光电子半导体器件和用于制造无机光电子半导体器件的方法技术

在光电子半导体器件(1)的至少一个实施形式中，该光电子半导体器件(1)包含支承体(2)和至少一个半导体层序列(3)。半导体层序列(3)具有至少一个有源层(30)。半导体层序列(3)此外被安置在支承体(2)上。此外，半导体器件(1)包含处于支承体(2)与半导体层序列(3)之间的金属镜(4)。支承体(2)和半导体层序列(3)在横向方向上突出于金属镜(4)。此外，金属镜(4)在横向方向上直接被透射辐射的封装层(5)围绕。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】光电子半导体器件和用于制造无机光电子半导体器件的方法本专利技术提出了一种光电子半导体器件。此外，还提出了一种用于制造无机光电子半导体器件的方法。要解决的任务在于说明一种具有高的光耦合输出效率的光电子半导体器件。另一要解决的任务在于说明一种用于制造这种光电子半导体器件的方法。根据光电子半导体器件的至少一个实施形式，该光电子半导体器件包含至少一个半导体层序列。优选的无机半导体层序列可以是发光管，是激光二极管或者是光电二极管。 优选地，半导体层序列是薄膜层序列，如在文献DE 102007004304A1中所说明的那样，该文献的在那里描述的半导体层序列和那里描述的制造方法方面的公开内容通过引用结合于此。半导体层序列包含一个或多个有源层。“有源”意味着，相应的层被构建来发射或者吸收电磁辐射。根据光电子半导体器件的至少一个实施形式，该光电子半导体器件包括支承体。 该支承体优选地被构建来支承并且以机械方式支撑半导体层序列。支承体尤其是刚性的、 在半导体器件的根据使用的工作中出现的载荷范围中抗弯曲的(biegestabil)固体。例如，支承体包括以下材料或者由以下材料构成如锗或者硅的半导体材料、如Cu、Ni、Ag或者Mo的金属或者如A1203、AlN或者SiNx的电绝缘材料。支承体可不同于半导体层序列的生长衬底。根据光电子半导体器件的至少一个实施形式，半导体层序列被安置在支承体上。 这意味着，在半导体层序列与支承体之间有一个或多个层，通过这些层保证在半导体层序列与支承体之间的增附和固定连接。尤其是在支承体的材料与半导体层序列之间没有直接接触。根据光电子半导体器件的至少一个实施形式，该光电子半导体器件包括金属镜。 该金属镜处于支承体与半导体层序列之间。优选地，整个金属镜被设置为使得其完全处于半导体层序列与支承体之间。金属镜构建来反射待由有源层发射或者待由有源层接收的辐射。金属镜意味着，该镜主要或者完全由金属或者金属合金制成。例如，金属镜是银镜。支承体与半导体层序列之间的电连接可通过优选导电的金属镜进行。金属镜可以与半导体层序列直接接触。金属镜尤其是包括诸如银的材料或由其制成，该材料在氧气或者水的影响下以化学方式被损害。特别是在湿气和/或电压的影响下，金属镜的材料、例如同样为银会易于迁移。根据光电子器件的至少一个实施形式，支承体和半导体层序列在横向方向上突出于金属镜。该横向方向例如是平行地沿着支承体的主延伸方向延伸的方向。尤其是，金属镜在每个横向方向上都不仅被支承体而且被半导体层序列突出。换言之，不仅支承体而且半导体层序列在横向方向上优选地在四周或在所有侧突出于金属镜。根据光电子半导体器件的至少一个实施形式，金属镜在横向方向上直接被对于待由半导体层序列发射或者待由其接收的辐射为透射的并且电绝缘或导电的封装层围绕。换言之，封装层的材料尤其是在四周直接邻接金属镜的材料，例如邻接金属镜的所有并不朝向支承体或者半导体层序列的边界面。在光电子半导体器件的至少一个实施形式中，该光电子半导体器件包含支承体和至少一个半导体层序列。半导体层序列具有至少一个有源层。半导体层序列此外被安置在支承体上。此外，半导体器件包含处于支承体与半导体层序列之间的金属镜。支承体和半导体层序列在横向方向上突出于金属镜。此外，金属镜在横向方向上直接被透射辐射并且电绝缘或导电的封装层围绕。