力學(xué)上使半導(dǎo)體層 序列2穩(wěn)定化并承載它。另外，可例如通過磨掉或蝕刻將襯底減薄。
此外，半導(dǎo)體芯片1包含優(yōu)選施加到預(yù)制的半導(dǎo)體層序列上的輻 射透射性的導(dǎo)電性接觸層5。接觸層5布置在遠(yuǎn)離襯底4的半導(dǎo)體層序 列2的一側(cè)上。優(yōu)選地，接觸層5直接鄰接半導(dǎo)體層序列2,尤其是在 整個(gè)區(qū)域上。接觸層5導(dǎo)電性地與有源區(qū)3連接。并且，接觸層5優(yōu)選 形成為連續(xù)的、不間斷的層。此外，接觸層5優(yōu)選在半導(dǎo)體層序列2之 上沿橫向主延伸方向在除了邊緣側(cè)切除部分以外的基本整個(gè)區(qū)域上延 伸。
可例如通過PVD方法(例如通過優(yōu)選使用電子束(E束蒸鍍)的 氣相沉積)或?yàn)R射從半導(dǎo)體層序列沉積接觸層5。這些方法特別適于IT0 接觸層。CVD方法特別是PECVD方法(PECVD:等離子增強(qiáng)化學(xué)氣相沉 積)也適于接觸層特別是ZnO接觸層的沉積。
半導(dǎo)體層序列2布置在電連接6和反電連接7之間，電連接6和 反電連接7布置在半導(dǎo)體層序列2的不同側(cè)并且有利地與有源區(qū)3電連 接件。電連接件6布置在遠(yuǎn)離半導(dǎo)體層序列2的接觸層5的一側(cè)上并與 接觸層電連接。反連接7件布置在遠(yuǎn)離半導(dǎo)體層序列2的襯底4的一側(cè) 上。
連接件6優(yōu)選形成為接合焊盤并因此用于與接合線電連接，通過 該接合線，半導(dǎo)體芯片l可與外部連接導(dǎo)體例如輻射元件或表面可安裝 元件的外殼的連接導(dǎo)體連接。電連接件6優(yōu)選與接觸層5相比具有較小 的面積。特別地，電連接件6優(yōu)選覆蓋接觸層5的單鄰接區(qū)域(singly contiguous region)。在平面圖(參見，圖8中的平面圖)中，例如可 基本上以圓形的方式形成電連接件6。
反電連接件7優(yōu)選用于通過例如焊料層或粘合層的導(dǎo)電連接層與 其他外部連接導(dǎo)體電連接。此外，反電連接件可完全(未明確示出)或 部分地覆蓋遠(yuǎn)離半導(dǎo)體層序列的襯底的一側(cè)。
通過在半導(dǎo)體層序列的不同側(cè)上布置連接件6和7,與連接件處 于半導(dǎo)體層序列的同一側(cè)，特別是遠(yuǎn)離襯底的一側(cè)相比，對于具有相同 的待耦合輸出的輻射功率的半導(dǎo)體芯片，可以以筒化的方式選擇更小的 芯片布置網(wǎng)。而且，由于連接層，因此可以省去另外的引線接合。
反射體層8布置在有源區(qū)3和電連接件6之間。有利地形成反射 體層8，使得它反射在有源區(qū)中產(chǎn)生的輻射。反射體層8優(yōu)選布置在半 導(dǎo)體層序列2和電連接件6之間，特別是接觸層5和電連接件6之間。
粘接促進(jìn)層9布置在電連接件6和有源區(qū)3之間。粘接促進(jìn)層9 布置在反射體層8和半導(dǎo)體層序列2之間，特別是反射體層8和接觸層 5之間。優(yōu)選地，粘接促進(jìn)層9 一方面直接鄰接反射體層8,另一方面 直接鄰接接觸層5?？赏ㄟ^粘接促進(jìn)層9增加反射體層8與接觸層5的 祐接。
此外，隧道接觸IO布置在接觸層5和有源區(qū)3之間。優(yōu)選地形成 隧道接觸10，使得它以單塊方式集成到半導(dǎo)體主體中。優(yōu)選地，隧道接 觸10包含第一隧道接觸層11和第二隧道接觸層12 (參見，關(guān)于圖7A 的僅作為示例性的詳述)。
隧道接觸層11和12優(yōu)選具有不同的導(dǎo)電類型(分別為n導(dǎo)電和 p導(dǎo)電)。特別優(yōu)選地，為此，以不同的方式對隧道接觸層進(jìn)行摻雜。隧 道接觸層12優(yōu)選具有與半導(dǎo)體層序列2的半導(dǎo)體層13相同的導(dǎo)電類型， 例如為P導(dǎo)電，所述半導(dǎo)體層13鄰接有源區(qū)3部分上的隧道接觸10。 優(yōu)選形成隧道接觸層11和12，使得它們被高度摻雜。優(yōu)選以p導(dǎo)電方 式形成隧道接觸層12，并且，優(yōu)選以n導(dǎo)電方式形成隧道接觸層11。 lxl(Tl/cm3或更大、優(yōu)選lxl(n/ci^或更大的摻雜劑濃度被證明特別適 于隧道接觸層。通過隧道接觸，能夠提高優(yōu)選直接鄰接隧道接觸的接觸 層5與有源區(qū)的電連接?？赏ㄟ^隧道接觸以簡化的方式實(shí)現(xiàn)具有低電壓 損失的接觸，特別是接觸層5和半導(dǎo)體層序列2之間的歐姆接觸。
