[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

DE112014000439B4 - Optoelektronischer Halbleiterchip und Verfahren zum Herstellen eines optoelektronischen Halbleiterchips - Google Patents

Optoelektronischer Halbleiterchip und Verfahren zum Herstellen eines optoelektronischen Halbleiterchips Download PDF

Info

Publication number
DE112014000439B4
DE112014000439B4 DE112014000439.1T DE112014000439T DE112014000439B4 DE 112014000439 B4 DE112014000439 B4 DE 112014000439B4 DE 112014000439 T DE112014000439 T DE 112014000439T DE 112014000439 B4 DE112014000439 B4 DE 112014000439B4
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
conversion
substrate
semiconductor
layer sequence
semiconductor layer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
DE112014000439.1T
Other languages
English (en)
Other versions
DE112014000439A5 (de
Inventor
Tobias Meyer
Matthias Peter
Michaela Weber
Tobias Gotschke
Jürgen Off
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ams Osram International GmbH
Original Assignee
Osram Opto Semiconductors GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Osram Opto Semiconductors GmbH filed Critical Osram Opto Semiconductors GmbH
Publication of DE112014000439A5 publication Critical patent/DE112014000439A5/de
Application granted granted Critical
Publication of DE112014000439B4 publication Critical patent/DE112014000439B4/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/50—Wavelength conversion elements
    • H01L33/501—Wavelength conversion elements characterised by the materials, e.g. binder
    • H01L33/502—Wavelength conversion materials
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
    • H01L21/02612—Formation types
    • H01L21/02617—Deposition types
    • H01L21/02636—Selective deposition, e.g. simultaneous growth of mono- and non-monocrystalline semiconductor materials
    • H01L21/02647—Lateral overgrowth
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/005—Processes
    • H01L33/0062—Processes for devices with an active region comprising only III-V compounds
    • H01L33/0066—Processes for devices with an active region comprising only III-V compounds with a substrate not being a III-V compound
    • H01L33/007—Processes for devices with an active region comprising only III-V compounds with a substrate not being a III-V compound comprising nitride compounds
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/02—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor bodies
    • H01L33/08—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor bodies with a plurality of light emitting regions, e.g. laterally discontinuous light emitting layer or photoluminescent region integrated within the semiconductor body
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/02—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor bodies
    • H01L33/20—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor bodies with a particular shape, e.g. curved or truncated substrate
    • H01L33/22—Roughened surfaces, e.g. at the interface between epitaxial layers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/02—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor bodies
    • H01L33/26—Materials of the light emitting region
    • H01L33/30—Materials of the light emitting region containing only elements of Group III and Group V of the Periodic Table
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/36—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the electrodes
    • H01L33/38—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the electrodes with a particular shape
    • H01L33/382—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the electrodes with a particular shape the electrode extending partially in or entirely through the semiconductor body
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/50—Wavelength conversion elements
    • H01L33/501—Wavelength conversion elements characterised by the materials, e.g. binder
    • H01L33/502—Wavelength conversion materials
    • H01L33/504—Elements with two or more wavelength conversion materials
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/50—Wavelength conversion elements
    • H01L33/505—Wavelength conversion elements characterised by the shape, e.g. plate or foil
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/50—Wavelength conversion elements
    • H01L33/508—Wavelength conversion elements having a non-uniform spatial arrangement or non-uniform concentration, e.g. patterned wavelength conversion layer, wavelength conversion layer with a concentration gradient of the wavelength conversion material
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/0001—Technical content checked by a classifier
    • H01L2924/0002—Not covered by any one of groups H01L24/00, H01L24/00 and H01L2224/00
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2933/00—Details relating to devices covered by the group H01L33/00 but not provided for in its subgroups
    • H01L2933/0008—Processes
    • H01L2933/0033—Processes relating to semiconductor body packages
    • H01L2933/0041—Processes relating to semiconductor body packages relating to wavelength conversion elements

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Led Device Packages (AREA)
  • Led Devices (AREA)