通过如下方式，金属镜可以被保护不受(例如通过氧化)损害金属镜在横向方向上被封装层尤其是完全围绕，使得金属镜的朝向半导体层序列或者支承体的边界面没有暴露。金属镜的组成部分的迁移也可以(例如在半导体层序列的横向边界面上)通过封装层被阻止或者被强烈减少。通过使用透射辐射的封装层，在半导体器件中例如产生的辐射的耦合输出效率是可升高的，因为通过封装层基本上没有吸收辐射并且因为尤其是通过在封装层之下的其他层可以实现有效地反射辐射和使辐射转向。根据光电子半导体器件的至少一个实施形式，封装层的材料具有为最高10_5g/ (m2d)的针对水和/或氧气的特定扩散常数。该特定扩散常数在这种情况下尤其是根据 0. Iym的材料密度来计算。优选地，扩散常数最高为5X 10_6g/(m2d)、尤其是最高为10_6g/ (m2d)。通过封装层的这种材料，封装层的厚度可选择为小的。此外，封装层的这种材料可保证在半导体层序列的使用寿命之内可阻止金属镜的显著的侵蚀或者化学毁坏。根据光电子半导体器件的至少一个实施形式，封装层包括氧化硅、氧化铝和/或氧化锆或者尤其构成。同样，封装层可包括下列材料之一或者由其制成Ti02、HfO2, SnO2, SiC、Zr(SiO4)、Pb3(Si2O7)、Na(AlSiO4)、Si3N4, A1N、GaN0 其他透明的、抗潮湿的氧化物、碳化物和/或氮化物也可用于封装层。根据光电子半导体器件的至少一个实施形式，金属镜具有在IOOnm到200nm之间内、尤其是在IOOnm到150nm之间的厚度，其中包括边界值。根据光电子半导体器件的至少一个实施形式，封装层的厚度在20nm到IOOnm之间、尤其是在35nm到70nm之间，其中包括边界值。封装层的厚度在这种情况下尤其是要在平行于封装层的生长方向的方向上被测量。如果封装层具有生长在一起的多个部分区域， 则该厚度尤其是分别针对各个部分区域来确定，例如以直至各个部分区域在其上彼此邻接的接缝。根据光电子半导体器件的至少一个实施形式，该光电子半导体器件包括第二镜层，该第二镜层处于金属镜与支承体之间。第二镜层在这种情况下优选地直接邻接金属镜， 使得第二镜层的材料与金属镜的材料物理接触。第二镜层优选地是导电的并且例如同样由至少一种金属成型。第二镜层的材料例如是Cr或者Cr合金。第二镜层的其他可能材料是 Ti、Ti3N4、TiW、TiW(N)、Au、Pt、Pd和/或Ni。优选地，在湿气和/或氧气的影响下，第二镜层的材料并不易于迁移和侵蚀或者至少比封装层的材料较不强烈地易于迁移和侵蚀。根据光电子半导体器件的至少一个实施形式，第二镜层在横向方向上、优选地在四周突出于金属镜。同样优选地，第二镜层在横向方向上、尤其是在四周突出于封装层。第二镜层构建为尤其是反射通过封装层透射的、在有源层中产生的电磁辐射。换言之，射到封装层上的辐射至少部分地特定地通过封装层被透射，被第二镜层反射并且例如朝着半导体层序列的辐射穿透面偏转。该辐射穿透面例如是半导体层序列的背离支承体的边界面。根据光电子半导体器件的至少一个实施形式，该光电子半导体器件在背离支承体的透射穿透面上发射辐射的主要部分，例如发射多于50%或者多于80%。换言之，在半导体器件中产生的辐射的主辐射方面可以被取向为垂直于通过有源层的主延伸方向张成的平面，即尤其是垂直于支承衬底的其上施加有半导体层序列的侧，或者平行于半导体层序列的生长方向。根据光电子半导体器件的至少一个实施形式，封装层在横截面中U状地成形。U的腿部优选地背离金属镜，就是说，U的开放侧背离金属镜。换言之，通过封装层、尤其是在半导体层序列和支承体横向突出于金属镜的区域中形成一类沟槽。就是说，封装层紧贴半导体层序列和支承体或者第二镜层或者焊接连接层的突出于金属镜的区域以及紧贴金属镜的横向边界面，其中在突出区域中，空腔在垂直于横向方向的方向上被封装层本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢茨·赫佩尔，诺温·文马尔姆，
申请(专利权)人：欧司朗光电半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：