光电子器件和用于制造光电子器件的方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及一种用于制造光电子器件的方法以及一种光电子器件。
【背景技术】
[0002]在基于氮化铝铟镓(ALInGaN)的发光二极管中已知的是，发射的光功率在电功率升高时比随着所引入的电功率线性地增长更小地增长。所述现象称作下沉(Droop)。
[0003]已知的是，通过使用具有多个量子膜的有源区能够提高这样的发光二极管的线性。在此，通常设有30以内的量子膜。在各个量子膜之间设置有(Al) (In) GaN势皇，以便将量子膜序列中的晶体质量保持恒定。在此，势皇典型地具有在3nm和5nm之间的厚度。尽可能薄的势皇是值得期望的，因为所述势皇对沿竖直方向运动的载流子形成较小的压电势皇，进而允许改进的竖直的载流子运输。已知的是，在有源区的平面中在晶体中的位错密度越小，势皇就能够越薄地构成。位错密度典型地位于20xl07cnT2至10x 10 7CnT2之间的范围中。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于，提出一种用于制造光电子器件的改进的方法。本发明的另一个目的在于，提供一种改进的光电子器件。所述目的通过具有独立权利要求的特征的光电子器件或方法来实现。优选的改进方案在从属权利要求中给出。
[0005]用于制造光电子器件的方法包括下述步骤:提供衬底；将成核层施加在衬底的表面上；将掩模层施加在成核层上并且结构化；在第一生长步骤中生长氮化物半导体，其中设立连接片，所述连接片形成横向栅格，其中连接片沿生长方向分部段地具有梯形的横截面；以及在第二生长步骤中横向地在连接片之上生长氮化物半导体，以便闭合在连接片之间的空腔。有利地，所述方法允许制造具有横向变化的缺陷密度的光电子器件。因此，光电子器件的多缺陷的横向部段能够有利地承载提高的竖直电流。来自多缺陷的横向部段的载流子能够有利地扩散到少缺陷的横向区域中并且在那里以进行辐射的方式复合。
[0006]在方法的一个实施方式中，在连接片之间的空腔截锥形地构成。有利地，在第二生长步骤中横向的在连接片之上的生长引起在连接片的朝向截锥形的空腔的小面上的位错缺陷的转弯，由此在截锥形的空腔之上的区域中产生降低的缺陷密度。
[0007]在方法的一个实施方式中，在将掩模层结构化时，设立盘状的横向的掩模区域。有利地，由此在第一生长步骤期间在盘状的横向的掩模区域之上产生空腔。
[0008]在方法的一个实施方式中，盘状的掩模区域设置在横向的六边形栅格中。有利地，由此得到完全的并且均匀的横向的铺盖(Kachelung)。
[0009]在方法的一个实施方式中，设立具有在0.5 μπι和3 μπι之间的直径的盘状的掩模区域。有利地，具有降低的缺陷密度的所形成的横向部段由此具有适合的尺寸，以便通过从相邻的多缺陷的部段扩散进入的载流子来供应。
[0010]在方法的一个实施方式中，盘状的掩模区域通过具有在0.5 μ m和2 μ m之间的宽度的区域彼此隔开地设立。有利地，所形成的提高的缺陷密度的横向部段由此具有下述尺寸，所述尺寸允许足够的竖直电流和避免不进行辐射的载流子复合的有利的折衷。
[0011]在方法的一个实施方式中，第二生长步骤在促进聚结的生长参数下执行。有利地，由此，在第二生长步骤中，在连接片之间的空腔基本上长满，由此在空腔的区域中形成具有减小的缺陷密度的横向部段。
[0012]在方法的一个实施方式中，第一生长步骤在比第二生长步骤更低的温度下执行。有利地，由此，在第一生长步骤中基本上发生沿竖直方向的生长，而在第二生长步骤期间主要发生沿横向方向的生长。
