[发明专利]光电子半导体芯片

说明书

描述一种光电子半导体芯片(10)，包括：‑p型半导体区域(4)；‑n型半导体区域(9)，‑在p型半导体区域(4)与n型半导体区域(9)之间设置的有源层(6)，所述有源层构成为多量子阱结构(6A，6B)并且具有交替的量子阱层(6A)和阻挡层(6B)，其中量子阱层(6A)适合于发射在第一波长范围中的第一辐射(21)；以及‑至少一个另外的量子阱层(7A)，所述另外的量子阱层设置在多量子阱结构(6A、6B)之外，并且适合于发射在第二波长范围中的第二辐射(22)，其中‑第一波长范围处于对于人眼不可见的红外光谱范围中，和‑第二波长范围包括如下波长，所述波长至少部分对于人眼而言是可见的。

技术领域

本发明涉及一种光电子半导体芯片，尤其是适合于发射红外辐射的光电子半导体芯片。

本申请要求德国专利申请10 2017 103 856.6的优先权，其公开内容通过参引结合于此。

背景技术

在发射具有高功率密度的红外辐射的光电子半导体芯片中存在如下危险：身体部分、如尤其眼睛承受高的辐射功率并且在此情况下受伤。该危险因此尤其在发射红外辐射的光电子半导体芯片的应用中存在，因为红外辐射对于人眼是不可见的。

发明内容

本发明所基于的目的是，提出一种发射红外辐射的光电子半导体芯片，在所述光电子半导体芯片运行时，身体部分、如尤其眼睛被红外辐射损伤的危险减小。

该目的利用根据独立权利要求1所述的光电子半导体芯片来实现。本发明的有利的设计方案和改进方案是从属权利要求的主题。

光电子半导体芯片根据至少一个设计方案包括p型半导体区域，n型半导体区域和设置在p型半导体区域与n型半导体区域之间的有源层，所述有源层构成为多量子阱结构。

根据至少一个设计方案，多量子阱结构具有交替的量子阱层和阻挡层。阻挡层分别具有比量子阱层更大的带隙。多量子阱结构的量子阱层适合于发射在第一波长范围中的第一辐射。第一波长范围位于红外光谱范围中，所述红外光谱范围尤其对于人眼而言是不可见的。光电子半导体芯片尤其可以是发射红外辐射的二极管(IRED)。多量子阱结构的量子阱层具有电子带隙E_QW1，所述电子带隙对应于在红外光谱范围中的发射波长。尤其是，多量子阱结构的所有量子阱层具有相同的电子带隙E_QW1。

根据至少一个设计方案，光电子半导体芯片包括至少一个另外的量子阱层，所述另外的量子阱层设置在多量子阱结构之外并且设计用于发射在第二波长范围中的第二辐射。第二波长范围包括如下波长，所述波长至少部分对于人眼而言是可见的。第二波长范围尤其至少部分位于电磁光谱的可见范围中并且至少部分包括比第一波长范围更短的波长。例如，第二波长范围可以包括红色光。

在光电子半导体芯片运行时，有利地同时发射多量子阱结构的第一辐射和至少一个另外的量子阱层的第二辐射。因此，光电子半导体芯片一方面发射对于人眼不可察觉的第一辐射并且同时发射对于人眼至少部分可察觉的第二辐射。由多量子阱结构的量子阱层发射的第一辐射尤其是设为用于光电子半导体芯片的应用的有效辐射。

由附加存在的至少一个另外的量子阱层发射的第二辐射设为用于，在光电子半导体芯片运行时用信号表示：光电子半导体芯片发射辐射。尤其是，在第二波长范围中包含的可见辐射使光电子半导体芯片的使用者可识别，所发射的辐射射到何处。以此方式降低如下危险：身体部分、如尤其使用者的眼睛未被觉察地被光电子半导体芯片的红外有效辐射射到并且以此方式可能受损伤。尤其是，通过可见的第二辐射可以引起人眼的角膜反射，从而保护眼睛免受因不可见的红外的第一辐射引起的过高的功率吸收。