Abstract

Optoelektronischer Halbleiterchip, aufweisend:eine Halbleiterschichtenfolge (130) mit einer aktiven Zone (135) zum Erzeugen einer Lichtstrahlung;eine Konversionsstruktur (120, 125), aufweisend Konversionsbereiche (121, 126, 221) zum Konvertieren der erzeugten Lichtstrahlung, zwischen denen nichtkonvertierende Bereiche (122, 127, 222) angeordnet sind; undein Substrat (110, 111, 115) mit einer strukturierten Oberfläche (112), wobei- die Konversionsbereiche (121, 126, 221) in einer Ebene parallel zur aktiven Zone (135) der Halbleiterschichtenfolge (130) nebeneinander angeordnet sind,- die nichtkonvertierenden Bereiche (122, 127, 222) in derselben Ebene zwischen den Konversionsbereichen (121, 126, 221) liegen und mit einem Material der Halbleiterschichtenfolge (130) und/oder mit einem Material eines Substrats (110, 111, 115), auf dem die Halbleiterschichtenfolge (130) angeordnet ist, aufgefüllt sind,- die Konversionsstruktur (120, 125) auf der strukturierten Oberfläche (112) des Substrats (111) ausgebildet ist und die Halbleiterschichtenfolge (130) auf der Seite des Substrats (111) mit der Konversionsstruktur (121, 126, 221) ausgebildet ist, und- die strukturierte Oberfläche (112) des Substrats (110, 111, 115) Erhebungen (113) aufweist, wobei die Konversionsbereiche (121, 126, 221) zwischen den Erhebungen (113) derart angeordnet sind, dass sich eine ebene Stirnseite bildet, wobei die Halbleiterschichtenfolge (130) auf diese ebene Stirnseite aufgebracht ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen optoelektronischen Halbleiterchip, aufweisend eine Halbleiterschichtenfolge mit einer aktiven Zone zum Erzeugen einer Lichtstrahlung. Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Verfahren zum Herstellen eines optoelektronischen Halbleiterchips.
  • Aus den Dokumenten US 2002 / 0 074 558 A1 , DE 600 38 216 T2 , US 2012 / 0 320 607 A1 , US 2004 / 0 018 382 A1 , WO 2010/ 146 390 A2 , US 2012 / 0 273 752 A1 , DE 10 2010 046 792 A1 sind optoelektronische Halbleiterchips und Verfahren zum Herstellen eines optoelektronischen Halbleiterchips bekannt.
  • Optoelektronische Halbleiterchips wie insbesondere LED-Chips (Light Emitting Diode) weisen üblicherweise ein Substrat und eine auf dem Substrat angeordnete Halbleiterschichtenfolge auf. Die Halbleiterschichtenfolge umfasst eine aktive Zone zum Erzeugen einer Lichtstrahlung, welche zum Beispiel als Quantentopfstruktur ausgebildet sein kann. Bei einem sogenannten Saphir-Chip kommt ein Saphir-Substrat zum Einsatz.
  • Zum Erzeugen von weißem Licht kann ein im blauen bzw. ultravioletten Spektralbereich emittierender Halbleiterchip zum Einsatz kommen, auf welchem eine Schicht eines wellenlängenkonvertierenden Materials angeordnet ist. Das Konversionsmaterial, welches beispielsweise durch Volumenverguss auf den fertig prozessierten Halbleiterchip aufbringbar ist, dient dazu, einen Teil der primären blau-violetten Lichtstrahlung in eine sekundäre niederenergetischere Lichtstrahlung, beispielsweise eine gelbe Lichtstrahlung, umzuwandeln. Die unterschiedlichen Lichtstrahlungen können sich zu einer weißen Lichtstrahlung überlagern.
  • Die Leistungsfähigkeit optoelektronischer Halbleiterchips kann durch unterschiedliche Effekte beeinträchtigt sein. Bei einem Saphir-Chip kann zum Beispiel die vorgesehene Auskopplung von Lichtstrahlung aus dem Halbleiter aufgrund von Totalreflexion an der Grenzfläche reduziert sein. Eine Leistungsverminderung kann des Weiteren von einer Reabsorption von erzeugter Primärstrahlung an einer Quantentopfstruktur herrühren. Ferner kann eine Halbleiterschichtenfolge, welche mit Hilfe eines Abscheide- bzw. Epitaxieprozesses auf ein Substrat aufgewachsen wird, aufgrund einer Gitterfehlanpassung Defekte und Verspannungen aufweisen.
  • Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Lösung für einen verbesserten optoelektronischen Halbleiterchip anzugeben.
  • Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Weitere vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
  • Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird ein optoelektronischer Halbleiterchip vorgeschlagen. Der optoelektronische Halbleiterchip weist eine Halbleiterschichtenfolge mit einer aktiven Zone zum Erzeugen einer Lichtstrahlung und eine Konversionsstruktur auf. Die Konversionsstruktur weist Konversionsbereiche zum Konvertieren der erzeugten Lichtstrahlung auf. Zwischen den Konversionsbereichen sind nichtkonvertierende Bereiche angeordnet. Insbesondere können die Konversionsbereiche in direktem Kontakt zur Halbleiterschichtenfolge stehen.
  • Bei dem optoelektronischen Halbleiterchip kann ein Teil der in der aktiven Zone erzeugten primären Lichtstrahlung mit Hilfe der Konversionsbereiche in wenigstens eine sekundäre Lichtstrahlung eines anderen Wellenlängenbereichs, insbesondere eine niederenergetischere Lichtstrahlung, umgewandelt werden. Die primäre und die wenigstens eine sekundäre Lichtstrahlung können sich überlagern. Auf diese Weise kann der optoelektronische Halbleiterchip eine Lichtstrahlung abgeben, deren Farbe durch die Überlagerung der Teilstrahlungen vorgegeben ist.
  • Die zur Strahlungskonversion eingesetzte Konversionsstruktur kann vor, oder auch im Rahmen des Ausbildens der Halbleiterschichtenfolge, d.h. zwischen dem Ausbilden einzelner Schichten der Halbleiterschichtenfolge, hergestellt werden. Auf diese Weise können die Konversionsbereiche der Konversionsstruktur im Bereich der Halbleiterschichtenfolge angeordnet sein bzw. an die Halbleiterschichtenfolge angrenzen. Hierdurch kann ein Teil der in der aktiven Zone erzeugten primären Lichtstrahlung direkt im Halbleiterchip und infolgedessen relativ schnell in die wenigstens eine sekundäre Lichtstrahlung umgewandelt werden. Dadurch ist es möglich, eine Reabsorption der erzeugten Primärstrahlung in der aktiven Zone zu verringern. Des Weiteren kann der optoelektronische Halbleiterchip kleiner bzw. dünner sein als ein Halbleiterchip mit einer extern aufgebrachten wellenlängenkonvertierenden Schicht.
  • Die im Bereich der Halbleiterschichtenfolge vorliegende Konversionsstruktur kann ferner weitere Vorteile bieten. Beispielsweise kann die Konversionsstruktur eine verbesserte Auskoppeleffizienz von Lichtstrahlung aus der Halbleiterschichtenfolge bewirken. Auch ist es möglich, das Ausbilden der Halbleiterschichtenfolge, was mit Hilfe eines Abscheideprozesses, beispielsweise eines Epitaxieprozesses erfolgen kann, zu beeinflussen. Auf diese Weise kann die Halbleiterschichtenfolge mit einer veränderten, insbesondere einer verringerten Defektdichte, abgeschieden werden. Diese mit Hilfe der Konversionsstruktur erzielbaren Wirkungen, d.h. eine verbesserte Strahlungsextraktion und ein verbessertes Schichtwachstum, können vergleichbar sein zu den Wirkungen bei Verwendung eines Substrats mit einer strukturierten Oberfläche.
  • Die Anordnung der Konversionsstruktur im Bereich der Halbleiterschichtenfolge ermöglicht des Weiteren, eine effektive Kühlung der Konversionsbereiche zu erzielen. Hierdurch können die Konversionsbereiche eine hohe Effizienz und Haltbarkeit aufweisen.
  • Ein weiterer mit der Konversionsstruktur erreichbarer Effekt besteht darin, das Abstrahlprofil des optoelektronischen Halbleiterchips gezielt zu verändern. Auf diese Weise ist es zum Beispiel möglich, das Abstrahlprofil des Halbleiterchips auf eine vorgegebene Abstrahlcharakteristik abzustimmen. Dieser Effekt ist insbesondere bei einer solchen Ausführungsform des Halbleiterchips möglich, in welcher die Konversionsbereiche und/oder die nichtkonvertierenden Bereiche in einem regelmäßigen Raster bzw. Abstandsraster angeordnet sind. In Betracht kommt zum Beispiel ein rechteckiges oder hexagonales Raster. Anstelle einer regelmäßigen Anordnung kann jedoch auch eine unregelmäßige oder zufällige Anordnung der Konversionsbereiche und/oder der nichtkonvertierenden Bereiche vorgesehen sein.
  • Bei dem optoelektronischen Halbleiterchip kann es sich insbesondere um einen Leuchtdioden- bzw. LED-Chip handeln, der eine Halbleiterschichtenfolge aufweist. Die Halbleiterschichtenfolge basiert bevorzugt auf einem III-V-Verbindungshalbleitermaterial. Bei dem Halbleitermaterial handelt es sich zum Beispiel um ein Nitrid-Verbindungshalbleitermaterial wie AlnIn1-n-mGamN oder um ein Phosphid-Verbindungshalbleitermaterial wie AlnIn1-n-mGamP oder auch um ein Arsenid-Verbindungshalbleitermaterial wie Al-nIn1-n-mGamAs, wobei jeweils 0 ≤ n ≤ 1, 0 ≤ m ≤ 1 und n + m ≤ 1 ist. Dabei kann die Halbleiterschichtenfolge Dotierstoffe sowie zusätzliche Bestandteile aufweisen. Der Einfachheit halber sind jedoch nur die wesentlichen Bestandteile des Kristallgitters der Halbleiterschichtenfolge, also Al, As, Ga, In, N oder P, angegeben, auch wenn diese teilweise durch geringe Mengen weiterer Stoffe ersetzt und/oder ergänzt sein können
  • Die Konversionsbereiche der Konversionsstruktur sind in einer Ebene parallel zur aktiven Zone der Halbleiterschichtenfolge angeordnet. Die nichtkonvertierenden Bereiche liegen in derselben Ebene zwischen den Konversionsbereichen. Die Konversionsbereiche können des Weiteren ein Konversionsmaterial zum Konvertieren der in der aktiven Zone erzeugten Lichtstrahlung aufweisen. Das Konversionsmaterial kann zum Beispiel ein keramisches Konversionsmaterial sein. Ein mögliches Beispiel ist ein Konversionsmaterial basierend auf einem Granat, welches entsprechend dotiert ist. Zum Beispiel handelt es sich bei dem Konversionsmaterial um ein mit Cer dotiertes Yttriumaluminiumgranat, kurz YAG, und/oder ein Luthetiumaluminiumgranat, kurz LuAG, und/oder ein Luthetiumyttriumaluminiumgranat, kurz LuYAG. Alternativ können auch andere Konversionsmaterialien verwendet werden, wie zum Beispiel ein mit Eu2+ dotiertes Erdalkalisiliziumnitrid und/oder ein Erdalkalialuminiumsiliziumnitrid, wobei es sich bei dem Erdalkalimetall zum Beispiel um Barium oder Kalzium oder Strontium handelt. Beispielsweise können die Konversionsbereiche auch ein entsprechend dotiertes Halbleitermaterial, zum Beispiel ein II-VI-Verbindungshalbleitermaterial oder ein III-V-Verbindungshalbleitermaterial wie AlInGaN, aufweisen. Es ist auch möglich, dass die Konversionsbereiche mehrere unterschiedliche Konversionsmaterialien aufweisen.
    In den nichtkonvertierenden Bereichen, welche zwischen den Konversionsbereichen vorliegen, kann ein nichtkonvertierendes, d.h. nicht zur Strahlungskonversion ausgebildetes Material, oder können mehrere solcher Materialien angeordnet sein. Die nichtkonvertierenden Bereiche sind mit einem Material bzw. Halbleitermaterial der Halbleiterschichtenfolge und/oder mit einem Substratmaterial eines Substrats des Halbleiterchips geaufgefüllt. Insbesondere können die nichtkonvertierenden Bereiche zu zumindest 50 % oder 90 % oder vollständig mit dem Material der Halbleiterschichtenfolge und/oder dem Substratmaterial aufgefüllt sein.
  • Der optoelektronische Halbleiterchip kann zum Beispiel zum Abgeben einer weißen Lichtstrahlung ausgebildet sein. Hierzu kann vorgesehen sein, dass die aktive Zone der Halbleiterschichtenfolge eine primäre Lichtstrahlung im blauen bis ultravioletten Spektralbereich erzeugt. Des Weiteren kann vorgesehen sein, dass die Konversionsbereiche der Konversionsstruktur bzw. ein für die Konversionsbereiche verwendetes Konversionsmaterial einen Teil der blau-violetten Lichtstrahlung in eine sekundäre langwelligere Lichtstrahlung, beispielsweise im gelben Spektralbereich, umwandeln. Durch additive Farbmischung kann weiße Lichtstrahlung erzeugt werden. Möglich ist es auch, dass die Konversionsbereiche die primäre Lichtstrahlung in eine sekundäre Lichtstrahlung eines anderen Spektralbereichs, oder in mehrere sekundäre Lichtstrahlungen verschiedener Spektralbereiche umwandeln. In Betracht kommt zum Beispiel die Emission von Lichtstrahlungen in den Farben rot, grün und/oder amber. Für das Emittieren unterschiedlicher sekundärer Lichtstrahlungen können die Konversionsbereiche unterschiedliche Konversionsmaterialien, beispielsweise in Form einer Materialmischung oder in Form von Schichten aus unterschiedlichen Konversionsmaterialien, aufweisen. In einer weiteren Ausführungsform sind die Konversionsbereiche der Konversionsstruktur voneinander getrennt. In dieser Ausgestaltung können die Konversionsbereiche in Form von separaten Strukturelementen vorliegen. Die konvertierenden Strukturelemente können nebeneinander angeordnet und durch die nichtkonvertierenden Bereiche voneinander beabstandet und dadurch getrennt sein. Hierbei können nichtkonvertierende Bereiche einzelne Strukturelemente umschließen, und ineinander übergehen. Die separate Ausgestaltung der Konversionsstruktur mit getrennten Strukturelementen bietet die Möglichkeit, auf zuverlässige Weise eine oder mehrere der oben beschriebenen vorteilhaften Wirkungen hervorzurufen. Zu diesem Zweck kann zum Beispiel eine solche Ausgestaltung in Betracht kommen, in welcher die einzelnen Strukturelemente in einem regelmäßigen Abstandsraster angeordnet sind. Möglich ist jedoch auch eine unregelmäßige Anordnung.
  • Bevorzugt sind dabei zumindest zwei der separaten Strukturelemente nebeneinander in einer Ebene parallel zur aktiven Zone der Halbleiterschichtenfolge angeordnet. Insbesondere können alle separaten Strukturelemente nebeneinander in einer Ebene parallel zur aktiven Zone der Halbleiterschichtenfolge angeordnet sein.
  • Es ist ferner möglich, dass die voneinander getrennten Konversionsbereiche derart ausgebildet sind, dass die einzelnen Konversionsbereiche zusätzlich jeweils (wenigstens) einen nichtkonvertierenden Bereich umschließen. In dieser Ausgestaltung können zum Beispiel konvertierende Strukturelemente mit einer umlaufenden Form, beispielsweise rahmenförmige oder kreisringförmige Strukturelemente, vorliegen. In den umschlossenen nichtkonvertierenden Bereichen kann, vergleichbar zu den zwischen den Konversionsbereichen vorliegenden nichtkonvertierenden Bereichen, ein nichtkonvertierendes Material, oder können mehrere solcher Materialien angeordnet sein.
  • In einer alternativen Ausführungsform bilden die Konversionsbereiche der Konversionsstruktur eine zusammenhängende und die nichtkonvertierenden Bereiche umschließende Schicht. Die Schicht ist von den nichtkonvertierenden Bereichen durchbrochen, und liegt als perforierte Schicht vor. In dieser Ausgestaltung kann in vergleichbarere Weise vorgesehen sein, dass die einzelnen nichtkonvertierenden Bereiche in einem regelmäßigen Raster angeordnet sind. Möglich ist jedoch auch eine unregelmäßige Anordnung.
  • In einer weiteren Ausführungsform weist der optoelektronische Halbleiterchip ein Substrat auf. Die Konversionsstruktur bzw. deren Konversionsbereiche sind von dem Substrat und der Halbleiterschichtenfolge umgeben. Bei dem Substrat, welches als Träger des Halbleiterchips dienen kann, kann es sich zum Beispiel um ein lichtdurchlässiges bzw. transparentes Substrat, beispielsweise um ein Saphir-Substrat, handeln. In dieser Ausführungsform, in welcher die Konversionsbereiche an das Substrat und an die Halbleiterschichtenfolge angrenzen können, kann die Konversionsstruktur zum Beispiel eine verringerte Totalreflexion zwischen der Halbleiterschichtenfolge und dem Substrat, und dadurch eine verbesserte Einkopplung von Lichtstrahlung in das Substrat bewirken.
  • In einer weiteren Ausführungsform ist die Konversionsstruktur innerhalb der Halbleiterschichtenfolge angeordnet. Die in dieser Ausgestaltung in der Halbleiterschichtenfolge eingeschlossene Konversionsstruktur kann zum Beispiel dafür sorgen, dass ein Teil der in der aktiven Zone erzeugten primären Lichtstrahlung relativ schnell in die (wenigstens eine) sekundäre Lichtstrahlung umgewandelt wird. Dieser Strahlungsanteil unterliegt daher keiner Reabsorption mehr in der aktiven Zone.
  • In einer weiteren Ausführungsform weist der optoelektronische Halbleiterchip ein Substrat auf. Die Konversionsstruktur ist im Bereich einer dem Substrat abgewandten Seite der Halbleiterschichtenfolge angeordnet. In dieser Ausführungsform kann die Konversionsstruktur zum Beispiel eine verringerte Totalreflexion an der dem Substrat abgewandten Seite der Halbleiterschichtenfolge, und dadurch eine verbesserte Auskopplung von Lichtstrahlung an dieser Seite der Halbleiterschichtenfolge ermöglichen.
  • Die Konversionsbereiche der Konversionsstruktur können aus einer einzelnen Schicht ausgebildet sein. Hierbei kann die Schicht ein einzelnes Konversionsmaterial zum Konvertieren der erzeugten Lichtstrahlung, oder auch eine Materialmischung aus unterschiedlichen Konversionsmaterialien zur Strahlungskonversion aufweisen.
  • In einer alternativen Ausführungsform sind die Konversionsbereiche der Konversionsstruktur mehrschichtig ausgebildet. Beispielsweise können die Konversionsbereiche Schichten aus unterschiedlichen Konversionsmaterialien aufweisen. In einer weiteren möglichen mehrschichtigen Ausgestaltung können die Konversionsbereiche der Konversionsstruktur eine erste Schicht und eine an die erste Schicht angrenzende zweite Schicht aufweisen, wobei die erste Schicht (wenigstens) ein Konversionsmaterial zum Konvertieren der in der aktiven Zone erzeugten Lichtstrahlung umfasst. Hierbei kann die zweite Schicht die erste Schicht wenigstens teilweise ummanteln, und dadurch als Schutzschicht der ersten Schicht dienen. Hierdurch kann beispielsweise eine Beeinträchtigung des wenigstens einen Konversionsmaterials im Rahmen der Herstellung des Halbleiterchips verhindert werden. Es ist möglich, dass die erste Schicht und/oder die zweite Schicht mehrere Schichten bzw. Teilschichten umfassen, und daher in Form einer Schichtenfolge vorliegen.
  • Insbesondere kann die zweite Schicht die erste Schicht soweit ummanteln, dass kein direkter oder ein reduzierter Kontakt zwischen der ersten Schicht und der Halbleiterschichtenfolge besteht. Die zweite Schicht kann zum Beispiel ein Material aufweisen, das ein direktes Aufwachsen der Halbleiterschichtenfolge auf den Konversionsbereichen verhindert. Dazu kann die zweite Schicht beispielsweise ein Metallnitrid oder ein Metalloxid, wie Aluminiumoxid oder Aluminiumnitrid oder Titanoxid, oder ein Halbleiternitrid oder ein Halbleiteroxid, wie SiN und/oder Si02, aufweisen.
  • Der optoelektronische Halbleiterchip weist ein Substrat mit einer strukturierten Oberfläche an einer Seite auf. Die Konversionsstruktur und die Halbleiterschichtenfolge sind auf der Seite des Substrats mit der strukturierten Oberfläche ausgebildet. In dieser Ausgestaltung kann die strukturierte Oberfläche des Substrats zusammen mit der Konversionsstruktur einen oder mehrere der oben beschriebenen Vorteile, beispielsweise eine verbesserte Auskoppeleffizienz, ein verbessertes Schichtwachstum, usw. bewirken. Möglich ist es auch, dass einzelne oder mehrere der oben beschriebenen Effekte durch das Vorliegen der strukturierten Substratoberfläche zusätzlich verstärkt sind.
  • Die strukturierte Oberfläche ist in Form von gegenüber der übrigen Substratseite hervorstehenden Erhebungen ausgebildet. In diesem Zusammenhang kann zum Beispiel die oben beschriebene Ausgestaltung der Konversionsstruktur in Betracht kommen, gemäß welcher die Konversionsbereiche eine zusammenhängende und von den nichtkonvertierenden Bereichen durchbrochene Schicht bilden. Hierbei sind die Konversionsbereiche zwischen den Erhebungen des Substrats vorliegend bzw. die Erhebungen umgebend. Auf diese Weise können die Erhebungen in den nichtkonvertierenden Bereichen angeordnet sein, und als nichtkonvertierende Zwischenbereiche dienen. Alternativ kann die Konversionsstruktur voneinander getrennte Konversionsbereiche umfassen, welche auf den einzelnen Erhebungen des Substrats angeordnet sind. Eine weitere Variante besteht darin, dass das Substrat eine Oberflächenstruktur in Form von in der betreffenden Substratseite ausgebildete Vertiefungen aufweist, in welchen separate Konversionsbereiche angeordnet sind.
  • Die Konversionsbereiche sind so zwischen den Erhebungen des Substrats angeordnet, dass die Erhebungen des Substrats und die Konversionsbereiche stirnseitig bündig sind und eine ebene Stirnseite bilden. Die Halbleiterschichtenfolge ist auf der ebenen Stirnseite aufgebracht.
  • In einer weiteren Ausführungsform weist der optoelektronische Halbleiterchip mehrere und in unterschiedlichen Ebenen angeordnete Konversionsstrukturen auf. Diese können jeweils Konversionsbereiche zum Konvertieren der erzeugten Lichtstrahlung aufweisen, zwischen denen nichtkonvertierende Bereiche angeordnet sind. Die einzelnen Konversionsstrukturen können entsprechend den oben beschriebenen Ausgestaltungen ausgebildet sein, und ebenfalls die oben aufgezeigten Vorteile, gegebenenfalls infolge der Mehrzahl der Konversionsstrukturen in verstärkter Form, bieten. Es ist möglich, dass die in unterschiedlichen Ebenen vorliegenden Konversionsstrukturen übereinstimmend ausgebildet sind, so dass beispielsweise die Konversionsbereiche der Konversionsstrukturen die gleiche Form und das gleiche Konversionsmaterial aufweisen. Alternativ können die Konversionsstrukturen voneinander abweichend ausgebildet sein. Möglich sind zum Beispiel unterschiedliche Formen der Konversionsstrukturen und/oder die Verwendung unterschiedlicher Konversionsmaterialien, so dass die einzelnen Konversionsstrukturen sekundäre Lichtstrahlungen in unterschiedlichen Spektralbereichen erzeugen können.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zum Herstellen eines optoelektronischen Halbleiterchips vorgeschlagen. Das Verfahren umfasst ein Bereitstellen eines Substrats, und ein Ausbilden einer Konversionsstruktur auf dem Substrat. Die Konversionsstruktur weist Konversionsbereiche zum Konvertieren einer Lichtstrahlung auf, zwischen denen nichtkonvertierende Bereiche vorgesehen sind. Das Verfahren umfasst des Weiteren ein Ausbilden von Halbleiterschichten auf dem Substrat und auf den Konversionsbereichen der Konversionsstruktur. Auf diese Weise wird eine Halbleiterschichtenfolge mit einer aktiven Zone zum Erzeugen einer Lichtstrahlung ausgebildet, welche mit Hilfe der Konversionsbereiche der Konversionsstruktur konvertierbar ist.
