光电子半导体芯片的制作方法

文档序号:7223627阅读:145来源:国知局
专利名称:光电子半导体芯片的制作方法
技术领域
本发明涉及一种光电子半导体芯片。在文件EP 0 905 797 A2中公开了具有在生长衬底上外延生长的半 导体层序列的、发射辐射的半导体芯片。因为生长衬底通常吸收在半 导体层序列内所产生的电磁辐射的一部分,所以在文件EP 0 905 797 A2中建议,利用单独的连接剂将外延的半导体层序列固定在单独的载 体上并将生长衬底去除。作为单独的栽体用的材料,在此例如建议的 金属、但也建议半绝缘的硅,其吸收半导体芯片的辐射。此外例如建 议粘接剂或焊剂作为连接剂。如果所述单独的载体由吸收半导体芯片的辐射的材料制成,例如由金属或硅,那么可能由于对辐射的吸收而降低半导体芯片的效率。本发明的任务是,说明一种可简单制造的具有良好辐射效率的光 电子半导体芯片。所述任务通过具有权利要求l的特征的光电子半导体芯片得以解决。对该半导体芯片的有益改进及其实施形式在从属权利要求2至13中予以说明。从其正面发射电磁辐射的光电子半导体芯片特别是包括-具有适用于产生电磁辐射的活性区域的半导体层序列;和-布置在半导体层序列上的单独制造的TCO支撑衬底,该TCO支撑衬底具有由透明导电氧化物(TCO)组构成的材料并且以机械方式支撑半导体层序列。透明导电氧化物("transparent conductive oxide",简写为TCO) 是透明导电材料,通常是金属氧化物,例如氧化锌、氧化锡、氧化镉、 氧化钛、氧化铟或氧化铟锡(ITO)。除了二元金属氧化物、例如ZnO、 Sn02或Iii203之外,三元金属氧化物、例如Zn2Sn04、 CdSn03、 ZnSn03、 Mgln204、 Galn03、乙!12111205或11148113012或不同的透明导电氧化物的 混合物也属于TCO组。此外TCO并非必要地对应于化学定比成分,并 且也可以是p或n掺杂的。具有TCO支撑衬底的光电子半导体芯片具有如下优点所述光电 子半导体芯片一方面由于TCO的导电性可以通过TCO支撑衬底被电接触。此外TCO支撑衬底有利地不吸收或吸收在工作中在半导体层序列 中所产生的辐射的较少部分,因为TCO对于半导体芯片的辐射而言是 透明的。相对于具有吸收性衬底(例如外延生长衬底)或者但也具有 单独的透辐射的载体的半导体芯片,这有助于提高半导体芯片的辐射 效率。半导体芯片的产生辐射的活性区域优选地包括pn结、双异质结构、 单量子阱或者特别优选地用于产生辐射的多量子阱结构。在此,名称 "量子阱结构"不包含关于量子阱结构的维数的说明。因此该量子阱 结构尤其包括量子槽、量子线、量子点和所述结构的任一组合。MQW 结构的例子在文件WO 01/39282、 US 5,831,277、 US 6,172,382 B1和US 5,684,309中有所记载,由此其公开内容就这点而言通过引用被纳入。半导体层序列例如基于m/iv化合物半导体材料,例如氮化物半导体材料、磷化物半导体材料或砷化物半导体材料。"基于氮化物半导体材料,,当前意味着,至少一部分半导体层序 列包括氮化物/m化合物半导体材料,优选地AlnGamlnL^JV,其中0《n 《1、 0《m《l且n+m《1。在此,该材料不必必须具有按照上述^^式的 数学精确的成分。更确切地说,该材料可以具有基本上不改变AlnGamlm夂mN材料的物理特性的一种或多种掺杂物质以及附加组分。但为了简单起见上述公式仅仅含有晶格的主要组分(Al,Ga,In,N),即 使这些组分可部分地用少量其它物质来代替。等效地,"基于磷化物半导体材料"当前意味着,至少一部分半 导体层序列包括磷化物/m化合物半导体材料,优选地AlnGaJhn夂mP, 其中0《n《1、 0《m《l且n+m《1。在此,该材料同样不必必须具有按 照上述公式的数学精确的成分。