[0013]在方法的一个实施方式中，在第二生长步骤之后，沉积具有光有源层的功能层序列。有利地，由此，在光有源层的在多缺陷的横向部段之上设置的区域中产生比在少缺陷的横向部段之上的区域中更大数量的V型缺陷。有利地，V型缺陷的较高的密度能够实现沿竖直方向的提高的电流流动。
[0014]在方法的一个实施方式中，在第一生长步骤之前，在掩模层的开口中沉积氮化物半导体，其中紧接着执行回蚀。有利地，由此降低在所形成的层结构中的张力。
[0015]在方法的一个实施方式中，成核层具有铝(Al)。有利地，能够在具有铝的成核层上执行外延的生长。
[0016]在方法的一个实施方式中，掩模层包括两个具有二氧化硅(S12)的层。在此，掩模层的具有二氧化硅的层通过具有氮化硅(SiN)的层分开。有利地，所述掩模层的具有二氧化硅的层随后在之后的方法步骤期间在具有氮化硅的层上彼此分开。
[0017]在方法的一个实施方式中，将设置在成核层上的层结构分离，其中掩模层的设置在已分离的层结构上的部分用作用于产生结构化的耦合输出结构的硬膜。因此，有利地，不必为了产生结构化的耦合输出结构而设立附加的掩模结构。有利地，方法由此简化。
[0018]光电子器件具有层结构，所述层结构在栅格状的横向区域中具有比在其他的横向区域中更高的位错密度。有利地，在所述光电子器件中，提高的竖直电流能够在较高位错密度的横向区域中流动。在此，流动的载流子有利地能够从栅格状的较高位错密度的横向区域扩散到相邻的其他的横向区域中，并且在那里以进行辐射的方式复合。有利地，由此得到光电子器件的良好的高电流线性。
[0019]在光电子器件的一个实施方式中，在通过栅格状的横向区域限界的其他的横向区域中设置有气孔。有利地，气孔表明较低位错密度的横向区域的否则完全的长满。
[0020]在光电子器件的一个实施方式中，层结构具有光有源层。在此，光有源层在栅格状的横向区域中具有比在其他的横向区域中更高的V型缺陷密度。有利地，在栅格状的更高位错密度的横向区域中的V型缺陷引起要通过沿竖直方向流动的载流子来克服的压电势皇的减少，由此在栅格状的横向区域中，提高的电流能够沿竖直方向流过层结构的光有源层。因此，载流子能够从栅格状的横向区域扩散到其他的横向区域中并且在那里以进行辐射的方式复合。
[0021]在光电子器件的一个实施方式中，栅格状的横向区域形成六边形栅格。有利地，六边形栅格示出有益的横向铺盖，由此具有降低的位错密度的其他的横向区域均匀地在栅格状的具有更高的位错密度的横向区域之间分布。
[0022]在光电子器件的一个实施方式中，层结构具有光有源层。在此，栅格状的横向区域构成为，与其他的横向区域相比将每单位面积更高数量的载流子注入到光有源层中。有利地，由此得到光电子器件的良好的高电流线性。
【附图说明】
[0023]本发明的上面描述的特性、特征和优点以及如何实现这些特性、特征和优点的方式和方法结合下面对实施例的描述理解上变得更加清晰和明确，所述实施例结合附图详细阐述。在此，在相应极度示意的视图中示出:
[0024]图1示出贯穿处于第一处理状态的层结构的剖面；
[0025]图2示出贯穿处于第二处理状态的层结构的剖面；
[0026]图3示出贯穿处于第三处理状态的层结构的剖面；
[0027]图4示出层结构的掩模层的俯视图；
[0028]图5示出处于第二处理状态的层结构的氮化物半导体层的立体图；
[0029]图6示出贯穿处于第四处理状态的层结构的剖面；
[0030]图7示出层结构的功能层序列的俯视图；以及
[0031]图8示出用于制造光电子器件的方法的流程图。
【具体实施方式】
[0032]图1示出贯穿处于第一处理状态10的层结构100的一部分的剖面的极度示意的视图。层结构100是光电子器件、尤其是发光二极管的LED芯片的一部