  • Das Ausbilden der Halbleiterschichten kann mit Hilfe eines Abscheideprozesses, beispielsweise eines Epitaxieprozesses durchgeführt werden. Die zuvor ausgebildete Konversionsstruktur, welche wenigstens ein geeignetes Konversionsmaterial umfassen kann, ermöglicht es, den Abscheideprozess vergleichbar zu einem Substrat mit einer Oberflächenstruktur zu beeinflussen. Auf diese Weise kann die Halbleiterschichtenfolge mit einer veränderten, insbesondere einer verringerten Defektdichte ausgebildet werden. Es ist zum Beispiel möglich, dass das Schichtwachstum auf den Konversionsbereichen der Konversionsstruktur langsamer verläuft als zwischen bzw. außerhalb der Konversionsbereiche. Des Weiteren kann durch das Ausbilden der zur Strahlungskonversion verwendeten Konversionsstruktur ein externes Aufbringen einer wellenlängenkonvertierenden Schicht entfallen. Der mit dem Verfahren hergestellte Halbleiterchip kann daher eine kleinere Dicke aufweisen als ein Halbleiterchip mit einer solchen extern aufgebrachten Schicht.
  • Im Betrieb des auf diese Weise hergestellten Halbleiterchips kann die Konversionsstruktur neben der Strahlungskonversion weitere Effekte bewirken. Je nach Ausgestaltung des Halbleiterchips kann die Konversionsstruktur zum Beispiel eine höhere Auskoppeleffizienz von Lichtstrahlung aus der Halbleiterschichtenfolge, und eine verringerte Reabsorption von Lichtstrahlung in der aktiven Zone ermöglichen. Des Weiteren kann die Konversionsstruktur beispielsweise dazu dienen, dem Halbleiterchip ein vorgegebenes Abstrahlprofil zu verleihen.
  • Die Konversionsstruktur kann derart ausgebildet werden, dass die Konversionsbereiche voneinander getrennt sind. Hierbei können separate Strukturelemente vorliegen, welche gegebenenfalls zusätzlich nichtkonvertierende Bereiche umschließen. Alternativ ist es möglich, die Konversionsstruktur derart auszubilden, dass die Konversionsbereiche ineinander übergehen und eine zusammenhängende, die nichtkonvertierenden Bereiche umschließende Schicht bilden.
  • In einer weiteren Ausführungsform wird das Substrat mit einer Ausgangsschicht an einer Seite bereitgestellt. Die Konversionsstruktur und die Halbleiterschichten werden auf dem derart beschichteten Substrat bzw. auf der Ausgangschicht des Substrats ausgebildet. Die Ausgangsschicht kann zum Beispiel eine für die Halbleiterschichtenfolge vorgesehene Ausgangsschicht sein, welche als Keimschicht oder Pufferschicht („Buffer“) für die restlichen, nachfolgend aufgebrachten Halbleiterschichten der Halbleiterschichtenfolge dienen kann. Auf diese Weise kann die Konversionsstruktur in Form einer in der Halbleiterschichtenfolge eingebetteten Struktur ausgebildet werden. In dieser Ausgestaltung kann die Konversionsstruktur zum Beispiel ein relativ schnelles Umwandeln eines Teils der in der aktiven Zone erzeugten Lichtstrahlung bewirken.
  • In einer weiteren Ausführungsform wird das zum Ausbilden der Halbleiterschichtenfolge eingesetzte Substrat entfernt. Für den Fall einer Verwendung eines mit einer Ausgangsschicht beschichteten Substrats, auf welchem die Konversionsstruktur und die nachfolgenden Halbleiterschichten ausgebildet werden, kann lediglich das eigentliche Substrat (ohne die Ausgangsschicht) entfernt werden. Vor dem Entfernen des Substrats kann vorgesehen sein, die Halbleiterschichtenfolge auf ein weiteres Substrat zu transferieren, welches als Träger des Halbleiterchips dienen kann.
  • In einer weiteren Ausführungsform werden die Konversionsbereiche der Konversionsstruktur mehrschichtig ausgebildet. Beispielsweise können die Konversionsbereiche mit Schichten aus unterschiedlichen Konversionsmaterialien ausgebildet werden. Möglich ist ferner eine Ausgestaltung mit einer ersten Schicht und einer an die erste Schicht angrenzenden zweiten Schicht, wobei die erste Schicht wenigstens ein Konversionsmaterial aufweist. Hierbei kann vorgesehen sein, dass die zweite Schicht die erste Schicht wenigstens teilweise umgibt bzw. umschließt. Die Verwendung der zweiten Schicht bietet zum Beispiel die Möglichkeit, ein direktes Abscheiden bzw. Aufwachsen der Halbleiterschichtenfolge auf den Konversionsbereichen der Konversionsstruktur zu verhindern, so dass ein laterales Zusammenwachsen über die Konversionsbereiche erfolgen kann. Auf diese Weise kann der Abscheideprozess gezielt beeinflusst, und kann die Halbleiterschichtenfolge mit einer veränderten bzw. geringeren Defektdichte ausgebildet werden. Die zweite Schicht kann darüber hinaus zusätzlich oder alternativ als Schutzschicht dienen, um beispielsweise eine Beeinträchtigung eines Konversionsmaterials beim Ausbilden der Halbleiterschichtenfolge zu verhindern. Es ist möglich, dass die zweite Schicht mehrere Schichten bzw. Teilschichten umfasst und daher in Form einer Schichtenfolge vorliegt. Die zweite Schicht kann zum Beispiel SiN und/oder Si02 aufweisen. Auch die erste Schicht kann mehrere Schichten bzw. Teilschichten umfassen.
  • Das Substrat wird mit einer strukturierten Oberfläche an einer Seite bereitgestellt. Die Konversionsstruktur und die Halbleiterschichtenfolge werden auf der Seite des Substrats mit der strukturierten Oberfläche ausgebildet. Die strukturierte Substratoberfläche kann zusammen mit der Konversionsstruktur einen oder mehrere der oben beschriebenen Effekte, zum Beispiel ein verbessertes Abscheiden bzw. Schichtwachstum, ermöglichen, oder zu einer entsprechenden Verstärkung eines Effekts beitragen.
  • Bei der auf dem Substrat oder auf der Ausgangsschicht des Substrats ausgebildeten Konversionsstruktur können die nichtkonvertierenden Bereiche zunächst in Form von Aussparungen vorliegen, welche Teilbereiche des Substrats oder der Ausgangsschicht freilegen. Bei einer Konversionsstruktur aus separaten Konversionsbereichen (bzw. Strukturelementen) können einzelne Konversionsbereiche von Aussparungen umschlossen sein. Hierbei können ineinander übergehende Aussparungen eine gemeinsame, einzelne Konversionsbereiche umschließende Aussparungsstruktur bilden. Gegebenenfalls können die Konversionsbereiche selbst zusätzlich einzelne Aussparungen umschlie-ßen. Bei einer Konversionsstruktur in Form einer zusammenhängenden und stellenweise durchbrochenen Schicht liegen hingegen separate Aussparungen vor. Das nachfolgende Ausbilden der Halbleiterschichten kann bei beiden Varianten ein Ausbilden bzw. Einbringen von Halbleitermaterial in den/die Aussparungen, und dadurch ein Verfüllen der Aussparungen zur Folge haben.
  • Bei Verwendung eines Substrats mit einer strukturierten Oberfläche kann die Konversionsstruktur hingegen derart auf dem Substrat ausgebildet werden, dass Teilbereiche (bzw. Erhebungen) des Substrats zum Teil oder vollständig in die nichtkonvertierenden Bereiche hineinragen. Daher kann das nachfolgende Ausbilden der Halbleiterschichten dazu führen, dass die nichtkonvertierenden Bereiche nur noch teilweise oder nicht mit Halbleitermaterial verfüllt werden.
  • In einer weiteren Ausführungsform wird im Rahmen des Ausbildens von Halbleiterschichten zum Bilden der Halbleiterschichtenfolge wenigstens eine weitere Konversionsstruktur ausgebildet. Auch die weitere Konversionsstruktur kann Konversionsbereiche zum Konvertieren der erzeugten Lichtstrahlung aufweisen, zwischen denen nichtkonvertierende Bereiche vorgesehen sind. In dieser Ausgestaltung kann die weitere Konversionsstruktur zwischen dem Ausbilden aufeinanderfolgender Halbleiterschichten erzeugt werden. Auf diese Weise kann der optoelektronische Halbleiterchip mit mehreren, in unterschiedlichen Ebenen angeordneten Konversionsstrukturen hergestellt werden.
  • Es wird darauf hingewiesen, dass in Bezug auf den Halbleiterchip genannte Aspekte und Details auch bei dem Herstellungsverfahren zur Anwendung kommen können. Des Weiteren kann der optoelektronische Halbleiterchip neben den oben beschriebenen Strukturen und Komponenten mit weiteren Strukturen und Schichten ausgebildet werden. Hierunter können zum Beispiel Kontaktelemente, Durchgangskontakte, Verbindungsschichten, Spiegelschichten, Pufferschichten, Passivierungsschichten, usw. fallen.
  • Die vorstehend erläuterten und/oder in den Unteransprüchen wiedergegebenen vorteilhaften Aus- und Weiterbildungen der Erfindung können - außer zum Beispiel in Fällen eindeutiger Abhängigkeiten oder unvereinbarer Alternativen - einzeln oder aber auch in beliebiger Kombination miteinander zur Anwendung kommen.
  • Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich in Zusammenhang mit der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen, die im Zusammenhang mit den schematischen Zeichnungen näher erläutert werden. Es zeigen:
    • 1 bis 3 die Herstellung eines nicht beanspruchten optoelektronischen Halbleiterchips mit einer Konversionsstruktur zur Strahlungskonversion, aufweisend getrennte Konversionsbereiche, jeweils in einer schematischen seitlichen Darstellung;
    • 4 eine schematische Aufsichtsdarstellung einer Konversionsstruktur mit getrennten Konversionsbereichen;
    • 5 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zur Herstellung eines optoelektronischen Halbleiterchips;
    • 6 und 7 die Herstellung eines weiteren nicht beanspruchten optoelektronischen Halbleiterchips mit einer Konversionsstruktur, wobei eine auf einem Substrat ausgebildete Halbleiterschichtenfolge auf ein Trägersubstrat transferiert wird, jeweils in einer schematischen seitlichen Darstellung;
    • 8 eine schematische seitliche Darstellung eines weiteren nicht beanspruchten optoelektronischen Halbleiterchips mit einer Konversionsstruktur, wobei der Halbleiterchip Durchgangskontakte aufweist;
    • 9 bis 12 die Herstellung eines weiteren nicht beanspruchten optoelektronischen Halbleiterchips mit einer Konversionsstruktur, welche in einer Halbleiterschichtenfolge eingeschlossen ist, jeweils in einer schematischen seitlichen Darstellung;
    • 13 und 14 schematische seitliche Darstellungen von weiteren nicht beanspruchten optoelektronischen Halbleiterchips mit einer in einer Halbleiterschichtenfolge eingeschlossenen Konversionsstruktur;
    • 15 die Herstellung eines nicht beanspruchten optoelektronischen Halbleiterchips mit einer Konversionsstruktur, welche Konversionsbereiche mit einer Ummantelung aufweist, in einer schematischen seitlichen Darstellung;
    • 16 bis 18 die Herstellung eines nicht beanspruchten optoelektronischen Halbleiterchips mit einer Konversionsstruktur, wobei ein Substrat mit einer strukturierten Oberfläche verwendet und die Konversionsstruktur mit getrennten, auf Erhebungen der strukturierten Oberfläche angeordneten Konversionsbereichen ausgebildet wird, jeweils in einer schematischen seitlichen Darstellung;
    • 19 und 20 die Herstellung eines optoelektronischen Halbleiterchips mit einer Konversionsstruktur, wobei ein Substrat mit einer strukturierten Oberfläche verwendet und die Konversionsstruktur in Form einer stellenweise durchbrochenen Schicht ausgebildet wird, jeweils in einer schematischen seitlichen Darstellung;
    • 21 eine schematische Aufsichtsdarstellung einer Konversionsstruktur in Form einer stellenweise durchbrochenen Schicht;
    • 22 eine schematische Aufsichtsdarstellung einer Konversionsstruktur mit getrennten Konversionsbereichen, welche eine umlaufende Form aufweisen; und
    • 23 die Herstellung eines nicht beanspruchten optoelektronischen Halbleiterchips mit mehreren, in verschiedenen Ebenen angeordneten Konversionsstrukturen.
  • Auf der Grundlage der folgenden schematischen Figuren werden Ausführungsformen optoelektronischer Halbleiterchips und dazugehöriger Herstellungsverfahren beschrieben. Die optoelektronischen Halbleiterchips, bei denen es sich insbesondere um Leuchtdiodenchips handeln kann, weisen eine sich entlang einer Ebene erstreckende Konversionsstruktur 120, 125 zur Konversion einer Lichtstrahlung auf. Die Konversionsstruktur 120, 125 kann sowohl die Herstellung der Halbleiterchips, als auch die Funktionsweise der fertigen Halbleiterchips positiv beeinflussen.
  • Im Rahmen der Herstellung können aus der Halbleitertechnik und aus der Fertigung optoelektronischer Halbleiterchips bekannte Prozesse durchgeführt werden, sowie übliche Materialien zum Einsatz kommen, so dass hierauf nur teilweise eingegangen wird. Auch können neben dargestellten und beschriebenen Prozessen gegebenenfalls weitere Verfahrensschritte zum Vervollständigen der Halbleiterchips durchgeführt werden. In gleicher Weise können die Halbleiterchips neben gezeigten und beschriebenen Strukturen weitere Komponenten, Strukturen und/oder Schichten umfassen. Es wird ferner darauf hingewiesen, dass die Figuren nicht maßstabsgetreu sind. In dieser Hinsicht können in den Figuren gezeigte Komponenten und Strukturen zum besseren Verständnis übertrieben groß oder verkleinert dargestellt sein.
  • Die 1 bis 3 zeigen (ausschnittsweise) in einer schematischen seitlichen Schnittansicht die Herstellung eines nicht beanspruchten ersten optoelektronischen Halbleiterchips 100. Bei dem Verfahren durchgeführte Verfahrensschritte sind ergänzend in dem Ablaufdiagramm von 5 zusammengefasst, auf welches im Folgenden ebenfalls Bezug genommen wird.
  • Bei dem Verfahren wird in einem Schritt 201 (vgl. 5) ein in 1 gezeigtes Substrat 110 bereitgestellt. Das Substrat 110 kann zum Beispiel aus einem transparenten Material, beispielsweise Saphir, ausgebildet sein. Das Substrat 110 weist an einer Seite bzw. Hauptseite, auf welcher nachfolgend weitere Komponenten des Halbleiterchips 100 ausgebildet werden, eine unstrukturierte glatte Oberfläche auf.
  • In einem weiteren Schritt 202 (vgl. 5) wird auf der glatten Substratseite wie in 1 gezeigt eine Konversionsstruktur 120 ausgebildet. Die Konversionsstruktur 120 umfasst eine Mehrzahl an separaten Konversionsbereichen 121, welche in einer Ebene nebeneinander auf dem Substrat 110 angeordnet sind. Die einzelnen Konversionsbereiche 121 werden im Folgenden auch als Strukturelemente 121 bezeichnet. Die Strukturelemente 121 sind wie in 1 gezeigt durch Bereiche 122 voneinander getrennt, welche im Folgenden als Zwischenbereiche 122 bezeichnet werden. In dem Verfahrensstadium von 1 bilden die Zwischenbereiche 122 Aussparungen, an welchen das Substrat 110 freiliegt. Bei der Konversionsstruktur 120 gehen die als Aussparungen vorliegenden Zwischenbereiche 122 ineinander über und bilden eine gemeinsame, einzelne Strukturelemente 121 umschließende Aussparungsstruktur (vgl. die Aufsichtsdarstellung von 4).
  • Die Strukturelemente 121 weisen ein Konversionsmaterial zur Strahlungskonversion auf. Auf diese Weise kann im Betrieb des Halbleiterchips 100 ein Teil einer primär erzeugten Lichtstrahlung in eine sekundäre, insbesondere niederenergetischere Lichtstrahlung umgewandelt werden. Bei dem Konversionsmaterial der Strukturelemente 121 kann es sich zum Beispiel um ein keramisches Konversionsmaterial, beispielsweise basierend auf einem Granat, handeln. Möglich ist es auch, dass das Konversionsmaterial auf einem Halbleitermaterial, beispielsweise einem II-VI-Verbindungshalbleitermaterial, basiert.
  • Das Ausbilden der nebeneinander angeordneten Strukturelemente 121 der Konversionsstruktur 120 kann auf unterschiedliche Art und Weise durchgeführt werden. Beispielsweise kann eine durchgehende flächige Schicht des Konversionsmaterials auf der Substratseite ausgebildet und nachfolgend in die einzelnen Konversionsbereiche 121 strukturiert werden. Das Beschichten der Substratseite kann zum Beispiel mit Hilfe eines Abscheide- oder eines anderen Aufbringprozesses durchgeführt werden. Eine weitere Möglichkeit ist ein Aufbringen bzw. Aufbonden einer Schicht des Konversionsmaterials unter Verwendung eines Hilfsträgers, welcher nachfolgend entfernt wird. Möglich ist es ferner, das Konversionsmaterial unter Verwendung einer auf dem Substrat 110 ausgebildeten Maske auf das Substrat 110 aufzubringen, wobei die Maske nachfolgend zusammen mit auf der Maske befindlichem Konversionsmaterial entfernt wird, um die separaten Strukturelemente 121 auszubilden (Lift-Off-Prozess) .
    Die Strukturelemente 121 können wie in 1 gezeigt eine rechteckförmige Querschnittsform aufweisen. Von oben betrachtet können die Strukturelemente 121, wie in der Aufsichtsdarstellung der Konversionsstruktur 120 in 4 angedeutet ist, eine rechteckförmige bzw. quadratische Aufsichtsform besitzen. Es wird darauf hingewiesen, dass in 4 und den übrigen Figuren lediglich ein Ausschnitt der Konversionsstruktur 120 veranschaulicht ist.
  • Die Strukturelemente 121 können des Weiteren, wie ebenfalls in 4 gezeigt ist, matrixartig in Form von Zeilen und Spalten in einem regelmäßigen Abstandsraster nebeneinander positioniert sein. Laterale Abmessungen der Strukturelemente 121 sowie Abstände des Abstandsrasters können zum Beispiel im Bereich von einem oder mehreren Mikrometern, oder auch im Bereich von hundert oder mehreren hundert Nanometern liegen. Derartige Angaben können auch für eine Höhe bzw. Dicke der Strukturelemente 121 zutreffen. Des Weiteren kann der Halbleiterchip 100 beispielsweise mit einer Anzahl an Strukturelementen 121 im ein- bis zwölfstelligen Bereich verwirklicht werden.
  • Abgesehen von einer rechteckigen Querschnitts- und Aufsichtsform können die Strukturelemente 121 der Konversionsstruktur 120 auch mit anderen Formen und Konturen ausgebildet werden. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass die Strukturelemente 121 im Querschnitt eine dreieckige oder gekrümmte bzw. gewölbte Kontur aufweisen. Von oben betrachtet können die Strukturelemente 121 zum Beispiel eine Kreisform aufweisen. Des Weiteren ist es möglich, dass anstelle des in 4 gezeigten rechteckigen Rasters ein anderes Raster, beispielsweise ein hexagonales Raster, vorgesehen wird. Möglich sind jedoch auch andere Anordnungen der Strukturelemente 121, sowie unregelmäßige oder zufällige Anordnungen. Des Weiteren können die Strukturelemente 121 gegebenenfalls uneinheitlich mit voneinander abweichenden Formen ausgebildet werden.
  • In einem nachfolgenden Schritt 203 (vgl. 5) wird wie in 2 gezeigt eine Halbleiterschichtenfolge 130 auf der Seite des Substrats 110 mit der Konversionsstruktur 120 ausgebildet. Das Ausbilden der Halbleiterschichtenfolge 130 auf dem Substrat 110 und auf den Strukturelementen 121 wird mit Hilfe einen Abscheideprozesses, insbesondere eines Epitaxieprozesses durchgeführt, in dessen Verlauf einzelne Halbleiterschichten nacheinander aufgewachsen werden. Die Halbleiterschichtenfolge 130, welche auf einem III-V-Verbindungshalbleitermaterial wie zum Beispiel GaN basieren kann, weist eine in 2 angedeutete aktive Zone 135 auf. Die aktive Zone 135 ist dazu ausgebildet, bei Anlegen eines elektrischen Stroms eine (primäre) Lichtstrahlung zu erzeugen. Die aktive Zone 135 kann zum Beispiel eine Quantentopfstruktur, insbesondere Mehrfachquantentopfstruktur, aufweisen.
  • Die Halbleiterschichtenfolge 130 umfasst des Weiteren unterschiedlich dotierte Halbleiterschichten 131, 132, zwischen denen die aktive Zone 135 angeordnet ist. Beispielsweise kann die Halbleiterschicht 131 n-leitend, und kann die Halbleiterschicht 132 p-leitend sein. Möglich sind jedoch auch hierzu inverse Dotierungen. Die beiden Halbleiterschichten 131, 132 können jeweils mehrere Teilschichten aufweisen. Angrenzend an das Substrat 110 und an die Strukturelemente 121 kann die Halbleiterschichtenfolge 130 ferner eine Puffer- bzw. Keimschicht aufweisen (nicht dargestellt).
  • Das Ausbilden der Halbleiterschichtenfolge 130 hat zur Folge, dass auch in Bereichen um die einzelnen Strukturelemente 121 und damit in den Zwischenbereichen 122 zwischen den Strukturelementen 121 Halbleitermaterial der Halbleiterschichtenfolge 130 angeordnet wird. Bei dem optoelektronischen Halbleiterchip 100 stellen diese Bereiche 122 daher nichtkonvertierende Bereiche dar, in welchen keine Umwandlung von (primärer) Lichtstrahlung erfolgt.
  • Die auf dem Substrat 100 befindlichen Strukturelemente 121 machen es möglich, geeignete Wachstumsbedingungen für den Abscheideprozess zu schaffen, wodurch das Aufwachsen der Halbleiterschichtenfolge 130 bzw. von deren Keimschicht mit einer veränderten, insbesondere verringerten Defektdichte erfolgen kann. Das Auftreten solcher Defekte ist im Wesentlichen eine Folge von abweichenden Gitterstrukturen zwischen dem Substrat 110 und dem hierauf aufgewachsenen Halbleitermaterial. Die Strukturelemente 121 können den Abscheideprozess zum Beispiel derart beeinflussen, dass das Schichtwachstum auf den bzw. im Bereich der Strukturelemente 121 langsamer verläuft als in Bereichen des Substrats 110 zwischen und außerhalb der Strukturelemente 121.
  • Hieran anschließend werden weitere Prozesse zum Fertigstellen des in 3 gezeigten optoelektronischen Halbleiterchips 100 durchgeführt, welche in dem Ablaufdiagramm von 5 in einem weiteren Schritt 204 zusammengefasst sind. Hierunter fällt ein Strukturieren der Halbleiterschichtenfolge 130 zum teilweisen Freilegen der Halbleiterschicht 131, so dass die Halbleiterschicht 131 kontaktierbar ist. Des Weiteren werden metallische Kontakte 141, 142 auf dem freigelegten Abschnitt der Halbleiterschicht 131 und auf der Halbleiterschicht 132 ausgebildet, welche an die Halbleiterschichten 131, 132 angebunden sind. Im Betrieb des Halbleiter- bzw. Leuchtdiodenchips 100 kann über die Kontakte 141, 142 ein elektrischer Strom an die beidseitig der aktiven Zone 135 vorliegenden Halbleiterschichten 131, 132 angelegt werden. Das Verfahren kann derart durchgeführt werden, dass eine Mehrzahl an Halbleiterchips 100 gemeinsam bzw. in paralleler Weise auf dem Substrat 110 ausgebildet wird. In dieser Hinsicht ist ein weiterer, im Rahmen des Schritts 204 durchführbarer Prozess ein Vereinzelungsprozess. Bei diesem Prozess erfolgt ein Durchtrennen des Substrats 110 und der hierauf angeordneten Halbleiterschichtenfolge 130, um einzelne Halbleiterchips 100 bereitzustellen.