更确切地说,该材料可以具有基本上不改变AlnGamIllk.mP材料的物理特性的一种或多种掺杂物质以及附加组分。但为了简单起见上述公式仅仅含有晶格的主要组分 (Al,Ga,In,P),即使这些组分可部分地用少量其它物质来代替。同样与"基于氮化物半导体材料"和"基于磷化物半导体材料" 等效地,"基于砷化物半导体材料"当前意味着,至少一部分半导体层序列包括砷化物/m化合物半导体材料,优选地AlnGamlm-n-mAS,其中0《n《1、 0《m《l且n+m《1。同样该材料不必必须具有按照上述公式的数学精确的成分,且可以具有基本上不改变AlnGanJm+mAs材料的 物理特性的一种或多种掺杂物质以及附加组分。但为了简单起见上述公式也仅仅含有晶格的主要组分(Al,Ga,In,As),即使这些组分可部 分地用少量其它物质来代替。在一种优选的实施形式中,TCO支撑衬底的折射率小于半导体层 序列的折射率。通常,TCO与半导体层序列相比甚至具有小得多的折 射率。特别优选地,TCO支撑衬底的折射率具有小于或等于2的值,半 导体层序列的折射率具有大于等于3的值。但例如如果半导体层序列基 于氮化物半导体材料,则半导体层序列也可以具有在2.2和3之间的折射 率,其中包括极限。如果TCO支撑衬底具有明显比半导体层序列的折射率小的折射 率,则随之产生如下优点射向TCO支撑衬底/半导体层序列界面的、 活性区域的电磁辐射的主要部分在那里已经被反射回到半导体层序列 中,而不射入TCO支撑衬底中。在另一实施形式中,TCO支撑衬底通过直接结合("direct bonding")、扩散结合("diffusion bonding")或粘接被安置在半导 体层序列上。直接结合和扩散结合与没有接合层也能应付得了的粘接连接方法 相反。借助于直接结合,接合方彼此连接,其方式是,使接合方相互 接触,使得接合方基于微弱的相互作用(例如范德华(Van-der-Waals) 力)或者通过形成氢桥键而相互粘附。通过给接合方施加温度可以有 利地提高其相互附着力。扩散结合和直接结合的区别尤其在于,对要连接的表面的粗糙度 的要求。对于直接结合,接合方必须拥有足够平坦且光滑的优选具有小于 或等于l nm的rms值的表面,使得在要连接的表面之间的相互作用能量 在接触时足以使接合方弹性地弯曲并且实现在所述表面之间在整面上 形成的机械接触。视表面的反应性而定,这种原子的接触足以或不足 以形成牢固的化学键(共价的、离子的、金属的)。如果在接合方之 间所产生的化学键过于微弱,那么温度施加可以以改善键(Bindung)。在扩散结合的情况下,对表面粗糙度的要求较低(这里通常可使 具有直至最大0.4fim的rms值的表面相连接),但这里通常有必要施加压力和温度,用以实现接合方之间充分的键。在此优选利用0.5至0.8之 间的同源温度(与相应材料的熔点有关的以K为单位的温度)来实现温 度施加,其中包括极限。优选利用要连接的接合方的材料的流变应力 范围内的压力实现压力施加。尤其,无接合层的连接方法、例如直接结合或扩散结合具有如下 优点接合层的接合剂(例如粘接剂)不会排气,并且不会污染半导 体芯片。这通常能够在按照连接步骤制造半导体芯片时采用具有比在 借助接合层在TCO支撑衬底和半导体层序列之间建立连接的情况下较 高的温度的工艺。此外半导体芯片的耐热性和耐化学性不受接合剂的 限制。由此可能展示半导体芯片用的更广泛的应用领域,且能够在制 造半导体芯片之后例如从构造和连接技术中更广泛地选择其它工艺步骤,如焊装到具有小热电阻的印制电路板上。相比于无接合层的连接方法,带有接合层的连接方法(例如粘接) 提供如下优点通常可以更简单且更有利地被实施。此外利用接合层 可以有益地补偿要连接的表面的不平度。因为在无接合层的连接方法 的情况下通常必须给半导体层序列施加压力和/或温度,所以在此伤及 半导体层序列并且特别是其活性区域的危险比较大。