DE10346605A1

DE10346605A1 - Radiation-emitting semiconductor component

Info

Publication number: DE10346605A1
Application number: DE10346605A
Authority: DE
Inventors: Reiner Dr. Windisch; Ralph Dr. Wirth; Ines Dr. Pietzonka; Wilhelm Dr. Stein
Original assignee: Osram Opto Semiconductors GmbH
Current assignee: Ams Osram International GmbH
Priority date: 2003-08-29
Filing date: 2003-10-07
Publication date: 2005-03-31
Anticipated expiration: 2023-10-08
Also published as: CN1846317A; CN102361055A; CN1846317B; DE10346605B4

Abstract

Strahlungsemittierendes Halbleiterbauelement mit einem Halbleiterkörper, umfassend eine erste Hauptfläche (5), eine zweite Hauptfläche (9) und eine Halbleiterschichtenfolge (4) mit einer elektromagnetische Strahlung erzeugenden aktiven Zone (7), wobei die Halbleiterschichtenfolge (4) zwischen der ersten und der zweiten Hauptfläche (5, 9) angeordnet ist, eine erste Stromaufweitungsschicht (3) auf der ersten Hauptfläche (5) angeordnet und mit der Halbleiterschichtenfolge (4) elektrisch leitend verbunden ist sowie eine zweite Stromaufweitungsschicht (10) auf der zweiten Hauptfläche (9) angeordnet und mit der Halbleiterschichtenfolge (4) elektrisch leitend verbunden ist.A radiation-emitting semiconductor component having a semiconductor body, comprising a first main area (5), a second main area (9) and a semiconductor layer sequence (4) having an active region (7) generating electromagnetic radiation, the semiconductor layer sequence (4) being between the first and second main areas (5, 9) is arranged, a first Stromaufweitungsschicht (3) on the first main surface (5) and electrically conductively connected to the semiconductor layer sequence (4) and a second Stromaufweitungsschicht (10) on the second main surface (9) and arranged with the semiconductor layer sequence (4) is electrically conductively connected.

Description

Die Erfindung betrifft ein strahlungemittierendes Halbleiterbauelement mit einem Halbleiterkörper, der eine erste Hauptfläche, eine zweite Hauptfläche und eine Halbleiterschichtenfolge mit einer elektromagnetische Strahlung erzeugenden aktiven Zone umfasst, wobei die Halbleiterschichtenfolge zwischen der ersten und der zweiten Hauptfläche angeordnet ist. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines solchen strahlungemittierenden Halbleiterbauelements.The The invention relates to a radiation-emitting semiconductor component with a semiconductor body, the a first main surface, a second major surface and a semiconductor layer sequence with an electromagnetic radiation generating active zone, wherein the semiconductor layer sequence is arranged between the first and the second main surface. Farther The invention relates to a method for producing such radiation-emitting semiconductor device.

Der interne Umwandlungswirkungsgrad von elektrischer Energie in Strahlungsenergie ist bei strahlungemittierenden Halbleiterbauelementen meist deutlich höher als der Gesamtwirkungsgrad. Dafür ist im wesentlichen der geringe Auskoppelwirkungsgrad der in der aktiven Zone erzeugten Strahlung aus dem Halbleiterbauelement verantwortlich. Dies hat verschiedene Ursachen. Häufig ist eine großflächige Stromeinbringung in die Halbleiterschichtenfolge erwünscht, was zum Beispiel mittels großflächiger metallischer Kontaktstrukturen möglich ist. Derartige Kontaktstrukturen sind jedoch meist für die erzeugte Strahlung nicht durchlässig und führen zu einer hohen Absorption der erzeugten Strahlung.Of the internal conversion efficiency of electrical energy into radiant energy is usually clear in the case of radiation-emitting semiconductor components higher than the overall efficiency. Therefore is essentially the low Auskoppelwirkungsgrad in the active zone generated radiation from the semiconductor device responsible. This has different causes. Often is a large-scale power input desired in the semiconductor layer sequence, which, for example, by means of large-area metallic Contact structures is possible. However, such contact structures are usually not for the generated radiation permeable and lead to a high absorption of the generated radiation.

Auch bei kleinflächigen, den Halbleiterkörper nicht vollständig bedeckenden, Kontaktstrukuren gibt es Wege, den Strom großflächig einzubringen. Hierzu kann das strahlungemittierende Halbleiterbauelement beispielsweise sogenannte Stromaufweitungsschichten umfassen, die für eine homogene Stromeinbringung in die aktive Zone sorgen. Dies kann einerseits durch in der Halbleiterschichtenfolge angeordnete Schichten aus dotiertem Halbleitermaterial erreicht werden. Derartige Schichten müssen allerdings relativ dick sein, um eine homogene Stromeinbringung in die aktive Zone gewährleisten zu können. Je dicker aber die Halbleiterschicht ist, desto länger ist die für die Herstellung der Schichtenfolge benötigte Zeit. Ferner steigt mit der Schichtdicke die Absorption freier Ladungsträger und/oder der erzeugten Strahlung in diesen Schichten, was zu einem geringen Gesamtwirkungsgrad führt.Also in small-scale, not the semiconductor body Completely Covering, contact structures, there are ways to bring in the flow over a large area. For this purpose, the radiation-emitting semiconductor component, for example so-called current spreading layers, which are responsible for a homogeneous current injection into the active zone. On the one hand, this can be achieved by being arranged in the semiconductor layer sequence Layers of doped semiconductor material can be achieved. such However, layers have to be be relatively thick, to ensure a homogeneous current injection into the active Zone. ever thicker but the semiconductor layer is, the longer it is for manufacturing the layer sequence needed Time. Furthermore, the layer thickness increases the absorption of free charge carriers and / or the generated radiation in these layers, resulting in a low Overall efficiency leads.

Weiterhin ist aus JP 2000-353820 ein Bauelement bekannt, das eine für die erzeugte Strahlung durchlässige Stromaufweitungsschicht besitzt. Diese enthält ZnO, welches zur Materialklasse der der TCOs (Transparent Conducting Oxides) gehört. Neben ZnO wird aus dieser Klasse auch ITO (Indium Tin Oxide) häufig zur Stromaufweitung benutzt.Farther From JP 2000-353820 a device is known which generates one for the Radiation permeable Current spreading layer has. This contains ZnO, which belongs to the material class belonging to the TCOs (Transparent Conducting Oxides). In addition to ZnO will be out of this Class also ITO (indium tin oxide) often used for current expansion.

Der Auskoppelwirkungsgrad wird ferner durch die Totalreflexion von in der aktiven Zone erzeugter Strahlung an Grenzflächen begrenzt, was in den unterschiedlichen Brechungsindizes des Halbleitermaterials und des Umgebungsmaterials begründet ist. Die Totalreflexion kann durch eine geeignete Strukturierung der Grenzflächen gestört werden. Daraus resultiert ein höherer Auskoppelwirkungsgrad.Of the Auskloppelwirkungsgrad is further by the total reflection of in The radiation generated at the active zone is limited at interfaces, which in the different Refractive indices of the semiconductor material and the surrounding material justified is. Total reflection can be achieved by appropriate structuring the interfaces disturbed become. This results in a higher Auskoppelwirkungsgrad.

Auch die Absorption der Strahlung in einem Substrat oder einem Träger, auf dem die Halbleiterschichtenfolge aufgewachsen oder das strahlungemittierende Halbleiterbauelement befestigt ist, stellt eine der Ursachen für einen geringen Auskoppelwirkungsgrad dar.Also the absorption of radiation in a substrate or carrier the semiconductor layer sequence grown or the radiation-emitting Semiconductor device is fixed, represents one of the causes of a low Auskoppelwirkungsgrad.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein strahlungemittierendes Halbleiterbauelement der eingangs genannten Art mit einem erhöhten Gesamtwirkungsgrad zu entwickeln. Weiterhin soll ein Verfahren zur Herstellung strahlungemittierender Halbleiterbauelemente mit erhöhtem Gesamtwirkungsgrad angegeben werden.task It is the object of the present invention to provide a radiation-emitting semiconductor device of the type mentioned above with an increased overall efficiency develop. Furthermore, a method for producing radiation-emitting Semiconductor devices with increased Overall efficiency can be specified.

