[发明专利]光电子半导体本体及其制造方法

说明书

本发明涉及一种光电子半导体本体以及一种用于制造光电子半导体本体的方法。

光电子半导体本体用于许多不同的照明应用中。尤其是当在小的空间上需要高的光产出时，光电子半导体本体是适合的。应用光电子半导体本体的例子在投影应用并且也在汽车领域中能找到，在那里尤其是应用在前灯中。

然而仍然需要提出光电子半导体本体，该半导体本体相对于传统的照明装置具有在同时较低的复杂性的情况下的改进的效率。

该任务通过根据独立权利要求的光电子半导体本体及其制造方法来解决。本发明的改进方案和扩展方案分别是从属权利要求的主题，它们的公开内容明确地结合到说明书中。

根据所提出的原理，在一个实施形式中光电子半导体本体包括基本上平面地设置的半导体层序列以及适于产生电磁辐射的有源层，其中该半导体层序列带有第一主侧和第二主侧。

有源层在此可以是pn结、双异质结构、单量子阱(SQW，single quantum well)或者多量子阱结构(MQW，multi quantum well)用于产生辐射。术语量子阱结构在此并未说明关于量子化维度方面的意义。其通常尤其是包括量子槽、量子线和量子点以及这些结构的任意组合。对于多量子阱结构的例子在出版物WO 01/39282、US 5,831,277、US 6,172,382和US 5,684,309中进行了描述，其公开内容通过引用结合于此。

在扩展方案中，第一主侧设置用于发射电磁辐射。此外，至少半导体层序列的有源层通过穿过有源层的沟被分成至少两个彼此电绝缘的有源部分层。换言之，沟将半导体层序列的有源层分开，由此构建半导体层序列中的彼此电绝缘的有源部分层。

此外，光电子半导体本体分别包括设置在第二主侧上的第一连接层和第二连接层，用于接触有源部分层。在此，术语“设置在第二主侧上的连接层”表示：第一连接层或第二连接层的至少一部分在从前侧到后侧的方向上跟随在半导体层序列之后。然而在此并不必要的是，第一连接层或第二连接层直接施加在半导体层序列的第二主侧上。第一连接层和第二连接层也不必完全覆盖半导体层序列的第二主侧。更确切地说，第一连接层和第二连接层至少部分地设置第二主侧上用于接触有源部分层。其因此与半导体层序列的第一主侧相比更靠近第二主侧。

根据本发明，分别接触至少两个电绝缘的有源部分层的第一连接层和第二连接层地彼此导电连接，使得有源部分层形成串联连接。

换言之，有源部分层的两个连接层彼此连接，使得有源部分层形成串联连接。

因此，光电子半导体本体划分成部分区域，这些部分区域在形成串联连接的情况下通过不同的连接层彼此电连接。由此实现的是，光电子半导体本体在工作中具有明显更低的电流。更确切地说，现在更多地将单个的有源部分区域彼此连接成串联连接。光电子半导体本体因此可以以电压驱动的方式在同时低的电流的情况下来馈电。由此例如可以通过相应的高电压源替代昂贵的驱动级以及大电流源，该高电压源更容易制造。通过划分成部分区域，因此可以以与划分相关地可选择的不同的电压来驱动该光电子半导体本体。

合乎目的，半导体本体单片地构建，即其仅仅包括一个本体，所有线路平面以及有源层集成在该本体中，并且在制造期间相继地实施。这允许在整个晶片上的大面积的制造，包括在共同的衬底上构建有源层和线路平面。

在一个扩展方案中，半导体本体是薄膜发光二极管芯片，尤其是半导体本体在其背侧上具有支承衬底。在一个扩展方案中，第一连接层和第二连接层至少局部地设置在半导体层序列和支承衬底之间。薄膜发光二极管芯片的特征在于如下特征的至少一个：

-在产生辐射的半导体层序列(该半导体层序列尤其是产生辐射的外延层序列)的朝着支承元件、尤其是朝着支承衬底的主面上，施加或者构建有反射层，其将半导体层序列中产生的电磁辐射的至少一部分反射回半导体层序列中；

-薄膜发光二极管芯片具有支承元件，其中该支承元件并不是其上外延地生长有半导体层序列的生长衬底，而是事后固定在半导体层序列上的单独的支承元件；

-半导体层序列具有在20μm或者更小的范围中的、尤其是在10μm或者更小的范围中的厚度；

-半导体层序列没有生长衬底。在此，“没有生长衬底”表示：可能用于生长的生长衬底被从半导体层序列去除或者至少被强烈地薄化。尤其是，其被薄化为使得其本身或者与外延层序列一起单独并非自由支承的。强烈薄化的生长衬底的所保留的剩余物尤其是不适于生长衬底的功能；以及