如果通过粘接将TCO支撑衬底安置在半导体层序列上,那么例如 可以使用导电粘接剂,以便能够使半导体芯片通过TCO支撑村底简单 地例如与印制电路板的印制导线或外壳的电接触区域导电连接。作为替代方案,也可以使用电绝缘的粘接剂,例如双苯并环丁烯 (bis-benzocyklobuten ) ( BCB ) 。 BCB具有如下优点可用于多种半 导体工艺;对半导体本体所发射的辐射有良好的通透性;并且此外在 氧气排除的情况下不会或者仅仅略微变黄。为了通过电绝缘的粘接剂(例如BCB)产生接合方之间的导电连 接,将粘接剂层选择得如此之薄,使得要连接的表面通过由于其粗糙 度而引起的凸起至少部分地相互直接接触,并且因此在其之间形成电 接触。在本实施形式中,为了改善TCO支撑衬底和半导体层序列之间 的电接触,此外可以在分别要连接的表面上布置局部金属的接触部位, 优选地如此来布置,使得这些接触部位在接合步骤时上下叠置。采用 这种方法通常可以使表面相互连接,所述表面具有为几个nm的最小粗 糙度。在另一优选的实施形式中,在半导体层序列和TCO支撑衬底之间 布置TCO层,该TCO层具有由TCO组构成的材料。该TCO层一方面可 被使用,用于特别是在无接合层的连接方法的情况下减小要连接的表 面的粗糙度。为此将TCO层例如施加到半导体层序列上并对TCO层的 要连接的表面进行化学机械抛光。在这种情况下,在测定TCO层的厚 度时必须考虑抛光时的材料损耗。TCO层的厚度优选地在50nm和10nm 之间,其中包括极限。特别优选地,TCO层的厚度在50nm和2fim之间, 其中同样包括极限。此外TCO层也可用作接触层,该接触层改善半导体层序列和TCO 支撑衬底之间的电接触,优选地如下来改善,即所述电接触具有基本 欧姆特性。TCO层例如可以借助外延工艺通过溅射、汽化或溶胶凝胶 (Sol-Gel)工艺来施加。此外,除了TCO层外,还可以在半导体层序列和TCO支撑衬底之 间布置TCO接触层。TCO接触层同样具有由TCO组构成的材料,且用 于改善半导体层序列和TCO支撑衬底之间的电接触,优选地如此来改 善,使得所述电接触具有基本欧姆特性。TCO接触层同样可以例如借 助外延工艺通过溅射、汽化或溶胶凝胶工艺来施加。TCO接触层的厚度同样优选地在50nm和10jim之间,其中包括极 限。特别优选地,TCO接触层的厚度在50nm和2fim之间,其中同样包 括极限。TCO接触层以及TCO层还可以有掺杂物质,在此,摻杂物质优选 地是n掺杂物质,如AL、 B、 Ga、 In、 Si、 Ge、 Ti、 Zr或Hf。 n掺杂物 质例如在2000年8月的MRS期刊中T.Minami的题为"New n-type transparent conducting oxides"文件中有所记载,由此其公开内容通过 引用被纳入。此外,TCO接触层也可以包括多个层。因此例如可能的是,TCO 接触层包括优选直接与TCO支撑衬底相邻的n掺杂的层和优选直接与 半导体层序列相邻的同样n掺杂的横向导电层(Querleitschicht),其 中n掺杂的层比横向导电层具有较高的掺杂。优选地,TCO接触层的厚度在50nm和10nm之间,优选地在50nm 和2nm之间,特别优选地在lmm和5nm之间,其中分别包括极限。通过TCO层或TCO接触层或两个层,通常可以改善TCO支撑村底和半导体层序列之间的电接触,因为可以采用合适的沉积工艺、例如 溅射来将这些层施加到半导体层序列上,其中可以获得在所沉积的层和半导体材料之间的良好导电接触。在接合步骤时实现在TCO支撑衬 底和TCO层或TCO接触层之间的良好电接触通常明显比接合半导体层 序列和TCO支撑村底要容易。在另一特别优选的实施形式中,在半导体层序列的活性区域和半 导体芯片的与其正面相对的背面之间、并且特别优选地在半导体层序 列和TCO支撑衬底之间布置反射层,该反射层反射半导体芯片的辐射。 