具有扩大的有源区的构件及其制造方法技术

在此提供一种构件(10)，其具有半导体本体(2)、第一电极(3)和第二电极(4)，其中，半导体本体具有第一半导体层(21)、第二半导体层(22)和位于其之间的有源区(23)。第一电极设置为与第一半导体层电接触并且具有第一分布接片(30)，第一分布接片用于在第一半导体层中的均匀的电流分布。第二电极设置为与第二半导体层电接触并且具有第二分布接片(40)，第二分布接片用于在第二半导体层中的均匀的电流分布。第一和第二分布接片局部地相叠地布置在半导体本体的同一侧，其中，第一和第二分布接片在俯视图中局部地重叠并且仅在部分位置覆盖半导体本体。此外，第一分布接片在部分位置延伸穿过第二半导体层和有源区到达第一半导体层，其中，有源区在半导体本体与第一分布接片的重叠区域中仅在部分位置被去除。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有扩大的有源区的构件及其制造方法在此提供一种构件，尤其是诸如发光二极管半导体芯片之类的光电子半导体芯片。此外提出一种用于制造构件、尤其在此描述的构件的方法。为了构件、尤其发射辐射的构件的有效率的运行，希望在构件的半导体本体内的均匀的电流分布。为此可以使用金属的电流分布接片，尤其与透明的导电层结合使用。但这可能导致吸收损失，从而构件的效率降低。如果多个电流分布接片从半导体本体的同一侧与不同的半导体层导电地连接，则去除了布置在半导体层之间的有源区的多个部分，这进一步降低了构件的效率。本专利技术要解决的技术问题是，提供一种具有提高的效率和低的吸收损失的构件、尤其发射辐射的半导体芯片。另外的技术问题是提供一种可靠且有成本效率的用于制造一个或多个高效的构件(或称为器件或者元器件)、尤其此处描述的构件的方法。这些技术问题通过根据独立权利要求的构件以及通过关于独立权利要求描述的方法来解决。所述构件或所述方法的进一步设计是其它权利要求的技术方案。在此提供一种构件、尤其发射辐射的半导体芯片，该构件包括半导体本体。半导体本体具有有源区，该有源区尤其设置用于产生优选在紫外、可见或红外的光谱范围内的电磁辐射。有源区尤其布置在第一半导体层和第二半导体层之间，其中，第一半导体层和第二半导体层尤其在传导类型方面彼此不同。例如，有源区位于半导体本体的pn结或者说过渡区中。半导体本体尤其具有二极管结构。第一半导体层、第二半导体层和/或有源区可以构造为一层或多层。根据构件的至少一种实施方式，该构件具有第一电极和第二电极。第一电极设置为例如与第一半导体层电接触。第二电极设置为例如与第二半导体层电接触。尤其地，第一电极和第二电极布置在半导体本体的同一侧。例如，第一电极在构件的露出的表面上具有可从外部接近的第一连接盘(Anschlusspad)。第二电极可以在构件的同一露出的表面上具有可从外部接近的第二连接盘。通过第一连接盘和第二连接盘，构件可以是能与外部电接触的，也就是说，可以将构件与外部的电压源导电地连接。根据构件的至少一种实施方式，第一电极具有第一分布接片(Verteilungssteg)、例如第一电流分布接片。第一分布接片例如与第一连接盘导电地连接。例如，第一分布接片局部地与第一连接盘间接或直接地电接触。第一分布接片可以局部地与第一半导体层直接电接触。尤其地，第一分布接片在多个位置与第一半导体层电接触、例如直接电接触。第一分布接片优选设置用于载流子的横向分布，这些载流子在构件的运行中尤其通过第一连接盘被注入半导体本体中。因此，第一分布接片设置用于第一半导体层中的均匀的电流分布。第一电极可以具有多个这样的第一分布接片。这些第一分布接片例如构成尤其连续的第一分布结构，例如形式为接触指结构或接触框结构。在半导体本体的俯视图中，第一分布接片、尤其所有的第一分布接片或者整个第一分布结构或整个第一电极优选仅部分地覆盖半导体本体。根据构件的至少一种实施方式，半导体本体具有至少一个开口，该开口沿垂直方向延伸穿过第二半导体层和有源区到达第一半导体层。尤其地，开口延伸到第一半导体层中。半导体本体可以具有多个这样的开口，这些开口尤其彼此孤立地布置并且因此横向彼此间隔。垂直方向应理解为相对于有源区的主延伸面尤其垂直的方向。横向方向应理解为相对于有源区的主延伸面尤其平行延伸的方向。垂直方向和横向方向彼此大致正交。一个第一分布接片或多个第一分布接片可以局部地布置在一个或多个开口内并且局部地布置在一个或多个开口外。在一个或多个开口内，第一分布接片可以局部地直接邻接第一半导体层或者说与第一半导体层直接交界。第一分布接片可以部分或完全覆盖开口的侧壁。在开口内，第一分布接片构造有第一电极的金属化通孔，其中，该金属化通孔沿着横向方向延伸穿过第二半导体层和有源区进入第一半导体层中。为了使第一分布接片在开口内与第二半导体层和有源区电绝缘，绝缘层或绝缘层的至少一个局部区域可以沿横向方向布置在半导体本体和第一分布接片或金属化通孔之间。在开口外，第一分布接片在俯视图中可以侧向突伸超出开口。尤其地，第一分布接片设计为连续的或一体式。