  • Bei dem Halbleiterchip 100 sind die Strukturelemente 121 der Konversionsstruktur 120 von dem Substrat 110 und der Halbleiterschichtenfolge 130 umgeben. Für den Halbleiterchip 100 kann zum Beispiel eine Montage in der in 3 gezeigten Orientierung auf einem Träger bzw. einer Platine, auch als Submount bezeichnet, in Betracht kommen (nicht dargestellt). Hierbei stellt die Seite der Halbleiterschichtenfolge 130 mit dem Kontakt 142 eine Vorderseite des Halbleiterchips 100 dar, über welche ein Teil der von dem Halbleiterchip 100 erzeugten Lichtstrahlung abgegeben werden kann (Lichtaustrittsseite). Die der Halbleiterschichtenfolge 130 abgewandte Seite des Substrats 110 stellt demgegenüber eine zur Montage vorgesehene Rückseite dar. Auf dieser Seite des Substrats 110 kann, wie in 3 angedeutet, im Rahmen des Schritts 204 ferner eine Schicht 143 ausgebildet werden. Die Schicht 143 kann eine metallische Schicht und/oder eine Reflexions- oder Antireflexionsschicht umfassen. Auch die Seitenflanken des Substrats 110 können gegebenenfalls metallisch und/oder mit einer Reflexions- oder Antireflexionsschicht beschichtet werden (nicht dargestellt). Durch die Schicht 143 ist es möglich, den Halbleiterchip 100 beispielsweise durch Löten unter Verwendung eines Lotmittels mechanisch mit dem Träger zu verbinden. Die Kontakte 141, 142 des Halbleiterchips 100 können mit Hilfe von Bonddrähten an Gegenkontakte des Trägers angeschlossen werden.
    Im Betrieb des auf diese Weise montierten Halbleiterchips 100 wird in der aktiven Zone 135 eine primäre Lichtstrahlung erzeugt, welche in Richtung der Seite bzw. Vorderseite mit dem Kontakt 142, und in Richtung des Substrats 110 bzw. der Konversionsstruktur 120 emittiert wird. Mit Hilfe der Strukturelemente 121 der Konversionsstruktur 120 kann ein Teil der primären Lichtstrahlung in eine sekundäre, insbesondere langwelligere Lichtstrahlung umgewandelt werden, welche von den Strukturelementen 121 abgegeben werden kann.
  • Im Betrieb des Halbleiterchips 100 erfolgt des Weiteren eine Einkopplung von Lichtstrahlung (d.h. der primären und sekundären Lichtstrahlung) in das transparente Substrat 110. Die in das Substrat 110 eingekoppelte Lichtstrahlung kann an der als Spiegel wirkenden Schicht 143 (und an den gegebenenfalls beschichteten Seitenflanken des Substrats 110) reflektiert, und wieder in die Halbleiterschichtenfolge 130 eingekoppelt werden.
  • Die strahlungskonvertierenden Strukturelemente 121 können bewirken, dass am Übergang zwischen der Halbleiterschichtenfolge 130 und dem transparenten Substrat 110 eine veränderte, vorzugsweise verringerte Totalreflexion vorliegt. Dadurch ist eine veränderte bzw. höhere Extraktion von Lichtstrahlung aus der Halbleiterschichtenfolge 130 und Einkopplung in das Substrat 110 möglich. Die Extraktionseffizienz ist abhängig von Parametern wie zum Beispiel dem Brechungsindex, der Form und Größe der Strukturelemente 121. Eine hohe Extraktion kann insbesondere für den Fall erzielt werden, dass die Strukturelemente 121 wie oben angegeben zum Beispiel eine dreieckige oder gewölbte Querschnittsform aufweisen.
  • Die von dem Halbleiterchip 100 abgegebene Lichtstrahlung bzw. deren Farbe ergibt sich durch eine Überlagerung der in der aktiven Zone 135 erzeugten Primärstrahlung und der von den Strukturelementen 121 der Konversionsstruktur 120 erzeugten Sekundärstrahlung. Der Halbleiterchip 100 kann zum Beispiel zum Abgeben einer weißen Lichtstrahlung ausgebildet sein. Hierzu kann die aktive Zone 135 zum Erzeugen einer Primärstrahlung im blauen bis ultravioletten Spektralbereich, und können die Strukturelemente 121 zum Erzeugen einer Sekundärstrahlung im gelben Spektralbereich ausgebildet sein. Ein mögliches Konversionsmaterial für die Konversionselemente 121 zum Erzeugen einer gelben Sekundärstrahlung ist zum Beispiel mit Cerium dotiertes Yttrium-Aluminium-Granat. Die blauviolette und die gelbe Lichtstrahlung ergeben zusammen die weiße Lichtstrahlung.
  • Aufgrund der Konversionsstruktur 120 kann der Halbleiterchip 100 mit einer kleineren Dicke ausgebildet werden als ein herkömmlicher Halbleiterchip, bei welchem die Strahlungskonversion mittels einer extern auf den Chip bzw. auf dessen Vorderseite aufgebrachten Schicht verwirklicht wird.
  • Die in 3 gezeigte Ausgestaltung des Halbleiterchips 100 mit den konvertierenden Strukturelementen 121 ermöglicht des Weiteren, einen Teil der in der aktiven Zone 135 erzeugten Primärstrahlung unmittelbar im Halbleiterchip 100 und infolgedessen relativ schnell in die langwelligere Sekundärstrahlung umzuwandeln. Die Sekundärstrahlung unterliegt im Gegensatz zur Primärstrahlung bei einem Durchtreten der aktiven Zone 135 keiner Absorption in der aktiven Zone 135 bzw. in der Quantentopfstruktur. Bei dem Halbleiterchip 100 kann daher eine geringere Reabsorption in der aktiven Zone 135 stattfinden als bei einem herkömmlichen Halbleiterchip mit einer externen Schicht zur Strahlungskonversion, bei welchem in der zugehörigen aktiven Zone erzeugte Primärstrahlung aufgrund von Reflexion(en) zurück zu der aktiven Zone gelangen und hier absorbiert werden kann.
  • Die Strukturelemente 121 der Konversionsstruktur 120 sind bei dem Halbleiterchip 100 von dem Substrat 110 und der Halbleiterschichtenfolge 130 umgeben. Hierdurch ist eine effektive Kühlung der Strukturelemente 121 möglich. Die Strukturelemente 121 können infolgedessen eine hohe Effizienz und Haltbarkeit aufweisen.
  • Die Strukturelemente 121 der Konversionsstruktur 120 können darüber hinaus dazu dienen, das Abstrahlprofil des Halbleiterchips 100 vorzugeben. Das Abstrahlprofil ist unter anderem davon abhängig, dass Lichtstrahlung innerhalb des Halbleiterchips 100 gegebenenfalls mehrfach an entsprechenden Grenzflächen - beispielsweise an der Vorderseite, am Übergang zwischen der Halbleiterschichtenfolge 130 und dem Substrat 110, und an der Rückseite bzw. der hier vorgesehenen Schicht 143 - reflektiert werden kann. Dabei passiert die Lichtstrahlung auch die innerhalb des Halbleiterchips 100 angeordneten Strukturelemente 121. Diese können als periodische Struktur bei Vorliegen einer geeigneten Form eine gezielte Beeinflussung der Lichtstrahlung, und damit des Abstrahlprofils des Halbleiterchips 100 hervorrufen. Dadurch ist es zum Beispiel möglich, das Abstrahlprofil auf eine vorgegebene Abstrahlcharakteristik hin abzustimmen.
  • Anstelle den Halbleiterchip 100 in der in 3 gezeigten Orientierung mit dem Substrat 110 auf einem Träger anzuordnen, kann der Halbleiterchip 100 auch ein sogenannter Flip-Chip sein, welcher für eine Montage in einer zu 3 um 180 Grad gedrehten Orientierung vorgesehen ist. In dieser Ausgestaltung können die Kontakte 141, 142 des Halbleiterchips 100 beispielsweise durch Löten unter Verwendung eines Lotmittels elektrisch und mechanisch mit Gegenkontakten eines Trägers verbunden werden. Hierbei bildet die der Halbleiterschichtenfolge 130 abgewandte Seite des transparenten Substrats 110 die Vorderseite des Halbleiterchips 100. Die Seite der Halbleiterschichtenfolge 130 mit dem Kontakt 142 stellt hingegen die Rückseite des Halbleiterchips 100 dar.
  • Bei einer Ausgestaltung als Flip-Chip werden die Schicht 143 und die Beschichtung der Seitenflanken des Substrats 110 weggelassen. Auf diese Weise kann im Betrieb des Halbleiterchips 100 erzeugte und in das transparente Substrat 110 eintretende Lichtstrahlung über die Vorderseite und die Seitenflanken des Substrats 110 abgegeben werden. Des Weiteren kann vorgesehen sein, dass der Kontakt 142 abweichend von 3 sich im Wesentlichen über die gesamte Seite bzw. Rückseite der Halbleiterschicht 132 erstreckend ausgebildet wird. Hierdurch kann der Kontakt 142 als Spiegel wirken, um Lichtstrahlung in Richtung des Substrats 110 zu reflektieren.
  • In der Ausgestaltung des Halbleiterchips 100 als Flip-Chip können oben beschriebene Aspekte in gleicher Weise vorliegen. Mit Hilfe der Konversionsstruktur 120 kann ein Teil der in der aktiven Zone 135 erzeugten Primärstrahlung in die langwelligere Sekundärstrahlung umgewandelt werden. Die Strukturelemente 121 der Konversionsstruktur 120 ermöglichen Vorteile wie zum Beispiel eine verbesserte Extraktion von Lichtstrahlung aus der Halbleiterschichtenfolge 130 und Einkopplung in das Substrat 110. Gegenüber einem herkömmlichen Flip-Chip mit einer extern auf den Chip bzw. auf dessen transparentes Substrat aufgebrachten konvertierenden Schicht kann der Halbleiterchip 100 eine geringere Dicke aufweisen, und kann eine geringere Strahlungsabsorption in der aktiven Zone 135 stattfinden. Auch können die Strukturelemente 121 das Abstrahlprofil des Halbleiterchips 100 gezielt beeinflussen. Für weitere Details wird auf die obigen Ausführungen verwiesen.
  • Anhand der folgenden Figuren werden weitere optoelektronische Halbleiterchips bzw. mögliche Verfahren zu deren Herstellung beschrieben. Es wird darauf hingewiesen, dass in Bezug auf bereits beschriebene Details, welche sich auf gleichartige oder übereinstimmende Komponenten und Merkmale, mögliche Vorteile, ein Erzeugen einer weißen Lichtstrahlung usw. beziehen, auf die vorstehenden Ausführungen Bezug genommen wird. Möglich ist es ferner, dass Aspekte, welche im Hinblick auf eine der folgenden Ausführungsformen genannt werden, auch bei anderen Ausführungsformen zur Anwendung kommen können.
  • Die 6 und 7 zeigen in einer schematischen seitlichen Ansicht die Herstellung eines weiteren nicht beanspruchten optoelektronischen Halbleiterchips 101 unter Anwendung eines Transfer-Prozesses. Der Halbleiterchip 101 kann ein sogenannter Dünnfilm-Chip sein. Bei dem Herstellungsverfahren werden zunächst in der oben beschriebenen Art und Weise auf dem bereitgestellten Substrat 110 die Konversionsstruktur 120 mit den nebeneinander angeordneten, durch Zwischenbereiche 122 getrennten Strukturelementen 121 und die Halbleiterschichtenfolge 130 ausgebildet (Schritte 201 bis 203, vgl. 2).
  • Bei dem nachfolgenden Schritt 204 wird die Halbleiterschichtenfolge 130 bzw. deren Halbleiterschicht 132 wie in 6 gezeigt über eine leitfähige Zwischenschicht 145 mit einem weiteren Substrat 115 verbunden. Das Substrat 115, welches als Trägersubstrat bei dem Halbleiterchip 101 dient, weist ein leitfähiges Material, beispielsweise ein dotiertes Halbleitermaterial wie zum Beispiel Germanium auf. Die Zwischenschicht 145 kann eine oder mehrere metallische Schichten, beispielsweise eine Spiegelschicht und eine Bondschicht umfassen.
  • Im Rahmen des Schritts 204 wird des Weiteren ein Entfernen des lediglich zum Aufwachsen der Halbleiterschichtenfolge 130 eingesetzten Substrats 110 durchgeführt, wie in 6 angedeutet ist. Bei einem transparenten Substrat 110 aus Saphir, wie es oben beschrieben wurde, kann zum Beispiel ein Ablösen des Substrats 110 unter Verwendung eines Lasers erfolgen (Laser-Lift-Off-Prozess). Alternativ ist es möglich, das Substrat 110 durch Abdünnen, beispielsweise durch Abschleifen und/oder Ätzen zu entfernen. Eine solche Vorgehensweise ist zum Beispiel bei einem Substrat 110 aus Silizium möglich. Bei dem Entfernen des Substrats 110 kann gegebenenfalls auch ein Entfernen eines Teils der Halbleiterschichtenfolge 130 und/oder der Strukturelemente 121 der Konversionsstruktur 120 stattfinden.
  • Wie ferner in 6 gezeigt ist, wird eine metallische Schicht 146 auf der der Zwischenschicht 145 abgewandten Seite des weiteren Substrats 115 ausgebildet. Dies kann vor oder nach dem Herstellen der Verbindung zwischen der Halbleiterschichtenfolge 130 und dem Substrat 115 (über die Zwischenschicht 145) erfolgen. Die metallische Schicht 146 dient als rückseitiger Kontakt 146 des Halbleiterchips 101. Nach dem Entfernen des Substrats 110 wird des Weiteren, wie in 6 gezeigt ist, ein metallischer Kontakt 147 auf der der Zwischenschicht 145 abgewandten Seite der Halbleiterschichtenfolge 130 bzw. auf der Halbleiterschicht 131 ausgebildet. Dieser dient als vorderseitiger Kontakt 147 des Halbleiterchips 101.
  • Das anhand der 6 und 7 beschriebene Verfahren kann ebenfalls derart durchgeführt werden, dass mehrere Halbleiterchips 101 gemeinsam ausgebildet werden. Daher kann auch hier im Rahmen des Schritts 204 eine Vereinzelung zum Bereitstellen separater Halbleiterchips 101 erfolgen.
  • Bei dem Halbleiterchip 101 von 7 befinden sich die Strukturelemente 121 der Konversionsstruktur 120 im Bereich der dem Substrat 115 abgewandten Seite der Halbleiterschichtenfolge 130. Diese Seite stellt die Vorderseite des Halbleiterchips 101 dar, über welche ein Teil der von dem Halbleiterchip 101 erzeugten Lichtstrahlung abgegeben werden kann (Lichtaustrittsseite). Auf dieser Seite ist der Kontakt 147 angeordnet, welcher die Halbleiterschicht 131 kontaktiert. Der andere Kontakt 146 ist über das leitfähige Substrat 115 und die Zwischenschicht 145 elektrisch mit der anderen Halbleiterschicht 132 verbunden. Auf diese Weise kann im Betrieb des Halbleiterchips 101 über die Kontakte 146, 147 ein elektrischer Strom an die beidseitig der aktiven Zone 135 vorliegenden Halbleiterschichten 131, 132 angelegt werden.
  • Der Halbleiterchip 101 kann mit Hilfe des rückseitigen Kontakts 146 beispielsweise durch Löten elektrisch und mechanisch mit einem Gegenkontakt eines Trägers (Submount) verbunden werden. Der vorderseitige Kontakt 147 kann über einen Bonddraht an einen weiteren Gegenkontakt des Trägers angeschlossen werden (nicht dargestellt).
  • Im Betrieb des auf diese Weise montierten Halbleiterchips 101 wird in der aktiven Zone 135 der Halbleiterschichtenfolge 130 eine primäre Lichtstrahlung erzeugt, welche in Richtung der Vorderseite des Halbleiterchips 101 und damit in Richtung der Konversionsstruktur 120, und in Richtung der Zwischenschicht 145 emittiert wird. Mit Hilfe der Strukturelemente 121 kann ein Teil der primären Lichtstrahlung in die sekundäre Lichtstrahlung umgewandelt werden, welche der primären Lichtstrahlung überlagert wird. Die Zwischenschicht 145 wirkt als Spiegel, an welcher Lichtstrahlung reflektiert werden kann.
  • Neben der Strahlungskonversion können die Strukturelemente 121 ebenfalls eine verbesserte Auskopplung von Lichtstrahlung aus der Halbleiterschichtenfolge 130, vorliegend an der Vorderseite des Halbleiterchips 101, ermöglichen. Auch können andere der oben genannten Vorteile wie beispielsweise eine kleine Dicke des Halbleiterchips 101 vorliegen. Die Strukturelemente 121 können ferner als periodische Struktur eine gezielte Beeinflussung des Abstrahlprofils des Halbleiterchips 101 bewirken. Des Weiteren kann mit Hilfe der Strukturelemente 121 ein Teil der in der aktiven Zone 135 erzeugten Primärstrahlung relativ schnell in die langwelligere Sekundärstrahlung umgewandelt werden. Dadurch kann im Vergleich zu einem herkömmlichen Halbleiterchip mit einer extern auf eine Vorderseite aufgebrachten Schicht, bei welchem in der zugehörigen aktiven Zone erzeugte Primärstrahlung aufgrund von Reflexion(en) zurück zu der aktiven Zone gelangen kann, eine geringere Strahlungsabsorption auftreten. Die Anordnung der Strukturelemente 121 im Bereich der Halbleiterschichtenfolge 130 ermöglicht darüber hinaus eine effektive Kühlung der Strukturelemente 121.
  • 8 zeigt eine weitere Ausgestaltung eines mit Hilfe eines Transfer-Prozesses ausgebildeten Halbleiter- bzw. Dünnfilm-Chips 102. Hierbei wird nach dem Ausbilden der Konversionsstruktur 120 und der Halbleiterschichtenfolge 130 auf dem bereitgestellten Substrat 110 (Schritte 201 bis 203, vgl. 2) im Rahmen des nachfolgenden Schritts 204 eine gegenüber 6 komplexere Verbindung zwischen der Halbleiterschichtenfolge 130 und dem weiteren Substrat 115 hergestellt. Diese umfasst die im Folgenden beschriebenen Bestandteile.
  • Wie in 8 gezeigt ist, grenzt an die Halbleiterschicht 132 eine leitfähige Schicht 155 an, welche als Stromaufweitungs- und/oder Spiegelschicht dienen kann. Des Weiteren liegen mehrere Durchgangskontakte 150 vor. Die Durchgangskontakte 150 umfassen sich vertikal durch die leitfähige Schicht 155, die Halbleiterschicht 132, die aktive Zone 135 und in die Halbleiterschicht 131 hinein erstreckende Ausnehmungen, welche am Rand mit einer Isolationsschicht 151, und mit einer von der Isolationsschicht 151 umgebenen leitfähigen Schicht 152 verfüllt sind. Die leitfähige Schicht 152 kontaktiert die Halbleiterschicht 131, und ist mit dem weiteren Substrat 115 verbunden. Außerhalb der Durchgangskontakte 150 sind die Schichten 152, 151, 155 in Form eines Schichtenstapels übereinander angeordnet. Die beiden leitfähigen Schichten 152, 155 sind durch die Isolationsschicht 151 voneinander getrennt. Eine Verbindung zwischen der leitfähigen Schicht 152 und dem Substrat 115 kann über eine nicht dargestellte leitfähige Verbindungsschicht hergestellt sein.
  • Zum Fertigstellen des in 8 gezeigten Halbleiterchips 102 wird nach dem Herstellen der vorstehend beschriebenen Verbindungsstruktur eine metallische Schicht 156 auf dem Substrat 115 ausgebildet, welche als rückseitiger Kontakt 156 des Halbleiterchips 102 dient. Des Weiteren wird das Substrat 110 in der oben beschriebenen Art und Weise entfernt, wodurch die Halbleiterschichtenfolge 130 bzw. deren Vorderseite freiliegt. Hieran anschließend erfolgt ein Strukturieren der Halbleiterschichtfolge 130 zum teilweisen Freilegen der leitfähigen Schicht 155, so dass die leitfähige Schicht 155 kontaktierbar ist. Auch wird ein metallischer Kontakt 157 auf dem freigelegten Abschnitt der leitfähigen Schicht 155 ausgebildet.
  • Das anhand von 8 beschriebene Verfahren kann ebenfalls derart durchgeführt werden, dass eine Mehrzahl an Halbleiterchips 102 gemeinsam ausgebildet wird. Im Rahmen des Schritts 204 kann daher eine Vereinzelung zum Bereitstellen separater Halbleiterchips 102 erfolgen.
  • Auch bei dem Halbleiterchip 102 von 8 befinden sich die Strukturelemente 121 der Konversionsstruktur 120 an der dem Substrat 115 abgewandten Seite der Halbleiterschichtenfolge 130, welche die Vorder- bzw. Lichtaustrittsseite des Halbleiterchips 102 darstellt. Der seitlich der Halbleiterschichtenfolge angeordnete Kontakt 157 ist über die leitfähige Schicht 155 elektrisch mit der Halbleiterschicht 132 verbunden. Der andere Kontakt 156 ist über das Substrat 115, die leitfähige Schicht 152 und die Durchgangskontakte 150 elektrisch mit der Halbleiterschicht 131 verbunden. Auf diese Weise kann im Betrieb des Halbleiterchips 102 über die Kontakte 156, 157 ein elektrischer Strom an die beidseitig der aktiven Zone 135 angeordneten Halbleiterschichten 131, 132 angelegt werden.
  • Der Halbleiterchip 102 kann mit Hilfe des rückseitigen Kontakts 156 beispielsweise durch Löten elektrisch und mechanisch mit einem Gegenkontakt eines Trägers (Submount) verbunden werden. Der vorderseitige Kontakt 157 kann über einen Bonddraht an einen weiteren Gegenkontakt des Trägers angeschlossen werden (nicht dargestellt).
  • Im Betrieb des Halbleiterchips 102 wird in der aktiven Zone 135 der Halbleiterschichtenfolge 130 eine primäre Lichtstrahlung erzeugt, welche in Richtung der Vorderseite des Halbleiterchips 101 und damit in Richtung der Strukturelemente 121, und in Richtung der leitfähigen Schicht 155 emittiert wird. Mit Hilfe der Strukturelemente 121 kann ein Teil der primären Lichtstrahlung in die sekundäre Lichtstrahlung umgewandelt werden, welche der primären Lichtstrahlung überlagert wird. Die leitfähige Schicht 155 wirkt als Spiegel, an welcher Lichtstrahlung reflektiert werden kann. Die konvertierenden Strukturelemente 121 ermöglichen eine verbesserte Auskopplung von Lichtstrahlung an der Vorderseite der Halbleiterschichtenfolge 130. Weiterhin kann der Halbleiterchip 102 eine kleinere Dicke aufweisen als bei einer Ausgestaltung mit einer extern aufgebrachten Konversionsschicht. Die Konversionselemente 121 ermöglichen ferner ein Vorliegen einer geringeren Reabsorption von Lichtstrahlung in der aktiven Zone 135, und ein Beeinflussen des Abstrahlprofils des Halbleiterchips 102. Die Anordnung der Strukturelemente 121 im Bereich der Halbleiterschichtenfolge 130 ermöglicht darüber hinaus eine effektive Kühlung der Strukturelemente 121.
  • Ein Halbleiterchip kann des Weiteren derart ausgebildet werden, dass die Konversionsstruktur 120 vollständig in der Halbleiterschichtenfolge 130 eingeschlossen ist. Mögliche Ausführungsformen werden im Folgenden näher beschrieben.
  • Die 9 bis 12 zeigen in einer schematischen seitlichen Schnittansicht die Herstellung eines weiteren nicht beanspruchten optoelektronischen Halbleiterchips 103, dessen Aufbau im Wesentlichen mit dem Halbleiterchip 100 von 3 übereinstimmt. Bei dem Verfahren wird das in 9 gezeigte Substrat 110 (beispielsweise aus Saphir) bereitgestellt, welches auf einer (glatten) Substratseite bereits mit einer Ausgangsschicht 139 beschichtet ist (Schritt 201). Die Ausgangsschicht 139, welche durch einen Abscheide- bzw. Epitaxieprozess auf dem Substrat 110 aufgewachsen wird, kann die oben beschriebene Keim- bzw. Pufferschicht der herzustellenden Halbleiterschichtenfolge 130 darstellen. Die Ausgangsschicht 139 kann ein III-V-Verbindungshalbleitermaterial wie zum Beispiel GaN oder AlN aufweisen.
  • Nachfolgend wird auf dem beschichteten Substrat 110 wie in 10 gezeigt eine Konversionsstruktur 120 ausgebildet (Schritt 202). Die Konversionsstruktur 120 umfasst eine Mehrzahl an separaten Strukturelementen 121, welche in einer Ebene nebeneinander auf der Ausgangsschicht 139 angeordnet sind. Die einzelnen Strukturelemente 121 sind durch Zwischenbereiche 122 voneinander getrennt. In dem Verfahrensstadium von 10 bilden die Zwischenbereiche 122 Aussparungen, an welchen die Ausgangsschicht 139 freiliegt. Die als Aussparungen vorliegenden Zwischenbereiche 122 gehen ineinander über und bilden eine gemeinsame, einzelne Strukturelemente 121 umschließende Aussparungsstruktur (vgl. die Aufsichtsdarstellung von 4).
  • Die Strukturelemente 121 weisen ein zur Strahlungskonversion geeignetes Konversionsmaterial, beispielsweise ein keramisches Konversionsmaterial oder ein Halbleitermaterial, auf. Das Ausbilden der Strukturelemente 121 kann zum Beispiel mit einer der oben beschriebenen Methoden durchgeführt werden. Möglich ist zum Beispiel ein Ausbilden einer durchgehenden Schicht des Konversionsmaterials auf der Ausgangsschicht 139 und ein nachfolgendes Strukturieren derselben, oder ein Aufbringen eines Konversionsmaterials unter Verwendung einer auf der Ausgangsschicht 139 ausgebildeten Maske, gefolgt von einem Lift-Off-Prozess. Die Strukturelemente 121 können erneut in einem regelmäßigen Abstandsraster angeordnet sein. Auch können dieselben Abmessungen sowie Querschnitts- und Aufsichtsformen, welche oben beschrieben wurden, vorliegen. Des Weiteren kann anstelle einer regelmäßigen auch eine unregelmäßige oder zufällige Anordnung der Strukturelemente 121 vorgesehen sein.
