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1. WO2020114759 - OPTOELEKTRONISCHES HALBLEITERBAUTEIL UND VERFAHREN ZUR HERSTELLUNG VON OPTOELEKTRONISCHEN HALBLEITERBAUTEILEN

Anmerkung: Text basiert auf automatischer optischer Zeichenerkennung (OCR). Verwenden Sie bitte aus rechtlichen Gründen die PDF-Version.

[ DE ]
Patentansprüche

1. Optoelektronisches Halbleiterbauteil (1) mit einer Halbleiterschichtenfolge (2) und mit mindestens einer elektrischen Durchkontaktierung (3) , wobei

- die Halbleiterschichtenfolge (2) eine aktive Zone (22) zur Strahlungserzeugung und eine Kontaktschicht (25) zur elektrischen Kontaktierung der Halbleiterschichtenfolge

(2) umfasst,

- die aktive Zone (22) in einer Ebene (P) senkrecht zu einer Hauptwachstumsrichtung (G) der

Halbleiterschichtenfolge (2) liegt und sich zwischen einem ersten Halbleiterbereich (21) mit einem ersten

Leitfähigkeitstyp und einem zweiten Halbleiterbereich (23) mit einem von ersten verschiedenen zweiten

Leitfähigkeitstyp befindet,

- die Kontaktschicht (25) innerhalb des zweiten

Halbleiterbereichs (23) liegt,

- die Durchkontaktierung (3) durch die Kontaktschicht (25) hindurch reicht, und

- eine Kontaktflache (32) zwischen der Durchkontaktierung

(3) und der Kontaktschicht (3) zur Ebene (P) einen

Kontaktwinkel (w) von mindestens 20° und von höchstens 70° einschließt .

2. Optoelektronisches Halbleiterbauteil (1) nach dem vorhergehenden Anspruch,

bei dem der Kontaktwinkel (w) zwischen einschließlich 20° und 50° liegt,

wobei die Durchkontaktierung (3) durch den ersten

Halbleiterbereich (21), durch die aktive Zone (22) und durch die Kontaktschicht (25) hindurch reicht und

innerhalb des zweiten Halbleiterbereichs (23) endet.

3. Optoelektronisches Halbleiterbauteil (1) nach Anspruch 1, bei dem der Kontaktwinkel (w) zwischen einschließlich 20° und 50° liegt,

wobei die Durchkontaktierung (3) durch den ersten

Halbleiterbereich (21), durch die aktive Zone (22) und durch die Kontaktschicht (25) sowie durch den zweiten

Halbleiterbereich (23) hindurch reicht und innerhalb eines Aufwachssubstrats (20), das sich direkt am zweiten

Halbleiterbereich (23) befindet, endet.

4. Optoelektronisches Halbleiterbauteil (1) nach Anspruch 1, bei dem der Kontaktwinkel (w) zwischen einschließlich 20° und 50° liegt,

wobei die Durchkontaktierung (3) auf dem zweiten

Halbleiterbereich (23) aufgebracht ist und innerhalb des zweiten Halbleiterbereichs (23) endet, sodass der erste

Halbleiterbereich (21) und die aktive Zone (22) frei von der Durchkontaktierung (3) sind, und

wobei die Durchkontaktierung (3) auf einer Aufrauung des zweiten Halbleiterbereichs (23) gebildet ist und die

Aufrauung die Kontaktschicht (25) stellenweise vollständig durchdringt .

5. Optoelektronisches Halbleiterbauteil (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

bei dem die Halbleiterschichtenfolge (2) auf AlInGaP basiert, wobei die Durchkontaktierung (3) metallisch ist und den zweiten Halbleiterbereich (23) außerhalb der Kontaktflache (32) in einer Grenzfläche (36) berührt,

wobei im Betrieb an der Grenzfläche (36) eine Stromeinprägung pro Flächeneinheit um mindestens einen Faktor 10 geringer ist als an der Kontaktfläche (32) .

6. Optoelektronisches Halbleiterbauteil (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

bei dem die Durchkontaktierung (3) in Draufsicht auf die Ebene (P) gesehen ringsum von einem Material der

Halbleiterschichtenfolge (2) umgeben ist,

wobei die Durchkontaktierung (3) die Kontaktschicht (25) um höchstens das Doppelte einer Dicke der Kontaktschicht (25) durchstößt,

wobei die Dicke (T) der Kontaktschicht (25) zwischen

einschließlich 20 nm und 200 nm liegt, und

wobei die Kontaktschicht (25) aus mit Si und/oder mit Te dotiertem AlGalnP ist.