Diese Aufgabe wird durch ein strahlungemittierendes Halbleiterbauelement mit den Merkmalen des Anspruchs 1 beziehungsweise ein Verfahren zur Herstellung strahlungemittierender Halbleiterbauelemente gemäß Anspruch 34 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.These The object is achieved by a radiation-emitting semiconductor component with the features of claim 1 and a method, respectively for producing radiation-emitting semiconductor components according to claim 34 solved. Advantageous developments of the invention are the subject of the dependent claims.

Ein strahlungemittierendes Halbleiterbauelement gemäß der vorliegenden Erfindung weist einen Halbleiterkörper auf, umfassend eine erste Hauptfläche, eine zweite Hauptfläche und eine Halbleiterschichtenfolge mit einer elektromagnetische Strahlung erzeugenden aktiven Zone, wobei die Halbleiterschichtenfolge zwischen der ersten und der zweiten Hauptfläche angeordnet ist, eine erste Stromaufweitungsschicht auf der ersten Hauptfläche angeordnet und mit der Halbleiterschichtenfolge elektrisch leitend verbunden ist sowie eine zweite Stromaufweitungsschicht auf der zweiten Hauptfläche angeordnet und mit der Halbleiterschichtenfolge elektrisch leitend verbunden ist.One A radiation-emitting semiconductor device according to the present invention has a semiconductor body on, comprising a first main surface, a second main surface and a semiconductor layer sequence with an electromagnetic radiation generating active zone, wherein the semiconductor layer sequence between the first and the second main surface is arranged, a first Stromaufweitungsschicht arranged on the first major surface and with the Semiconductor layer sequence is electrically connected and a second current spreading layer disposed on the second major surface and is electrically connected to the semiconductor layer sequence.

Mindestens eine dieser Stromaufweitungsschichten enthält bevorzugt auch elektrisch leitfähige Materialien, welche für die erzeugte Strahlung durchlässig sind. Besonders bevorzugt enthalten beide Stromaufweitungsschichten derartige Materialien, insbesondere strahlungsdurchlässige leitfähige Oxide, bevorzugt Metalloxide, wie beispielsweise ZnO, InO und/oder SnO oder auch Oxide mit zwei oder mehr metallischen Bestandteilen, wie ITO. Stromaufweitungsschichten aus diesen Materialien sind besonders geeignet, da sie unter anderem einen geringen Schichtwiderstand besitzen, der einen homogenen Stromeintrag in die Halbleiterschichtenfolge gewährleistet. Weiterhin weisen sie große Wellenlängenbereiche hoher Transmission auf. Die Widerstände liegen vorteilhafterweise unter 200 Ω/☐, wobei Werte von weniger als 30 Ω/☐ besonders bevorzugt sind. Die Einheit Ω/☐ (Ohm per Square) entspricht dabei dem Widerstand einer quadratischen Fläche der Schicht.At least one of these current spreading layers preferably also contains electrically conductive materials which are permeable to the generated radiation. Particularly preferably, both current spreading layers contain such materials, in particular radiation-permeable conductive oxides, preferably metal oxides, such as ZnO, InO and / or SnO or else oxides with two or more metallic constituents, such as ITO. Stromaufweitungsschichten of these materials are particularly suitable, since they have, inter alia, a low sheet resistance, the ge a homogeneous current input into the semiconductor layer sequence guaranteed. Furthermore, they have large wavelength ranges of high transmission. The resistances are advantageously less than 200 Ω / □, with values of less than 30 Ω / □ being particularly preferred. The unit Ω / □ (ohms per square) corresponds to the resistance of a square surface of the layer.

Die Dicken der Stromaufweitungsschichten sind bei der Erfindung so gewählt, dass ein homogener Stromeintrag in die Halbleiterschichtenfolge bewirkt wird. Dies wird mit Schichtdic ken von 10nm bis zu 1000nm, besonders bevorzugt von 200nm bis 800nm, erreicht.The Thicknesses of the current spreading layers are selected in the invention such that causes a homogeneous current input into the semiconductor layer sequence becomes. This is with Schichtdic ken of 10nm up to 1000nm, especially preferably from 200nm to 800nm, achieved.

Mit Vorteil enthält mindestens eine der strahlungsdurchlässigen leitfähigen Stromaufweitungsschichten Al, Ga, In, Ce, Sb und/oder F als Dotierstoff(e), um den Schichtwiderstand der Stromaufweitungsschichten zu verringern. Besonders bevorzugt enthält die erste Stromaufweitungsschicht ZnO und ist mit Al dotiert, und die zweite Stromaufweitungsschicht SnO und ist mit Sb dotiert.With Advantage contains at least one of the radiation-transmissive conductive current spreading layers Al, Ga, In, Ce, Sb and / or F as dopant (s) to the sheet resistance of the current spreading layers. Particularly preferably, the first contains Current spreading layer ZnO and is doped with Al, and the second Current spreading layer SnO and is doped with Sb.

Die Stromaufweitungsschichten können beispielsweise durch Sputtern, insbesondere DC-Sputtern, aufgebracht werden, wobei die Prozessparameter so gewählt sind, dass ein elektrischer Kontakt zwischen der Stromaufweitungsschicht und den angrenzenden Halbleiterschichten gebildet wird, der einen homogenen Stromeintrag in die Halbleiterschichtenfolge und somit in die aktive Zone ermöglicht. Der elektrische Kontakt zwischen diesen Schichten kann zum Beispiel durch Sintern oder geeignete Vorreinigung der entsprechenden Oberflächen der beteiligten Schichten noch verbessert werden. Durch die Gegenwart zweier Stromaufweitungsschichten wird der Strom auf beiden Seiten der Halbleiterschichtenfolge sehr homogen eingebracht und es entsteht eine aktive Zone hoher Güte, die sich durch eine gleichmäßig verteilte Strahlungserzeugung und eine vorteilhaft geringe Absorption auszeichnet.The Stromaufweitungsschichten can for example, by sputtering, in particular DC sputtering applied be, with the process parameters are chosen so that an electrical Contact between the current spreading layer and the adjacent ones Semiconductor layers is formed, which is a homogeneous current input in the semiconductor layer sequence and thus in the active zone allows. The electrical contact between these layers can be, for example by sintering or suitable pre-cleaning of the corresponding surfaces of the involved layers are still improved. By the present two current spreading layers becomes the current on both sides the semiconductor layer sequence introduced very homogeneous and it arises an active zone of high quality, which is divided by an evenly distributed Radiation generation and an advantageous low absorption distinguishes.

In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist auf mindestens einer der Stromaufweitungsschichten eine Spiegelschicht angeordnet, die bevorzugt elektrisch leitend ist und weitergehend eine hohe Reflektivität für die in der aktive Zone erzeugte Strahlung aufweist.In A preferred embodiment of the invention is at least one of the current spreading layers arranged a mirror layer, which is preferably electrically conductive and further a high reflectivity for the having radiation generated in the active zone.

Durch die Spiegelschicht werden Absorptionsverluste in eventuell unter dieser angeordneten Schichten, wie zum Beispiel einem Substrat oder einem Träger, verringert und sie bildet zusammen mit der Stromaufweitungsschicht einen hocheffizien ten elektrischen Spiegelkontakt zur Kontaktierung des Halbleiterbauelements. Die Spiegelschicht enthält vorzugsweise ein Metall, vorteilhafterweise Au, Ag, Al und/oder Pt. Besonders bevorzugt ist die Spiegelschicht auf der der Halbleiterschichtenfolge abgewandten Seite der Stromaufweitungsschicht auf der ersten Hauptfläche angeordnet. Die Spiegelschicht kann beispielsweise durch Aufdampfen oder Sputtern aufgebracht werden.By the mirror layer will absorb absorption losses in possibly these arranged layers, such as a substrate or a carrier, reduces and it forms together with the current spreading layer a highly efficient electrical mirror contact for contacting of the semiconductor device. The mirror layer preferably contains a metal, advantageously Au, Ag, Al and / or Pt. Especially the mirror layer is preferably on that of the semiconductor layer sequence disposed on the opposite side of the Stromaufweitungsschicht on the first major surface. The mirror layer can be, for example, by vapor deposition or sputtering be applied.