  • Hieran anschließend werden weitere Halbleiterschichten auf der Ausgangsschicht 139 und/oder den Strukturelementen 121 der Konversionsstruktur 120 ausgebildet, um die in 11 gezeigte und die Ausgangsschicht 139 umfassende Halbleiterschichtenfolge 130 auf dem Substrat 110 zu bilden (Schritt 203). Diese restlichen Halbleiterschichten der Halbleiterschichtenfolge 130 können ebenfalls auf einem III-V-Verbindungshalbleitermaterial, zum Beispiel GaN, basieren. Die Halbleiterschichtenfolge 130 weist eine aktive Zone 135 zum Erzeugen einer (primären) Lichtstrahlung und unterschiedlich dotierte Schichten beidseitig der aktiven Zone 135 auf. Durch das Ausbilden der Konversionsstruktur 120 nach dem Ausbilden der Ausgangsschicht 139 ist die Konversionsstruktur 120 innerhalb der Halbleiterschichtenfolge 130 angeordnet. Insbesondere umgibt die Halbleiterschichtenfolge 130 die Konversionsstruktur 120 beziehungsweise die Konversionsbereiche 121 ringsum vollständig, also an allen Seiten. Die Konversionsstruktur 120 steht dann zum Beispiel nur in Kontakt mit der Halbleiterschichtenfolge 130.
  • Das Aufbringen der weiteren Halbleiterschichten wird mit Hilfe eines Abscheide- bzw. Epitaxieprozesses durchgeführt. Erneut wird Halbleitermaterial der Halbleiterschichtenfolge 130 auch in Bereichen um die einzelnen Strukturelemente 121 und damit in den Zwischenbereichen 122 angeordnet, wodurch derartige Bereiche bei dem Halbleiterchip 103 nichtkonvertierende Bereiche darstellen. Die auf der Ausgangsschicht 139 befindlichen Strukturelemente 121 der Konversionsstruktur 120 bieten auch in dieser Ausgestaltung die Möglichkeit, das Schichtwachstum zu beeinflussen. Beispielsweise kann ein langsameres Wachstum auf den bzw. im Bereich der Strukturelemente 121 als in Bereichen der Ausgangsschicht 139 zwischen und außerhalb der Strukturelemente 121 erfolgen. Dadurch können die auf die Ausgangsschicht 139 aufgebrachten Schichten und damit die Halbleiterschichtenfolge 130 eine veränderte bzw. verringerte Defektdichte aufweisen.
    Nachfolgend werden in analoger Weise Prozesse zum Vervollständigen des in 12 gezeigten Halbleiterchips 103 durchgeführt (Schritt 204). Hierunter fällt ein Strukturieren der Halbleiterschichtenfolge 130, ein Ausbilden von Kontakten 141, 142, gegebenenfalls ein Versehen des Substrats 110 mit einer Schicht 143, und ein Durchführen eines Vereinzelungsprozesses. Der Halbleiterchip 103 besitzt - abgesehen von den in der Halbleiterschichtenfolge 130 eingebetteten Strukturelementen 121 - den gleichen Aufbau wie der in 3 gezeigte Halbleiterchip 100. Daher kann im Wesentlichen die gleiche Funktionsweise wie bei dem Halbleiterchip 100 vorliegen. Auch kann der Halbleiterchip 103 in der in 12 gezeigten Orientierung, oder als Flip-Chip in einer um 180 Grad gedrehten Orientierung auf einem Träger zur Anwendung kommen.
  • Im Betrieb des Halbleiterchips 103 wird in der aktiven Zone 135 eine primäre Lichtstrahlung erzeugt, welche in Richtung der Seite mit dem Kontakt 142, und in Richtung des Substrats 110 bzw. der Konversionsstruktur 120 emittiert wird. Mit Hilfe der Strukturelemente 121 kann ein Teil der primären Lichtstrahlung in eine sekundäre, insbesondere langwelligere Lichtstrahlung umgewandelt werden, welche der primären Lichtstrahlung überlagert wird. Aufgrund der innerhalb der Halbleiterschichtenfolge 130 befindlichen Strukturelemente 121 können die Strukturelemente 121 gegebenenfalls keine Verbesserung der Extraktaktionseffizienz von Lichtstrahlung aus der Halbleiterschichtenfolge 130 und Einkopplung in das transparente Substrat 110 bewirken. Die eingebettete Ausgestaltung bietet jedoch die Möglichkeit, einen Teil der in der aktiven Zone 135 erzeugten Primärstrahlung noch schneller in die Sekundärstrahlung zu konvertieren, wodurch eine weitere Verbesserung in Bezug auf die in der aktiven Zone 135 stattfindende Reabsorption erzielt werden kann. Die eingebettete Anordnung der Strukturelemente 121 in der Halbleiterschichtenfolge 130 ermöglicht des Weiteren, eine effektive Kühlung der Strukturelemente 121 zu erzielen.
  • Die übrige Funktionsweise des Halbleiterchips 103 stimmt mit der Funktionsweise des Halbleiterchips 100 überein. Beispielsweise kann in das Substrat 110 eingekoppelte Lichtstrahlung an der als Spiegel wirkenden Schicht 143 reflektiert, und wieder in die Halbleiterschichtenfolge 130 eingekoppelt werden. Hierbei kann die Seite der Halbleiterschichtenfolge 130 mit dem Kontakt 142 die Vorder- bzw. Lichtaustrittsseite sein, über welche ein Teil der von dem Halbleiterchip 103 erzeugten Lichtstrahlung abgegeben werden kann. Bei einer Ausgestaltung als Flip-Chip kann der Kontakt 142 sich im Wesentlichen über die gesamte Rückseite der Halbleiterschichtenfolge 130 erstreckend ausgebildet sein, um Lichtstrahlung in Richtung des Substrats 110 zu reflektieren, und kann die von dem Halbleiterchip 103 erzeugte Lichtstrahlung über die Vorderseite und die Seitenflanken des Substrats 110 abgeben werden. Bei dem Halbleiterchip 103 können ebenfalls die weiteren mit der Konversionsstruktur 120 verbundenen Aspekte und Vorteile, beispielsweise das Vorliegen einer kleinen Dicke und das Beeinflussen des Abstrahlprofils des Halbleiterchips 103, zutreffen.
  • Die in der Halbleiterschichtenfolge 130 integrierte Anordnung der Konversionsstruktur 120 kann in analoger Weise im Zusammenspiel mit einem Transfer-Prozess zur Anwendung kommen. Zur Veranschaulichung zeigt 13 eine schematische seitliche Darstellung eines weiteren nicht beanspruchten optoelektronischen Halbleiterchips 104, welcher im Wesentlichen den gleichen Aufbau wie der in 7 gezeigte Halbleiterchip 101 aufweist. Die Herstellung des Halbleiterchips 104 kann vergleichbar zu dem Halbleiterchip 101 erfolgen, indem im Anschluss an das Durchführen der Schritte 201 bis 203 zum Erzeugen der in 11 gezeigten Anordnung in dem Schritt 204 die Halbleiterschichtenfolge 130 über die leitfähige Zwischenschicht 145 mit dem weiteren Substrat 115 verbunden wird, das zum Aufwachsen der Halbleiterschichtenfolge 130 eingesetzte Substrat 110 entfernt wird, und die metallischen Kontakte 146, 147 ausgebildet werden.
  • Bei dem Halbleiterchip 104 kann im Wesentlichen die gleiche Funktionsweise wie bei dem Halbleiterchip 101 vorliegen. Die Seite der Halbleiterschichtenfolge 130 mit dem Kontakt 147 stellt die Vorder- bzw. Lichtaustrittsseite des Halbleiterchips 104 dar. Im Betrieb des Halbleiterchips 104 wird in der aktiven Zone 135 eine primäre Lichtstrahlung erzeugt, welche in Richtung der Vorderseite bzw. in Richtung der Konversionsstruktur 120, und in Richtung der Zwischenschicht 145 emittiert wird. Mit Hilfe der Konversionsstruktur 120 kann ein Teil der primären Lichtstrahlung in die sekundäre Lichtstrahlung umgewandelt werden, welche der primären Lichtstrahlung überlagert wird. Die Zwischenschicht 145 wirkt als Spiegel, an welcher Lichtstrahlung reflektiert werden kann. Die eingeschlossene Ausgestaltung der Konversionsstruktur 120 macht es möglich, dass im Vergleich zu dem Halbleiterchip 101 eine noch schnellere Konvertierung eines Teils der Primärstrahlung in die Sekundärstrahlung erfolgen kann, so dass eine weitere Verbesserung in Bezug auf die in der aktiven Zone 135 stattfindende Reabsorption erreichbar ist. Des Weiteren kann der Halbleiterchip 104 eine kleine Dicke aufweisen, und kann das Abstrahlprofil mit Hilfe der Strukturelemente 121 der Konversionsstruktur 120 beeinflusst werden. Die eingebettete Anordnung der Strukturelemente 121 in der Halbleiterschichtenfolge 130 ermöglicht darüber hinaus eine effektive Kühlung der Strukturelemente 121.
  • 14 zeigt eine weitere nicht beanspruchten Ausführungsform eines mit Hilfe eines Transfer-Prozesses ausgebildeten Halbleiterchips 105, welcher im Wesentlichen den gleichen Aufbau wie der in 8 gezeigte Halbleiterchip 102 aufweist. Die Herstellung des Halbleiterchips 105 kann vergleichbar zu dem Halbleiterchip 102 erfolgen, indem im Anschluss an das Durchführen der Schritte 201 bis 203 zum Erzeugen der in 11 gezeigten Anordnung in dem Schritt 204 die in 14 gezeigte Verbindungsstruktur mit dem Substrat 115 ausgebildet wird, die metallische Schicht 156 ausgebildet wird, das Substrat 110 entfernt wird, die Halbleiterschichtfolge 130 strukturiert wird, und der metallische Kontakt 157 ausgebildet wird.
  • Die Funktionsweise des Halbleiterchips 105 kann im Wesentlichen mit dem Halbleiterchip 102 übereinstimmen. Die dem Substrat 115 abgewandte Seite der Halbleiterschichtenfolge 130 stellt die Vorder- bzw. Lichtaustrittsseite des Halbleiterchips 105 dar. Im Betrieb des Halbleiterchips 105 wird in der aktiven Zone 135 eine primäre Lichtstrahlung erzeugt, welche in Richtung der Vorderseite bzw. in Richtung der Konversionsstruktur 120, und in Richtung der leitfähigen Schicht 155 emittiert wird. Mit Hilfe der Konversionsstruktur 120 kann ein Teil der primären Lichtstrahlung in die sekundäre Lichtstrahlung umgewandelt werden, welche der primären Lichtstrahlung überlagert wird. Die leitfähige Schicht 155 wirkt als Spiegel, an welcher Lichtstrahlung reflektiert werden kann. Die eingeschlossene Konversionsstruktur 120 ermöglicht im Vergleich zu dem Halbleiterchip 102 eine noch schnellere Konvertierung eines Teils der Primärstrahlung in die Sekundärstrahlung, so dass eine weitere Verbesserung in Bezug auf die Reabsorption in der aktiven Zone 135 erzielbar ist. Auch kann der Halbleiterchip 105 eine kleine Dicke aufweisen, und kann das Abstrahlprofil mit Hilfe der Strukturelemente 121 der Konversionsstruktur 120 beeinflusst werden. Die eingebettete Anordnung der Strukturelemente 121 in der Halbleiterschichtenfolge 130 ermöglicht darüber hinaus eine effektive Kühlung der Strukturelemente 121.
  • Bei den vorstehend beschriebenen Halbleiterchips 100, 101, 102, 103, 104, 105 der 3, 7, 8, 12, 13, 14 kann die zur Strahlungskonversion eingesetzte Konversionsstruktur 120 bzw. können deren Konversionsbereiche 121 ein einzelnes Konversionsmaterial aufweisen, so dass lediglich eine Sekundärstrahlung erzeugt wird. Möglich ist es jedoch auch, dass die Konversionsbereiche 121 bzw. die zuvor erzeugte und nachfolgend in die Konversionsbereiche 121 strukturierte Schicht (Schritt 202) unterschiedliche Konversionsmaterialien, beispielsweise in Form einer Materialmischung aus unterschiedlichen Konversionsmaterialien, aufweist. Auf diese Weise können die Konversionsbereiche 121 verschiedene Sekundärstrahlungen aus unterschiedlichen Spektralbereichen abgeben. In Betracht kommt zum Beispiel die Emission von Sekundärstrahlungen in den Farben rot, grün und/oder amber. Die oben in Zusammenhang mit einer Sekundärstrahlung genannten Aspekte können in analoger Weise auf das Erzeugen unterschiedlicher Sekundärstrahlungen zutreffen. Insbesondere kann auch in einer solchen Ausgestaltung durch die Überlagerung unterschiedlicher Teilstrahlungen eine weiße Lichtstrahlung erzeugt werden.
  • Die zur Strahlungskonversion eingesetzte Konversionsstruktur 120 bzw. die Konversionsbereiche 121 können ferner wie oben beschrieben aus einer einzelnen Schicht, oder alternativ aus mehreren, d.h. zwei oder mehr Schichten aufgebaut werden. Zur Veranschaulichung der letztgenannten Variante zeigt 15 eine seitliche Schnittansicht eines Substrats 110 während der Herstellung eines nicht beanspruchten optoelektronischen Halbleiterchips, wobei auf einer (glatten) Substratseite eine mehrschichtige Konversionsstruktur 120 und eine Halbleiterschichtenfolge 130 mit einer aktiven Zone 135 angeordnet sind.
  • Die in 15 gezeigte Konversionsstruktur 120 umfasst einzelne, durch Zwischenbereiche 122 getrennte Strukturelemente 121, welche jeweils eine erste Schicht 123 und eine an die erste Schicht 123 angrenzende zweite Schicht 124 aufweisen. Die erste Schicht 123, welche auf dem Substrat 110 angeordnet ist, kann zum Teil von der zweiten Schicht 124 ummantelt sein, so dass kein direkter Kontakt, oder alternativ ein reduzierter Kontakt zwischen der ersten Schicht 123 und der Halbleiterschichtenfolge 130 besteht.
  • Die erste Schicht 123 kann ein geeignetes Konversionsmaterial aufweisen, mit dessen Hilfe ein Teil der in der aktiven Zone 135 erzeugten Primärstrahlung in eine Sekundärstrahlung umgewandelt werden kann. Hierbei kann es sich um eines der oben genannten Materialien, beispielsweise um ein keramisches Konversionsmaterial oder um ein Halbleitermaterial handeln. Die zweite Schicht 124 kann ein Material aufweisen, mit dessen Hilfe es möglich ist, ein direktes Aufwachsen der Halbleiterschichtenfolge 130 auf den Strukturelementen 121 zu verhindern, so dass stattdessen ein laterales Zusammenwachsen über den Strukturelementen 121 erfolgen kann. Möglich ist zum Beispiel ein epitaktisches laterales Zusammenwachsen (ELOG, Epitaxial Lateral Overgrowth). Auf diese Weise kann der Abscheideprozess ebenfalls in geeigneter Weise beeinflusst werden, so dass die Halbleiterschichtenfolge 130 mit einer veränderten bzw. geringeren Defektdichte ausgebildet werden kann. Ein hierfür in Betracht kommendes Material für die zweite Schicht 124 ist zum Beispiel SiN oder Si02. Die Ummantelung in Form der zweiten Schicht 124 kann des Weiteren als Schutzschicht der ersten Schicht 123 dienen, um beispielsweise eine Beeinträchtigung der ersten Schicht 123 beim Ausbilden der Halbleiterschichtenfolge 130 zu verhindern.
  • Die Herstellung der mehrschichtigen Strukturelemente 121 (Schritt 202) kann zum Beispiel dadurch erfolgen, dass zunächst separate Abschnitte der ersten Schicht 123 auf dem Substrat 110 ausgebildet werden. Dies kann durch Ausbilden bzw. Aufbringen einer durchgehenden Schicht 123 und nachfolgendes Strukturieren derselben, oder mit Hilfe eines Lift-Off-Prozesses erfolgen. Nachfolgend kann eine zweite durchgehende Schicht 124 auf das Substrat 110 und die Schichtabschnitte 123 aufgebracht, und strukturiert werden. Im Anschluss hieran kann das Ausbilden der Halbleiterschichtenfolge (Schritt 203), und die weitere Prozessierung (Schritt 204, nicht dargestellt) erfolgen.
  • Für die mehrschichtigen Strukturelemente 121 können oben genannte Details zu Formen und Abmessungen in gleicher Weise zutreffen. Beispielsweise können die mehrschichtigen Strukturelemente 121 abweichend von der in 15 gezeigten rechteckigen Querschnittsform mit einer anderen Querschnittsform, beispielsweise einer dreieckigen oder gekrümmten Querschnittsform, ausgebildet werden. Von oben betrachtet können die mehrschichtigen Strukturelemente 121 zum Beispiel eine Rechteckform, oder eine andere Form wie zum Beispiel eine Kreisform aufweisen. Des Weiteren kann eine Anordnung in einem Abstandraster vorgesehen sein (vgl. 4). Möglich ist jedoch auch eine unregelmäßige oder zufällige Anordnung.
  • Sowohl der Halbleiterchip 100 von 3, als auch die Halbleiterchips 101, 102 der 7 und 8 können mit der in 15 gezeigten Konversionsstruktur 120 mit den mehrschichtigen Strukturelementen 121 ausgebildet werden. Möglich ist es auch, dass die mehrschichtigen Strukturelemente 121 in einer Halbleiterschichtenfolge 130 eingebettet werden, bzw. dass die Halbleiterchips 103, 104, 105 der 12, 13, 14 mit einer solchen Konversionsstruktur 120 ausgebildet werden. Hierbei werden die Schichten 123, 124 in analoger Weise auf der Ausgangsschicht 139 ausgebildet, bevor die weitere Prozessierung der Halbleiterschichtenfolge 130 erfolgt. Auch in dieser Ausgestaltung kann die zweite Schicht 124 ein direktes Aufwachsen auf den Strukturelementen 121 verhindern und ein laterales Zusammenwachsen hervorrufen. Ferner kann die erste Schicht 123 vor einer Beeinträchtigung geschützt werden.
  • Neben dem anhand von 15 beschriebenen Aufbau können mehrschichtige Strukturelemente 121 in dem Schritt 202 auch mit einem anderen Aufbau verwirklicht werden. Beispielsweise kann die erste Schicht 123 unterschiedliche Konversionsmaterialien, zum Beispiel in Form einer Materialmischung, aufweisen, um verschiedene Sekundärstrahlungen zu emittieren. Möglich ist es auch, dass die zweite Schicht 124 aus mehreren (Teil-)Schichten ausgebildet wird, und daher in Form einer Schichtenfolge vorliegt. Es kann auch lediglich eine Übereinanderanordnung aus erster und zweiter Schicht 123, 124 vorgesehen sein, so dass seitlich der ersten Schicht 123 keine Teilbereiche der zweiten Schicht 124 vorliegen. In einer weiteren möglichen Ausgestaltung kann die erste Schicht 123 bei jedem der Strukturelemente 121 vollständig von der zweiten Schicht 124 umgeben bzw. ummantelt sein. Hierdurch ist zum Beispiel die Möglichkeit gegeben, bei einem gegebenenfalls durchgeführten Entfernen des Substrats 110 die erste Schicht 123 vor einer Beschädigung zu schützen. Hinsichtlich des Erzeugens verschiedener Sekundärstrahlungen kann ferner zum Beispiel in Betracht kommen, die erste Schicht 123 und die zweite Schicht 124 aus unterschiedlichen Konversionsmaterialien auszubilden. Hierbei kann lediglich eine Übereinanderanordnung der Schichten 123, 124 vorgesehen sein. Des Weiteren ist es möglich, dass die von der zweiten Schicht 124 ummantelte erste Schicht 123 mehrere übereinander angeordnete (Teil-)Schichten aus unterschiedlichen Konversionsmaterialien umfasst. Derartige Ausgestaltungen sind als mögliche Beispiele anzusehen, welche durch andere mehrschichtige Ausführungsformen ersetzt werden können.
  • In den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen weist das Substrat 110 an der Seite, auf welcher Komponenten von Halbleiterchips ausgebildet werden, eine ebene Oberfläche auf. Möglich ist jedoch auch der Einsatz einer Oberflächenstruktur, wie im Folgenden beschrieben wird.
  • Die 16 bis 18 zeigen in einer seitlichen Schnittansicht ein nicht beanspruchtes alternatives Herstellungsverfahren. Bei dem Verfahren wird wie in 16 gezeigt anstelle des Substrats 110 ein Substrat 111 bereitgestellt (Schritt 201). Das Substrat 111 weist an der zum Ausbilden weiterer Chipkomponenten vorgesehenen Seite eine strukturierte Oberfläche 112 auf. Die strukturierte Oberfläche 112 umfasst eine Mehrzahl an nebeneinander angeordneten Erhebungen 113, welche gegenüber der übrigen Substratseite hervorstehen. Das Substrat 111 kann ansonsten wie das oben beschriebene Substrat 110 ausgebildet sein, und zum Beispiel ein transparentes Material, beispielsweise Saphir, aufweisen.
  • Nachfolgend wird wie in 17 gezeigt auf der strukturierten Oberfläche 112 des Substrats 111 eine Konversionsstruktur 120 ausgebildet (Schritt 202). Die Konversionsstruktur 120 weist (erneut) eine Mehrzahl an separaten Konversionsbereichen bzw. Strukturelementen 121 auf. Diese sind nebeneinander auf den einzelnen Erhebungen 113 des Substrats 111 angeordnet. Die einzelnen Strukturelemente 121 sind auch in dieser Ausgestaltung durch ineinander übergehende Zwischenbereiche 122, zunächst in Form von Aussparungen, voneinander getrennt. Die Zwischenbereiche 122 können in Bezug auf ihre lateralen Abmessungen und ihre Lage im Wesentlichen mit den zwischen den Erhebungen 113 vorliegenden Substratbereichen übereinstimmen.
  • Die Strukturelemente 121 können gemäß einer der oben beschriebenen Ausführungsformen ausgebildet sein. Beispielsweise können die Strukturelemente 121 ein Konversionsmaterial zur Strahlungskonversion, beispielsweise ein keramisches Konversionsmaterial oder ein Halbleitermaterial aufweisen. Die Herstellung der Konversionsstruktur 120 kann zum Beispiel durch Ausbilden bzw. Aufbringen einer durchgehenden Schicht des Konversionsmaterials und nachfolgendes Strukturieren, oder mit Hilfe eines Lift-Off-Prozesses erfolgen. Möglich ist es auch, die Strukturelemente 121 wie oben angegeben aus mehreren Konversionsmaterialien und/oder mehrschichtig, beispielsweise entsprechend 15, auszubilden.
  • Anschließend wird wie in 18 gezeigt eine Halbleiterschichtenfolge 130 mit einer aktiven Zone 135 auf der Seite des Substrats 111 mit der strukturierten Oberfläche 112 und der Konversionsstruktur 120 ausgebildet (Schritt 203). Das Ausbilden der Halbleiterschichtenfolge 130 auf dem Substrat 111 bzw. auf den Strukturelementen 121 wird mit Hilfe eines Abscheideprozesses, insbesondere eines Epitaxieprozesses durchgeführt. Dabei wird Halbleitermaterial der Halbleiterschichtenfolge 130 auch in Bereichen um die einzelnen Erhebungen 113 und Strukturelemente 121 und damit in den Zwischenbereichen 122 angeordnet. Das Vorliegen der strukturierten Substratoberfläche 112 kann zusammen mit den Strukturelementen 121 der Konversionsstruktur 120 das Schichtwachstum in geeigneter Weise beeinflussen. Beispielsweise kann ein langsameres Wachstum im Bereich der Erhebungen 113 und Strukturelemente 121 hervorgerufen werden als in Bereichen zwischen und außerhalb der Erhebungen 113 und Strukturelemente 121. Daher kann das Aufwachsen der Halbleiterschichtenfolge 130 bzw. von deren Keimschicht mit einer veränderten, insbesondere verringerten Defektdichte erfolgen.
  • Im Anschluss hieran werden weitere Prozesse zum Fertigstellen eines aus der Anordnung von 18 hervorgehenden Halbleiterchips durchgeführt (Schritt 204, nicht dargestellt). Hierbei können oben beschriebene Prozesse sowie eine Vereinzelung durchgeführt, und kann daher ein zu dem Halbleiterchip 100 von 3 vergleichbar Halbleiterchip hergestellt werden. Möglich ist auch ein Entfernen des Substrats 111 bzw. das Durchführen eines Transfer-Prozesses, wodurch zu den Halbleiterchips 101, 102 der 7, 8 vergleichbare Halbleiterchips erzeugt werden können. Bei diesen Halbleiterchips kann das Entfernen des Substrats 111 das Vorliegen einer strukturierten Vorder- bzw. Lichtaustrittsseite zur Folge haben.
  • Bei einem das Substrat 111 und die Konversionsstruktur 120 aufweisenden Halbleiterchip oder einem unter Verwendung des Substrats 111 erzeugten Halbleiterchip können neben dem verbesserten Schichtwachstum ebenfalls oben beschriebene Vorteile und Effekte - Verbesserung der Extraktionseffizienz, Verringerung der Reabsorption, Beeinflussung des Abstrahlprofils, geringe Dicke, effektive Kühlung, usw. - vorliegen. Gegebenenfalls kann die Kombination aus strukturierter Oberfläche 112 und Konversionsstruktur 120 eine zusätzliche Verstärkung eines oder mehrerer Effekte, beispielsweise die Verbesserung des Schichtwachstums und der Extraktionseffizienz, bewirken.