隧道接觸層的厚度優(yōu)選在每一種情況下為3~20nm。
有源區(qū)3優(yōu)選布置在具有不同導(dǎo)電類型的半導(dǎo)體層14和15之間。 例如可以以p導(dǎo)電方式形成半導(dǎo)體層14，并且，例如可以以n導(dǎo)電方式 形成半導(dǎo)體層15。特別地，半導(dǎo)體層14和15可在每一種情況下具有提 高有源區(qū)中的電荷栽流子分量(component)的勢壘或包覆層?？捎纱?增加半導(dǎo)體芯片的內(nèi)部量子效率。
除了隧道接觸層11和12以外，隧道接觸IO還可具有布置在所述 的層之間的未摻雜的中間層(未示出)。所述中間層優(yōu)選形成為擴(kuò)散阻 擋層，并阻止例如Mg的受體從p導(dǎo)電第二隧道接觸層12或p導(dǎo)電半導(dǎo) 體層14擴(kuò)散到n導(dǎo)電第一隧道接觸層11中或完全阻止這種擴(kuò)散。由此 可減少由摻雜劑的擴(kuò)散導(dǎo)致?lián)p傷芯片的風(fēng)險(xiǎn)。
此外， 一個(gè)隧道接觸層11和12或多個(gè)隧道接觸層可形成為多層 結(jié)構(gòu)，例如，形成為超晶格結(jié)構(gòu)(未示出)。
中間層優(yōu)選具有10nm或更小的厚度。如果適當(dāng)?shù)脑挘?一個(gè)單層的 中間層的厚度可能已經(jīng)對于擴(kuò)散阻擋層來說足夠了。
鏡面層16布置在遠(yuǎn)離半導(dǎo)體層序列2的襯底4的表面上。例如可 通過賊射或氣相沉積將鏡面層16施加到例如襯底上。此外，鏡面層16 可布置在反連接件7和襯底4之間或橫靠著所述反連接件。
半導(dǎo)體層序列2優(yōu)選基于氮化物化合物半導(dǎo)體材料。如上所述，
這些材料特別適于產(chǎn)生短波輻射。特別地，隧道接觸層11和12、半導(dǎo) 體層13、 14和15以及有源區(qū)3優(yōu)選包含來自材料體系A(chǔ)lnGaJn卜niN的 材料。有源區(qū)優(yōu)選包含InGaN。第一隧道接觸層11和/或第二隧道接觸 層12可包含GaN、 AlGaN、 InGaN或InAlGaN或由其構(gòu)成。中間層可包 含A1N、 GaN、 AlGaN、 InGaN或InAlGaN或由其構(gòu)成。
電連接件6、反電連接件7、反射體層8、粘接促進(jìn)層9和/或鏡 面層16優(yōu)選包含金屬，并且特別優(yōu)選以金屬的方式或基于合金的方式 形成。作為例子，Au適合于連接件6和7， Al或Ag由于對于可通過氮 化物化合物半導(dǎo)體產(chǎn)生的輻射具有高反射率因而特別適合于反射體層 8。 Al或Ag相應(yīng)地適于鏡面層16。粘接促進(jìn)層9優(yōu)選包含Pt或Pd。 這些材料特別適于增進(jìn)相對于半導(dǎo)體芯片的粘接。
粘接促進(jìn)層的厚度優(yōu)選小于或等于lnm?？梢蕴貏e地以島狀方式 形成粘接促進(jìn)層。
輻射透射性的導(dǎo)電性接觸層5優(yōu)選包含例如Zn0: Al或IT0的TC0 材料。尤其適于橫向?qū)щ娐侍貏e高的n導(dǎo)電ITO的是例如具有氧缺陷的 亞化學(xué)計(jì)量組成的IT0或氧化銦與氧化錫在比為90:10或更大例如為 95: 5的IT0。
接觸層的厚度優(yōu)選為100~ 1000nm,如果同時(shí)考慮材料的良好電 流擴(kuò)散和經(jīng)濟(jì)使用的話，特別優(yōu)選為100~ 300nm。
通過具有比較小的面積的連接件6、反射體層8和粘接促進(jìn)層9， 電流在比較小的注入?yún)^(qū)域中注入接觸層5。由于高橫向?qū)щ娐?，因此?述電流沿橫向分布在TCO接觸層中。盡管電連接件6具有比較小的面積， 仍可由此均勻地并且在大的區(qū)域上為有源區(qū)3供電。同時(shí)，與施加在比 較大區(qū)域上的接觸金屬化(contact metallization)相反，TC0材料 的特征在于高的輻射透射率，使得在有源區(qū)中產(chǎn)生的輻射可以以簡化的 方式輻射通過接觸層。
由于通過接觸層5實(shí)現(xiàn)橫向電流分布，因此，可具有吸收性的連 接件6可有利地形成為具有較小的面積。
通過反射體層8減少在電連接件6中吸收在有源區(qū)3中產(chǎn)生的輻
射。反射體層8優(yōu)選將從有源區(qū)3入射到其上的輻射反射回半導(dǎo)體層序 列2中，使得如果適當(dāng)?shù)脑捿椛淇梢詮陌雽?dǎo)體芯片l耦合輸出。通過粘 接促進(jìn)層9有利地增加反射體層8與接觸層5的粘接，由此降低包含連 接件和反射體層的疊層脫離接觸層的風(fēng)險(xiǎn)并由此降低芯片缺陷的風(fēng)險(xiǎn)。
