[发明专利]发射辐射的半导体芯片

说明书

本申请涉及一种发射辐射的半导体芯片。

本专利申请要求德国专利申请10 2008 059 580.2和10 2009 006 177.0的优选权，其公开内容通过引用结合于此。静电放电(electrostatic discharge，ESD)在发射辐射的半导体芯片譬如发光二极管中会导致损伤直至毁损。这种损伤的危险可以通过附加的二极管来避免，其中二极管的导通方向与发射辐射的半导体芯片的导通方向反并联地定向。在这种方法中，除了发射辐射的半导体芯片之外于是分别安装有至少一个另外的二极管，这会导致安装开销和位置需求提高以及与此相关的更高的制造成本。

任务在于提出一种发射辐射的半导体芯片，该发射辐射的半导体芯片对静电放电具有降低的灵敏性。此外，还要提出一种用于制造这种半导体芯片的简单且可靠的方法。

这些任务通过根据独立权利要求的发射辐射的半导体芯片或方法来解决。半导体芯片或方法的其他构型和适宜性是从属权利要求的主题。

根据一个实施形式，发射辐射的半导体芯片具有支承体和带有半导体层序列的半导体本体。在半导体本体中形成发射区域和(优选地与发射区域分开的)保护二极管区域。半导体层序列包括被设置用于产生辐射的有源区，该有源区被设置在第一半导体层与第二半导体层之间。第一半导体层被设置在有源区的背离支承体的侧上。发射区域具有至少一个凹进部，所述至少一个凹进部延伸穿过有源区。第一半导体层在发射区域中导电地与第一连接层相连，其中凹进部中的第一连接层从第一半导体层朝向支承体的方向延伸。第一连接层在保护二极管区域中与第二半导体层导电连接。

借助保护二极管区域形成保护二极管，该保护二极管在该实施形式中被集成到半导体芯片中、尤其是半导体本体中。不期望的、例如在截止方向上施加在半导体芯片上的发射区域的有源区上的电压可以通过保护二极管区域流出。于是，保护二极管区域尤其是可以实现ESD二极管的功能，并且与发射区域不同地不必用于产生辐射。通过保护二极管区域可以保护半导体芯片免受由于静电放电引起的损伤。

尤其是，该保护已经在安装半导体芯片之前例如在半导体芯片的壳体中或者在印刷电路板上存在。保护于是可以与附加的设置在半导体芯片之外的并且与其导电连接的保护二极管无关地实现。

发射区域和保护二极管区域优选地在制造时源自同一半导体层序列。于是可以省去沉积附加的半导体层，用于构建保护二极管区域。

适宜地，发射区域的有源区和保护二极管区域的有源区彼此间隔。

此外，发射区域和保护二极管区域优选地在横向方向上、即沿着半导体本体的半导体层的主延伸平面并排设置。发射区域和保护二极管区域于是可以是具有半导体层序列的半导体本体的在横向方向上并排设置的区域。

在一个优选的扩展方案中，在发射区域与保护二极管区域之间构建凹处，该凹处将半导体本体分成两个单独的、彼此横向分离的区域。

通过第一连接层，发射区域中的第一半导体层和保护二极管区域中的第二半导体层彼此导电连接，其中第一连接层优选地对第一半导体层和对第二半导体层分别形成欧姆接触部。

欧姆接触部在本申请的范围中尤其是被理解为如下电连接：该电连接的电流电压特性曲线线形地或者至少近似线性地走向。

半导体本体的第一半导体层和第二半导体层适宜地关于其导电类型彼此不同。例如，第一半导体层p导电地构建，而第二半导体层n导电地构建，或者反之亦然。

其中构建有源区的二极管结构这样以简单的方式来实现。

在一个优选的扩展方案中，发射区域和保护二极管区域关于其导通方向彼此反并联地连接。

此外，半导体芯片具有第一接触部和第二接触部。第一接触部和第二接触部可以分别设置用于外部电接触半导体芯片。优选地，发射区域和保护二极管区域分别导电地与第一接触部和第二接触部连接。于是可以省去附加的针对保护二极管区域的外部接触部。换言之，半导体芯片可以构建为没有附加的外部接触部，该附加的外部接触部与发射区域电绝缘并且仅与保护二极管区域导电相连。

在第一接触部与第二接触部之间在发射辐射的半导体芯片工作时存在的工作电压引起载流子从有源区的不同侧注入到有源区中。在那里，载流子可以复合用以发射辐射。

通过在半导体芯片的工作电压在截止方向上的情况下被驱动的保护二极管区域，在此情况下没有电流流动或者至少没有明显的电流流动出现。而在截止方向上施加在发射区域的二极管结构上的(例如由于静电充电引起的)电压可以通过保护二极管流出。发射区域因此可以通过集成到半导体芯片中、尤其是半导体本体中的保护二极管来保护。