  • Die Strukturelemente 121 und die Erhebungen 113 des Substrats 111 können wie in den 16 bis 18 gezeigt eine rechteckige Querschnittsform aufweisen. Hiervon abweichend können jedoch auch andere, beispielsweise dreieckige oder gekrümmte Querschnittsformen, für die Strukturelemente 121 und/oder die Erhebungen 113 vorgesehen sein. Die Erhebungen 113 und damit die Strukturelemente 121 können in einem regelmäßigen rechteckigen Abstandsraster angeordnet, und können des Weiteren von oben betrachtet eine rechteckige Geometrie aufweisen, so dass erneut die in 4 gezeigte Aufsichtsform vorliegen kann. Möglich ist es auch, dass die Strukturelemente 121 und/oder die Erhebungen 113 hiervon abweichende Aufsichtformen wie zum Beispiel eine Kreisform aufweisen, sowie dass hiervon abweichende Anordnungen wie zum Beispiel eine hexagonale Anordnung oder eine unregelmäßige bzw. zufällige Anordnung vorliegt. Laterale Abmessungen und eine Höhe der Strukturelemente 121 und/oder der Erhebungen 113 sowie Abstände des Abstandsrasters können zum Beispiel im Bereich von einem oder mehreren Mikrometern, oder auch im Bereich von hundert oder mehreren hundert Nanometern liegen. Des Weiteren kann das Substrat 111 pro herzustellendem Halbleiterchip beispielsweise mit einer Anzahl an Erhebungen 113 im ein- bis zwölfstelligen Bereich ausgebildet sein.
  • Die 19 und 20 zeigen in einer seitlichen Schnittansicht ein weiteres Verfahren unter Verwendung des vorstehend beschriebenen Substrats 111 mit der an einer Substratseite vorliegenden strukturierten Oberfläche 112. Bei dem Verfahren wird nach dem Bereitstellen des Substrats 111 (Schritt 201) eine zur Strahlungskonversion vorgesehene Konversionsstruktur 125 auf der strukturierten Substratseite des Substrats 111 ausgebildet (Schritt 202), wie in 19 dargestellt ist. Die Konversionsstruktur 125 weist in einer Ebene angeordnete Konversionsbereiche 126 auf, welche zwischen den Erhebungen 113 des Substrats 111 vorliegen und die Erhebungen 113 umgeben. Die Konversionsbereiche 126 gehen ineinander über und bilden eine zusammenhängende Schicht. Die Schicht aus den Konversionsbereichen 126 umschließt daher Zwischenbereiche 127, in welchen die Schicht unterbrochen ist. In den Zwischenbereichen 127 sind die Erhebungen 113 des Substrats 111 angeordnet. Bei einem hieraus hervorgehenden Halbleiterchip stellen die Zwischenbereiche 127 nichtkonvertierende Bereiche dar, in welchen keine Umwandlung von (primärer) Lichtstrahlung erfolgt.
  • Die Form und Geometrie der Konversionsstruktur 125 kann im Wesentlichen von der Form der strukturierten Oberfläche 112 des Substrats 111 bzw. der Form der Erhebungen 113 abhängen. Die Erhebungen 113 können im Querschnitt die in 19 gezeigte Rechteckform, und von oben betrachtet ebenfalls eine rechteckige Kontur besitzen. Des Weiteren können die Erhebungen 113 in einem regelmäßigen rechteckigen Abstandsraster angeordnet sein. Auf diese Weise kann die Konversionsstruktur 125 die in 21 (ausschnittsweise) gezeigte Aufsichtsform aufweisen. Anhand von 21 wird deutlich, dass die Konversionsbereiche 126 eine zusammenhängende, die Zwischenbereiche 127 umschließende und dadurch stellenweise perforierte Konversionsschicht bilden.
  • Abhängig von der jeweiligen Ausgestaltung der strukturierten Oberfläche 112 des Substrats 111 kann die Konversionsstruktur 125 auch eine von 21 abweichende Form und Struktur aufweisen. Beispielsweise können die Erhebungen 113, und damit auch die Zwischenbereiche 127 der Konversionsstruktur 125, in einer hexagonalen Anordnung positioniert sein. Möglich ist ferner eine unregelmäßige oder zufällige Anordnung.
  • Des Weiteren können die Erhebungen 113 des Substrats 111 nicht nur mit einer rechteckigen Querschnitts- und Aufsichtsform, sondern auch mit anderen Formen und Konturen ausgebildet sein. Beispielsweise können die Erhebungen 113 im Querschnitt eine dreieckige oder gewölbte Kontur aufweisen. Von oben betrachtet können die Erhebungen 113 zum Beispiel eine Kreisform aufweisen. Auch können die Erhebungen 113 gegebenenfalls uneinheitlich mit voneinander abweichenden Formen ausgebildet werden. Bei derartigen Ausgestaltungen kann die Konversionsstruktur 125 bzw. können die Konversionsbereiche 126 und die dazwischen vorliegenden Zwischenbereiche 127 in gleicher Weise andere Formen aufweisen. Darüber hinaus kann eine Ausgestaltung in Betracht kommen, bei welcher abweichend von 19 die Erhebungen 113 und Konversionsbereiche 126 stirnseitig nicht bündig sind bzw. keine ebene stirnseitige Fläche bilden, sondern zum Beispiel die Erhebungen 113 die Konversionsbereiche 126 zum Teil überragen oder umgekehrt, oder die Konversionsbereiche 126 zum Teil auch auf den Erhebungen 113 angeordnet sind. Derartige Ausgestaltungen können insbesondere bei Erhebungen 113 mit einer von einer rechteckigen Querschnittsform abweichenden Querschnittsform vorliegen.
  • Die zusammenhängende und stellenweise unterbrochene Konversionsstruktur 125 kann wie eine oben beschriebene unterteilte Konversionsstruktur 120 ein geeignetes Konversionsmaterial zur Strahlungskonversion aufweisen. Mögliche Beispiele sind ein keramisches Konversionsmaterial oder ein Halbleitermaterial, beispielsweise ein II-VI-Verbindungshalbleitermaterial. Die Herstellung kann in analoger Weise zum Beispiel durch Ausbilden bzw. Aufbringen einer durchgehenden Schicht des Konversionsmaterials auf das Substrat 111 und nachfolgendes Strukturieren, oder mit Hilfe eines Lift-Off-Prozesses erfolgen.
  • Nach dem Erzeugen der Konversionsstruktur 125 wird wie in 20 gezeigt eine Halbleiterschichtenfolge 130 mit einer aktiven Zone 135 auf der Seite des Substrats 111 mit der strukturierten Oberfläche 112 und der Konversionsstruktur 125 ausgebildet (Schritt 203). Das Ausbilden der Halbleiterschichtenfolge 130, vorliegend auf den zusammenhängenden Konversionsbereichen 126 und den dazwischen angeordneten Erhebungen 113, wird wie bei den oben beschriebenen Ausführungsformen mit Hilfe eines Abscheide- bzw. Epitaxieprozesses durchgeführt. Hierbei kann durch die Anordnung aus Konversionsstruktur 125 und Erhebungen 113 eine geeignete Beeinflussung des Schichtwachstums hervorgerufen werden. Beispielsweise kann im Bereich der Konversionsbereiche 126 ein langsameres Wachstum als im Bereich der Erhebungen 113 vorliegen. Das Aufwachsen der Halbleiterschichtenfolge 130 bzw. von deren Keimschicht kann folglich mit einer veränderten, insbesondere verringerten Defektdichte erfolgen.
  • Für den nicht gezeigten Fall, dass die Konversionsbereiche 126 die Erhebungen 113 wie oben angedeutet überragen, wird bei dem Ausbilden der Halbleiterschichtenfolge 130 Halbleitermaterial ebenfalls in die Zwischenbereiche 127 eingebracht. Hierbei können die Zwischenbereiche 127 folglich unterschiedliche Materialien, d.h. neben dem Halbleitermaterial der Halbleiterschichtenfolge 130 Material des Substrats 111 in Form der Erhebungen 113, aufweisen.
  • Nachfolgend werden weitere Prozesse zum Fertigstellen eines aus der Anordnung von 20 hervorgehenden Halbleiterchips durchgeführt (Schritt 204, nicht dargestellt). Hierbei können oben beschriebene Prozesse sowie eine Vereinzelung durchgeführt, und kann somit ein zu dem Halbleiterchip 100 von 3 vergleichbar Halbleiterchip hergestellt werden. In dieser Ausgestaltung sind die Konversionsbereiche 126 der Konversionsstruktur 125 von dem Substrat 110 und dessen Erhebungen 113 und von der Halbleiterschichtenfolge 130 umgeben. Gegebenenfalls kann auch ein Entfernen des Substrats 111 bzw. das Durchführen eines Transfer-Prozesses erfolgen, um zu den Halbleiterchips 101, 102 der 7, 8 vergleichbare Halbleiterchips zu erzeugen. In diesen Ausführungsformen ist die Konversionsstruktur 125 daher im Bereich einer Vorder- bzw. Lichtaustrittsseite der jeweiligen Halbleiterchips angeordnet. Das Entfernen des Substrats 111 kann zur Folge haben, dass die Vorderseite strukturiert ist.
  • Die Konversionsstruktur 125 kann neben dem verbesserten Schichtwachstum dieselben Vorteile und Effekte bieten wie eine oben beschriebene unterteilte Konversionsstruktur 120. Möglich ist zum Beispiel eine Verbesserung der Extraktion von Lichtstrahlung aus der Halbleiterschichtenfolge 130, eine Verringerung der Reabsorption in der aktiven Zone 135, und eine Beeinflussung des Abstrahlprofils. Desgleichen kann eine geringe Chipdicke, und das Erzeugen einer weißen Lichtstrahlung ermöglicht werden. Von Vorteil ist ferner eine effektive Kühlung der Konversionsbereiche 126. Gegebenenfalls kann die Kombination aus strukturierter Oberfläche 112 und Konversionsstruktur 125 eine Verstärkung eines oder mehrerer Effekte bewirken.
  • Es ist möglich, dass weitere Ausgestaltungen, welche oben mit Bezug auf eine unterteilte Konversionsstruktur 120 genannt wurden, auch bei der zusammenhängenden Konversionsstruktur 125 zur Anwendung kommen können. Beispielsweise können die Konversionsbereiche 126 der Konversionsstruktur 125 nicht nur ein einzelnes, sondern mehrere Konversionsmaterialien, beispielsweise in Form einer Materialmischung, aufweisen, um verschiedene Sekundärstrahlungen zu erzeugen. Möglich ist es auch, die Konversionsstruktur 125 vergleichbar zu der Konversionsstruktur 120 mit mehrschichtigen Konversionsbereichen 126 auszubilden.
  • In Bezug auf die Konversionsstruktur 125 ist darüber hinaus auch die Möglichkeit gegeben, diese auf einem Substrat 110 mit einer glatten Oberfläche auszubilden. Möglich ist ferner ein Ausbilden auf einem mit einer Ausgangsschicht 139 versehenen Substrat 110, so dass die Konversionsstruktur 125 in einer Halbleiterschichtenfolge 130 eingeschlossen werden kann. Bei derartigen Ausgestaltungen, bei welchen das Ausbilden von Halbleiterschichten zum Bilden der Halbleiterschichtenfolge 130 zu einem Anordnen von Halbleitermaterial in den Zwischenbereichen 127 führt, kann die Konversionsstruktur 125 ebenfalls Vorteile wie zum Beispiel ein verbessertes Schichtwachstum bieten.
  • Im Folgenden werden weitere mögliche Ausgestaltungen beschrieben, welche für einen optoelektronischen Halbleiterchip in Betracht kommen können. Beispielsweise kann für eine unterteilte Konversionsstruktur 120, welche entsprechend den 3, 7, 8, 12, 13, 14 bei den Halbleiterchips 100, 101, 102, 103, 104, 105 vorgesehen sein kann, anstelle der in 4 gezeigten Ausgestaltung die in 22 abgebildete Ausgestaltung zur Anwendung kommen.
  • 22 zeigt ausschnittsweise eine schematische Aufsichtsdarstellung einer weiteren Konversionsstruktur 120, welche voneinander getrennte Konversionsbereiche 221 aufweist. Die Konversionsbereiche 221 werden im Folgenden ebenfalls als Strukturelemente 221 bezeichnet. Die Strukturelemente 221 sind wie die Strukturelemente 121 von 4 durch ineinander übergehende Zwischenbereiche 222 voneinander getrennt. Im Unterschied zu den Strukturelementen 121 weisen die Strukturelemente 221 eine umlaufende geschlossene Form auf. Jedes Strukturelement 221 umschließt daher einen Innenbereich 223.
  • Im Rahmen der Herstellung eines Halbleiterchips mit der in 22 gezeigten Konversionsstruktur 120, was wie oben beschrieben mit einem Substrat 110, einem mit einer Ausgangsschicht 139 beschichteten Substrat 110 oder einem strukturierten Substrat 111 erfolgen kann, können die Strukturelemente 221 analog zu den Strukturelementen 121 auf dem Substrat 110, der Ausgangsschicht 139 oder auf Erhebungen 113 des Substrats 111 ausgebildet werden (Schritt 202). Hierbei können die Zwischenbereiche 222 und die Innenbereiche 223 zunächst in Form von Aussparungen vorliegen, an welchen das Substrat 110 bzw. 111 oder die Ausgangsschicht 139 freiliegt. Das nachfolgende Ausbilden einer Halbleiterschichtenfolge 130 oder Ausbilden von weiteren Halbleiterschichten zum Bilden einer Halbleiterschichtenfolge 130 (Schritt 203) hat zur Folge, dass Halbleitermaterial der Halbleiterschichtenfolge 130 in den Zwischenbereichen 222 und Innenbereichen 223 angeordnet wird. Bei dem dazugehörigen hergestellten Halbleiterchip stellen diese Bereiche 222, 223 daher nichtkonvertierende Bereiche dar.
  • Die Strukturelemente 221 können von oben betrachtet wie in 22 gezeigt eine rechteckförmige Rahmenform aufweisen. Alternativ kann eine andere umlaufende und geschlossene Form, beispielsweise eine Kreisringform, vorgesehen sein. Möglich sind auch Ausgestaltungen, in welchen Strukturelemente 221 jeweils mehrere Innenbereiche 223 umschließen. Von der Seite betrachtet können die Strukturelemente 221 eine rechteckige Querschnittsform, oder alternativ eine andere Kontur, zum Beispiel eine dreieckige oder gekrümmte Kontur besitzen. Die Strukturelemente 221 können des Weiteren wie in 22 angedeutet in einem regelmäßigen rechteckigen Abstandraster angeordnet sein. Möglich ist auch eine andere Anordnung, zum Beispiel in einem hexagonalen Raster, oder auch eine unregelmäßige oder zufällige Anordnung. Des Weiteren können die Strukturelemente 221 gegebenenfalls uneinheitlich mit voneinander abweichenden Formen ausgebildet werden.
  • Für die Konversionsstruktur 120 mit den Strukturelementen 221 können weitere Aspekte, welche mit Bezug auf die oben beschriebene Konversionsstruktur mit den Strukturelementen 121 genannt wurden, in gleicher Weise zur Anwendung kommen. Dies betrifft zum Beispiel mögliche Abmessungen, eine Herstellung, welche erneut aus einem oder mehreren Konversionsmaterialien erfolgen kann, eine mehrschichtige Ausgestaltung, usw. Des Weiteren können mit der Konversionsstruktur 120 umfassend solche Strukturelemente 221 dieselben Effekte und Vorteile erzielt werden, wie sie oben beschrieben wurden (beispielsweise verbessertes Schichtwachstum, Verbesserung der Extraktionseffizienz, Verringerung einer Reabsorption, Beeinflussung eines Abstrahlprofils, usw.).
  • Ein optoelektronischer Halbleiterchip kann des Weiteren basierend auf den oben genannten Ansätzen mit mehreren, in unterschiedlichen Ebenen angeordnete Konversionsstrukturen ausgebildet werden. Dies kann zum Beispiel dadurch erfolgen, indem eines der oben beschriebenen Herstellungsverfahren derart abgewandelt wird, dass im Rahmen des Ausbildens von Halbleiterschichten zum Bilden einer Halbleiterschichtenfolge 130 wenigstens eine weitere Konversionsstruktur ausgebildet wird.
  • Zur Veranschaulichung dieses Aspekts zeigt 23 eine seitliche Schnittansicht eines Substrats 110 während der Herstellung eines nicht beanspruchten optoelektronischen Halbleiterchips, wobei auf einer (glatten) Substratseite eine Konversionsstruktur 120 und eine Halbleiterschichtenfolge 130 mit einer aktiven Zone 135 angeordnet sind. Innerhalb der Halbleiterschichtenfolge 130 ist eine weitere Konversionsstruktur 120 angeordnet, welche in einem Abstand zu der an das Substrat 110 angrenzenden Konversionsstruktur 120 angeordnet ist. Die beiden Konversionsstrukturen 120 können zum Beispiel die in 4 gezeigten separaten Strukturelemente 121 aufweisen.
  • Der in 23 gezeigte Aufbau kann derart erzeugt werden, indem im Anschluss an das Durchführen der Schritte 201 und 202 zum Erzeugen der in 1 gezeigten Anordnung im Rahmen des Schritts 203, d.h. dem Ausbilden der Halbleiterschichtenfolge 130, die weitere Konversionsstruktur 120 ausgebildet wird. Hierbei wird die weitere Konversionsstruktur 120 zwischen dem Ausbilden aufeinanderfolgender Halbleiterschichten erzeugt. Das Ausbilden der weiteren Konversionsstruktur 120 auf einer Halbleiterschicht kann, vergleichbar zu dem anhand von 10 beschriebenen Ausbilden einer Konversionsstruktur 120 auf der Ausgangsschicht 139, mit einer der oben beschriebenen Methoden erfolgen. Nach dem Ausbilden der Halbleiterschichtenfolge 130 können in der oben beschriebenen Art und Weise weitere Prozesse zum Fertigstellen eines Halbleiterchips durchgeführt werden (Schritt 204). Für Details hierzu wird auf die obigen Ausführungen verwiesen.
  • Die beiden Konversionsstrukturen 120 mit den Strukturelementen 121 können entsprechend den oben beschriebenen Ausgestaltungen ausgebildet werden. Dies betrifft zum Beispiel Formen, Abmessungen, Anordnungen, eine Ausbildung aus einem oder mehreren Konversionsmaterialien, eine mehrschichtige Ausgestaltung, usw. Des Weiteren können oben aufgezeigte Vorteile, gegebenenfalls aufgrund der zwei Konversionsstrukturen 120 in verstärkter Form, vorliegen.
  • Es ist möglich, die in unterschiedlichen Ebenen vorliegenden Konversionsstrukturen 120 übereinstimmend auszubilden, so dass die Strukturelemente 121 der Konversionsstrukturen 120 die gleiche Form und das gleiche Konversionsmaterial aufweisen können. Wie in 23 angedeutet ist, kann ferner beispielsweise vorgesehen sein, dass die Strukturelemente 121 der einzelnen Konversionsstrukturen 120 nicht direkt übereinander, sondern versetzt zueinander positioniert sind. Möglich ist jedoch auch eine direkte Übereinander-Anordnung. Es kann ferner in Betracht kommen, die Konversionsstrukturen 120 voneinander abweichend auszubilden. Möglich sind zum Beispiel unterschiedliche Formen der Strukturelemente 121 und/oder die Verwendung unterschiedlicher Konversionsmaterialien, so dass die verschiedenen Konversionsstrukturen 120 sekundäre Lichtstrahlungen in unterschiedlichen Spektralbereichen erzeugen.
  • In Bezug auf das Ausbilden mehrerer Konversionsstrukturen sind weitere Abwandlungen möglich. Beispielsweise können mehr als zwei in verschiedenen Ebenen angeordnete Konversionsstrukturen 120 ausgebildet werden. Des Weiteren kann (wenigstens) eine Konversionsstruktur 120 oder können sämtliche Konversionsstrukturen 120 anstelle der Strukturelemente 121 die anhand von 22 beschriebenen Strukturelemente 221 aufweisen. Möglich ist es auch, anstelle von unterteilten Konversionsstrukturen 120 ausschließlich zusammenhängende Konversionsstrukturen 125 (vgl. 21), oder auch eine Kombination von unterteilten und zusammenhängenden Konversionsstrukturen 120, 125 vorzusehen. Bei derartigen Ausgestaltungen können die jeweils vorgesehenen Konversionsstrukturen übereinstimmend, oder voneinander abweichend (unterschiedliche Formen, Materialien, usw.) ausgebildet werden.
  • Des Weiteren kann auch ein mit einer Ausgangsschicht 139 beschichtetes Substrat (vgl. 9) bereitgestellt werden, so dass auf der Ausgangsschicht 139 eine erste Konversionsstruktur 120 bzw. 125 ausgebildet, und nachfolgend im Rahmen des Ausbildens weiterer Halbleiterschichten zum Bilden der Halbleiterschichtenfolge 130 (wenigstens) eine weitere Konversionsstruktur 120 bzw. 125 ausgebildet wird. Darüber hinaus kann anstelle eines glatten Substrats 110 ein strukturiertes Substrat 111 zur Anwendung kommen. Hierbei kann eine Anordnung wie in 17 oder 19 gezeigt bereitgestellt werden, und nachfolgend eine Halbleiterschichtenfolge 130 ausgebildet werden, wobei im Rahmen des Ausbildens der Halbleiterschichtenfolge 130 (wenigstens) eine weitere Konversionsstruktur 120 bzw. 125 ausgebildet wird.
  • Die anhand der Figuren erläuterten Ausführungsformen stellen bevorzugte bzw. beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung dar. Neben den beschriebenen und abgebildeten Ausführungsformen sind weitere Ausführungsformen vorstellbar, welche weitere Abwandlungen bzw. Kombinationen von Merkmalen umfassen können. Beispielsweise können anstelle der oben angegebenen Materialien andere Materialien verwendet werden, und können obige Angaben zu Abmessungen, Anzahlen usw. durch andere Angaben ersetzt werden. Auch können Halbleiterchips zum Erzeugen von Lichtstrahlung einer anderen Farbe ausgebildet sein, bzw. können oben genannte Spektralbereiche für Primär- und Sekundärstrahlungen durch andere Spektralbereiche ersetzt werden. Möglich ist es ferner, bei den beschriebenen Verfahren einzelne Prozesse gegebenenfalls in einer anderen Reihenfolge durchzuführen.
  • Anstelle der in den Figuren gezeigten Ausführungsformen von Halbleiterchips können auch anders aufgebaute optoelektronische Halbleiterchips, d.h. mit anderen Formen und Strukturen, gemäß den obigen Ansätzen ausgebildet werden, so dass die Halbleiterchips (wenigstens) eine Konversionsstruktur 120, 125 zur Strahlungskonversion aufweisen. Des Weiteren können Halbleiterchips zusätzliche Komponenten und Schichten, beispielsweise Verbindungsschichten, Pufferschichten, Passivierungsschichten, usw. aufweisen.
    Eine weitere mögliche Abwandlung besteht darin, ein Substrat mit einer strukturierten Oberfläche in Form von in der betreffenden Substratseite vorliegenden Vertiefungen bereitzustellen. Eine Konversionsstruktur kann hierbei vergleichbar zu der Konversionsstruktur 120 in Form von separaten Konversionsbereichen 121 ausgebildet werden, welche in den Vertiefungen angeordnet sind bzw. die Vertiefungen ausfüllen. Die Vertiefungen und damit die Konversionsbereiche 121 können auch hier zum Beispiel in einem regelmäßigen Raster angeordnet sein. Möglich ist auch eine unregelmäßige Anordnung.
  • Eine weitere mögliche Abwandlung ist die Verwendung eines strukturierten Substrats 111, auf dessen strukturierter Oberfläche 112 zunächst eine Ausgangsschicht 139, nachfolgend eine Konversionsstruktur 120 bzw. 125, und anschließend weitere Schichten einer Halbleiterschichtenfolge 130 (sowie gegebenenfalls wenigstens eine weitere Konversionsstruktur) ausgebildet werden.
  • Des Weiteren wird auf die Möglichkeit hingewiesen, dass bei Verwendung eines beschichteten Substrats eine auf dem Substrat befindliche Ausgangsschicht 139, auf welcher eine Konversionsstruktur ausgebildet werden kann (vgl. 10), nicht nur eine Keimschicht oder Pufferschicht einer Halbleiterschichtenfolge 130 sein kann. Die Ausgangsschicht 139 kann auch eine größere Schicht bzw. ein größerer Bestandteil der Halbleiterschichtenfolge 130 sein, und daher neben einer Keim- bzw. Pufferschicht wenigstens eine weitere Teilschicht der Halbleiterschichtenfolge 130 umfassen.
  • Bezugszeichenliste
    • 100, 101
    Halbleiterchip
    102, 103
    Halbleiterchip
    104, 105
    Halbleiterchip
    110, 111
    Substrat
    112
    Strukturierte Oberfläche
    113
    Erhebung
    115
    weiteres Substrat
    120
    Konversionsstruktur
    121
    Konversionsbereich, Strukturelement
    122
    Zwischenbereich
    123, 124
    Schicht
    125
    Konversionsstruktur
    126
    Konversionsbereich
    127
    Zwischenbereich
    130
    Halbleiterschichtenfolge
    131, 132
    Halbleiterschicht
    135
    aktive Zone
    139
    Ausgangsschicht
    141, 142
    Kontakt
    143
    Schicht
    145
    Zwischenschicht
    146
    metallische Schicht, Kontakt
    147
    Kontakt
    150
    Durchgangskontakt
    151
    Isolationsschicht
    152
    leitfähige Schicht
    155
    leitfähige Schicht
    156
    metallische Schicht, Kontakt
    157
    Kontakt
    201, 202
    Verfahrensschritt
    203, 204
    Verfahrensschritt
    221
    Konversionsbereich, Strukturelement
    222
    Zwischenbereich
    223
    Innenbereich