通過鏡面層16，在有源區(qū)3中產(chǎn)生并入射到遠(yuǎn)離半導(dǎo)體層序列2 的襯底4的表面上的輻射可沿半導(dǎo)體層序列的方向反射回去，由此降低 布置在遠(yuǎn)離半導(dǎo)體層序列2的鏡面層16的一側(cè)上的元件中吸收在半導(dǎo) 體芯片1中產(chǎn)生的輻射的風(fēng)險(xiǎn)，所述元件例如為外部連接導(dǎo)體或反連接 件7。
優(yōu)選通過隧道接觸10改善接觸層與半導(dǎo)體層序列的電連接。特別 地，可以降低接觸層/半導(dǎo)體層序列的結(jié)上的損失電壓。如果在沒有隧 道接觸的情況下在接觸層5和半導(dǎo)體層14之間會(huì)形成具有顯著厚度的 高電勢勢壘，那么這是特別重要的。例如對于n導(dǎo)電的IT0或Zn0: Al， 可以是這種情況。
作為設(shè)置具有不同導(dǎo)電類型的兩個(gè)隧道接觸層的隧道接觸10的 替代方案，如果適當(dāng)?shù)脑挘部梢栽跊]有隧道接觸的情況下在接觸層5 和半導(dǎo)體主體2之間形成優(yōu)選為歐姆接觸的良好電接觸。
特別地，為此，可在半導(dǎo)體主體中集成鄰接輻射透射性接觸層的 連接層。在這種情況下，隧道接觸的層ll (參見圖7A)可省略，層12 可用作連接層。
所述連接層被有利地優(yōu)化，用于與輻射透射性接觸層形成接觸。 優(yōu)選以摻雜的方式形成連接層。為了形成與接觸層的接觸，已證明連接 層在面對接觸層的一側(cè)上并且特別是在連接層與接觸層鄰接的接觸區(qū)
域中具有與布置在更遠(yuǎn)離接觸層并且特別是更接近有源區(qū)的連接層區(qū) 域中不同的摻雜劑濃度是特別有利的。優(yōu)選地，連接層中的摻雜劑濃度 在接觸層的一部分上比在有源區(qū)的一部分上大。
連接層中的不同摻雜劑濃度可特別地明顯相互偏離。兩種摻雜劑 濃度優(yōu)選相互偏離30%或更大、特別優(yōu)選40%或更大。在接近接觸層的 區(qū)域特別是直接接觸區(qū)域中，連接層中摻雜劑濃度可以是更遠(yuǎn)離接觸層 并布置為更接近有源區(qū)的連接層區(qū)域中摻雜劑濃度的1. 3倍或更大、優(yōu)選1.4倍或更大。
連接層優(yōu)選包含氮化物化合物半導(dǎo)體材料。連接層可包含例如 GaN或由其構(gòu)成。此外，優(yōu)選形成連接層，使得它以p導(dǎo)電方式被摻雜。 已證明使用Mg作為p型摻雜的受體是特別合適的。
在接觸層一部分上的連接層中3xl0"cnf3或更大、例如為 3xl 019cm_3 ~ 5xl 02°cm—3 (包括端值)的摻雜劑濃度已被證明特別適于接觸 層和連接層之間低接觸電阻。在遠(yuǎn)離接觸層的連接層的區(qū)域中，所述連 接層可具有2xl0"cm-3或更低的摻雜劑濃度。特別是在與橫向主延伸方 向相垂直的方向上，與摻雜劑濃度在整個(gè)層上均勻地較高的情況相比，
下，連接層中自由電荷載流子的濃度以及由此沿有源區(qū)的方向上的導(dǎo)電 率可更高。但是，關(guān)于接觸層的接觸區(qū)域中的高摻雜劑濃度使得更容易 在接觸層和有源區(qū)之間形成低電阻并由此形成低損失電接觸。特別地， 可由此以簡化的方式獲得與半導(dǎo)體主體的歐姆電接觸。
連接層的厚度可以為30nm或更大，特別是優(yōu)選50nm或更大或者 甚至1Q0nm或更大。
在WO 03/043092中說明了這種連接層，在本專利申請中通過引用 明確并入其全部公開內(nèi)容。我們驚奇地發(fā)現(xiàn)，這樣形成的連接層不僅特 別適于在高吸收性的金屬化和半導(dǎo)體材料之間形成接觸，而且適于在半 導(dǎo)體主體和輻射透射性接觸層特別是TCO接觸層之間形成電接觸。
襯底4包含例如SiC、優(yōu)選SiC: N或者優(yōu)選n導(dǎo)電摻雜的GaN。特 別地，優(yōu)選以導(dǎo)電的方式形成襯底4，使得可通過襯底與有源區(qū)3形成 電接觸。此外，優(yōu)選形成襯底，使得它對于在有源區(qū)中產(chǎn)生的輻射是輻 射透射性的，使得還可以以簡化方式利用襯底以將輻射從半導(dǎo)體芯片耦 合輸出。
此外，對于基于氮化物化合物半導(dǎo)體的半導(dǎo)體層序列來說，上述 用于襯底的材料GaN和SiC的折射率大于(對于SiC )或等于(對于GaN ) 半導(dǎo)體層序列特別是有源區(qū)和/或在襯底4的一部分上限定半導(dǎo)體層序 列邊界的半導(dǎo)體層15的半導(dǎo)體層的折射率(如果適當(dāng)?shù)脑挒槠骄凵?率)。SiC的折射率為約2. 7，并且，來自材料體系(In， Al)GaN的材料
