br>[0038]所述發(fā)光二極管芯片是所謂的薄膜LED，在所述薄膜LED中，用于生長半導(dǎo)體層序列5的生長襯底從半導(dǎo)體層序列5脫落。尤其地，所述生長襯底能夠從η型半導(dǎo)體區(qū)域4脫落，所述η型半導(dǎo)體區(qū)域4現(xiàn)在具有發(fā)光二極管芯片的輻射出射面6。在與原始的生長襯底和輻射出射面6對置的側(cè)部上，發(fā)光二極管芯片與支承件7連接，所述支承件7優(yōu)選地具有硅、鍺或鉬。在所述薄膜半導(dǎo)體芯片中，因此，η型半導(dǎo)體區(qū)域4是面向輻射出射面6的并且P型半導(dǎo)體區(qū)域2是面向支承件7的。
[0039]在支承件7和P型磷化物化合物半導(dǎo)體區(qū)域2之間設(shè)有電流擴展層I。電流擴展層I是具有小于500nm的厚度的p摻雜的AlxGa1 xAs層，其中0.5〈x彡I。
[0040]優(yōu)選地，電流擴展層I的厚度甚至僅小于300nm。對于電流擴展層I的招份額x而言，優(yōu)選地滿足0.6 < X < 0.8。
[0041]電流擴展層I鄰接于至少在電接觸部9上的子區(qū)域中的面向支承件7的側(cè)部。發(fā)光二極管芯片的至少另一電接觸部9例如設(shè)置在發(fā)光二極管芯片的與所述支承件對置的輻射出射側(cè)6上。電流擴展層I優(yōu)選地具有大于I X 119Cm 3的摻雜濃度并且尤其優(yōu)選地具有大于5X 119Cm 3的摻雜濃度。以這種方式實現(xiàn)電流擴展層I的橫向?qū)щ娦?，使得當背?cè)的接觸部9例如僅施加在電流擴展層I的小的中央?yún)^(qū)域上時，那么電流也相對均勻地流過半導(dǎo)體層序列5。
[0042]電流擴展層I由于其小于500nm或者優(yōu)選地小于300nm的小的厚度以及由于大于0.5的高的鋁份額而具有有利地低的光學(xué)吸收。此外，已被證實的是，這種類型的薄的電流擴展層I與相對較厚的典型地具有I ym或更大的厚度的傳統(tǒng)電流擴展層相比對氧化和/或濕度的影響是更不敏感的。盡管所述小的厚度，通過電流擴展層I實現(xiàn)了良好的電流擴展，其中有利的是，電流擴展層I具有至少為IX 119cm 3并且尤其優(yōu)選地具有至少為5 X 119Cm 3的摻雜濃度。
[0043]此外，有利的是，與P型半導(dǎo)體區(qū)域2鄰接的電流擴展層I設(shè)置在支承件7和P型半導(dǎo)體區(qū)域2之間，這是因為與電流擴展層I在發(fā)光二極管芯片的表面上鄰接于環(huán)境介質(zhì)相比，所述電流擴展層I在該布置中更好地抵御例如為氧化或濕度的外部影響。
[0044]可行的是，電流擴展層I由多個由AlxGa1 xAs制成的子層(沒有示出)所組成，其中分別地0.5〈x< 1，其中所述子層能夠例如在其摻雜濃度方面和/或在其鋁含量方面彼此不同。在該情況中，在本申請的范圍中，將子層的總體視作電流擴展層1，使得尤其地，全部子層的總厚度小于500nm并且優(yōu)選地小于300nm。也能夠考慮的是，電流擴展層I或電流擴展層的子層具有少量的附加材料，然而，附加材料的份額總共小于10%。
[0045]為了使電流擴展層I更好地抵御外部的影響，優(yōu)選地，電流擴展層I包括其側(cè)面11在內(nèi)設(shè)有封裝層8。尤其地，封裝層8尤其能夠具有例如為氮化硅或氧化硅的透明的絕緣材料。替選地，也可行的是，封裝層8具有例如為氧化鋅或金屬的透明的導(dǎo)電氧化物。尤其地，在封裝層8由絕緣材料制成的情況中，用于電流擴展層I的電接觸部9能夠設(shè)置在封裝層8的凹部中。
[0046]在封裝層8、電接觸層9和支承件7之間設(shè)置由金屬或金屬合金制成的層序列10。金屬層10例如能夠包含鏡面層以用于反射從有源層3朝向支承件7發(fā)射的輻射。此外，金屬層10也能夠具有釬焊層以用于將發(fā)光二極管芯片與支承件7連接。
[0047]圖2中示出的發(fā)光二極管芯片的實施例與圖1的實施例的不同在于，電流擴展層I具有傾斜的側(cè)面12。傾斜的側(cè)面12優(yōu)選地與電流擴展層I的層平面圍成在20°和70°之間的包括20°和70°在內(nèi)的角度。已被證實的是，通過電流擴展層I的傾斜的側(cè)面12，能夠改進來自發(fā)光二極管芯片的輻射耦合輸出。由于電流擴展層I和封裝層8之間的折射率差異，傾斜的側(cè)面12用作能夠朝向輻射出射面6反射輻射的反射器。尤其可能的是，電流擴展層I的對置的傾斜的側(cè)面12構(gòu)成微棱鏡。也可能的是，傾斜的側(cè)面12延伸直至進入到半導(dǎo)體層序列5中(沒有示出)。
[0048]鑒于其他的有利的擴展方案，圖2中示出的實施例符合第一實施例。
[0049]圖3中示出的發(fā)光二極管芯片的實施例與圖1中示出的實施例的不同在于，金屬的層序列10在發(fā)光二級管芯片的側(cè)面的區(qū)域中一直到達P型半導(dǎo)體區(qū)域2。因此，電流擴展層I包括其側(cè)面11在內(nèi)由封裝層8所包圍，并且封裝層8由金屬的層序列10所包圍。以這種方式實現(xiàn)了電流擴展層I對氧化或濕度的影響的尤其好的抵御性。
[0050]圖3中示出的實施例與圖1中示出的實施例的不同還在于，InxGayAl1 xyAs層14鄰接于電流擴展層I，其中O彡X彡1，0彡y彡I并且x+y彡1，所述InxGayAl1 x yAs層14與電流擴展層I相比具有更低的摻雜濃度和更小的帶隙。層14優(yōu)選地設(shè)置在電流擴展層I和P型半導(dǎo)體區(qū)域2之間。層14在與較高摻雜的電流擴展層I的分界面上構(gòu)成勢阱，在所述勢阱中自由的載流子以空穴的形式聚集?？昭ㄔ趯?4中構(gòu)成所謂的二維空穴氣體。以這種方式在層14中實現(xiàn)了尤其高的橫向?qū)щ娦浴?br>[0051]在圖4中示出的發(fā)光二極管芯片的實施例中，在電流擴展層I中構(gòu)成兩個槽13，封裝層8伸入到所述槽13中。電流擴展層I的設(shè)置在槽13間的區(qū)域借助于電接觸部9和金屬的層序列10電接通。與此相反，電流擴展層I的邊緣區(qū)域la、lb不是電接通的。以這種方式，在半導(dǎo)體芯片的下述區(qū)域中降低了輻射生成，所述區(qū)域設(shè)置在發(fā)光二極管芯片的輻射出射面上的設(shè)置在邊緣區(qū)域中的接觸部9之下。
[0052]在圖5中示出了發(fā)光二極管芯片的另一個實施例，其中在電流擴展層I中構(gòu)成兩個槽13。在這些槽中，金屬的層序列10延伸直至進入到P型半導(dǎo)體區(qū)域2中。金屬的層序列10在接觸部9的區(qū)域之外通過封裝層8而與電流擴展層I絕緣。
[0053]本發(fā)明沒有通過根據(jù)實施例的描述而受限。相反地，本發(fā)明包括每種新的特征以及特征的每種組合，這尤其包含權(quán)利要求中特征的每種組合，即使所述特征或所述組合自身沒有在權(quán)利要求或?qū)嵤├性敿毜卣f明。
【主權(quán)項】
1.帶有半導(dǎo)體層序列(5)的發(fā)光二極管芯片，所述半導(dǎo)體層序列具有磷化物化合物半導(dǎo)體材料，其中所述半導(dǎo)體層序列(5)包括 -P型半導(dǎo)體區(qū)域⑵， -η型半導(dǎo)體區(qū)域⑷，以及 -用于發(fā)射電磁輻射的有源層(3)，所述有源層設(shè)置在所述P型半導(dǎo)體區(qū)域(2)和所述η型半導(dǎo)體區(qū)域(4)之間， 其中所述η型半導(dǎo)體區(qū)域(4)面向所述發(fā)光二極管芯片的輻射出射面￠)，并且所述P型半導(dǎo)體區(qū)域(2)面向所述發(fā)光二極管芯片的支承件(7)， 其特征在于， 在所述支承件和所述P型半導(dǎo)體區(qū)域(2)之間設(shè)有小于500nm厚的電流擴展層(1)，所述電流擴展層(I)具有一個或多個P摻雜的AlxGa1 xAs層，其中0.5〈x< 1，其中由InxGayAl1 x yAs制成的至少一個層鄰接于所述電流擴展層(I)，其中O彡x彡1，OSySl并且x+y < 1，由InxGayAl1 x yAs制成的至少一個層與所述電流擴展層(I)相比具有更小的帶隙和更低的摻雜濃度。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管芯片， 其中所述電流擴展層(I)是小于300nm厚的。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的發(fā)光二極管芯片， 其中對于所述電流擴展層(I)的鋁份額X而言滿足0.6 < X < 0.8。