Claims (14)

  1. Optoelektronischer Halbleiterchip, aufweisend: eine Halbleiterschichtenfolge (130) mit einer aktiven Zone (135) zum Erzeugen einer Lichtstrahlung; eine Konversionsstruktur (120, 125), aufweisend Konversionsbereiche (121, 126, 221) zum Konvertieren der erzeugten Lichtstrahlung, zwischen denen nichtkonvertierende Bereiche (122, 127, 222) angeordnet sind; und ein Substrat (110, 111, 115) mit einer strukturierten Oberfläche (112), wobei - die Konversionsbereiche (121, 126, 221) in einer Ebene parallel zur aktiven Zone (135) der Halbleiterschichtenfolge (130) nebeneinander angeordnet sind, - die nichtkonvertierenden Bereiche (122, 127, 222) in derselben Ebene zwischen den Konversionsbereichen (121, 126, 221) liegen und mit einem Material der Halbleiterschichtenfolge (130) und/oder mit einem Material eines Substrats (110, 111, 115), auf dem die Halbleiterschichtenfolge (130) angeordnet ist, aufgefüllt sind, - die Konversionsstruktur (120, 125) auf der strukturierten Oberfläche (112) des Substrats (111) ausgebildet ist und die Halbleiterschichtenfolge (130) auf der Seite des Substrats (111) mit der Konversionsstruktur (121, 126, 221) ausgebildet ist, und - die strukturierte Oberfläche (112) des Substrats (110, 111, 115) Erhebungen (113) aufweist, wobei die Konversionsbereiche (121, 126, 221) zwischen den Erhebungen (113) derart angeordnet sind, dass sich eine ebene Stirnseite bildet, wobei die Halbleiterschichtenfolge (130) auf diese ebene Stirnseite aufgebracht ist.
  2. Optoelektronischer Halbleiterchip nach Anspruch 1, wobei - die Halbleiterschichtenfolge (130) auf einem III-V-Verbindungshalbleitermaterial basiert, - die Konversionsbereiche (121, 126, 221) in direktem Kontakt mit der Halbleiterschichtenfolge (130) stehen, - die Konversionsbereiche (121, 126, 221) eine erste Schicht (123) und eine zweite Schicht (124) aufweisen, die erste Schicht (123) auf einem dotiertem II-VI-Verbindungshalbleitermaterial oder III-V-Verbindungshalbleitermaterial basiert und zum Konvertieren der erzeugten Lichtstrahlung ausgebildet ist, - die erste Schicht (123) von der zweiten Schicht (124) soweit ummantelt ist, dass kein direkter Kontakt oder ein reduzierter Kontakt zwischen der ersten Schicht (123) und der Halbleiterschichtenfolge (130) besteht, - die zweite Schicht (124) ein Metallnitrid oder ein Halbleiternitrid oder ein Metalloxid oder ein Halbleiteroxid aufweist und dessen Bestandteile sich zumindest teilweise von den Bestandteilen der Halbleiterschichtenfolge (130) und der ersten Schicht (123) unterscheiden, wobei die zweite Schicht (124) ein direktes Aufwachsen der Halbleiterschichtenfolge (130) auf dem Konversionsbereich (121, 126, 221) verhindert.
  3. Optoelektronischer Halbleiterchip nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Konversionsbereiche (121, 221) voneinander getrennt sind.
  4. Optoelektronischer Halbleiterchip nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Konversionsbereiche (126) eine zusammenhängende und die nichtkonvertierenden Bereiche (127) umschließende Schicht bilden.
  5. Optoelektronischer Halbleiterchip nach einem der vorhergehenden Ansprüche, weiter aufweisend ein Substrat (110, 111, 115), wobei die Konversionsstruktur (120, 125) vollständig von dem Substrat (110, 111, 115) und der Halbleiterschichtenfolge (130) umgeben ist.
  6. Optoelektronischer Halbleiterchip nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Konversionsbereiche (121) der Konversionsstruktur (120) mehrschichtig ausgebildet sind.
  7. Optoelektronischer Halbleiterchip nach einem der vorhergehenden Ansprüche, aufweisend mehrere und in unterschiedlichen Ebenen angeordnete Konversionsstrukturen (120).
  8. Verfahren zum Herstellen eines optoelektronischen Halbleiterchips, umfassend die Verfahrensschritte: Bereitstellen eines Substrats (110, 139, 111) mit einer strukturierten Oberfläche (112); Ausbilden einer Konversionsstruktur (120, 125) auf der strukturierten Oberfläche (112) des Substrats (110, 139, 111), wobei die Konversionsstruktur (120, 125) Konversionsbereiche (121, 126, 221) zum Konvertieren einer Lichtstrahlung, zwischen denen nichtkonvertierende Bereiche (122, 127, 222) vorgesehen sind, aufweist; und Ausbilden von Halbleiterschichten auf dem Substrat (110, 139, 111) und auf den Konversionsbereichen (121, 126, 221) der Konversionsstruktur (120, 125), wobei eine Halbleiterschichtenfolge (130) mit einer aktiven Zone (135) zum Erzeugen einer Lichtstrahlung ausgebildet wird, welche mit Hilfe der Konversionsbereiche (121, 126, 221) der Konversionsstruktur (120, 125) konvertierbar ist, wobei - die Konversionsbereiche (121, 126, 221) in einer Ebene parallel zur aktiven Zone (135) der Halbleiterschichtenfolge (130) nebeneinander angeordnet sind, - die nichtkonvertierenden Bereiche (122, 127, 222) in derselben Ebene zwischen den Konversionsbereichen (121, 126, 221) liegen und mit einem Material der Halbleiterschichtenfolge (130) und/oder mit einem Material eines Substrats (110, 111, 115), auf dem die Halbleiterschichtenfolge (130) angeordnet ist, aufgefüllt sind, und - die strukturierte Oberfläche (112) des Substrats (110, 111, 115) Erhebungen (113) aufweist, wobei die Konversionsbereiche (121, 126, 221) zwischen den Erhebungen (113) derart angeordnet werden, dass sich eine ebene Stirnseite bildet, wobei die Halbleiterschichtenfolge (130) auf diese ebene Stirnseite aufgebracht wird.
  9. Verfahren nach Anspruch 8, wobei die Konversionsstruktur (120) derart ausgebildet wird, dass die Konversionsbereiche (121, 221) voneinander getrennt sind.
  10. Verfahren nach Anspruch 8, wobei die Konversionsstruktur (125) derart ausgebildet wird, dass die Konversionsbereiche (126) eine zusammenhängende und die nichtkonvertierenden Bereiche (127) umschließende Schicht bilden.
  11. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 10, wobei das Substrat (110) mit einer Ausgangsschicht (139) an einer Seite bereitgestellt wird, und wobei die Konversionsstruktur (120) und die Halbleiterschichten auf der Ausgangschicht (139) des Substrats (110) ausgebildet werden.
  12. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 11, weiter umfassend Entfernen des zum Ausbilden der Halbleiterschichtenfolge (130) eingesetzten Substrats (110) .
  13. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 12, wobei die Konversionsbereiche (121) der Konversionsstruktur (120) mehrschichtig ausgebildet werden.
  14. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 13, wobei im Rahmen des Ausbildens von Halbleiterschichten zum Bilden der Halbleiterschichtenfolge (130) wenigstens eine weitere Konversionsstruktur (120) ausgebildet wird.
DE112014000439.1T 2013-01-15 2014-01-08 Optoelektronischer Halbleiterchip und Verfahren zum Herstellen eines optoelektronischen Halbleiterchips Active DE112014000439B4 (de)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102013200509.1 2013-01-15
DE102013200509.1A DE102013200509A1 (de) 2013-01-15 2013-01-15 Optoelektronischer Halbleiterchip
PCT/EP2014/050238 WO2014111298A1 (de) 2013-01-15 2014-01-08 Optoelektronischer halbleiterchip