的典型折射率為約2.5。由于半導(dǎo)體層序列和襯底(特別是關(guān)于折射率 低于基于GaN的材料的藍(lán)寶石襯底)的界面上的全反射減少或完全被忽 略，因此可有利于將輻射從半導(dǎo)體層序列2輻射傳遞到襯底3中。
此外，在襯底具有高折射率的情況下，襯底可以以簡化的方式用 于沿著襯底的側(cè)表面17的方向?qū)椛溥M(jìn)行射束引導(dǎo)(beam-guiding )。 特別地，可形成襯底用于波導(dǎo)。通過遠(yuǎn)離半導(dǎo)體層序列的襯底的表面上 的反射、特別是通過鏡面層上的反射和面對半導(dǎo)體層序列的襯底的表面 上的(全)反射，可以沿側(cè)表面的方向引導(dǎo)輻射。側(cè)表面17從而可以 多重地用于從半導(dǎo)體芯片l耦合輸出輻射。通過利用襯底耦合輸出，有 利于半導(dǎo)體芯片用作具有比較低的表面亮度的體積發(fā)射器(volume
emitter)的實(shí)施方案。
在才艮據(jù)圖7 (圖7A、圖7B和圖7C)中的示例性實(shí)施方案的半導(dǎo) 體芯片1的情況下，半導(dǎo)體芯片1具有基本上垂直于半導(dǎo)體層序列2的 主延伸方向D的側(cè)表面17和基本上垂直于所述側(cè)表面的兩個(gè)表面，該 襯底中沿側(cè)表面17的方向的這種射束引導(dǎo)是特別有利的。
在圖7A中基于射束23示意地示出襯底4中的這種射束引導(dǎo)。在 這種情況下，對于基于(In，Al)GaN的半導(dǎo)體層序列，采用具有比半導(dǎo)體 層序列2高的折射率的襯底，例如SiC襯底。因此，射束23在進(jìn)入襯 底4時(shí)在面對半導(dǎo)體層序列2的襯底4的表面25向著表面法線24被折 射。在鏡面層16上的反射和表面25上的全反射之后，射束通過側(cè)表面 17從襯底4耦合輸出。
在圖7B和圖7C中示出根據(jù)圖7A的半導(dǎo)體芯片的兩個(gè)有利的實(shí)施方案。
這里襯底4在每一種情況下具有厚度t。長度1以及長度w給出 芯片的邊緣長度(參見圖8中的平面圖)。
邊緣長度1和w可以是不同的，但是優(yōu)選是相同的，使得芯片在 平面圖中類似于正方形。此外，邊緣長度l優(yōu)選與襯底的長度對應(yīng)。厚 度t優(yōu)選沿橫向上恒定。
典型的芯片邊緣長度l、 w為200 300pm，并且例如為250^im。
在根據(jù)圖7B的示例性實(shí)施方案中，襯底具有厚度t和與邊緣長度 l對應(yīng)的長度。假定相同的邊緣長度(l-w)，那么側(cè)表面17中的區(qū)域面 積由此在每一種情況下為lxt，假定不同的邊緣長度，那么該區(qū)域面積 分別為lxt和wxt。比率1: t優(yōu)選在每一種情況下為0. 8 ~ 1. 2 (包括端 值)。特別地可以以類似于立方體的形式形成芯片。另外，在此特別優(yōu) 選l-t的情況。
假定相同的邊緣長度1和w，襯底的表面25的區(qū)域面積(lxw) 以及各側(cè)表面17的區(qū)域面積(分別為lxt和wxt)同樣具有1: t的比 率。
通過的這種尺寸區(qū)域面積，可以在可靠地安裝芯片的同時(shí)有利地 減少側(cè)表面17處的亮度。襯底優(yōu)選具有這種厚度，或者，如果適當(dāng)?shù)?話，被減薄到這種厚度。
由于半導(dǎo)體層序列相對于芯片尺寸來說比較薄，因此襯底厚度決 定性地決定芯片高度。特別地，整個(gè)芯片可以形成為具有類似立方體包 封的基本形式。
在根據(jù)圖7C的示例性實(shí)施方案中，襯底4的厚度t小于或等于 (1/2)xl，優(yōu)選小于或等于(l/3)xl。襯底的厚度可例如為100nm或更小、 優(yōu)選為80nm或更小。為此，襯底4相應(yīng)地被減薄是有利的。優(yōu)選在在 襯底4上生長半導(dǎo)體層序列2之后實(shí)現(xiàn)減薄。特別平坦并且相應(yīng)地節(jié)省
空間的半導(dǎo)體芯片可具有襯底的這種薄型實(shí)施方案。并且，在導(dǎo)電襯底 的情況下，正向電壓可有利地降低。
襯底有利地是折射率比半導(dǎo)體層序列高的襯底，諸如在基于氮化 物化合物半導(dǎo)體的半導(dǎo)體層序列的情況下為SiC襯底。與諸如折射率低
在有源區(qū)3中產(chǎn)生的射束在襯底中更大程度地更陡直地穿行，也就是說， 相對于表面法線24以更小的角度穿行。在鏡面層16上反射之后重新進(jìn) 入半導(dǎo)體層序列2中并通過遠(yuǎn)離襯底4的半導(dǎo)體層序列2的一側(cè)耦合輸 出的輻射比例可由此增加。與具有低折射率的襯底的半導(dǎo)體芯片相比， 側(cè)表面17上的亮度有利地降低。
