br>[0038]所述发光二极管芯片是所谓的薄膜LED，在所述薄膜LED中，用于生长半导体层序列5的生长衬底从半导体层序列5脱落。尤其地，所述生长衬底能够从η型半导体区域4脱落，所述η型半导体区域4现在具有发光二极管芯片的辐射出射面6。在与原始的生长衬底和辐射出射面6对置的侧部上，发光二极管芯片与支承件7连接，所述支承件7优选地具有硅、锗或钼。在所述薄膜半导体芯片中，因此，η型半导体区域4是面向辐射出射面6的并且P型半导体区域2是面向支承件7的。
[0039]在支承件7和P型磷化物化合物半导体区域2之间设有电流扩展层I。电流扩展层I是具有小于500nm的厚度的p掺杂的AlxGa1 xAs层，其中0.5〈x彡I。
[0040]优选地，电流扩展层I的厚度甚至仅小于300nm。对于电流扩展层I的招份额x而言，优选地满足0.6 < X < 0.8。
[0041]电流扩展层I邻接于至少在电接触部9上的子区域中的面向支承件7的侧部。发光二极管芯片的至少另一电接触部9例如设置在发光二极管芯片的与所述支承件对置的辐射出射侧6上。电流扩展层I优选地具有大于I X 119Cm 3的掺杂浓度并且尤其优选地具有大于5X 119Cm 3的掺杂浓度。以这种方式实现电流扩展层I的横向导电性，使得当背侧的接触部9例如仅施加在电流扩展层I的小的中央区域上时，那么电流也相对均匀地流过半导体层序列5。
[0042]电流扩展层I由于其小于500nm或者优选地小于300nm的小的厚度以及由于大于0.5的高的铝份额而具有有利地低的光学吸收。此外，已被证实的是，这种类型的薄的电流扩展层I与相对较厚的典型地具有I ym或更大的厚度的传统电流扩展层相比对氧化和/或湿度的影响是更不敏感的。尽管所述小的厚度，通过电流扩展层I实现了良好的电流扩展，其中有利的是，电流扩展层I具有至少为IX 119cm 3并且尤其优选地具有至少为5 X 119Cm 3的掺杂浓度。
[0043]此外，有利的是，与P型半导体区域2邻接的电流扩展层I设置在支承件7和P型半导体区域2之间，这是因为与电流扩展层I在发光二极管芯片的表面上邻接于环境介质相比，所述电流扩展层I在该布置中更好地抵御例如为氧化或湿度的外部影响。
[0044]可行的是，电流扩展层I由多个由AlxGa1 xAs制成的子层(没有示出)所组成，其中分别地0.5〈x< 1，其中所述子层能够例如在其掺杂浓度方面和/或在其铝含量方面彼此不同。在该情况中，在本申请的范围中，将子层的总体视作电流扩展层1，使得尤其地，全部子层的总厚度小于500nm并且优选地小于300nm。也能够考虑的是，电流扩展层I或电流扩展层的子层具有少量的附加材料，然而，附加材料的份额总共小于10%。
[0045]为了使电流扩展层I更好地抵御外部的影响，优选地，电流扩展层I包括其侧面11在内设有封装层8。尤其地，封装层8尤其能够具有例如为氮化硅或氧化硅的透明的绝缘材料。替选地，也可行的是，封装层8具有例如为氧化锌或金属的透明的导电氧化物。尤其地，在封装层8由绝缘材料制成的情况中，用于电流扩展层I的电接触部9能够设置在封装层8的凹部中。
[0046]在封装层8、电接触层9和支承件7之间设置由金属或金属合金制成的层序列10。金属层10例如能够包含镜面层以用于反射从有源层3朝向支承件7发射的辐射。此外，金属层10也能够具有钎焊层以用于将发光二极管芯片与支承件7连接。
[0047]图2中示出的发光二极管芯片的实施例与图1的实施例的不同在于，电流扩展层I具有倾斜的侧面12。倾斜的侧面12优选地与电流扩展层I的层平面围成在20°和70°之间的包括20°和70°在内的角度。已被证实的是，通过电流扩展层I的倾斜的侧面12，能够改进来自发光二极管芯片的辐射耦合输出。由于电流扩展层I和封装层8之间的折射率差异，倾斜的侧面12用作能够朝向辐射出射面6反射辐射的反射器。尤其可能的是，电流扩展层I的对置的倾斜的侧面12构成微棱镜。也可能的是，倾斜的侧面12延伸直至进入到半导体层序列5中(没有示出)。
[0048]鉴于其他的有利的扩展方案，图2中示出的实施例符合第一实施例。
[0049]图3中示出的发光二极管芯片的实施例与图1中示出的实施例的不同在于，金属的层序列10在发光二级管芯片的侧面的区域中一直到达P型半导体区域2。因此，电流扩展层I包括其侧面11在内由封装层8所包围，并且封装层8由金属的层序列10所包围。以这种方式实现了电流扩展层I对氧化或湿度的影响的尤其好的抵御性。
[0050]图3中示出的实施例与图1中示出的实施例的不同还在于，InxGayAl1 xyAs层14邻接于电流扩展层I，其中O彡X彡1，0彡y彡I并且x+y彡1，所述InxGayAl1 x yAs层14与电流扩展层I相比具有更低的掺杂浓度和更小的带隙。层14优选地设置在电流扩展层I和P型半导体区域2之间。层14在与较高掺杂的电流扩展层I的分界面上构成势阱，在所述势阱中自由的载流子以空穴的形式聚集。空穴在层14中构成所谓的二维空穴气体。以这种方式在层14中实现了尤其高的横向导电性。
