[发明专利]光电子半导体芯片

说明书

本发明涉及光电子半导体芯片。

本发明的一个目的是提供一种具有高输出效率并且可以更容易生产的辐射发射(radiation-emitting)半导体芯片。一个具体的目标是提供一种表面辐射的半导体芯片，该半导体芯片经由芯片的顶面发射从芯片输出的整个辐射功率中的大部分。进一步的目标是提供一种用于生产适合于辐射产生并且具有高输出效率的光电子半导体芯片的接触结构的简化方法。

在这种情况下，表述“顶面”应当优选地被理解为指的是背向半导体芯片的安装侧的半导体芯片的一侧，所述半导体芯片的安装侧用于将芯片安装在外部连接导体上。

这个目的通过一种半导体芯片来实现，其具有半导体主体，所述半导体主体包括半导体层序列和适合于产生辐射的活性区，并且所述光电子半导体芯片具有辐射可透过并且导电的接触层，所述接触层布置在所述半导体主体上并且导电地连接到所述活性区，其中所述接触层在所述半导体层序列中的阻挡层之上和所述半导体层序列中的连接层之上延伸，并且其中所述接触层经由所述连接层的连接区导电地连接到所述活性区。此外，所述目的通过一种用于生产光电子半导体芯片的接触结构的方法来实现，所述芯片适合于产生辐射，所述方法包括以下步骤：提供具有连接层和阻挡层的半导体层序列，其中所述阻挡层布置在所述连接层上；去除所述半导体层序列中的所述连接层的某些部位，从而暴露所述阻挡层，或者去除所述半导体层序列中的所述阻挡层的某些部位，从而暴露所述连接层；以及将辐射可透过并且导电的接触层施加到所述半导体层序列上，其中所述接触层既直接布置在所述连接层上又直接布置在所述阻挡层上。

根据本发明的光电子半导体芯片具有半导体主体，该半导体主体包括半导体层序列和适合于辐射产生的活性区。半导体芯片进而具有辐射可透过并且导电的接触层，该接触层布置在半导体主体上并且导电地连接到活性区。这个接触层在半导体层序列中的阻挡层之上和半导体层序列中的连接层之上延伸。在这种情况下，接触层经由连接层的连接区导电地连接到活性区。

与例如厚金属层的高度吸收的接触层相比，辐射可透过的接触层对于在活性区中产生的辐射具有较高的透射系数，优选地具有较高的透射。可以从半导体芯片输出的并且辐射通过接触层的辐射功率因此增加。

进而，与金属接触层相比，辐射可透过并且导电的接触层可以更加容易地用于电流散布。由于不需要在接触层中提供开口以便辐射穿过，所以电流可以在半导体主体的横向主要范围方向之上均匀地分布在接触层中，并且可以特别均匀地施加到半导体主体。具体地，接触层可以是没有任何切口的层，换言之可以是没有任何中断的连续层。

虽然可以经由连接层的连接区朝向活性区注入电荷载流子，但是阻挡层优选地被设计，使得与借助于接触层经由连接层注入电荷载流子相比，借助于接触层经由阻挡层向活性区的电荷载流子注入减少。

接触层优选地在阻挡区中邻接阻挡层，并且/或者在连接区中邻接连接层。具体地，阻挡层和连接层可以在面向接触层的一侧限制半导体主体。阻挡区优选地通过接触层和阻挡层的直接接触区来形成。连接区优选地通过接触层和连接层的直接接触区来形成。

在根据本发明的半导体芯片中，电流因此可以经由连接区适当地注入到半导体主体中，同时与经由连接区注入相比，经由阻挡层的电荷载流子注入大大减少。

因此可以借助于包括接触层、连接层和阻挡层的接触结构在预定区域中实现电荷载流子到半导体主体中的故意注入。借助于方便地具有到接触层的不同电接触特性的阻挡层的阻挡区和连接层的连接区，可以单独地限定这些区域。有益的是不需要用于限定接触区的额外设施，诸如电绝缘层之类，例如氮化硅层，这因此不是半导体主体的一部分而布置在半导体主体和接触层之间并且在某些部位开口以便形成到达半导体主体的电接触。

应当注意的是，具有还凭借它自己形成到达半导体主体的阻挡区和连接区两者的接触层的接触结构表示了独立的发明。

在优选的改进中，阻挡层和连接层被设计，使得对于经由阻挡层借助于接触层将电荷载流子注入到半导体主体中的阻挡，大于对于经由连接层借助于接触层将电荷载流子注入到半导体主体中的阻挡。特别地，阻挡层和连接层由预定材料或者由预定复合材料以相对于一个接触层的这种方式方便地形成。

作为例子，在这种情况下，接触层到连接层的电接触电阻小于接触层到阻挡层的电接触电阻。电荷载流子经由阻挡层注入到半导体主体中这样一来就可以特别有效地减少，而电荷载流子经由连接层注入与此同时相应地增加。