與圖7相反，圖1~6所示的半導(dǎo)體芯片的示例性實(shí)施方案具有包
括側(cè)表面區(qū)域18的襯底4，這些側(cè)表面區(qū)域18關(guān)于主延伸方向D成斜 角，特別是相對于所述方向呈銳角。特別是在根據(jù)圖1、圖2、圖4、圖 5和圖6的示例性實(shí)施方案中，通過這種斜角，經(jīng)由成斜角的側(cè)表面區(qū) 域18直接耦合輸出的輻射比例可增加。
在根據(jù)圖3的示例性實(shí)施方案中，連續(xù)的鏡面層16也沿側(cè)表面 17并且特別是沿成斜角的側(cè)表面區(qū)域18延伸。結(jié)果，通過鏡面層16 上的反射，可增加通過面對半導(dǎo)體層序列2的襯底4的表面的未被半導(dǎo) 體層序列覆蓋的部分區(qū)域而從芯片耦合輸出的輻射功率。在圖3中基于 射束19示意性地示出這一點(diǎn)。
在根據(jù)圖1、圖4、圖5和圖6的示例性實(shí)施方案中，襯底具有相 互平行地延伸并且特別是基本上與半導(dǎo)體層序列2的主延伸方向D垂直 的側(cè)表面區(qū)域20。從半導(dǎo)體層序列2的觀察時(shí)，側(cè)表面區(qū)域20優(yōu)選布 置在成斜角的側(cè)表面區(qū)域18的下游。在側(cè)表面區(qū)域20上，半導(dǎo)體芯片 1可以以簡化的方式通過安裝工具被抓住，并被定位在外部電連接導(dǎo)體 上和因此被固定到后者上并電接觸連接。
在這種情況下，隨著到半導(dǎo)體層序列2的距離增加，襯底4在成 斜角的側(cè)表面區(qū)域18的區(qū)域中逐漸變細(xì)，并且在側(cè)表面區(qū)域20的區(qū)域 中具有基本上恒定的橫截面。特別地，在這些示例性實(shí)施方案中，在襯 底4中，在襯底中形成沿半導(dǎo)體層序列的方向從遠(yuǎn)離半導(dǎo)體層序列2的 襯底的表面延伸的切口 21。在襯底逐漸變細(xì)的區(qū)域中或在切口的區(qū)域 中，側(cè)表面可具有樓梯狀結(jié)構(gòu)或者是彎曲的(未示出)。在該區(qū)域中直 接從襯底耦合輸出的輻射功率可由此更廣泛地增加。
在根據(jù)圖4、圖5和圖6的示例性實(shí)施方案中，半導(dǎo)體芯片1具 有突起和凹陷22，通過這些突起和凹陷，能夠影響輻射在具有突起和凹 陷的各界面上的反射的反射角度。特別地，能夠干擾所迷界面上的全反 射。由此可增加從半導(dǎo)體芯片l耦合輸出的輻射功率。
可例如在遠(yuǎn)離半導(dǎo)體層序列的接觸層5的一側(cè)(圖6)、遠(yuǎn)離襯底 4的半導(dǎo)體層序列2的一側(cè)(圖4)或面對半導(dǎo)體層序列2的襯底的一 側(cè)(圖5)上形成突起和凹陷22。 一個(gè)凹陷或多個(gè)凹陷(優(yōu)選各層中所 有凹陷)的深度優(yōu)選為100nm或更大。這樣，可特別有效地干擾各結(jié)構(gòu)
化的界面上的反射。突起和凹陷可形成為具有重復(fù)的(優(yōu)選周期性的) 配置的突起和凹陷的規(guī)則結(jié)構(gòu)，或形成為具有不規(guī)則的(優(yōu)選基本上統(tǒng) 計(jì)性的分布的)突起和凹陷的不規(guī)則粗糙化?？梢岳缤ㄟ^已在上面進(jìn) 一步說明的蝕刻或噴砂在各個(gè)層中形成突起和凹陷。
在W0 01/61764或W0 01/61765中說明了與圖1、圖4、圖5和圖 6所示半導(dǎo)體芯片類似的半導(dǎo)體芯片，在本專利申請中通過引用在此明 確并入其全部公開內(nèi)容作?？赏ㄟ^用于從晶片組件使芯片單一化的相應(yīng) 成形的鋸片來實(shí)現(xiàn)在所述圖中示意地示出的襯底4的成形。所切割的側(cè) 表面并且特別是襯底也不需要用于這種定形的進(jìn)一步處理。
與在W0 01/61764或WO 01/61765中i兌明的芯片相比，在本發(fā)明 中，半導(dǎo)體芯片的耦合輸出效率可增加30%或更大、特別高達(dá)50%。
總之，通過上述半導(dǎo)體芯片，可形成體積發(fā)射半導(dǎo)體芯片，該體 積發(fā)射半導(dǎo)體芯片具有降低的表面亮度、增加的耦合輸出效率，并且由 于輻射透射性的導(dǎo)電接觸層，因此具有高栽流能力并由此具有增加的 ESD強(qiáng)度。
這種半導(dǎo)體芯片特別適于例如顯示器的背面照明，用于照明或用 于可視化例如用作顯示器中的像素或像素的一部分，或用于投影設(shè)備 中。