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE112014000439A5 DE112014000439A5 (de) 2015-10-15
DE112014000439B4 true DE112014000439B4 (de) 2023-04-27

Family

ID=49949673

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102013200509.1A Withdrawn DE102013200509A1 (de) 2013-01-15 2013-01-15 Optoelektronischer Halbleiterchip
DE112014000439.1T Active DE112014000439B4 (de) 2013-01-15 2014-01-08 Optoelektronischer Halbleiterchip und Verfahren zum Herstellen eines optoelektronischen Halbleiterchips

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102013200509.1A Withdrawn DE102013200509A1 (de) 2013-01-15 2013-01-15 Optoelektronischer Halbleiterchip

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20150349214A1 (de)
DE (2) DE102013200509A1 (de)
WO (1) WO2014111298A1 (de)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102014114109A1 (de) * 2014-09-29 2016-03-31 Osram Opto Semiconductors Gmbh Verfahren zur Herstellung einer Vielzahl von Halbleiterchips und Halbleiterchip
US9634187B2 (en) 2014-09-29 2017-04-25 Bridgelux, Inc. Flip chip light emitting diode having trnsparent material with surface features
DE102019103492A1 (de) * 2019-02-12 2020-08-13 OSRAM Opto Semiconductors Gesellschaft mit beschränkter Haftung Optoelektronisches bauelement
US11637219B2 (en) 2019-04-12 2023-04-25 Google Llc Monolithic integration of different light emitting structures on a same substrate
DE102019112762A1 (de) * 2019-05-15 2020-11-19 OSRAM Opto Semiconductors Gesellschaft mit beschränkter Haftung Bauelement mit vergrabenen dotierten bereichen und verfahren zur herstellung eines bauelements

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020074558A1 (en) 2000-12-04 2002-06-20 Toshio Hata Nitride type compound semiconductor light emitting element
US20040018382A1 (en) 2002-07-29 2004-01-29 Crosslink Polymer Research Electroluminescent device and methods for its production and use
DE60038216T2 (de) 1999-12-21 2009-03-19 Kabushiki Kaisha Toshiba Lichtemittierende Halbleitervorrichtung und Verfahren zu deren Herstellung
WO2010146390A2 (en) 2009-06-19 2010-12-23 Seren Photonics Limited Light emitting diodes
DE102010046792A1 (de) 2010-09-28 2012-03-29 Osram Opto Semiconductors Gmbh Optoelektronischer Halbleiterchip und Verfahren zu dessen Herstellung
US20120273752A1 (en) 2011-04-26 2012-11-01 Chia-Yu Lee Lateral-epitaxial-overgrowth thin-film led with nanoscale-roughened structure and method for fabricating the same
US20120320607A1 (en) 2010-03-03 2012-12-20 Sharp Kabushiki Kaisha Wavelength conversion member, light emitting device and image display device, and method for manufacturing wavelength conversion member

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6716821B2 (en) * 2001-12-21 2004-04-06 Immunogen Inc. Cytotoxic agents bearing a reactive polyethylene glycol moiety, cytotoxic conjugates comprising polyethylene glycol linking groups, and methods of making and using the same
KR100723233B1 (ko) * 2006-03-31 2007-05-29 삼성전기주식회사 백색 발광 소자
TWI309481B (en) * 2006-07-28 2009-05-01 Epistar Corp A light emitting device having a patterned substrate and the method thereof
JP2010087292A (ja) * 2008-09-30 2010-04-15 Toyoda Gosei Co Ltd 発光素子
JP2011040486A (ja) * 2009-08-07 2011-02-24 Sharp Corp 発光装置および画像表示装置
GB201012483D0 (en) * 2010-07-26 2010-09-08 Seren Photonics Ltd Light emitting diodes
DE102010051286A1 (de) * 2010-11-12 2012-05-16 Osram Opto Semiconductors Gmbh Optoelektronischer Halbleiterchip und Verfahren zu dessen Herstellung

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE60038216T2 (de) 1999-12-21 2009-03-19 Kabushiki Kaisha Toshiba Lichtemittierende Halbleitervorrichtung und Verfahren zu deren Herstellung
US20020074558A1 (en) 2000-12-04 2002-06-20 Toshio Hata Nitride type compound semiconductor light emitting element
US20040018382A1 (en) 2002-07-29 2004-01-29 Crosslink Polymer Research Electroluminescent device and methods for its production and use
WO2010146390A2 (en) 2009-06-19 2010-12-23 Seren Photonics Limited Light emitting diodes
US20120320607A1 (en) 2010-03-03 2012-12-20 Sharp Kabushiki Kaisha Wavelength conversion member, light emitting device and image display device, and method for manufacturing wavelength conversion member
DE102010046792A1 (de) 2010-09-28 2012-03-29 Osram Opto Semiconductors Gmbh Optoelektronischer Halbleiterchip und Verfahren zu dessen Herstellung
US20120273752A1 (en) 2011-04-26 2012-11-01 Chia-Yu Lee Lateral-epitaxial-overgrowth thin-film led with nanoscale-roughened structure and method for fabricating the same

Also Published As

Publication number Publication date
WO2014111298A1 (de) 2014-07-24
DE102013200509A1 (de) 2014-07-17
DE112014000439A5 (de) 2015-10-15
US20150349214A1 (en) 2015-12-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE112014000592B4 (de) Verfahren zum Herstellen von lichtemittierenden Nanostrukturhalbleitervorrichtungen
DE102012109460B4 (de) Verfahren zur Herstellung eines Leuchtdioden-Displays und Leuchtdioden-Display
EP2260516B1 (de) Optoelektronischer halbleiterchip und verfahren zur herstellung eines solchen
EP2638575B1 (de) Optoelektronischer halbleiterchip und verfahren zu dessen herstellung
DE112014005954B4 (de) Optoelektronisches Halbleiterbauteil und Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Halbleiterbauteils
DE112015002479B4 (de) Halbleiterbauelement und Beleuchtungsvorrichtung
DE102005041095A1 (de) Lichtemissionsvorrichtung und Lichtemissionselement
DE102007019776A1 (de) Optoelektronisches Bauelement und Verfahren zur Herstellung einer Mehrzahl optoelektronischer Bauelemente
WO2015121062A1 (de) Verfahren zur herstellung eines optoelektronischen halbleiterbauteils sowie optoelektronisches halbleiterbauteil
DE112014000439B4 (de) Optoelektronischer Halbleiterchip und Verfahren zum Herstellen eines optoelektronischen Halbleiterchips
EP1596442B1 (de) Optoelektronischer Halbleiterchip und Verfahren zum Ausbilden einer Kontaktstruktur zur elektrischen Kontaktierung eines optoelektronischen Halbleiterchips
WO2014048830A1 (de) Optoelektronisches bauelement
DE102018123930A1 (de) Optoelektronischer Halbleiterchip mit erstem und zweitem Kontaktelement und Verfahren zur Herstellung des optoelektronischen Halbleiterchips
DE102018111021A1 (de) Lichtemittierendes halbleiterbauteil und verfahren zur herstellung eines licht emittierenden halbleiterbauteils
WO2017129446A1 (de) Konversionselement und strahlungsemittierendes halbleiterbauelement mit einem solchen konversionselement
DE102014114194B4 (de) Optoelektronischer Halbleiterchip und Verfahren zu dessen Herstellung
DE102018123932A1 (de) Optoelektronisches Bauelement mit dielektrischer Spiegelschicht und Verfahren zur Herstellung des optoelektronischen Bauelements
DE102019106419A1 (de) Optoelektronischer halbleiterchip und verfahren zum herstellen eines optoelektronischen halbleiterchips
DE112019002362B4 (de) Optoelektronisches Halbleiterbauelement mit einer ersten und einer zweiten Stromverteilungsstruktur
DE102015109413A1 (de) Verfahren zur Herstellung von optoelektronischen Konversions-Halbleiterchips und Verbund von Konversions-Halbleiterchips
DE102014116999A1 (de) Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Halbleiterchips und optoelektronischer Halbleiterchip
WO2020088988A1 (de) Verfahren zur herstellung eines leuchtdiodenchips mit einer konverterschicht und leuchtdiodenchip
WO2020127435A1 (de) Optoelektronisches halbleiterbauelement und dessen herstellungsverfahren
DE102018122684A1 (de) Optoelektronischer halbleiterchip und verfahren zur herstellung eines optoelektronischen halbleiterchips
DE102016102876A1 (de) Optoelektronisches Halbleiterbauelement und Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Halbleiterbauelements

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R079 Amendment of ipc main class

Free format text: PREVIOUS MAIN CLASS: H01L0033080000

Ipc: H01L0033500000

R016 Response to examination communication
R018 Grant decision by examination section/examining division
R020 Patent grant now final