[0051]在图4中示出的发光二极管芯片的实施例中，在电流扩展层I中构成两个槽13，封装层8伸入到所述槽13中。电流扩展层I的设置在槽13间的区域借助于电接触部9和金属的层序列10电接通。与此相反，电流扩展层I的边缘区域la、lb不是电接通的。以这种方式，在半导体芯片的下述区域中降低了辐射生成，所述区域设置在发光二极管芯片的辐射出射面上的设置在边缘区域中的接触部9之下。
[0052]在图5中示出了发光二极管芯片的另一个实施例，其中在电流扩展层I中构成两个槽13。在这些槽中，金属的层序列10延伸直至进入到P型半导体区域2中。金属的层序列10在接触部9的区域之外通过封装层8而与电流扩展层I绝缘。
[0053]本发明没有通过根据实施例的描述而受限。相反地，本发明包括每种新的特征以及特征的每种组合，这尤其包含权利要求中特征的每种组合，即使所述特征或所述组合自身没有在权利要求或实施例中详细地说明。
【主权项】
1.带有半导体层序列(5)的发光二极管芯片，所述半导体层序列具有磷化物化合物半导体材料，其中所述半导体层序列(5)包括 -P型半导体区域⑵， -η型半导体区域⑷，以及 -用于发射电磁辐射的有源层(3)，所述有源层设置在所述P型半导体区域(2)和所述η型半导体区域(4)之间， 其中所述η型半导体区域(4)面向所述发光二极管芯片的辐射出射面￠)，并且所述P型半导体区域(2)面向所述发光二极管芯片的支承件(7)， 其特征在于， 在所述支承件和所述P型半导体区域(2)之间设有小于500nm厚的电流扩展层(1)，所述电流扩展层(I)具有一个或多个P掺杂的AlxGa1 xAs层，其中0.5〈x< 1，其中由InxGayAl1 x yAs制成的至少一个层邻接于所述电流扩展层(I)，其中O彡x彡1，OSySl并且x+y < 1，由InxGayAl1 x yAs制成的至少一个层与所述电流扩展层(I)相比具有更小的带隙和更低的掺杂浓度。2.根据权利要求1所述的发光二极管芯片， 其中所述电流扩展层(I)是小于300nm厚的。3.根据权利要求1或2所述的发光二极管芯片， 其中对于所述电流扩展层(I)的铝份额X而言满足0.6 < X < 0.8。4.根据上述权利要求之一所述的发光二极管芯片， 其中所述电流扩展层(I)具有大于l*1019cm3的掺杂浓度。5.根据上述权利要求之一所述的发光二极管芯片， 其中所述电流扩展层(I)具有至少为5*1019cm3的掺杂浓度。6.根据上述权利要求之一所述的发光二极管芯片， 其中所述电流扩展层(I)掺杂有碳。7.根据上述权利要求之一所述的发光二极管芯片， 其中所述电流扩展层(I)包括其侧面(11)在内设有封装层(8)。8.根据权利要求7所述的发光二极管芯片， 其中所述封装层(8)包括氧化硅、氮化硅、氧化锌或金属。9.根据上述权利要求之一所述的发光二极管芯片， 其中所述电流扩展层(I)具有倾斜的侧面(12)，所述倾斜的侧面(12)以在20°和70°之间的、包含20°和70°在内的角度相对于所述电流扩展层(I)的层平面倾斜。10.根据上述权利要求之一所述的发光二极管芯片， 其中在所述电流扩展层(I)中构造有至少一个槽(13)。11.根据权利要求10所述的发光二极管芯片， 其中所述至少一个槽(13)用氮化娃、氧化娃、氧化锌或金属填充。12.根据权利要求10或11所述的发光二极管芯片， 其中所述至少一个槽(13)延伸直至进入到所述P型半导体区域(2)中。13.根据上述权利要求之一所述的发光二极管芯片， 其中生长衬底从所述半导体层序列(5)脱落并且所述支承件(7)不同于所述半导体层序列(5)的生长衬底。14.根据权利要求13所述的发光二极管芯片， 其中所述支承件(7)具有硅、钼或锗。
【专利摘要】本发明提出带有半导体层序列(5)的发光二极管芯片，所述半导体层序列具有磷化物化合物半导体材料，其中所述半导体层序列(5)包括p型半导体区域(2)、n型半导体区域(4)和设置在所述p型半导体区域(2)和所述n型半导体(4)之间的用于发射电磁辐射的有源层(3)。所述n型半导体区域(4)是面向发光二极管芯片的辐射出射面(6)的，并且所述p型半导体区域(2)是面向发光二极管芯片的支承件(7)的。在所述支承件(7)和所述p型半导体区域(2)之间设置有小于500nm厚的电流扩展层(1)，所述电流扩展层具有一个或多个p掺杂的AlxGa1-xAs层，其中0.5<x≤1。
【IPC分类】H01L33/38, H01L33/40
【公开号】CN105206731
【申请号】CN201510504954
【发明人】彼得鲁斯·松德格伦, 埃尔马·鲍尔, 马丁·霍厄纳德勒, 克莱门斯·霍夫曼
【申请人】欧司朗光电半导体有限公司
【公开日】2015年12月30日
【申请日】2011年4月8日
【公告号】CN102834937A, CN102834937B, DE102010014667A1, EP2559076A1, US20130126920, US20150357516, WO2011128277A1