由于連接件和反連接件布置在半導(dǎo)體層序列的不同側(cè)，因此，反 連接件一部分上的半導(dǎo)體芯片可安裝到外部連接導(dǎo)體上，并通過以導(dǎo)電
接。在半導(dǎo)體層序列的同一側(cè)具有兩種連接件的芯片的情況下，直接相 互鄰近并與半導(dǎo)體層序列和有源區(qū)直接鄰近的任意兩個(gè)引線接合，或者 在倒裝芯片安裝的情況下粘接接合是必需的。與粘接接合相比，引線接 合制造起來是比較復(fù)雜的，而在連接導(dǎo)體上具有粘接接合的倒裝芯片安 裝情況下，芯片短路的風(fēng)險(xiǎn)增加。
本專利申請要求2006年1月27日的德國專利申請10 2006 004 172. 0和2006年4月4曰的德國專利申請10 2006 015 788. 5的優(yōu)先 權(quán)，在本專利申請中，通過引用在此明確并入它們的全部公開內(nèi)容。
本發(fā)明不限于基于示例性實(shí)施方案的說明。而是，本發(fā)明包含任意 的新特征以及特征的任意組合，該組合特別包含專利權(quán)利要求中的特征的 任意組合。即使在專利權(quán)利要求或示例性實(shí)施方案中沒有明確規(guī)定該特征 或其該組合。
權(quán)利要求
1. 一種具有半導(dǎo)體層序列(2)的光電子半導(dǎo)體芯片(1)，所述半導(dǎo)體層序列(2)包含適于產(chǎn)生輻射的有源區(qū)(3)并具有橫向主延伸方向，其中所述半導(dǎo)體層序列通過具有側(cè)表面(17)的襯底(4)來布置，所述側(cè)表面具有相對于所述主延伸方向成斜角的側(cè)表面區(qū)域(18)和/或切口(21)，和，所述半導(dǎo)體芯片具有輻射透射性的導(dǎo)電接觸層(5)。
2. 如前述權(quán)利要求所述的半導(dǎo)體芯片，其中所述襯底(4)的折射率大于或等于所述有源區(qū)(3)的折射率，和/或所述襯底的折射率大于或等于在面對所述襯底的一側(cè)結(jié)束所述半 導(dǎo)體層序列(2)的半導(dǎo)體層的折射率。
3. 如前述權(quán)利要求中至少一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體芯片，其中所述接觸層(5)與所述半導(dǎo)體芯片(1)的電連接件(6)電連接，和所述半導(dǎo)體芯片的所述電連接件以及反電連接件(7)布置在所述 半導(dǎo)體層序列(2)的相反的兩側(cè)。
4. 一種具有半導(dǎo)體層序列(2)的光電子半導(dǎo)體芯片(1)，所迷半導(dǎo)體 層序列(2)包含適于產(chǎn)生輻射的有源區(qū)(3)并且布置在襯底(4)上， 其中所述半導(dǎo)體芯片具有輻射透射性的導(dǎo)電接觸層(5)，和 所述襯底的折射率大于或等于所述有源區(qū)的折射率，和/或 所述襯底的折射率大于或等于在面對所述襯底的一側(cè)結(jié)束所述半 導(dǎo)體層序列的半導(dǎo)體層的折射率。
5. 如前述權(quán)利要求中至少一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體芯片，所述半導(dǎo)體芯片具 有側(cè)表面(17)，其中所述側(cè)表面具有相對于所述半導(dǎo)體層序列(2)的橫向主延伸方向 (2)成斜角的側(cè)表面區(qū)域(18)、和/或切口 (21)。
6. 如前述權(quán)利要求中至少一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體芯片，其中所述接觸層(5)與所述半導(dǎo)體芯片(1)的電連接件(6)電連接， 和所述半導(dǎo)體芯片的所述電連接件以及反電連接件(7)布置在所述 半導(dǎo)體層序列(2)的相反的兩側(cè)。
7. —種具有半導(dǎo)體層序列(2)的光電子半導(dǎo)體芯片(1)，所述半導(dǎo)體 層序列(2)包含適于產(chǎn)生輻射的有源區(qū)(3)并且布置在襯底(4)上， 其中所述半導(dǎo)體層序列包含氮化物化合物半導(dǎo)體材料， 所述半導(dǎo)體芯片具有輻射透射性的導(dǎo)電接觸層(5 )，所述接觸層(5 ) 與所述半導(dǎo)體芯片的電連接件(6)電連接，所述半導(dǎo)體芯片的所述電 連接件以及反電連接件(7)布置在所述半導(dǎo)體層序列的相反的兩側(cè)。
8. 如前述權(quán)利要求中至少一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體芯片，所述半導(dǎo)體芯片具 有側(cè)表面(17)，其中所述側(cè)表面具有相對于所述半導(dǎo)體層序列(2)的橫向主延伸方向 (D)成斜角的側(cè)表面區(qū)域(18)、和/或切口 (21)。