借助这种反射层可以改善从半导体层序列在TCO支撑衬底的方向上所 发射出的电磁辐射向半导体层序列的反射。这提高了半导体芯片的辐 射效率。在这种情况下,反射层也可以由多个层构成,或者例如也可以在 部分面上或以横向结构化的方式被构造。特别优选地使用分布式布拉格反射器镜 (Distributed画Bragg-Reflektor-Spiegel,简写为"DBR镜")作为反射 层。DBR镜包括一序列层,所述层的折射率以交替的方式是高和低的。 DBR镜特别是反射垂直于其上側入射的辐射。如果TCO支撑衬底与邻 接的半导体层序列相比具有较小的折射率,则特别是倾斜于半导体材料/支撑村底界面入射的辐射在该界面上被反射,而垂直于该界面入射 的辐射则消失。因此在半导体层序列的活性区域和支撑衬底之间的 DBR镜特别适用于提高半导体芯片的辐射效率。对在半导体层序列的活性区域和TCO支撑衬底之间的反射层附加 的或替代的,半导体芯片的背面优选包括金属层。 一方面,如同在半 导体层序列的活性区域和支撑衬底之间的上述反射层那样,该金属层 使辐射转向半导体芯片的正面,并且由此提高了半导体芯片的辐射效 率。另一方面,该金属层通常改善半导体芯片的背面与导电粘接剂或 焊剂层的电接触,其中所述导电粘接剂或焊剂层经常被使用,用以在 以后将半导体芯片安装在外壳中或印制电路板上。此外优选地使半导体芯片的正面粗糙化。半导体芯片正面的粗糙 化减少了在半导体芯片的表面上对辐射的多次反射,并因此有助于改 善辐射耦合输出。为了更有效耦合输出辐射,半导体芯片的正面上的 其它结构也是可设想的,例如周期性结构,该结构的横向尺寸小于或等于由半导体芯片所发射的辐射的波长。此外优选地,半导体芯片还包括电流扩展层,该电流扩展层被施加在半导体层序列的面向半导体芯片正面的側并包括由TCO组构成的 材料。电流扩展层有利地导致在正面注入到半导体芯片中的电流在横 向上尽可能均匀地被分布到半导体层序列中并且特别是被分布到所述 半导体层序列的产生辐射的活性区域中。这导致在供应电流保持相同 的情况下增加辐射产生以及还导致半导体芯片的均匀的辐射特性。此 外由TCO构成的电流扩展层有利地被构造得明显薄于由半导体材料构 成的电流扩展层。另外,相比于由对半导体芯片的辐射具有较大吸收 系数的材料(例如金属)构成的电流扩展层,由TCO构成的电流扩展 层吸收明显少的辐射。在一种优选的实施形式中,为了在正面电接触半导体芯片,该半 导体芯片的正面包括导电结合焊盘。通过该导电结合焊盘,半导体芯 片可以例如通过结合线与外壳的电端子或印制电路板的电连接导线导 电连接。下面结合附

图1至4根据四个实施例更详细地说明本发明。 图l示出根据第一实施例的半导体芯片的示意剖视图; 图2示出根据第二实施例的半导体芯片的示意剖视图; 图3示出根据第三实施例的半导体芯片的示意剖视图;和 图4示出根据第四实施例的半导体芯片的示意剖视图。 在这些实施例和附图中,相同或相同作用的组成部分分别标有相 同的附图标记。所示元件原则上不可视为按比例的,更确切地说,为 便于理解,各个元素(例如层厚)可能以过分大的方式被示出。在根据图l的实施例中,半导体芯片包括半导体层序列l,该半导 体层序列具有n侧施加的电流扩展层2、 n防护层(Mantelschicht) 3、 活性区域4、 p防护层5和p接触层6。活性区域4布置在p防护层5和n防护 层3之间,其中n防护层3布置在活性区域4和半导体芯片的发射辐射的 正面7之间,p防护层5布置在活性区域4和半导体芯片的背面8之间。p 接触层6被施加在p防护层5的面向半导体芯片的背面8的側,而电流扩 展层2在半导体芯片的辐射方向上被布置在n防护层3之后。此外在电流 扩展层2上施加正面的电结合焊盘9,例如接触指从所述结合焊盘横向 地在半导体芯片的正面7上延伸(在该图中未示出),并且在所述结合焊盘上可施加结合线,用于使半导体芯片与外壳的或印制电路板的导 电区域电接触。