[发明专利]半导体器件和用于制造半导体器件的方法

说明书

本专利申请要求德国专利申请102007041896.7的优先权，其公开内 容通过引用结合于此。

本发明涉及一种半导体器件，其具有：至少一个光学有源第一区域， 用于在至少一个发射方向上发射电磁辐射；和至少一个光学有源第二区 域，用于在所述至少一个发射方向上发射电磁辐射。

此外，本申请涉及一种用于制造半导体器件的方法。

带有光学有源区域的半导体器件普遍已知并且使用在许多应用中。尤 其是已知了将半导体二极管结构用作辐射源。为了能够实现高效的并且同 时平面的辐射源，已知的是将多个光学有源区域设置在共同的壳体中或者 设置在共同的基板上。例如在WO2006/012442A2中公开了一种带有壳体 的光电子器件，其中多个半导体芯片设置成线状的装置。在此，相邻的半 导体芯片彼此间具有距离。

本发明的任务是提出一种半导体器件，其实现了高的光学输出功率。 在此，该器件应具有高的封装密度或者辐射密度。此外，还要提出一种针 对这种半导体器件的制造方法。

该任务通过根据所附的权利要求的半导体器件和用于制造半导体器 件的方法来解决。半导体器件的改进方案和扩展方案在从属权利要求中进 行说明。权利要求的公开内容在此明确地通过引用结合于说明书中。

所基于的任务通过上述类型的半导体器件来解决，其特征在于，第一 区域设置在第一层中而第二区域设置在第二层中，其中第二层在发射方向 上设置在第一层之上并且具有与第一区域关联的第一穿通区域，该第一穿 通区域至少部分对于第一区域的电磁辐射是可透射的。特别地，发射方向 理解为第一区域和/或第二区域的主延伸平面的平面法线的方向。

通过带有第一光学有源区域的第一层与带有第二光学有源区域和穿 通区域的第二层的相叠设置，增大了有效地用于发射电磁辐射的面积，而 不增大各个光学有源区域。

根据一个扩展方案，第二层在第一穿通区域中具有至少一个凹处用于 让第一层的电磁辐射穿过。在穿通区域中的凹处能够实现第一层的电磁辐 射不受阻挡地通过第二层发射。

根据一个可替选的扩展方案，第二层在第一穿通区域中具有至少一种 透光的材料，例如透明的或者半透明的材料，用于让第一层的电磁辐射穿 过。通过使用透明的或者半透明的材料，第一层的电磁辐射至少部分穿过 第二层。透明的或者半透明的材料例如可以是铟锡氧化物(ITO)。

根据另一扩展方案，在第一层和第二层之间设置有金属材料构成的至 少一个中间层，其在与第一区域关联的第二穿通区域中具有至少一个凹 处。根据一个扩展方案，金属材料构建为用于将来自第一层和/或第二层、 尤其是来自第一区域和/或第二区域的热导出。可替选地或者附加地，该 金属材料可以用于制造至第一区域和/或第二区域的至少一个电接触部。 通过将金属材料使用在半导体器件中简化了光学有源区域的热接触或电 接触。

根据另一有利的扩展方案，第一穿通区域和第二区域在空间上相邻并 且形成相连接的发射区域。通过第二层的第一穿通区域和第二区域的相邻 的布置，在发射方向上形成了平面辐射源的印象。

根据另一扩展方案，至少第一层和第二层设置在共同的壳体中。根据 不同的扩展方案，壳体以热学方式或者以电学方式与第一层和/或第二层 耦合并且用作对第一区域和/或第二区域的散热器。可替选地或者附加地， 其可以用作对于第一区域和/或第二区域的至少一个连接接触部。

根据另一扩展方案，壳体包括光学元件，该光学元件以预先确定的方 式转换由第一区域和/或第二区域发射的电磁辐射，尤其是通过频率转换、 弯曲、折射和/或滤光来进行转换。通过将光学有源区域与光学元件组合 在共同的壳体中，提供了具有预先确定的光学特征的集成器件。

在一个改进方案中，壳体至少部分构建为透光的，尤其是至少部分构 建为透明的。以此方式，壳体本身用作光学元件。

根据另一有利的扩展方案，壳体在安装面上至少具有第一接触部和第 二接触部，并且此外构建为借助表面安装设置在支承体材料上。在壳体的 安装面上使用两个接触部能够实现半导体器件的表面安装。

根据另一扩展方案，第一区域和/或第二区域构建为无衬底的半导体 结构。通过将光学有源区域构建为无衬底的半导体结构，实现了特别薄的 层并且由此实现了特别薄的半导体器件。