7. Optoelektronisches Halbleiterbauteil (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

bei dem die Durchkontaktierung (3) in Draufsicht auf die Ebene (P) gesehen streifenförmig oder L-förmig oder U-förmig oder rahmenförmig gestaltet ist, sodass ein Aspektverhältnis aus einer Längsausdehnung (L) und einer mittleren Breite der Durchkontaktierung (3) mindestens fünf beträgt.

8. Optoelektronisches Halbleiterbauteil (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

bei dem ein Quotient aus einer mittleren Breite der

Durchkontaktierung (3) und aus einer Dicke (T) der

Kontaktschicht (25) bei mindestens 3 und bei höchstens 25 liegt,

wobei die mittlere Breite höchstens 1 ym beträgt.

9. Optoelektronisches Halbleiterbauteil (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

bei dem die Kontaktfläche (32) oder zumindest ein Teil der Kontaktfläche (32) als Teil eines Kegelmantels gestaltet ist.

10. Optoelektronisches Halbleiterbauteil (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

bei dem die Kontaktflache (32) in Draufsicht auf die Ebene (P) gesehen mehrere konzentrisch angeordnete ringförmige oder kreisringförmige Teile umfasst.

11. Optoelektronisches Halbleiterbauteil (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

bei dem die Kontaktschicht (25) mehrfach von der

Durchkontaktierung (3) durchstoßen ist, sodass die

Kontaktflache (32) in Draufsicht auf die Ebene (P) gesehen mehrere nebeneinanderliegende ringförmige und/oder

inselförmige Teile umfasst.

12. Optoelektronisches Halbleiterbauteil (1) nach dem

vorhergehenden Anspruch,

bei dem die nebeneinanderliegenden ringförmigen und/oder inselförmigen Teile regelmäßig angeordnet sind.

13. Optoelektronisches Halbleiterbauteil (1) nach Anspruch

11,

bei dem die nebeneinanderliegenden ringförmigen und/oder inselförmigen Teile unregelmäßig angeordnet sind, sodass die Kontaktfläche (32) durch eine Aufrauung gebildet ist, die die Kontaktschicht (25) stellenweise vollständig durchdringt.

14. Optoelektronisches Halbleiterbauteil (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

bei dem die Durchkontaktierung (3) durch den ersten

Halbleiterbereich (21) und durch die aktive Zone (22) hindurch mit einem Flankenwinkel (b) von mindestens 70° zur Ebene (P) geführt ist, sodass der kleinere Kontaktwinkel (w) nur im Bereich der Kontaktschicht (25) vorliegt und der Flankenwinkel (b) um mindestens 20° größer ist als der

Kontaktwinkel (w) .

15. Optoelektronisches Halbleiterbauteil (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

bei dem sich die Kontaktschicht (25) über den gesamten zweiten Halbleiterbereich (23) hinweg erstreckt und bis auf die mindestens eine Durchkontaktierung (3) eine durchgehende, geschlossene Schicht ist,

wobei eine Dicke des zweiten Halbleiterbereichs (23) an einer der aktiven Zone (22) abgewandten Seite der Kontaktschicht (25) durchgehend mindestens ein Fünffaches einer Dicke (T) der Kontaktschicht (5) beträgt,

wobei der zweite Halbleiterbereich (23) an der der aktiven Zone (22) abgewandten Seite zu einer lateralen

Stromverteilung eingerichtet ist.

16. Optoelektronisches Halbleiterbauteil (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

bei dem genau eine Durchkontaktierung (3) vorhanden ist, wobei der Kontaktwinkel (w) zwischen einschließlich 20° und 35° liegt und der erste Halbleiterbereich (21) p-dotiert und der zweite Halbleiterbereich (23) n-dotiert ist, und

wobei ein Quotient aus der Kontaktflache (32) und einer

Fläche der Durchkontaktierung (3) zwischen einschließlich 6 und 1 liegt und eine Fläche der aktiven Zone (22) mindestens 20-fach größer ist als die Kontaktfläche (32) .

17. Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen

Halbleiterbauteils (1) nach einem der vorherigen Ansprüche mit den Schritten:

A) Bereitstellen eines Aufwachssubstrats (20) für die

Halbleiterschichtenfolge (2),

B) Wachsen der Halbleiterschichtenfolge (2) auf dem

Aufwachssubstrat (20), sodass sich der zweite

Halbleiterbereich (23) näher an dem Aufwachssubstrat (20) befindet als der erste Halbleiterbereich (23) ,

C) Erzeugen mindestens einer Ausnehmung (30) für die mindestens eine Durchkontaktierung (3) durch die

Kontaktschicht (25) hindurch, und

D) Erzeugen der metallischen Durchkontaktierung (3) .