作为替代方案,也可以设置半导体芯片用以在放弃结 合线的情况下例如借助导电层在正面被电接触,所述导电层将半导体芯片的正面7与外壳的或印制电路板的导电区域导电连接。此外,在p接触层6的指向半导体芯片背面8的侧上施加TCO接触层 13,该TCO接触层例如通过扩散结合或直接结合与TCO支撑衬底10以 无接合层的方式连接。TCO接触层10具有由TCO组构成的材料,并且 因此是导电的且对于半导体芯片的辐射而言是透明的。此外TCO接触 层的材料不必必须与TCO支撑衬底的材料一致。半导体层序列l当前基于磷化物半导体材料。活性区域4例如当前 包括未掺杂的InGaAlP,具有在100nm和lnm之间的厚度,并在工作时 产生由可见光的黄至红光谱范围组成的电磁辐射。n防护层3包括n掺杂 的InAlP, p防护层5包括p掺杂的InAlP。防护层3、 5分别具有在200nm 和lnm之间的厚度。p接触层6包括高度p掺杂的AlGaAs,且厚度在50nm 和200nm之间。电流扩展层2包括InGaAlP或AlGaAs,且具有优选在lfim 和10fim之间的厚度。TCO接触层13包括具有例如当前掺杂2。/。铝的氧 化锌的TCO,且具有在50nm和2000nm之间的厚度。如已在说明书的通常部分所述的,用于产生辐射的活性区域4例如 包括pn结、双异质结构、单量子阱或多量子阱结构。n防护层3和p防护 层5具有以下任务将相应的栽流子限定于活性区域4。此外p接触层6改善了的电接触, 一而借助于电流扩展层2将通过正面的结合焊盘9注入 到半导体芯片中的电流横向地尽可能均匀地分布到半导体层序列1中 并且特别是分布到产生辐射的活性区域4中。半导体层序列l当前以外延的方式例如在GaAs生长衬底上生长。随 后在p接触层6的朝向半导体芯片背面8的侧上安置TCO接触层13。该 TCO接触层13例如可以以外延的方式通过溅射、汽化或借助溶胶凝胶 工艺来施加。用于施加TCO层的溶胶凝胶工艺例如在文件DE 197 19 162 Al和L.Spanhel等人的"Semiconductor Clusters in Sol隱Gel Process: Quantized Aggregation, Gelation and Crystal Growth in Concentrated ZnO Colloids" ( J. Am. Chem. Soc. (1991), 113, 2826-2833 )中有所记载, 其公开内容在此方面分别通过引用被纳入。接下来,通过扩散结合将厚度在50nm和200nm之间的例如由ZnO 或ITO构成的TCO支撑衬底10施加到TCO接触层13上。为此使TCO支 撑村底10和TCO接触层13的界面相互接触,并施加在10751C和1525t: 之间的温度以及在要连接的接合方的流变应力范围内的压力数小时, 使得在TCO接触层13和TCO支撑衬底10之间产生物质决定的、机械稳 定的连接。此外通常有益地形成在TCO接触层13和TCO支撑衬底10之 间的导电连接。在施加TCO支撑衬底10之后,例如通过磨削和/或有选择的湿化学 蚀刻将生长衬底去薄或去除。在图l的半导体芯片中,由于半导体层序列l的折射率(n(InGaAlP) 3.5)和TCO支撑衬底10的折射率(n(ZnO)。 1.85)之间的差别,在撑衬底io界面上的辐射被反射回到半导体层序列i中。一与根据图l的实施例的半导体芯片不同,根据图2的实施例中的半 导体芯片包括例如可通过蚀刻产生的粗糙化的正面7。对半导体芯片的 正面7的粗糙化能够更好地将辐射从半导体芯片耦合输出到环境中,因 为通常减少了由于在半导体本体/环境界面上的多次反射所引起的辐射 损耗。此外图2的半导体芯片的背面8包括金属层14,该金属层被设置用 于改善与导电粘接剂或焊剂的电接触,通过所述导电粘接剂或焊剂在 稍后的时间点将半导体芯片安装在外壳中或者安装在印制电路板上。 此外,金属层14将在半导体层序列1内所产生的辐射反射回到所述半导 体层序列1中。金属层14例如具有金或铝。与根据图l的半导体芯片不同,根据图2的半导体芯片不具有TCO 接触层13,而是具有TCO层15,该TCO层15当前基本上具有与TCO支 撑衬底10相同的TCO材料、即ZnO。在本实施例中,TCO支撑衬底IO 与TCO层15通过直接结合而连接。为此,要连接的接合方表面通常必 须具有小于或等于l纳米的粗糙度。如果不是这种情况,则相应地抛光 要连接的接合方表面。如果必须抛光TCO层15,则在选择该TCO层15 的厚度时必须相应地考虑这一点。如果接合方TCO支撑衬底10和TCO层15的表面的粗糙度小于上述 值,则使所述接合方直接相互接触,且施加在300X:和1000"C之间的温度数小时,使得在TCO支撑衬底10和TCO层15之间产生物质决定的、 机械稳定的连接。在此,通常有益地形成在TCO接触层13和TCO支撑 衬底10之间的导电连接。此外,除了施加温度外,还可以施加至约为 20bar的压力。但这通常并非绝对必要的。此处需要指出,TCO层15不仅可用作对TCO接触层13的替代,而 且可用作对TCO接触层13的附加。在这种情况下,TCO接触层13或者 布置在p接触层6和TCO层15之间,或者布置在TCO层15和TCO支撑衬 底10之间。此外,要连接的表面可以例如用已在通常的说明部分中提及的n掺 杂物质被强n掺杂,用以改善在TCO支撑衬底10和半导体层序列1之间 的电接触。不同于根据图1和图2的实施例,根据图3的实施例的半导体芯片包 括反射层,当前是布置在p防护层5和p接触层6之间的DBR镜11。 DBR 镜ll具有一序列层,当前在十和二十之间,所述层交替地具有高和低 折射率。在本实施例中,用于反射由可见光的黄至红光谱范围构成的 辐射的DBR镜例如可以基于AlGaAs或AlGalnP,其中分别通过所述层 的Al和Ga含量的变化交替地改变折射率。此外,不同于根据图l的半导体芯片,根据图3的半导体芯片具有 布置在TCO接触层13和TCO支撑衬底10之间的粘接剂层16。粘接剂层 16例如含有导电的、优选对于半导体芯片的辐射而言透明的粘接剂。作为替代方案,也可以通过电绝缘的粘接剂、例如BCB将半导体 层序列1安置在TCO支撑衬底10上。在此,要连接的表面的粗糙度至少 在几个nm的范围内。在本实施例中,粘接剂层16如此之薄,使得只有 在由于要连接的表面的粗糙度而引起的凸起(Erhebung)之间含有粘 接剂,而所述表面在凸起处直接相互机械接触,如此使得在表面之间 形成导电接触。如果使用电绝缘的粘接剂、例如BCB,用以将半导体层序列l安置 在TCO支撑衬底10上,那么可以将所述粘接剂以薄层的方式离心涂布 到一个或两个要连接的表面上。在施加粘接剂之后,两个要连接的表 面相互接触。现在可以通过施加压力将多余的粘接剂从侧面挤压出, 使得粘接剂层16如此之薄,以便通过要连接的表面的凸起产生电接触, 如上所述。不同于根据图l的实施例,在根据图4的实施例中,半导体芯片包 括由高度n掺杂的AlGaAs构成的厚度在50和200nm之间的n接触层12, 该n接触层布置在n防护层3的朝向半导体芯片正面7的侧上。从半导体 层序列1来看,n侧电流扩展层2被布置在n接触层12之后,该n侧电流扩 展层包括TCO且具有在200nm和lnm之间的厚度。为了改善在n接触层 12和由TCO构成的n侧电流扩展层2之间的电接触,优选该电接触具有 欧姆特性,可以在这两个层之间布置例如由Au/Ge构成的接触部位(在 图中未示出)。如同根据图l的实施例,在根据图4的实施例中,在p接触层6和TCO 支撑衬底10之间布置包括TCO的TCO接触层13。