9. 如前述權(quán)利要求中至少一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體芯片，其中所述村底(4)的折射率大于或等于所述有源區(qū)(3)的折射率，和/或所述襯底的折射率大于或等于在面對所述襯底的一側(cè)上的結(jié)束所 述半導(dǎo)體層序列(2)的半導(dǎo)體層的折射率。
10. 如前述權(quán)利要求中至少一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體芯片，其中所述接觸層(5) 包含輻射透射性的導(dǎo)電氧化物，特別是例如氧化銦、氧化錫、氧化銦錫 或氧化鋅的金屬氧化物。
11. 如前述權(quán)利要求中至少一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體芯片，其中所述襯底(4) 對于在所述有源區(qū)(3)中產(chǎn)生的輻射是輻射透射性的。
12. 如前述權(quán)利要求中至少一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體芯片，其中所述襯底(4) 的表面，特別是所述側(cè)表面和/或面對所述半導(dǎo)體層序列的表面，形成 作為所述半導(dǎo)體芯片(1)的輻射耦合輸出區(qū)域。
13. 如前述權(quán)利要求中至少一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體芯片，其中所述切口 (21) 從所述襯底(4)的遠(yuǎn)離所述半導(dǎo)體層序列(2)的表面沿所述半導(dǎo)體層 序列的方向延伸。
14. 如前述權(quán)利要求中至少一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體芯片，其中利用相對于所 述半導(dǎo)體層序列(3)傾斜地延伸的側(cè)表面區(qū)域(18)和利用所述側(cè)表 面(17)的其他側(cè)表面區(qū)域(20)形成切口 (21)，其中所述其他側(cè)表 面區(qū)域基本上垂直于所述半導(dǎo)體層序列。
15. 如前述權(quán)利要求中至少一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體芯片，其中隨著到所述半 導(dǎo)體層序列(2)的距離增加，所述襯底(4)逐漸變細(xì)。
16. 如前述權(quán)利要求中至少一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體芯片，其中所述接觸層(5 ) 布置在所述半導(dǎo)體層序列(2)的遠(yuǎn)離所述襯底(4)的表面上。
17. 如前述權(quán)利要求中至少一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體芯片，其中在所述接觸層 (5)和所述有源區(qū)(3)之間形成隧道接觸(10)。
18. 如前述權(quán)利要求中至少一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體芯片，其中所述隧道接觸 (10)具有以單塊方式集成到所述半導(dǎo)體層序列(2)中的隧道接觸層 (11、 12)。
19. 如前述權(quán)利要求中至少一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體芯片，其中隧道接觸(IO) 具有以單塊方式集成到所述半導(dǎo)體層序列中的具有不同導(dǎo)電類型的兩 個(gè)隧道接觸層(11、 12)。
20. 如前述權(quán)利要求中至少一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體芯片，其中所述半導(dǎo)體芯 片(1)的電連接件(6)布置在所述半導(dǎo)體層序列的遠(yuǎn)離所述襯底(4) 的一側(cè)，所述連接件與所述接觸層電連接。
21. 如前述權(quán)利要求中至少一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體芯片，其中在所述連接件 (6 )和所述半導(dǎo)體層序列(2 )之間布置反射體層(8 )。
22. 如前述權(quán)利要求中至少一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體芯片，其中在所述反射體 層和所述接觸層之間布置增加所述反射體層與所述接觸層的粘接的粘 接促進(jìn)層。