4.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的發(fā)光二極管芯片， 其中所述電流擴展層(I)具有大于l*1019cm3的摻雜濃度。5.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的發(fā)光二極管芯片， 其中所述電流擴展層(I)具有至少為5*1019cm3的摻雜濃度。6.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的發(fā)光二極管芯片， 其中所述電流擴展層(I)摻雜有碳。7.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的發(fā)光二極管芯片， 其中所述電流擴展層(I)包括其側(cè)面(11)在內(nèi)設(shè)有封裝層(8)。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的發(fā)光二極管芯片， 其中所述封裝層(8)包括氧化硅、氮化硅、氧化鋅或金屬。9.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的發(fā)光二極管芯片， 其中所述電流擴展層(I)具有傾斜的側(cè)面(12)，所述傾斜的側(cè)面(12)以在20°和70°之間的、包含20°和70°在內(nèi)的角度相對于所述電流擴展層(I)的層平面傾斜。10.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的發(fā)光二極管芯片， 其中在所述電流擴展層(I)中構(gòu)造有至少一個槽(13)。11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的發(fā)光二極管芯片， 其中所述至少一個槽(13)用氮化娃、氧化娃、氧化鋅或金屬填充。12.根據(jù)權(quán)利要求10或11所述的發(fā)光二極管芯片， 其中所述至少一個槽(13)延伸直至進入到所述P型半導(dǎo)體區(qū)域(2)中。13.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的發(fā)光二極管芯片， 其中生長襯底從所述半導(dǎo)體層序列(5)脫落并且所述支承件(7)不同于所述半導(dǎo)體層序列(5)的生長襯底。14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的發(fā)光二極管芯片， 其中所述支承件(7)具有硅、鉬或鍺。
【專利摘要】本發(fā)明提出帶有半導(dǎo)體層序列(5)的發(fā)光二極管芯片，所述半導(dǎo)體層序列具有磷化物化合物半導(dǎo)體材料，其中所述半導(dǎo)體層序列(5)包括p型半導(dǎo)體區(qū)域(2)、n型半導(dǎo)體區(qū)域(4)和設(shè)置在所述p型半導(dǎo)體區(qū)域(2)和所述n型半導(dǎo)體(4)之間的用于發(fā)射電磁輻射的有源層(3)。所述n型半導(dǎo)體區(qū)域(4)是面向發(fā)光二極管芯片的輻射出射面(6)的，并且所述p型半導(dǎo)體區(qū)域(2)是面向發(fā)光二極管芯片的支承件(7)的。在所述支承件(7)和所述p型半導(dǎo)體區(qū)域(2)之間設(shè)置有小于500nm厚的電流擴展層(1)，所述電流擴展層具有一個或多個p摻雜的AlxGa1-xAs層，其中0.5<x≤1。
【IPC分類】H01L33/38, H01L33/40
【公開號】CN105206731
【申請?zhí)枴緾N201510504954
【發(fā)明人】彼得魯斯·松德格倫, 埃爾馬·鮑爾, 馬丁·霍厄納德勒, 克萊門斯·霍夫曼
【申請人】歐司朗光電半導(dǎo)體有限公司
【公開日】2015年12月30日
【申請日】2011年4月8日
【公告號】CN102834937A, CN102834937B, DE102010014667A1, EP2559076A1, US20130126920, US20150357516, WO2011128277A1