在这种情况下,TCO 接触层13不必具有与TCO支撑衬底10相同的材料,并且有助于在TCO 支撑衬底10和半导体层序列1之间的具有优选欧姆特性的改善了的电 接触。TCO支撑村底10例如可以通过直接结合或扩散结合固定在半导 体层序列上。作为替代方案,TCO支撑衬底10也可以通过粘接而固定 在半导体层序列上。本专利申请要求德国专利申请102006023685.8和102005046691.5的 优先权,其公开内容以此通过引用被纳入。本发明并受限于借助实施例的说明书。更确切地说,本发明包括 每个新特征以及特征的每种组合,这特别是包含权利要求书中的特征 的每种组合,即使该特征或该组合本身未在权利要求书或实施例中明 确说明。
权利要求
1.光电子半导体芯片,该光电子半导体芯片在工作时从其正面(7)发射电磁辐射,具有-带有适用于产生电磁辐射的活性区域(4)的半导体层序列(1);和-布置在所述半导体层序列上的单独制造的TCO支撑衬底(10),该TCO支撑衬底具有由透明导电氧化物(TCO)组构成的材料且以机械方式支撑所述半导体层序列(1)。
2. 如权利要求1所述的光电子半导体芯片,其中所述TCO支撑衬 底的折射率小于所述半导体层序列的折射率。
3. 如上述权利要求中任一项所述的光电子半导体芯片,其中所述 TCO支撑衬底(10)通过直接结合、扩散结合或粘接安置在所述半导 体层序列上。
4. 如权利要求3所述的光电子半导体芯片,其中所述TCO支撑衬 底(10)利用含有双苯并环丁烯的粘接剂安置在所述半导体层序列上。
5. 如上述权利要求中任一项所述的光电子半导体芯片,其中在所 述半导体层序列(1)和所述TCO支撑衬底(10)之间布置TCO层, 该TCO层同样具有由TCO组构成的材料。
6. 如上述权利要求中任一项所述的光电子半导体芯片,其中在所 述半导体层序列(1)和所述TCO支撑村底(10)之间布置TCO接触 层(13),该TCO接触层在所述半导体层序列(l)和所述TCO支撑 衬底(10)之间建立电接触且具有由透明导电氧化物(TCO)组构成 的材料。
7. 如权利要求6所述的光电子半导体芯片,其中所述TCO接触层 (13)的厚度>1,且《5,。
8. 如上述权利要求中任一项所述的光电子半导体芯片,其中在所 述半导体层序列(1)的活性区域(4)和所述TCO支撑衬底(10)之 间布置反射所述半导体芯片的辐射的层。
9. 如权利要求8所述的光电子半导体芯片,其中反射层是DBR镜 (11)(分布式布拉格反射器镜)。
10. 如上述权利要求中任一项所述的光电子半导体芯片,其中所述 半导体芯片的与其正面相对布置的背面(8)包括金属层(14)。
11. 如权利要求10所述的光电子半导体芯片,其中所述金属层 (14)以对所述半导体芯片的辐射反射的方式被构造。
12. 如上述权利要求中任一项所述的光电子半导体芯片,所述光电 子半导体芯片的正面(7)被粗糙化。
13. 如上述权利要求中任一项所述的光电子半导体芯片,其中在所 述半导体层序列(1)的朝向所述光电子半导体芯片的正面(7)的侧 上布置电流扩展层(2),该电流扩展层具有由TCO组构成的材料。
全文摘要
本发明公开了一种光电子半导体芯片,该光电子半导体芯片在工作时从其正面(7)发射电磁辐射,具有带有适用于产生电磁辐射的活性区域(4)的半导体层序列(1);和布置在所述半导体层序列上的、单独制造的TCO支撑衬底(10),该TCO支撑衬底具有由透明导电氧化物(TCO)组构成的材料且以机械方式支撑所述半导体层序列(1)。
文档编号H01L33/00GK101278413SQ200680036141
公开日2008年10月1日 申请日期2006年9月14日 优先权日2005年9月29日
发明者A·普洛斯尔, R·沃思 申请人:奥斯兰姆奥普托半导体有限责任公司
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