23. 如前述權(quán)利要求中至少一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體芯片，其中所述半導(dǎo)體芯 片(1)的反電連接件(7)布置在所述襯底(4)的遠(yuǎn)離所述半導(dǎo)體層 序列(2)的表面上，所述反電連接件與所述有源區(qū)(3)電連接。
24. 如前述權(quán)利要求中至少一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體芯片，其中所述襯底(4) 在遠(yuǎn)離所述半導(dǎo)體層序列的一側(cè)完全或部分具有鏡面層(16)。
25. 如前述權(quán)利要求中至少一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體芯片，其中所述襯底(4) 的側(cè)表面(17)被部分或完全地鏡面涂覆。
26. 如前述權(quán)利要求中至少一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體芯片，其中所述鏡面層 (16 )沿所述襯底(4 )的側(cè)表面(17 )的成斜角的側(cè)表面區(qū)域(18 )和/或沿所述切口 (21)延伸。
27. 如前述權(quán)利要求中至少一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體芯片，其中所述襯底(4) 的表面、所述半導(dǎo)體層序列(2)的面對所述接觸層(5)的表面和/或 所述接觸層的遠(yuǎn)離所述半導(dǎo)體層序列的表面具有突起和凹陷(20)。
28. 如前述權(quán)利要求中至少一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體芯片，其中通過規(guī)則結(jié)構(gòu) 或不規(guī)則粗糙化來形成所述突起和凹陷(20)。
29. 如前述權(quán)利要求中至少一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體芯片，其中以導(dǎo)電的方式 提供所述襯底(4 )。
30. 如前述權(quán)利要求中至少一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體芯片，其中所述襯底(4) 包含氮化鎵或碳化硅。
31. 如前述權(quán)利要求中至少一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體芯片，其中所述半導(dǎo)體層 序列(2)特別是所述有源區(qū)(3)和/或所述隧道接觸層或多個(gè)所述隧 道接觸層(11、 12)包含氮化物化合物半導(dǎo)體材料。
32. 如前述權(quán)利要求中至少一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體芯片，其中所述襯底(4) 包含生長襯底，在所述生長襯底上外延生長所述半導(dǎo)體層序列(2),或 者其中所述襯底由所述生長襯底形成。
33. 如前述權(quán)利要求中至少一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體芯片，其中所述襯底在遠(yuǎn) 離所述半導(dǎo)體層序列的 一側(cè)的橫截面比在面對所述半導(dǎo)體層序列的一 側(cè)的橫截面小。
34. 如前述權(quán)利要求中至少一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體芯片，其中所述襯底(4) 被減薄。
全文摘要
提供一種具有半導(dǎo)體層序列(2)的光電子半導(dǎo)體芯片(1)，該半導(dǎo)體層序列(2)包括適于產(chǎn)生輻射的有源區(qū)(3)并具有橫向主延伸方向，其中，半導(dǎo)體層序列通過具有側(cè)表面(17)的襯底(4)來布置，該側(cè)表面具有相對于主延伸方向成斜角的側(cè)表面區(qū)域(18)和/或切口(21)，并且，半導(dǎo)體芯片具有輻射透射性并且導(dǎo)電的接觸層(5)。
文檔編號H01L33/20GK101395725SQ200680053614
公開日2009年3月25日 申請日期2006年12月20日 優(yōu)先權(quán)日2006年1月27日
發(fā)明者烏韋·施特勞斯, 邁克爾·費(fèi)雷爾 申請人:奧斯蘭姆奧普托半導(dǎo)體有限責(zé)任公司