[发明专利]光电子半导体芯片和用于制造光电子半导体芯片的方法

说明书

提出了一种光电子半导体芯片。此外，提出了一种用于制造光电子半导体芯片的方法。

在出版物US 2007/0221867 A1中提出了一种波长转换芯片。

要解决的任务在于提出一种光电子半导体芯片，其中要发射的辐射的色度坐标可以被有效地调节。另一要解决的任务在于提出一种用于这样的半导体芯片的制造方法。

根据光电子半导体芯片的至少一个实施形式，该光电子半导体芯片包括至少一个半导体层序列。该半导体层序列例如外延地生长。例如，半导体层序列基于GaN、InGaN、InGaAlN、GaP、InGaAlP、InGaAs或GaAs。优选地，半导体层序列构建为薄膜层序列。换言之，半导体层序列的厚度优选小于或等于12μm、尤其是小于或等于8μm。

根据光电子半导体芯片的至少一个实施形式，半导体层序列包括至少一个有源层。该有源层构建用于产生电磁初级辐射。优选地，该层包含至少一个量子阱结构、优选多个量子阱结构。例如，有源层是多量子阱结构，缩写MQW。初级辐射优选具有在紫外和/或蓝色光谱范围中的波长或也具有在蓝绿色或绿色光谱范围中的辐射。

根据光电子半导体芯片的至少一个实施形式，半导体层序列包括至少一个转换层，优选多个转换层。转换层于是尤其由半导体材料构成。例如通过至少一个量子阱结构形成的转换层构建为将初级辐射完全或部分吸收和将所吸收的初级辐射转换成相比于初级辐射长波的次级辐射。优选地，所述至少一个有源层的转换层在发射方向上设置在有源层之后。转换层于是电学上无源的，也就是说转换层并不电泵浦而是光泵浦。

根据光电子半导体芯片的至少一个实施形式，半导体层序列具有粗化部。该粗化部例如通过多个沟部来形成。换言之，该粗化部可以是半导体层序列的厚度调制。粗化部可以通过光刻工艺和/或通过刻蚀来产生。该粗化部可以经常被结构化或也可以偶尔被结构化。

根据光电子半导体芯片的至少一个实施形式，粗化部至少部分伸到转换层或伸到转换层的至少一个中。换言之，粗化部通过半导体层序列的部分厚度减小来形成。通过粗化部在转换层的至少一个中进行材料去除。也即，优选在半导体层序列的背离有源层的上侧中例如形成多个沟部或槽部，其中沟部或槽部伸入到半导体层序列直至转换层材料被部分去除。沟部或槽部例如在横截面中为从半导体层序列中的V形的材料去除。粗化部也可以通过突起部形成，其突起于半导体层序列之上，其中突起部优选包括转换层的至少一部分。粗化部尤其是并不伸至有源层或伸入有源层。换言之，该至少一个有源层并不被粗化部碰到。

在光电子半导体芯片的至少一个实施形式中，该光电子半导体芯片包括半导体层序列。该半导体层序列包含至少一个有源层，用于产生初级辐射。此外，半导体层序列包括一个或多个转换层，其中转换层构建为将初级辐射至少部分吸收并且转换成相比于初级辐射更长波的次级辐射。此外，半导体层序列具有粗化部，转换层的材料或转换层的至少一个的材料通过粗化部至少部分被去除。

粗化部于是尤其是转换层的有目的的材料去除。通过调节转换层的材料去除，即例如通过确定粗化部的平均深度，例如可以一同确定离开半导体层序列而未被转换层吸收并且未被转换成次级辐射的初级辐射的比例为多高。也就是说，尤其通过粗化部的平均深度可以有效地调节由半导体芯片发射的混合辐射的色度坐标。通过粗化部因此可能的是通过改变转换层的不被粗化部碰到的部分来调节次级辐射在由半导体芯片发射的总辐射上的比例。

根据光电子半导体芯片的至少一个实施形式，粗化部穿过转换层，在朝着至少一个有源层的方向上局部完全穿过。换言之，粗化部具有至少一个凹进部，其朝着至少一个有源层穿过转换层使得在有源层与沟部的最深部位之间不再有转换层或不再有转换层的部分。也就是说，转换层在光电子半导体芯片的俯视图中局部被完全去除。

根据光电子半导体芯片的至少一个实施形式，半导体层序列包括至少两组不同构建的转换层。在一组转换层内，转换层优选在制造公差的范围内分别相同地构建，使得该组的转换层例如分别发射相同波长的次级辐射。