In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung weist mindestens eine Hauptfläche der Halbleiterschichtenfolge eine Mikrostruktur auf, die vor dem Aufbringen der Stromaufweitungsschicht in oder auf die entsprechende Hauptfläche ein- beziehungsweise aufgebracht wurde. Die Mikrostruktur ist dabei so geartet, dass die strukturierte Fläche im Gegensatz zur unstrukturierten einen höheren Auskoppelwirkungsgrad aufgrund einer gestörten Totalreflexion von auf diese Fläche einfallenden Strahlen, die in der aktiven Zone erzeugt wurden, aufweist. Damit wird die Strahlungsauskopplung und somit der Gesamtwirkungsgrad des strahlungemittierenden Halbleiterbauelementes erhöht. Solche Mikrostrukturen können beispielsweise durch Aufrauhverfahren wie ein Ätz- oder Schleifverfahren erzeugt werden. Weiterhin kann eine solche Mikrostruktur dadurch erzeugt werden, dass ein metallisches Maskenmaterial auf die zu strukturierende Fläche aufgebracht wird, dessen Benetzungseigenschaften so beschaffen sind, dass sich auf der Oberfläche kleine vorzugsweise zumindest teilweise vernetzte metallische Inseln bilden. Diese Inselstruktur kann mittels eines Trockenätzverfahrens in die zu strukturierende Fläche übertragen werden, wonach das Maskenmaterial durch geeignete Verfahren entfernt werden kann. Mit Vorzug weist die Hauptfläche auf der der Spiegelschicht abgewandten Seite der Halbleiterschichtenfolge eine Mikrostruktur auf.In Another preferred embodiment of the invention has at least a main surface the semiconductor layer sequence on a microstructure before the Applying the current spreading layer in or on the corresponding main area was applied or applied. The microstructure is there such that the structured surface in contrast to the unstructured a higher one Auskloppelwirkungsgrad due to a disturbed total reflection of on this area incident rays generated in the active zone. Thus, the radiation extraction and thus the overall efficiency of the radiation-emitting semiconductor component increases. Such Microstructures can For example, generated by roughening such as an etching or grinding process become. Furthermore, such a microstructure can be generated thereby be that a metallic mask material on the structuring area is applied whose wetting properties are such that is on the surface form small preferably at least partially crosslinked metallic islands. This island structure can by means of a dry etching in the structuring Transfer area after which the mask material is removed by suitable methods can be. The main surface preferably has the mirror layer remote side of the semiconductor layer sequence a microstructure on.

Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung besitzt die Halbleiterschichtenfolge mindestens eine n- und eine p-leitende Schicht. Die Dicken der n- und/oder p-leitenden Schichten liegen typischerweise zwischen einer Monolage und 1000 nm. Bevorzugt ist die Dicke mindestens einer oder beider dieser Schichten kleiner als 400 nm, und liegt besonders bevorzugt zwischen 150 nm und 350 nm. Bei herkömmlichen Bauelementen dienen die um die aktive Zone angeordneten n- und/oder p-leitenden Schichten oftmals auch der Stromaufweitung und besitzen daher eine relativ große Dicke.at an advantageous development of the invention has the semiconductor layer sequence at least one n- and one p-conducting Layer. The thicknesses of the n- and / or p-type layers are typically between a monolayer and 1000 nm. Preferred the thickness of at least one or both of these layers is smaller than 400 nm, and more preferably between 150 nm and 350 nm. In conventional Components are arranged around the active zone n and / or P-type layers often also the current widening and possess therefore a relatively large one Thickness.

Bei der Erfindung hingegen erfolgt die Stromaufweitung in den außerhalb des Halbleiterkörpers angeordneten Stromaufweitungsschichten. Deshalb können die Schichten der Halbleiterschichtenfolge vergleichsweise dünn ausgeführt sein.at the invention, however, the current expansion takes place in the outside arranged the semiconductor body Current spreading layers. Therefore, the layers of the semiconductor layer sequence can be comparatively be thin.

Die Halbleiterschichtenfolge mit den n- und p-leitenden Schichten und einer Strahlung erzeugenden aktiven Zone wird bevorzugt durch epitaktisches Aufwachsen auf einem Substrat, beispielsweise einem GaAs Substrat, hergestellt. Die Stromaufweitungsschichten werden vorzugsweise nach der Epitaxiephase zum Beispiel durch Sputtern aufgebracht.The semiconductor layer sequence with the n- and p-type layers and a radiation-generating active zone is preferably produced by epitaxial growth on a substrate, for example a GaAs substrate. The current spreading layers are preferably after Epi Taxiephase applied, for example, by sputtering.

Bevorzugt enthält die Halbleiterschichtenfolge einen III-V-Halbleiter, wie beispielsweise In_xGa_yAl_1–x–yP, mit 0≤x≤1, O≤y≤1 und x+y≤1, In_xGa_yAl_1–x–yN, mit 0≤x≤l, 0≤y≤l und x+y≤1, oder In_xGa_yAl_1–x–yAs, mit O≤x≤1, 0≤y≤1 und x+y≤1.Preferably, the semiconductor layer sequence contains a III-V semiconductor, such as In _x Ga _y Al _1-x-y P, where 0≤x≤1, O≤y≤1 and x + y≤1, In _x Ga _y Al _{1 -X-y} N, where 0≤x≤l, 0≤y≤l and x + y≤1, or In _x Ga _y Al ₁ -x _-y As, where O≤x≤1, 0≤y≤1 and x + y ≤1.

Mit besonderem Vorteil enthält die Stromaufweitungsschicht, die auf der p-leitenden Seite der Halbleiterschichtenfolge angeordnet ist, ZnO, bevorzugt mit Al dotiert, und jene, die auf der n-leitenden Seite angeordnet ist SnO, bevorzugt mit Sb dotiert. Sn beispielsweise kann bei III-V-Halbleitern im n-leitenden Bereich zugleich als Dotierstoff eingesetzt werden. Eine Diffusion von Sn-Atomen aus einer SnO enthaltenden Stromaufweitungsschicht in eine angrenzende n-leitende Schicht erhöht daher die Majoritätsladungsträgerkonzentration in der n-leitenden Schicht. Insbesondere gilt dies an der Grenzfläche der beiden Schichten. Daher wird der leitende Kontakt zwischen solchen Schichten und damit die Stromein bringung in die aktive Zone verbessert. Entsprechendes gilt für Zn als Akzeptor im Bezug auf p-leitende Schichten.With contains particular advantage the current spreading layer on the p-type side of the semiconductor layer sequence is arranged, ZnO, preferably doped with Al, and those on The n-type side is SnO, preferably doped with Sb. sn For example, in III-V semiconductors in the n-type region at the same time be used as a dopant. A diffusion of Sn atoms from a SnO containing current spreading layer into an adjacent one n-conductive layer increases hence the majority charge carrier concentration in the n-type layer. In particular, this applies at the interface of two layers. Therefore, the conductive contact between such Layers and thus improves the Stromein bringung in the active zone. The same applies to Zn as acceptor with respect to p-type layers.

Eine Halbleiterschichtenfolge mit derartig vorteilhaft geringen Schichtdicken wirkt sich in vielerlei Hinsicht positiv auf die Funktionsweise des strahlungemittierenden Halbleiterbauelementes aus. So werden beispielsweise die Absorption freier Ladungsträger, die Absorption der erzeugten Strahlung und die zur Herstellung derartiger Bauelemente benötigten Epitaxiezeiten wesentlich verringert, wodurch der Auskoppelwirkungsgrad des strahlungemittierenden Halbleiterbauelements erhöht, die Herstellungszeiten der Halbleiterschichtenfolge verkürzt und deren Herstellungskosten verringert werden.A Semiconductor layer sequence with such advantageously low layer thicknesses In many ways, it has a positive effect on how it works of the radiation-emitting semiconductor component. So be For example, the absorption of free charge carriers, the absorption of the generated Radiation and the time required to produce such devices epitaxy significantly reduced, whereby the Auskoppelwirkungsgrad the radiation-emitting Semiconductor device increases, the production times of the semiconductor layer sequence shortened and their production costs are reduced.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Halbleiterschichtenfolge epitaktisch auf einem Substrat aufgewachsen, das nach dem Epitaxieprozess durch geeignete Maßnahmen, zum Beispiel eine mechanische Belastung oder einen Ätzvorgang, entfernt wurde. Die Halbleiterschichtenfolge ist über die erste Hauptfläche mit einem Träger, zum Beispiel aus GaAs, verbunden. Die Verbindung ist vorzugsweise elektrisch leitend und kann mittels einer Lotmetallisierung erfolgen. Zwischen dem Träger und der ersten Hauptfläche ist eine Stromaufweitungsschicht angeordnet, auf deren der Halbleiterschichtenfolge abgewandten Seite sich eine Spiegelschicht befindet. Die zwei folgenden vorteilhaften Weiterbildungen basieren hierauf.In An advantageous embodiment of the invention is the semiconductor layer sequence epitaxially grown on a substrate after the epitaxy process through appropriate measures, for example, a mechanical stress or an etching process, was removed. The semiconductor layer sequence is over the first main area with a carrier, made of GaAs, for example. The compound is preferable electrically conductive and can be done by means of a Lotmetallisierung. Between the carrier and the first main area a Stromaufweitungsschicht is arranged, on which the semiconductor layer sequence opposite side is a mirror layer. The two following advantageous developments are based thereon.

In einer ersten vorteilhaften Weiterbildung der obigen Ausgestaltung weist die weiter vom Träger entfernte zweite Hauptfläche eine Mikrostruktur auf, die die Totalreflexion von auf diese Fläche einfallenden Strahlen stört. Auf dieser Hauptfläche ist eine weitere Stromaufweitungsschicht angeordnet, der eine Kontaktfläche zur elektrischen Kontaktierung des Halbleiterbauelements nachgeordnet ist. Die Kontaktfläche hat vorzugsweise eine geringere laterale Ausdehnung als die Halbleiterschichtenfolge und/oder die Stromaufweitungsschich ten. Des weiteren kann sie auch auf der der Halbleiterschichtenfolge zugewandten Seite eine die in der aktiven Zone erzeugte Strahlung reflektierende Schicht besitzen oder selbst reflektierend sein. Mittels der Stromaufweitungsschichten wird der über die Kontaktfläche injizierte Strom lateral homogen verteilt und großflächig in die aktive Zone eingebracht. Dadurch wird eine nachteilig vermehrte Strahlungserzeugung in dem unter der absorbierenden Kontaktfläche liegenden Bereich der aktiven Zone vermieden. In der Folge wird so die Absorption der erzeugten Strahlung in der Kontaktfläche durch die reflektierende Schicht vermindert und damit der Auskoppelwirkungsgrad des Bauelements erhöht.In a first advantageous development of the above embodiment that points further from the carrier removed second major surface a microstructure that shows the total reflection of incident on this surface Radiation interferes. On this main surface is arranged a further current spreading layer, which has a contact surface for downstream of electrical contacting of the semiconductor device is. The contact surface preferably has a smaller lateral extent than the semiconductor layer sequence and / or The Stromaufweitungsschich th. Furthermore, it can also on the the semiconductor layer sequence facing one in the active Zone generated radiation reflective layer or own be reflective. By means of the current spreading layers of the over the contact area injected current laterally distributed homogeneously and over a large area in introduced the active zone. As a result, an adversely increased Radiation generation in the underlying under the absorbent contact surface Area of active zone avoided. As a result, so does the absorption the generated radiation in the contact surface by the reflective Layer and thus reduces the Auskoppelwirkungsgrad the device elevated.

In einer zweiten vorteilhaften Weiterbildung der obigen Ausgestaltung weist die weiter vom Träger entfernte zweite Hauptfläche eine Mikrostruktur auf. Dieser nachgeordnet ist eine für die erzeugte Strahlung durchlässige Mantelschicht oder eine Mantelschichtenfolge, die aus mehreren Schichten besteht und mit der zweiten Stromaufweitungsschicht versehen ist. Diese Stromaufweitungsschicht besitzt hierbei mindestens eine Ausnehmung oder ein Fenster, dergestalt dass die Mantelschichtenfolge im Bereich der Ausnehmung oder des Fensters nicht von der Stromaufweitungsschicht bedeckt ist. Die Ausnehmung wird von einer Kontaktfläche zur elektrischen Kontaktierung zumindest teilweise ausgefüllt, die sich mit der Mantelschichtenfolge und der Stromaufweitungsschicht in Kontakt befindet.In a second advantageous embodiment of the above embodiment that points further from the carrier removed second major surface a microstructure. This is subordinate one for the generated radiation permeable Cladding layer or a cladding layer sequence consisting of several layers exists and is provided with the second current spreading layer. This current spreading layer in this case has at least one recess or a window such that the cladding layer sequence is in the range the recess or window not from the current spreading layer is covered. The recess is of a contact surface for electrical contact at least partially filled, the with the cladding layer sequence and the current spreading layer in contact.

Die Kontaktfläche ist vorteilhafterweise metallisch und hat bezüglich des Übergangs zur Mantelschichtenfolge im Falle einer in Vorwärtsrichtung anliegenden Spannung eine so hohe Potentialbarriere (z.B. eine Schottky-Barriere), dass nahezu der ganze Strom von der Kontaktfläche in die lateral angrenzende Stromaufweitungsschicht und von dort über die Mantelschicht in die aktive Zone eintritt. Dadurch gelangt nur ein geringer Stromanteil in den Bereich der aktiven Zone, der unter der Kontaktfläche liegt, und es wird in diesem Bereich nur eine verglichen mit der restlichen aktiven Zone geringe Strahlung erzeugt. Daher wird die Absorption der erzeugten Strahlung in der Kontaktfläche verringert. Weitergehend kann eine Mikrostruktur oder eine Mantelschicht(enfolge) der oben genannten Art auch auf der dem Träger zugewandten Seite der Halbleiterschichtenfolge ausgebildet sein.The contact area is advantageously metallic and has with respect to the transition to the cladding layer sequence in the case of a forward direction applied voltage such a high potential barrier (e.g., a Schottky barrier), that almost all the current from the contact surface to the laterally adjacent Stromaufweitungsschicht and from there on the cladding layer in the active zone occurs. As a result, only a small proportion of electricity passes into the area of the active zone that lies below the contact area, and only one is compared to the rest in this area active zone generates low levels of radiation. Therefore, the absorption becomes reduces the generated radiation in the contact area. Proceeding may be a microstructure or a cladding layer (enfolge) of the above mentioned type also on the side facing the carrier of the semiconductor layer sequence be educated.

Ein erfindungsgemäßen Herstellungsverfahren für ein strahlungemittierendes Halbleiterbauelement mit einem Halbleiterkörper, der eine erste Hauptfläche, eine zweite Hauptfläche und eine Halbleiterschichtenfolge mit einer elektromagnetische Strahlung erzeugenden aktiven Zone umfasst, wobei die Halbleiterschichtenfolge zwischen der ersten und der zweiten Hauptfläche angeordnet ist, weist folgende Schritte auf:

– Aufwachsen der Halbleiterschichtenfolge auf einem Substrat;
– Aufbringen einer strahlungsdurchlässigen Stromaufweitungsschicht auf die erste Hauptfläche;
– Ablösen des Substrats;
– Aufbringen einer strahlungsdurchlässigen Stromaufweitungsschicht auf die zweite Hauptfläche.

A manufacturing method according to the invention for a radiation-emitting semiconductor component having a semiconductor body, which comprises a first Main surface, a second main surface and a semiconductor layer sequence comprising an electromagnetic radiation generating active zone, wherein the semiconductor layer sequence is arranged between the first and the second main surface comprises the following steps:

Growing the semiconductor layer sequence on a substrate;
- applying a radiation-transmissive current spreading layer to the first major surface;
- detachment of the substrate;
- Applying a radiation-transmissive current spreading layer on the second major surface.

Die Aufzählung der Schritte ist hierbei nicht als Festlegung auf eine bestimmte Reihenfolge zu verstehen.The enumeration The steps here are not intended to be specific Order to understand.

Bevorzugt wird die Halbleiterschichtenfolge epitaktisch aufgewachsen. Das Substrat kann mittels eines geeigneten Verfahrens, wie zum Beispiel eines Ätzprozesses oder mechanischer Belastung, entfernt werden. Die Stromaufweitungsschichten enthalten bevorzugt ein TCO, besonders bevorzugt ZnO und/oder SnO.Prefers the semiconductor layer sequence is grown epitaxially. The Substrate may be prepared by a suitable method, such as an etching process or mechanical stress, be removed. The current spreading layers preferably contain a TCO, more preferably ZnO and / or SnO.

Zur Verminderung des Schichtwiderstandes ist es vorteilhaft, mindestens eine Stromaufweitungsschicht mit Al, Ga, In, Ce, Sb und/oder F zu dotieren.to Reduction of the sheet resistance, it is advantageous, at least a current spreading layer with Al, Ga, In, Ce, Sb and / or F. dope.

Weitere Ausgestaltungen des dargestellten Verfahrens ergeben sich durch die nachfolgend beschriebenen Schritte, die an geeigneter Stelle in obiges Verfahren eingegliedert werden können. Insbesondere können dabei auch manche Schritte auf beiden Seiten der Halbleiterschichtenfolge durchgeführt werden.Further Embodiments of the illustrated method are given by the steps described below, where appropriate can be incorporated in the above method. In particular, you can do this also some steps on both sides of the semiconductor layer sequence be performed.

In einer bevorzugten Ausgestaltung des Verfahrens wird auf die Stromaufweitungsschicht auf der ersten Hauptfläche eine Spiegelschicht, die bevorzugt Au, Ag, Al, und/oder Pt enthält, aufgebracht.In A preferred embodiment of the method is applied to the current spreading layer on the first main surface a mirror layer which preferably contains Au, Ag, Al, and / or Pt.

Der Halbleiterkörper kann nachfolgend, vorzugsweise über die Spiegelschicht, auf einem Träger befestigt werden, wobei die Befestigung bevorzugt mittels einer Lotmetallisierung erfolgt.Of the Semiconductor body can subsequently, preferably over the mirror layer, mounted on a support be, with the attachment preferably by means of a Lotmetallisierung he follows.

Weiterhin kann mindestens eine Hauptfläche mit einer Mikrostruktur zur Störung der Totalreflexion von der in der aktiven Zone erzeugten Strahlung an dieser Hauptfläche versehen werden.Farther can use at least one main surface a microstructure to the fault the total reflection from the radiation generated in the active zone on this main surface be provided.

Ferner wird in einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung des Verfahrens eine Mantelschicht oder eine Mantelschichtenfolge, die zwischen einer Stromaufweitungsschicht und der Halbleiterschichtenfolge angeordnet ist, aufgebracht. In die der Mantelschicht nächstliegende Stromaufweitungsschicht kann eine Ausnehmung eingebracht werden, die mit Vorzug zumindest teilweise von einer Kontaktfläche zur elektrischen Kontaktierung des strahlungemittierenden Halbleiterbauelements ausgefüllt wird. Die Ausnehmung wird bevorzugt so gebildet, dass die Stromaufweitungsschicht in dem Bereich der Ausnehmung vollständig entfernt ist.Further is in a further preferred embodiment of the method a cladding layer or a cladding layer sequence between a current spreading layer and the semiconductor layer sequence is upset. In which the cladding layer nearest Stromaufweitungsschicht can a recess are introduced, the preference at least partially from a contact surface to electrical contacting of the radiation-emitting semiconductor device filled out becomes. The recess is preferably formed such that the current spreading layer is completely removed in the region of the recess.

Ist keine Ausnehmung vorgesehen, kann eine Kontaktfläche auf die weiter vom Träger entfernte Stromaufweitungsschicht aufgebracht werden.is no recess provided, a contact surface on the farther away from the carrier Stromaufweitungsschicht be applied.

Besonders bevorzugt wird das dargestellte Verfahren zur Herstellung der im Anspruch 1 und den abhängigen Ansprüchen beschriebenen Halbleiterbauelemente benutzt.Especially preference is given to the illustrated method for the preparation of the im Claim 1 and the dependent claims described semiconductor devices used.

Weitere Merkmale, Vorteile und Zweckmäßigkeiten der Erfindung ergeben sich aus den Beschreibungen der folgenden Ausführungsbeispiele in Verbindung mit den folgenden Figuren.Further Features, benefits and benefits The invention will be apparent from the descriptions of the following embodiments in conjunction with the following figures.

1 zeigt eine schematische Schnittansicht eines ersten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen strahlungemittierenden Halbleiterbauelements; 1 shows a schematic sectional view of a first embodiment of a radiation-emitting semiconductor device according to the invention;

2 zeigt eine schematische Schnittansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen strahlungemittierenden Halbleiterbauelements; 2 shows a schematic sectional view of a second embodiment of a radiation-emitting semiconductor device according to the invention;

3 zeigt eine schematische Schnittansicht eines dritten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen strahlungemittierenden Halbleiterbauelements; 3 shows a schematic sectional view of a third embodiment of a radiation-emitting semiconductor device according to the invention;

4 zeigt in den 4A bis 4D eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung eines strahlungemittierenden Halbleiterbauelements, anhand von vier Zwischenschritten. 4 shows in the 4A to 4D a schematic representation of an embodiment of a method according to the invention for producing a radiation-emitting semiconductor device, based on four intermediate steps.

Gleichartige und gleich wirkende Elemente besitzen in den Figuren gleiche Bezugszeichen.similar and like elements have the same reference numerals in the figures.

In 1 ist eine schematische Schnittansicht eines ersten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen strahlungemittierenden Halbleiterbauelements dargestellt. Auf einem GaAs-Träger 1 ist eine Spiegelschicht 2 aus Au und auf dieser eine erste Stromaufweitungsschicht 3 angeordnet, die ZnO und Al, zum Beispiel in der Zusammensetzung Al_0,02Zn_0,98O, enthält. Diesen Schichten nachgeordnet ist ein Halbleiterkörper mit einer Halbleiterschichtenfolge 4, welche In_xGa_yAl_1–x–yP mit 0≤x≤1, O≤y≤l und x+y≤1 enthält. Die Halbleiterschichtenfolge 4 weist eine erste Hauptfläche 5, eine oder mehreren Halbleiterschichten eines ersten Leitungstyps 6, eine Strahlung erzeugenden aktiven Zone 7, eine oder mehreren Halbleiterschichten eines zweiten Leitungstyps 8 und eine zweite Hauptfläche 9 auf. Auf der zweiten Hauptfläche 9 ist eine zweite Stromaufweitungsschicht 10 angeordnet, die SnO und Sb zum Beispiel in der Zusammensetzung Sb_0,2Sn_0,98O enthält. Die Schichten 6 und 8 sind p- beziehungsweise n-leitend und weisen eine jeweilige Gesamtschichtdicke von beispielsweise 200nm auf.In 1 is a schematic sectional view of a first embodiment of a radiation-emitting semiconductor device according to the invention shown. On a GaAs support 1 is a mirror layer 2 Au and on this a first current spreading layer 3 containing ZnO and Al, for example, in the composition Al _0.02 Zn _0.98 O contains. Subordinate to these layers is a semiconductor body with a semiconductor layer sequence 4 which contains In _x Ga _y Al _1-x-y P with 0≤x≤1, O≤y≤l and x + y≤1. The semiconductor layer sequence 4 has a first main area 5 , one or more semiconductor layers of a first conductivity type 6 , a radiation generating active zone 7 , one or more semiconductor layers of a second conductivity type 8th and a second major surface 9 on. On the second main surface 9 is a second current spreading layer 10 which contains SnO and Sb, for example, in the composition Sb _0.2 Sn _0.98 O. The layers 6 and 8th are p- or n-conductive and have a respective total layer thickness of, for example, 200 nm.

Die Halbleiterschichtenfolge 4 ist durch Epitaxie auf einem Aufwachssubstrat aus GaAs hergestellt, das nach dem Aufbringen der Spiegelschicht 2 abgelöst wurde. Die Kombination aus der Spiegelschicht 2 und der Stromaufweitungsschicht 3 dient als hocheffizienter Spiegelkontakt zur homogenen Stromeinbringung in die Halbleiterschichtenfolge 4. Dadurch wird die Absorption der Strahlung in dem Träger 1 verringert und in Kombination mit der zweiten Stromaufweitungsschicht 10 auf der zweiten Hauptfläche 9 ein sehr homogener Stromeintrag über beide Hauptflächen 5 und 9 in die Halbleiterschichtenfolge 4 und besonders in die aktive Zone 7 gewährleistet. Es entsteht somit eine aktive Zone 7 hoher Güte, in der lateral gleichmäßig Strahlung erzeugt wird.The semiconductor layer sequence 4 is made by epitaxy on a growth substrate of GaAs, which is after the application of the mirror layer 2 was replaced. The combination of the mirror layer 2 and the current spreading layer 3 serves as a highly efficient mirror contact for homogeneous current injection into the semiconductor layer sequence 4 , This will absorb the radiation in the carrier 1 reduced and in combination with the second current spreading layer 10 on the second main surface 9 a very homogeneous current input over both main surfaces 5 and 9 in the semiconductor layer sequence 4 and especially in the active zone 7 guaranteed. This creates an active zone 7 high quality, in the laterally even radiation is generated.

Die geringen Schichtdicken der Halbleiterschichtenfolgen 6 und 8 erlauben einen kürzeren Herstellungsprozess des Halbleiterkörpers und verringern die Absorption freier Ladungsträger sowie der erzeugten Strahlung in diesen Schichten. Die Schichtdicken sind nach unten dadurch begrenzt, dass sie eine Diffusion von Fremdatomen aus den angrenzenden Stromaufweitungsschichten in die aktive Zone verhindern sollen, ihre Dicke groß genug für eine mögliche Ein- oder Aufbringung einer Mikrostruktur ist und/oder die Ladungsträger möglichst lange in der aktiven Zone verweilen.The small layer thicknesses of the semiconductor layers follow 6 and 8th allow a shorter manufacturing process of the semiconductor body and reduce the absorption of free charge carriers and the generated radiation in these layers. The layer thicknesses are limited downwards in that they are intended to prevent diffusion of impurities from the adjoining current spreading layers into the active zone, their thickness is large enough for possible application or deposition of a microstructure, and / or the charge carriers remain in the active zone for as long as possible linger.

Die Kombination aus zwei Stromaufweitungsschichten 3 und 10 bewirkt eine Erhöhung des Gesamtwirkungsgrades, der durch die Spiegelschicht 2 und die dünnen Schichten verschiedener Leitungstypen 6 und 8 noch weiter gesteigert wird.The combination of two current spreading layers 3 and 10 causes an increase in the overall efficiency, by the mirror layer 2 and the thin layers of different conductivity types 6 and 8th is further increased.

2 zeigt eine schematische Schnittansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen strahlungemittierenden Halbleiterbauelements, das im wesentlichen mit dem in 1 skizzierten Aufbau übereinstimmt. Im Unterschied dazu ist die Spiegelschicht 2 über eine Lotmetallisierung 11 auf dem Träger befestigt und so mit diesem elektrisch leitend verbunden. Weiterhin ist die zweite Hauptfläche 9 mit einer Mikrostruktur 12 versehen, die beispielsweise mittels des oben erwähnten Verfahrens mit einer metallischen Maskenschicht hergestellt wurde. Dies stört die Totalreflexion und erhöht damit den Auskoppelwirkungsgrad. 2 shows a schematic sectional view of a second embodiment of a radiation-emitting semiconductor device according to the invention, which substantially with the in 1 sketched construction matches. In contrast, the mirror layer is 2 about a solder metallization 11 attached to the carrier and thus electrically connected to this. Furthermore, the second major surface 9 with a microstructure 12 provided for example by the above-mentioned method with a metallic mask layer. This disturbs the total reflection and thus increases the decoupling efficiency.

Ferner ist auf der zweiten Stromaufweitungsschicht 10 eine Kontaktfläche 13 zur elektrischen Kontaktierung angeordnet, die auf ihrer der Halbleiterschichtenfolge 4 zugewandten Seite bezüglich der in der aktiven Zone 7 reflektierend sein kann, was nicht explizit gezeigt ist. Die Kontaktfläche 13 hat eine geringere laterale Ausdehnung als die Stromaufweitungsschichten 3, 10 und/oder die Halbleiterschichtenfolge 4. Die Absorption der erzeugten Strahlung in der Kontaktfläche 13 wird so reduziert, da eine vermehrte Strahlungserzeugung in dem Bereich der aktiven Zone 7, der von der absorbierenden Kontaktfläche 13 abgeschattet wird, vermieden wird. Eine Verspiegelung der Unterseite der Kontaktfläche 13 trägt weiter zur Verminderung der Absorption in der Kontaktfläche 13 bei. Insgesamt wird also der Auskoppelwirkungsgrad im Gegensatz zu dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel weiter erhöht.Further, on the second current spreading layer 10 a contact surface 13 arranged for electrical contacting, on their the semiconductor layer sequence 4 facing side with respect to in the active zone 7 can be reflective, which is not explicitly shown. The contact surface 13 has a smaller lateral extent than the current spreading layers 3 . 10 and / or the semiconductor layer sequence 4 , The absorption of the generated radiation in the contact area 13 is reduced because of increased radiation generation in the area of the active zone 7 that of the absorbent contact surface 13 is shaded, is avoided. A mirroring of the underside of the contact surface 13 further contributes to the reduction of absorption in the contact surface 13 at. Overall, therefore, the Auskoppelwirkungsgrad in contrast to the in 1 illustrated embodiment further increased.

In 3 ist eine schematische Schnittansicht eines dritten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen strahlungemittierenden Halbleiterbauelements dargestellt. Der prinzipielle Aufbau entspricht wieder dem in 2 gezeigten. Im Unterschied hierzu ist zwischen der Stromaufweitungsschicht 10 und der zweiten Hauptfläche 9 eine Mantelschicht 14 angeordnet. Zudem erfolgt die elektrische Kontaktierung durch eine Kontaktfläche 13, die in einer Ausnehmung 15 der Stromaufweitungsschicht 10 angeordnet ist und mit der Stromaufweitungsschicht 10 und der elektrisch leitenden Mantelschicht 14 in unmittelbarem Kontakt steht. Die elektrischen Kontakte zwischen diesen Schichten sind so hergestellt, dass der Strom von der Kontaktfläche 13 aus hauptsächlich über die Stromaufweitungs- 10 und nachfolgend die Mantelschicht 14 in die Halbleiterschichtenfolge 4 und die aktive Zone 7 gelangt. Der Kontakt zwischen der Mantelschicht 14 und der Kontaktfläche 13 weist hierbei eine ausreichend hohe Potentialbarriere (zum Beispiel eine Schottky-Barriere) auf, die verhindert, dass der Strom direkt von der Kontaktfläche 13 über die Mantelschicht 14 in die Halbleiterschichtenfolge 4 gelangt oder einen Stromfluß über diesen Pfad zumindest reduziert.In 3 is a schematic sectional view of a third embodiment of a radiation-emitting semiconductor device according to the invention shown. The basic structure corresponds again to the in 2 . shown In contrast, between the current spreading layer 10 and the second major surface 9 a cladding layer 14 arranged. In addition, the electrical contact is made by a contact surface 13 in a recess 15 the current spreading layer 10 is arranged and with the current spreading layer 10 and the electrically conductive cladding layer 14 is in direct contact. The electrical contacts between these layers are made so that the current flows from the contact surface 13 mainly from the current expansion 10 and subsequently the cladding layer 14 in the semiconductor layer sequence 4 and the active zone 7 arrives. The contact between the cladding layer 14 and the contact surface 13 This has a sufficiently high potential barrier (for example, a Schottky barrier), which prevents the current directly from the contact surface 13 over the cladding layer 14 in the semiconductor layer sequence 4 passes or at least reduced a current flow over this path.

Die Mantelschicht 14 ist vorzugsweise für die erzeugte Strahlung durchlässig und enthält beispielsweise Al_xGa₁__xAs_yP_1–x–y mit 0≤x≤1 und 0≤y≤1. Eine derartige Kontaktierung bewirkt, dass verglichen mit dem in 2 dargestellten Ausführungsbeispiel ein geringerer Stromanteil in den Bereich der aktiven Zone 7 injiziert wird, der von der Kontaktfläche 13 abgeschattet wird. Damit wird in diesem Bereich eine vergleichsweise geringe Strahlungsleistung erzeugt, so dass in der Kontaktfläche 13 nur eine entsprechend geringe Strahlungsmenge absorbiert wird. Verglichen mit dem in 2 dargestellten Gegenstand wird hiermit der Auskoppelwirkungsgrad weiter erhöht.The coat layer 14 is preferably transparent to the generated radiation, and example includes Al _x Ga ₁ _ _x As _y P _1-x-y with 0≤x≤1 and 0≤y≤1. Such contacting causes compared with the in 2 illustrated embodiment, a smaller proportion of current in the region of the active zone 7 is injected by the contact surface 13 is shadowed. Thus, a comparatively low radiation power is generated in this area, so that in the contact area 13 only a correspondingly small amount of radiation is absorbed. Compared with in 2 presented counter stand hereby the decoupling efficiency is further increased.

In den 4a bis 4d ist ein eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung eines strahlungemittierenden Halbleiterbauelements mit hohem Gesamtwirkungsgrad anhand von vier Zwischenschritten gezeigt.In the 4a to 4d is a schematic representation of an embodiment of a method according to the invention for producing a radiation-emitting semiconductor device with high overall efficiency shown by four intermediate steps.

In 4a ist eine Halbleiterschichtenfolge 4 dargestellt, die epitaktisch auf einem Substrat 16, beispielsweise aus GaAs, aufgewachsen wurde. Die Halbleiterschichtenfolge 4 bildet einen Halbleiterkörper, der eine erste Hauptfläche 5, eine Schicht eines ersten Leitungstyps 6 (z.B. p-leitend), eine elektromagnetische Strahlung erzeugende aktive Zone 7, eine Schicht eines zweiten Leitungstyps 8 (z.B. n-leitend) und eine zweite Hauptfläche 9 umfasst. Die Dicken der Schichten 6 und 8 betragen jeweils 200nm. Die Halbleiterschichtenfolge 4 basiert beispielsweise auf In_xGa_yAl_1–x–yP mit 0≤x≤, 0≤y≤1 und x+y≤1.In 4a is a semiconductor layer sequence 4 shown epitaxially on a substrate 16 , for example, GaAs grown. The semiconductor layer sequence 4 forms a semiconductor body having a first major surface 5 , a layer of a first conductivity type 6 (eg p-type), an electromagnetic radiation generating active zone 7 , a layer of a second conductivity type 8th (eg, n-type) and a second major surface 9 includes. The thicknesses of the layers 6 and 8th amount to 200nm each. The semiconductor layer sequence 4 is based, for example, on In _x Ga _y Al ₁ -x-y P where 0≤x≤, 0≤y≤1 and x + y≤1.

In 4b wird auf die erste Hauptfläche 5 eine Stromaufweitungsschicht 3 aus Al_0,02Zn_0,98O aufgesputtert. Diese wird durch Aufdampfen oder Sputtern mit einer Spiegelschicht 2 aus Au versehen. Nachfolgend wird das Substrat 16 entfernt und die Spiegelschicht 2 wie in 4c gezeigt mittels einer Lotmetallisierung 11 auf einem Träger 1 aus vorzugsweise GaAs befestigt, mit dem die Spiegelschicht 2 dadurch elektrisch leitend verbunden ist. Ferner wird in die zweite Hauptfläche 9, die jetzt nicht mehr mit dem Substrat 16 verbunden ist, auf geeignete Weise eine Mikrostruktur 12 auf- oder eingebracht, die die Totalreflexion an dieser Fläche stört.In 4b becomes the first major surface 5 a current spreading layer 3 sputtered from Al _0.02 Zn _0.98 O. This is done by vapor deposition or sputtering with a mirror layer 2 made of Au. Below is the substrate 16 removed and the mirror layer 2 as in 4c shown by means of a solder metallization 11 on a carrier 1 preferably made of GaAs attached, with which the mirror layer 2 characterized electrically connected. Further, in the second main surface 9 that are no longer with the substrate 16 is suitably connected to a microstructure 12 up or introduced, which disturbs the total reflection at this surface.

Nachfolgend wird auf die Hauptfläche 9 mit der Mikrostruktur 12 eine weitere Stromaufweitungsschicht 10, die Sb_0,02Sn_0,98O enthält, gesputtert, welche in 4d in einem letzten Verfahrensschritt mit einer Kontaktfläche 13 zur elektrischen Kontaktierung des strahlungemittierenden Halbleiterbauelements versehen wird.Below is on the main surface 9 with the microstructure 12 another current spreading layer 10 which contains Sb _0.02 Sn _0.98 O, sputtered into which 4d in a last process step with a contact surface 13 is provided for electrical contacting of the radiation-emitting semiconductor device.

Die Beschreibung der Erfindung anhand der Ausführungsbeispiele ist nicht als eine Beschränkung der Erfindung auf diese anzusehen. Vielmehr umfasst die Erfindung alle Kombinationen von Merkmalen, die in den Ausführungsbeispielen, der sonstigen Beschreibung oder den Patentansprüchen genannt sind, auch wenn diese Kombinationen nicht Gegenstand eines Patentanspruchs sind.The Description of the invention with reference to the embodiments is not as a restriction of the invention to look at this. Rather, the invention includes all combinations of features that in the embodiments, the other description or the patent claims, even if these combinations are not the subject of a claim.

Claims

A radiation-emitting semiconductor component having a semiconductor body, comprising a first main surface ( 5 ), a second main surface ( 9 ) and a semiconductor layer sequence ( 4 ) with an electromagnetic radiation generating active zone ( 7 ), wherein the semiconductor layer sequence ( 4 ) between the first and second major surfaces ( 5 . 9 ), characterized in that - a first current spreading layer ( 3 ) on the first main surface ( 5 ) and with the semiconductor layer sequence ( 4 ) is electrically connected; That a second current spreading layer ( 10 ) on the second main surface ( 9 ) and with the semiconductor layer sequence ( 4 ) is electrically connected;

A radiation-emitting semiconductor component according to claim 1, characterized in that at least one of the two main surfaces ( 5 . 9 ) with the current spreading layers ( 3 . 10 ) a microstructure ( 12 ) having

A radiation-emitting semiconductor component according to claim 1 or 2, characterized in that at least one of the current spreading layers ( 3 . 10 ) contains a permeable to the generated radiation material.

