[发明专利]发光二极管芯片

说明书

技术领域

本发明涉及发光二极管芯片。

本专利申请要求德国专利申请10 2011 112 000.2的优先权，其公开内容通过引用结合于此。

背景技术

由文献WO2008/131735 A1已知了一种发光二极管芯片，其中第一和第二电连接层布置在发光二极管芯片的与辐射出射面之一相对的背侧上并且借助分离层相互电绝缘，其中第二电连接层的部分区域从背侧穿过有源层的通孔向发光二极管芯片的前侧方向延伸。发光二极管芯片的这种接触具有如下优点：辐射出射面可以没有接触面并且因此所发射的辐射不会被遮蔽。

发光二极管芯片是所谓的薄膜发光二极管芯片，其中半导体层序列的原始生长衬底被去除并且代替地借助焊接层将在与原始生长衬底相对的侧上的半导体层序列与载体连接。在这种薄膜发光二极管芯片中有利的是，半导体层序列的朝向载体的侧设置有反射膜层，以便将向载体方向发射的辐射偏转到辐射出射面方向上并且由此提高辐射产量。

对于可见的光谱范围，银尤其适合作为用于反射膜层的材料。银的特征在于在可见的光谱范围中的高反射性并且适于制造到半导体材料的良好电接触。然而，另外的方面在于，银是易受腐蚀的并且可能出现银向相邻层中的迁移。

为了保护由银制成的反射膜层免遭腐蚀，通常将保护层施加到银层上。例如铂层适于作为保护层。但是被证实的是，铂在为施加层常用的过程温度下可能进入到银层中并且甚至可能直至到达相对的、在反射膜层和半导体层之间的界面。由此，在反射膜层和半导体层序列之间的界面的反射可能被影响。这导致，光耦合输出和因此发光二极管芯片的效率减少。此外，由于铂向在半导体层序列和反射膜层之间的界面的扩散也可能改变电特性。

发明内容

本发明的任务在于说明一种带有背侧的反射膜层的发光二极管芯片，所述反射膜层借助保护层被保护免遭腐蚀，其中在银层和半导体层序列之间的界面的电特性和反射不受影响。

该任务通过按照独立权利要求1的发光二极管芯片解决。本发明的有利的扩展方案和改进方案是从属权利要求的主题。

按照一种实施方式，发光二极管芯片包括具有适于产生电磁辐射的有源层的半导体层序列。该发光二极管芯片在前侧上具有辐射出射面，由有源层发射的电磁辐射通过辐射出射面从半导体层序列出射。这里并且在下面，发光二极管芯片的前侧理解为发光二极管芯片的布置有辐射出射面的侧。

在与辐射出射面相对的背侧上，发光二极管芯片至少局部地具有反射膜层，该反射膜层包含银或者优选由银制成。

在反射膜层上布置有保护层用于减少对反射膜层的腐蚀。保护层有利地包含透明导电氧化物（TCO-透明导电氧化物）或者由其构成。被证实的是，透明导电氧化物特别好地适于保护反射膜层免遭环境影响和/或被相邻层的组成部分扩散，但是其中透明导电氧化物的材料不扩散到反射膜层中并且由此尤其是不会穿过反射膜层扩散直至在反射膜层和半导体层序列之间的、与保护层相对的界面。因此在反射膜层中有利的是，不包含保护层的材料。

在反射膜层和半导体层序列之间的界面的光学和电学特性因此不会由于保护层的材料扩散到直至该界面而被影响。尤其是，未减小在由银制成的反射膜层和半导体层序列之间的界面上的高反射。

由透明导电氧化物制成的保护层有利地也防止了银从反射膜层扩散至在发光二极管芯片的背侧上跟随保护层的层中，所述层例如是电接触层。

透明导电氧化物的材料可以有利的在高导电性方面被选择和/或被优化。这基于，保护层有利地布置在反射膜层的背离半导体层序列的侧上并且由此不处于发光二极管芯片的光程中。出于这个原因，不需要透明导电氧化物的材料具有高的透明性。尤其是，可以通过添加掺杂剂来改善透明导电氧化物的导电性。

反射膜层的与保护层相对的界面优选邻接于半导体层序列。在半导体层序列和反射膜层之间的界面因此尤其是不布置中间层、例如粘结剂层，其可能导致在反射膜层和半导体层序列之间的界面上的反射的减小。反射膜层尤其是可以邻接半导体层序列的p型半导体区域。

在有利的扩展方案中，透明导电氧化物具有氧化锌（ZnO）或者尤其有利地具有掺杂的氧化锌、例如ZnO:Al或ZnO:Ga。在另一有利的扩展方案中，透明导电氧化物是氧化铟锡（ITO）、氧化铟锌（IZO）或者氧化铟镓锌（IGZO）。透明导电氧化物的特征尤其在于良好的导电性。

保护层优选具有在5nm和500nm之间的厚度，尤其优选在10nm和100nm之间。