[发明专利]光电子半导体芯片,光电子器件和用于制造光电子器件的方法

说明书

本专利申请要求德国专利申请102007046337.7的优先权，其公开内容通过引用结合于此。

本申请涉及一种光电子半导体芯片，其带有半导体本体和施加在半导体本体上的导电的接触层。此外，本申请涉及一种光电子器件，其带有这种半导体芯片和支承体本体，以及涉及一种用于制造光电子器件的方法。

已公开了例如光发射二极管芯片形式、尤其是发光二极管芯片形式的开头所述类型的光电子半导体芯片。这种芯片通常具有金属接触电极形式的电接触层，这些接触层通常包括多个不同的彼此堆叠的金属层。这种接触层的厚度在已知的半导体芯片的情况下选择得足够大，使得接触层承受足够大的电流，该电流至少对应于所设计的工作电流。

在接触层太薄的情况下，当半导体芯片被施加以工作电流时，在接触层和半导体本体之间的电接触部或者接触层会被损毁或者显著地受到影响。

在光电子器件中，接触层通常借助接合线来与器件的电导体导电连接。

一个任务是，提出一种半导体芯片，其与传统的半导体芯片相比在技术上可以更为简单地并且用较小的费用开销来制造。此外，要提出一种光电子器件，在该光电子器件中可以以特别有利的方式集成有半导体芯片。同样要提出一种有利的用于制造这种光电子器件的方法。

提出了一种开头所述类型的光电子半导体芯片，其中接触层具有小于或等于1μm的厚度。在本申请的上下文中，层的厚度尤其是应当理解为垂直于层的主延伸平面测量的最大厚度。

附加地或者可替选地，接触层构建为使得其不是用作借助接合线来电连接的接合垫。

此外附加地或者可替选地，接触层构建为使得其在施加以针对半导体芯片设计的电工作电流时受到显著的影响。“影响”意味着：接触层本身或者在接触层和半导体本体之间的导电的接触部在对芯片施加以所设计的工作电流时变化，使得芯片的至少一个功率参数明显变差。例如，半导体芯片的总电阻和/或正向电压提高。例如，接触层薄地构建，以致其在施加以针对芯片设计的工作电流的情况下至少部分地熔化。

半导体芯片的一个扩展方案设计了：半导体芯片针对具有大于等于1A(直流电)的最大电流的工作而设计，而接触层并不能容易地承受这种最大电流。尤其是当接触层借助接合线来电连接时，接触层并不能承受这种工作电流。

此外附加地或者可替选地，接触层被施加在半导体本体的主侧上，该主侧在俯视图中具有x mm²的二维伸展。在俯视图中看，接触层具有ymm²的二维伸展。接触层的厚度小于或等于x/(y＊4)μm，优选小于或等于x/(y＊3)μm，特别优选小于或等于x/(y＊2.5)μm或者x/(y＊2)μm。

半导体芯片具有接触层，该接触层对于许多常见的应用并不是最佳的。另一方面，该半导体芯片由于较省事地构建的接触层而可以以较低的开销来制造。通过这种方式，特别是可以成本特别低廉地制造半导体芯片。

接触层尤其是金属导电的。

在半导体芯片的一个扩展方案中，接触层的厚度小于或等于0.7μm。光电子半导体芯片的另一扩展方案设计了，接触层具有小于或等于0.5μm的厚度。

在半导体芯片的一个附加的实施形式中，接触层施加到半导体本体的一侧上，电磁辐射在该侧上从半导体芯片耦合输出或者耦合输入到半导体芯片中。换言之，该接触层在该侧上并未覆盖半导体本体的整个自由的外表面。

在一个扩展方案中，接触层施加在半导体本体的主侧上并且覆盖总面积的小于或等于30％的面积，优选为总面积的小于或等于25％，并且特别优选为在该主面上的半导体本体的总面积的小于或等于20％。

在一个实施形式中，半导体芯片具有带有有源区的外延的半导体层序列。在半导体芯片的工作中，在有源区中产生和/或接收电磁辐射。

该半导体芯片尤其是一种光发射二极管芯片，其适于在其工作中发射电磁辐射。接触层尤其是设置在光发射二极管芯片的主发射侧上。

特别地在一个扩展方案中，半导体芯片的有源区基于III-V化合物半导体材料，譬如氮化物化合物半导体材料如InAlGaN。在另一实施形式中，半导体层序列基于II/VI化合物半导体材料。