在开口外，绝缘层可以具有主区域，该主区域局部地沿垂直方向布置在第一分布接片和半导体本体之间。绝缘层的在开口内的局部区域和绝缘层的主区域尤其直接地彼此邻接。该局部区域和主区域可以由相同的材料或不同的材料构成。在半导体本体的俯视图中，第一分布接片可以与多个开口重叠。在相应的开口内，第一分布接片与第一半导体层电接触、尤其直接电接触。根据构件的至少一种实施方式，第二电极具有第二分布接片、例如第二电流分布接片。第二分布接片尤其与第二连接盘导电地连接。例如，第二分布接片局部地与第二连接盘直接电接触。尤其地，第二分布接片通过第二电极的连接层和接触层与第二半导体层导电地连接。连接层和/或接触层可以由辐射可透过的导电材料构成，例如由透明的导电的氧化物、例如ITO构成。第二分布接片可以直接或间接邻接接触层。连接层可以直接或间接邻接第二半导体层。绝缘层可以沿垂直方向局部地布置在接触层和连接层之间，该绝缘层局部地延伸到半导体本体的开口中并且因此覆盖开口的侧壁。绝缘层可以具有多个通孔，连接层通过这些通孔与接触层导电地连接。第二电极可以具有多个在此描述的第二分布接片。这些第二分布接片例如构成尤其连续的第二分布结构，例如形式为接触指结构或接触框结构。在半导体本体的俯视图中，这些第二分布接片、例如构成第二分布结构的所有第二分布接片仅部分地覆盖半导体本体。尤其地，第二分布接片设置用于在接触层、连接层内并且因此在第二半导体层内的均匀的电流分布。这些第二分布接片可以视作导电的印制线路，这些印制线路分布在连接层和/或接触层上并且尤其设置用于在接触层内的均匀的横向电流分布。第一分布接片也可以视作导电的印制线路，这些印制线路在多个位置与第一半导体层电接触。优选地，一个第二分布接片或多个第二分布接片由这样的材料构成，该材料的电阻小于连接层和/或接触层的材料的电阻。在此意义上，一个第二分布接片或多个第二分布接片设置用于载流子的横向分布，这些载流子在构件的运行中尤其通过第二连接盘被注入半导体本体中。具有多个第二分布接片、第二连接盘、连接层和/或接触层的第二电极在俯视图中可以完全覆盖或几乎完全覆盖半导体本体，例如覆盖半导体本体的主面或第二半导体层的表面的直至80％、90％、95％或99％。根据该构件的至少一种实施方式，第一分布接片和第二分布接片至少局部相叠地布置在半导体本体的同一侧，其中，第一分布接片和第二分布接片在半导体本体的俯视图中重叠。第一分布接片和第二分布接片尤其在其一个重叠区域中或多个重叠区域中位于构件的不同的垂直平面(vertikalenEbenen)上。在俯视图中，第一分布接片沿垂直方向大致布置在半导体本体和第二分布接片之间。第一分布接片和第二分布接片可以分别由辐射不可透过的材料构成，例如由金属、尤其相同的金属构成。在该构件的至少一种实施方式中，该构件具有半导体本体、第一电极和第二电极，其中，半导体本体具有第一半导体层、第二半导体本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种构件(10)，具有半导体本体(2)、第一电极(3)和第二电极(4)，其中，/n-半导体本体具有第一半导体层(21)、第二半导体层(22)和位于第一和第二半导体层之间的有源区(23)，/n-第一电极设置为与第一半导体层电接触并且具有第一分布接片(30)，该第一分布接片用于在第一半导体层中的均匀的电流分布，/n-第二电极设置为与第二半导体层电接触并且具有第二分布接片(40)，该第二分布接片用于在第二半导体层中的均匀的电流分布，/n-第一分布接片和第二分布接片至少局部相叠地布置在半导体本体的同一侧、在俯视图中重叠并且仅在部分位置覆盖半导体本体，/n-第一分布接片在部分位置延伸穿过第二半导体层和有源区到达第一半导体层，其中，有源区在半导体本体与第一分布接片的重叠区域中仅在部分位置被去除，并且/n-半导体本体具有开口(20)，其中，在俯视图中，第一分布接片和第二分布接片局部地在开口内重叠并且局部地在开口外重叠。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20181002 DE 102018124341.31.一种构件(10)，具有半导体本体(2)、第一电极(3)和第二电极(4)，其中，
-半导体本体具有第一半导体层(21)、第二半导体层(22)和位于第一和第二半导体层之间的有源区(23)，
-第一电极设置为与第一半导体层电接触并且具有第一分布接片(30)，该第一分布接片用于在第一半导体层中的均匀的电流分布，
-第二电极设置为与第二半导体层电接触并且具有第二分布接片(40)，该第二分布接片用于在第二半导体层中的均匀的电流分布，
-第一分布接片和第二分布接片至少局部相叠地布置在半导体本体的同一侧、在俯视图中重叠并且仅在部分位置覆盖半导体本体，
-第一分布接片在部分位置延伸穿过第二半导体层和有源区到达第一半导体层，其中，有源区在半导体本体与第一分布接片的重叠区域中仅在部分位置被去除，并且
-半导体本体具有开口(20)，其中，在俯视图中，第一分布接片和第二分布接片局部地在开口内重叠并且局部地在开口外重叠。