Radiation-emitting semiconductor component according to one of Claims 1 to 3, characterized in that both current spreading layers ( 3 . 10 ) contain a material permeable to the generated radiation.

Radiation-emitting semiconductor device according to Claim 3 or 4, characterized in that this radiation-transparent material contains an oxide.

Radiation-emitting semiconductor device according to Claim 5, characterized in that the oxide is a metal oxide is

Radiation-emitting semiconductor device according to one of the claims 3 to 6, characterized in that the radiation-transparent material ITO and / or InO.

Radiation-emitting semiconductor device according to one of the claims 3 to 6, characterized in that the radiation-transmissive material ZnO contains.

Radiation-emitting semiconductor device according to one of the claims 3 to 6, characterized in that the radiation-transparent material SnO contains.

Radiation-emitting semiconductor component according to one of Claims 1 to 9, characterized in that at least one of the current spreading layers ( 3 . 10 ) Al, Ga, In, Ce, Sb and / or F.

A radiation-emitting semiconductor component according to any one of claims 1 to 10, characterized in that on at least one of the current spreading layers ( 3 . 10 ) a mirror layer ( 2 ) is arranged.

A radiation-emitting semiconductor component according to claim 11, characterized in that the mirror layer ( 2 ) on the semiconductor layer sequence ( 4 ) facing away from the Stromaufweitungsschicht ( 3 ) is arranged.

A radiation-emitting semiconductor component according to claim 11 or 12, characterized in that the mirror layer ( 2 ) is electrically conductive.

Radiation-emitting semiconductor component according to one of Claims 11 to 13, characterized in that the mirror layer ( 2 ) contains a metal.

Radiation-emitting semiconductor component according to one of Claims 11 to 14, characterized in that the mirror layer ( 2 ) Au, Ag, Al and / or Pt.

Radiation-emitting semiconductor component according to one of Claims 11 to 15, characterized in that the main surface ( 9 ) on the mirror layer ( 2 ) facing away from the semiconductor layer sequence ( 4 ) a microstructure ( 12 ) having.

Radiation-emitting semiconductor component according to one of Claims 1 to 16, characterized in that the semiconductor layer sequence ( 4 ) at least one n- and / or one p-type layer ( 6 . 8th ) contains.

A radiation-emitting semiconductor component according to claim 17, characterized in that the thickness of the n-type and / or the p-type layers ( 6 . 8th ) is in the range of a monolayer up to 1000 nm, before preferably less than 400 nm and is more preferably between 150 nm and 350 nm.

Radiation-emitting semiconductor device according to Claim 17 or 18, characterized in that the current spreading layer on the side of the p-type layer of the semiconductor layer sequence ZnO and preferably contains Al.

Radiation-emitting semiconductor device according to one of the claims 17 to 19, characterized in that the current spreading layer on the side of the n-type layer of the semiconductor layer sequence SnO and preferably contains Sb.

Radiation-emitting semiconductor component according to one of Claims 1 to 20, characterized in that the radiation-emitting semiconductor component is mounted on a support ( 1 ) is attached.

A radiation-emitting semiconductor component according to claim 21, characterized in that the carrier ( 1 ) Contains GaAs.

A radiation-emitting semiconductor component according to claim 21 or 22, characterized in that the radiation-emitting semiconductor component is produced by means of a solder metallization ( 11 ) is mounted on the carrier, preferably directly to the carrier ( 1 ) adjoins.

A radiation-emitting semiconductor component according to claims 11 and 23, characterized in that the solder metallization ( 11 ) on the mirror layer ( 2 ) is arranged.

A radiation-emitting semiconductor component according to any one of claims 1 to 24, characterized in that on a current spreading layer ( 10 ) a contact surface ( 13 ) is arranged for electrical contacting.

A radiation-emitting semiconductor component according to claim 25, characterized in that the contact surface ( 13 ) on the support ( 1 ) opposite side of the semiconductor layer sequence ( 4 ) is arranged.

A radiation-emitting semiconductor component according to claim 25 or 26, characterized in that the contact surface ( 13 ) on the semiconductor layer sequence ( 4 ) facing side has a generated radiation reflecting layer.

Radiation-emitting semiconductor component according to one of Claims 1 to 24, characterized in that at least one of the current spreading layers ( 3 . 10 ) a recess ( 15 ) having.

A radiation-emitting semiconductor component according to claim 28, characterized in that in the recess ( 15 ) an electrically conductive contact surface ( 13 ) is arranged.

Radiation-emitting semiconductor component according to claim 29, characterized in that the electrical contacting of the radiation-emitting semiconductor component via the contact surface ( 13 ) he follows.

Radiation-emitting semiconductor component according to claim 30, characterized in that on the semiconductor layer sequence ( 4 ) facing side of the current spreading layer ( 10 ) With the recess ( 15 ) and the contact surface ( 13 ) a cladding layer or a cladding layer sequence ( 14 ) sits.

Radiation-emitting semiconductor component according to claim 31, characterized in that the cladding layer or the cladding layer sequence ( 14 ) with respect to the contact surface ( 13 ) is so poorly electrically conductive that the current partially into the Stromaufweitungsschicht ( 10 ).

Radiation-emitting semiconductor component according to one of Claims 1 to 32, characterized in that the semiconductor layer sequence ( 4 ) a III-V semiconductor, preferably In _x Ga _y Al ₁ -x _-y P, where 0≤x≤1, 0≤y≤1 and x + y≤1, In _x Ga _y Al _1-x-y N, where 0≤x≤1, 0≤y≤1 and x + y≤1, or In _x Ga _y Al ₁ -x _-y As, where 0≤xs≤1, 0≤y≤1 and x + y ≤1.

Method for producing a radiation-emitting semiconductor component having a semiconductor body, comprising a first main surface ( 5 ), a second main surface ( 9 ) and a semiconductor layer sequence ( 4 ) with an electromagnetic radiation generating active zone ( 7 ), wherein the semiconductor layer sequence ( 4 ) between the first and second major surfaces ( 5 . 9 ), characterized by the steps, - growth of the semiconductor layer sequence ( 4 ) on a substrate ( 16 ); Application of a radiation-transmissive current spreading layer ( 3 ) on the first main surface ( 5 ); Detachment of the substrate ( 16 ); Application of a radiation-transmissive current spreading layer ( 10 ) on the second main surface ( 9 );

Method for producing a radiation-emitting semiconductor component according to Claim 34, characterized in that a mirror layer ( 2 ) on the current spreading layer on the first main surface ( 5 ) is applied and the semiconductor body preferably on the side with the mirror layer ( 2 ) on a support ( 1 ) is attached.

A method for producing a radiation-emitting semiconductor component according to claim 34 or 35, characterized in that the growth of the semiconductor layer sequence ( 4 ) epitaxially.

Method for producing a radiation-emitting semiconductor component according to one of Claims 34 to 36, characterized in that the current spreading layers ( 3 . 10 ) are applied by sputtering.

Method for producing a radiation-emitting semiconductor component according to one of Claims 35 to 37, characterized in that the mirror layer ( 2 ) is applied by sputtering or vapor deposition.

Method for producing a radiation-emitting semiconductor component according to one of Claims 34 to 38, characterized in that, prior to the application of the current spreading layers ( 3 . 10 ) a microstructure ( 12 ) in or on at least one of the main surfaces ( 5 . 9 ) is introduced or introduced.

Method for producing a radiation-emitting semiconductor component according to one of Claims 34 to 39, characterized in that between at least one current spreading layer ( 3 . 10 ) and the nearest main surface ( 5 . 9 ) a cladding layer sequence ( 14 ) is applied and that this a recess ( 15 ) into which the electrical contact surface ( 13 ) is introduced.