2.根据前述权利要求所述的构件(10)，该构件具有衬底(1)，所述半导体本体(2)在该衬底(1)上生长，其中，第一电极(3)和第二电极(4)相叠地布置在半导体本体的背离所述衬底的同一主面(2V)上。


3.根据前述权利要求所述的构件(10)，其中，所述衬底(1)是蓝宝石衬底。


4.根据前述权利要求中任一项所述的构件(10)，其中，所述开口(20)延伸穿过第二半导体层(22)和有源区(23)并且延伸到半导体层(21)中，其中，
-第一分布接片(30)在开口内构成金属化通孔(33)，
-开口的侧壁(20W)被绝缘层(5、51)覆盖，并且
-金属化通孔与半导体本体之间的横向距离(30D)刚好由开口内的绝缘层的单倍的层厚度(5D)给定。


5.根据前述权利要求所述的构件(10)，其中，所述开口(20)的侧壁(20W)与所述有源区(23)的主延伸平面形成90°±30°的角度。


6.根据前述权利要求中任一项所述的构件(10)，其中，
-所述半导体本体(2)具有多个横向间隔的开口(20)，这些开口分别延伸穿过第二半导体层(22)和有源区(23)到达第一半导体层(21)，
-多个第一分布接片(30)和多个第二分布接片(40)局部地构造在这些开口内并且局部地构造在这些开口外，并且
-所述多个第一分布接片构成第一分布结构，并且所述多个第二分布接片构成第二分布结构，其中，在半导体本体的俯视图中，第一分布结构的至少50％位于第二分布结构内，或者第二分布结构的至少50％位于第一分布结构内。


7.根据权利要求4至6中任一项所述的构件(10)，其中，第一分布接片(30)设计为反射辐射的并且沿垂直方向从开口(20)的底面经由侧壁(20W)延伸到绝缘层(5)的在开口外的主区域(50)的背离半导体本体(2)的表面上，其中，第一分布接片在俯视图中侧向突伸超出开口。


8.根据前述权利要求中任一项所述的构件(10)，其中，所述半导体本体(2)具有多个横向间隔的开口(20)，这些开口分别延伸穿过第二半导体层(22)和有源区(23)到达第一半导体层(21)，其中，第一分布接片(3...

【专利技术属性】
技术研发人员：L霍佩尔，
申请(专利权)人：欧司朗光电半导体有限责任公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE