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Title:
OPTOELECTRONIC COMPONENT AND METHOD FOR PRODUCING AN OPTOELECTRONIC COMPONENT
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2019/025091
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to an optoelectronic component (100) comprising a semiconductor layer sequence (1) on a carrier (7). The semiconductor layer sequence (1) comprises at least one n-doped semiconductor layer (11), at least one p-doped semiconductor layer (12), an active layer (13) arranged between the p- and n-doped semiconductor layers (11, 12), an n-terminal contact (2), which is designed to electrically contact the n-doped semiconductor layer (11), and a p-terminal contact (3), which is designed to electrically contact the p-doped semiconductor layer (12). The n-terminal contact (2) is arranged on the side of the semiconductor layer sequence (1) facing away from the carrier (7). The n-terminal contact (2) has a first side (4) arranged facing the semiconductor layer sequence (1), with the first side (4), as considered in side cross-section, comprising two outer regions (43) and one inner region (44), which is delimited by the outer regions (43). The outer regions (43) of the first side (4) are unstructured (42) and the inner region (44) is structured (41).

Inventors:
WEISS GUIDO (DE)
Application Number:
PCT/EP2018/067603
Publication Date:
February 07, 2019
Filing Date:
June 29, 2018
Export Citation:
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Assignee:
OSRAM OPTO SEMICONDUCTORS GMBH (DE)
International Classes:
H01L33/38; H01L33/22
Foreign References:
EP2743997A22014-06-18
EP1727217A22006-11-29
US20140034981A12014-02-06
US20090065900A12009-03-12
US20110291136A12011-12-01
EP2549330A12013-01-23
Attorney, Agent or Firm:
EPPING HERMANN FISCHER PATENTANWALTSGESELLSCHAFT MBH (DE)
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Claims:
Patentansprüche

1. Optoelektronisches Bauelement (100) aufweisend

- eine Halbleiterschichtenfolge (1) auf einem Träger (7), wo- bei die Halbleiterschichtenfolge (1) mindestens eine n-do- tierte Halbleiterschicht (11), mindestens eine p-dotierte Halbleiterschicht (12) und eine zwischen den p- und n-dotier- ten Halbleiterschichten (11, 12) angeordnete aktive Schicht (13) aufweist,

- einen n-Anschlusskontakt (2), der zur elektrischen Kontak- tierung der n-dotierten Halbleiterschicht (11) eingerichtet ist,

- einen p-Anschlusskontakt (3) , der zur elektrischen Kontak- tierung der p-dotierten Halbleiterschicht (12) eingerichtet ist,

wobei der n-Anschlusskontakt (2) auf der dem Träger (7) abge¬ wandten Seite der Halbleiterschichtenfolge (1) angeordnet ist,

wobei der n-Anschlusskontakt (2) eine erste Seite (4) auf- weist, die der Halbleiterschichtenfolge (1) zugewandt ange¬ ordnet ist,

wobei die erste Seite (4) im Seitenquerschnitt gesehen zwei Außenbereiche (43) und einen Innenbereich (44) aufweist, der von den Außenbereichen (43) begrenzt wird,

wobei die Außenbereiche (43) der ersten Seite (4) unstruktu¬ riert (42) sind, und wobei der Innenbereich (44) strukturiert (41) ist.

2. Optoelektronisches Bauelement (100) nach Anspruch 1, wobei die beiden Außenbereiche (43) jeweils eine laterale

Ausdehnung (La) zwischen 2 ym und 10 ym aufweisen.

3. Optoelektronisches Bauelement (100) nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche,

wobei unterhalb des Innenbereichs (44) der ersten Seite (4) in der Halbleiterschichtenfolge (1) keine Rekombination von Strahlung erfolgt, wobei eine Rekombination in der aktiven Schicht (13) im Bereich unterhalb der Außenbereiche (43) des n-Anschlusskontakts (2) und in der Halbleiterschichtenfolge (1) erfolgt, die nicht von dem n-Anschlusskontakt (2) bedeckt ist .

4. Optoelektronisches Bauelement (100) nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche,

wobei der n-Anschlusskontakt (2) auf der dem Träger (7) abge¬ wandten Seite der Halbleiterschichtenfolge (1) angeordnet ist, wobei der n-Anschlusskontakt (2) eine zweite Seite (5) aufweist, die der Halbleiterschichtenfolge (1) abgewandt an¬ geordnet ist,

wobei die zweite Seite (5) im Seitenquerschnitt gesehen wei¬ tere zwei Außenbereiche (53) und einen weiteren Innenbereich (54) aufweist, der von den weiteren Außenbereichen (53) begrenzt wird.

5. Optoelektronisches Bauelement (100) nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche,

wobei die Strukturierung des Innenbereichs (44) der ersten Seite (4) gleich der Strukturierung des Innenbereichs (54) der zweiten Seite (5) ist.

6. Optoelektronisches Bauelement (100) nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche,

wobei der n-Anschlusskontakt (2) ein Material oder eine Kom¬ bination von Materialien aufweist, die aus folgender Gruppe ausgewählt sind: Gold, Germanium, Goldgermanium, Nickel, Ti¬ tan, Platin.

7. Optoelektronisches Bauelement (100) nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche,

wobei der p-Anschlusskontakt (3) sich horizontal zwischen dem Träger (7) und der Halbleiterschichtenfolge (1) erstreckt.

8. Optoelektronisches Bauelement (100) nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche,

wobei der n-Anschlusskontakt (2) Seitenflächen (6) aufweist, die vertikal zur ersten und zweite Seite (4, 5) angeordnet sind, wobei die Seitenflächen (6) unstrukturiert sind.

9. Optoelektronisches Bauelement (100) nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche,

wobei die Halbleiterschichtenfolge (1) auf der Seite, die dem n-Anschlusskontakt (2) zugewandt ist und nicht von dem n-An¬ schlusskontakt (2) bedeckt ist, strukturiert ist.

10. Optoelektronisches Bauelement (100) nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche,

wobei die laterale Ausdehnung (Ln) des n-Anschlusskontaktes (2) im Seitenquerschnitt gesehen kleiner ist als die laterale Ausdehnung der Halbleiterschichtenfolge (LH) .

11. Optoelektronisches Bauelement (100) nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche,

wobei der n-Anschlusskontakt (2) im Seitenquerschnitt gesehen zentriert auf der Halbleiterschichtenfolge (1) angeordnet ist .

12. Optoelektronisches Bauelement (100) nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche,

wobei der Träger (7) aus Silizium oder Germanium geformt ist. 13. Optoelektronisches Bauelement (100) nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche,

wobei die Halbleiterschichtenfolge (1) auf der dem Träger (7) gegenüberliegenden Seite strukturiert ist. 14. Optoelektronisches Bauelement (100) nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche,

wobei die Strukturierung eine Aufrauung ist mit einer mittleren Rauigkeit zwischen 500 nm und 1000 nm. 15. Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Bauelements (100) nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 14 mit den Schritten:

A) Bereitstellen eines Trägers (7),

B) Aufbringen eines p-Anschlusskontakts (3) zur elektrischen Kontaktierung zumindest einer p-dotierten Halbleiterschicht

(12) ,

C) Aufbringen einer Halbleiterschichtenfolge (1) auf den p- Anschlusskontakt (3), wobei die Halbleiterschichtenfolge (1) mindestens eine n-dotierte Halbleiterschicht (11), mindestens eine p-dotierte Halbleiterschicht (12) und eine zwischen den p- und n-dotierten Halbleiterschichten (11, 12) angeordnete aktive Schicht (13) aufweist,

D) Aufbringen eines n-Anschlusskontakts (2) auf die Halb¬ leiterschichtenfolge (1), die zur elektrischen Kontaktierung der zumindest einen n-dotierten Halbleiterschicht (11) einge¬ richtet ist, wobei der n-Anschlusskontakt (2) eine erste Seite (4) auf¬ weist, die der Halbleiterschichtenfolge (1) zugewandt ange¬ ordnet ist,

wobei die erste Seite (4) im Seitenquerschnitt gesehen zwei Außenbereiche (43) und einen Innenbereich (44) aufweist, der von den Außenbereichen (43) begrenzt wird,

wobei die Außenbereiche (43) der ersten Seite (4) unstruktu¬ riert (42) sind, und wobei der Innenbereich (44) strukturiert (41) ist.

Description:
Beschreibung

OPTOELEKTRONISCHES BAUELEMENT UND VERFAHREN ZUR HERSTELLUNG EINES OPTOELEKTRONISCHEN BAUELEMENTS

Die Erfindung betrifft ein optoelektronisches Bauelement. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Bauelements. Optoelektronische Bauelemente wie beispielsweise Leuchtdio ¬ den, insbesondere mit einer Halbleiterschichtenfolge aus In- diumgalliumaluminiumphosphid, weisen in der Regel p-An- schlusskontakte auf, die glatt ausgeformt sind. Raue p-Kon- takte können in diesem Fall bisher ganzflächig nicht verwen- det werden wegen der sehr dünnen StromaufWeitungsschicht

(SAW) . Die Stromaufweitungsschicht würde dadurch zum Teil o- der komplett entfernt werden.

Eine Aufgabe der Erfindung ist es, ein verbessertes opto- elektronisches Bauelement bereitzustellen. Insbesondere soll die Lichtauskopplung des optoelektronischen Bauelements verbessert werden. Ferner ist es Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Bauelements bereitzustellen, das ein verbessertes optoelektronisches Bau- element erzeugt.

Diese Aufgabe wird, oder diese Aufgaben werden, durch ein optoelektronisches Bauelement gemäß dem Anspruch 1 gelöst. Ferner werden diese Aufgaben oder wird diese Aufgabe durch ein Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Bauelements gemäß dem Anspruch 15 gelöst. Vorteilhafte Ausge ¬ staltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche. In zumindest einer Ausführungsform weist das optoelektronische Bauelement eine Halbleiterschichtenfolge auf. Die Halb ¬ leiterschichtenfolge ist auf einem Träger angeordnet. Die Halbleiterschichtenfolge weist mindestens eine n-dotierte Halbleiterschicht, mindestens eine p-dotierte Halbleiter ¬ schicht und eine zwischen den p- und n-dotierten Halbleiterschichten angeordnete aktive Schicht auf. Das Bauelement weist einen n-Anschlusskontakt auf. Der n-Anschlusskontakt ist zur elektrischen Kontaktierung der zumindest einen n-do- tierten Halbleiterschicht eingerichtet. Das Bauelement weist einen p-Anschlusskontakt auf. Der p-Anschlusskontakt ist zur elektrischen Kontaktierung der zumindest einen p-dotierten Halbleiterschicht eingerichtet. Der n-Anschlusskontakt ist auf der dem Träger abgewandten Seite der Halbleiterschichten- folge angeordnet. Der n-Anschlusskontakt weist eine erste

Seite auf. Die erste Seite ist der Halbleiterschichtenfolge zugewandt angeordnet. Die erste Seite des n-Anschlusskontak- tes weist im Seitenquerschnitt gesehen zwei Außenbereiche und einen Innenbereich auf. Der Innenbereich ist von den zwei Au- ßenbereichen, insbesondere direkt mechanisch und/oder

elektrisch, begrenzt. Die Außenbereiche der ersten Seite sind unstrukturiert ausgeformt. Der Innenbereich der ersten Seite ist strukturiert ausgeformt. In Draufsicht auf die erste Seite des n-Anschlusskontaktes kann der Innenbereich teil- weise von den Außenbereichen umgeben sein. Ferner ist es möglich, dass die beiden Außenbereiche in Draufsicht einen ein ¬ zigen Außenbereich bilden, welcher den Innebereich rahmenartig oder ringartig umgibt und seitlich vollständig um ¬ schließt .

Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Bauelements. Vorzugsweise wird mit diesem hier beschriebenen Verfahren das hier beschriebene optoelektronische Bauelement erzeugt. Dabei gelten alle Defi ¬ nitionen und Ausführungen des optoelektronischen Bauelements auch für das Verfahren und umgekehrt. Gemäß zumindest einer Ausführungsform weist das Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Bauelements zumindest die Schritte, insbesondere in der hier angegebenen Reihenfolge, auf: A) Bereitstellen eines Trägers;

B) Aufbringen eines p-Anschlusskontakts zur elektrischen Kon- taktierung zumindest einer p-dotierten Halbleiterschicht; C) Aufbringen einer Halbleiterschichtenfolge auf den p-An- schlusskontakt , wobei die Halbleiterschichtenfolge mindestens eine n-dotierte Halbleiterschicht, mindestens eine p-dotierte Halbleiterschicht und eine zwischen den p- und n-dotierten Halbleiterschichten angeordnete aktive Schicht aufweist;

D) Aufbringen eines n-Anschlusskontaktes auf die Halbleiter ¬ schichtenfolge, der zur elektrischen Kontaktierung der zumindest einen n-dotierten Halbleiterschicht eingerichtet ist, wobei der n-Anschlusskontakt eine erste Seite aufweist, die der Halbleiterschichtenfolge zugewandt angeordnet ist, wobei die erste Seite im Seitenquerschnitt gesehen zwei Außenberei ¬ che und einen Innenbereich aufweist, der von den Außenseiten begrenzt wird, wobei die Außenbereiche der ersten Seite un ¬ strukturiert sind und wobei der Innenbereich strukturiert ist.

Der Erfinder hat erkannt, dass durch das hier beschriebene optoelektronische Bauelement und dessen Herstellungsverfahren ein Bauelement bereitgestellt werden kann, das eine verbes ¬ serte Lichtauskopplung aufweist. Zudem kann der Kontrast, beispielsweise in Displays, wie zum Beispiel für Videowalls oder NPP-Anwendungen, durch Vermeidung von unerwünschten Re- flektionen im Anschlusskontakt verbessert werden.

Bisher konnten raue Kontaktstrukturen, insbesondere raue n- Anschlusskontakte, wegen der sehr dünnen SAW nicht gefertigt werden. Die SAW würde dadurch zum Teil oder komplett entfernt werden.

Das hier beschriebene optoelektronische Bauelement weist ei ¬ nen n-Anschlusskontakt auf, der auf der Halbleiterschichtenfolge angeordnet ist. Der n-Anschlusskontakt ist in den Au- ßenbereichen unstrukturiert ausgeformt, wohingegen der Innenbereich strukturiert ist. Mit anderen Worten weist der n-Anschlusskontakt einen schmalen glatten, unstrukturierten Rahmen auf, während der restliche Bereich, also insbesondere der Innenbereich des n-Anschlusskontakts , aufgeraut ist. Dadurch kann die Stromeinprägung am Rand, also im Außenbereich, ermöglicht werden, was zudem die Absorption unter dem n-Anschlusskontakt reduziert.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist die laterale Aus- dehnung des jeweiligen unstrukturierten Außenbereichs um ein Vielfaches kleiner als die laterale Ausdehnung des struktu ¬ rierten Innenbereichs. Die laterale Ausdehnung des jeweiligen unstrukturierten Außenbereichs ist insbesondere zwischen 2 ym und 10 ym. Die laterale Ausdehnung des strukturierten Innen- bereichs ist insbesondere zwischen 25 ym und 150 ym. Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist die Rauigkeit des jeweiligen Außenbereichs kleiner als 100 nm, insbesondere kleiner oder gleich 80 nm oder 50 nm. Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist die Rauigkeit des jeweiligen Innenbereichs größer als 300 nm, insbesondere grö ¬ ßer oder gleich 350 nm oder 500 nm.

Die großflächige Aufrauung des Innenbereichs mit den schmalen unstrukturierten Außenbereichen, insbesondere mit einer lateralen Ausdehnung der jeweiligen Außenbereiche zwischen 2 ym und 10 ym, ermöglicht eine Reduzierung der Oberflächenreflek- tion und somit eine Verbesserung des Kontrastes in der Anwendung, beispielsweise für Displays. Mit anderen Worten kann durch das hier beschriebene optoelektronische Bauelement die Lichtausbeute verbessert werden und der Kontrast erhöht wer ¬ den .

Mit 'strukturiert' kann hier und im Folgenden insbesondere gemeint sein, dass der Innenbereich eine Aufrauung aufweist. Mit Aufrauung ist hier insbesondere eine mittlere Rauigkeit gemeint. Die mittlere Rauigkeit ist dem Fachmann hinreichend bekannt und wird daher an dieser Stelle nicht erläutert. Der 'unstrukturierte Außenbereich' kann hier und im Folgenden meinen, dass der Außenbereich glatt ist, also keine nennens ¬ werte mittlere Rauigkeit aufweist. Mit 'keine nennenswerten Rauigkeit' ist eine Rauigkeit von < 100 nm gemeint.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform weisen die beiden Au- ßenbereiche jeweils eine laterale Ausdehnung zwischen 2 ym und 10 ym auf. Durch die Ausgestaltung des n-Anschlusskon- takts mit einem glatten Außenbereich oder glatten Außenberei- chen und einem aufgerauten Innenbereich kann die Lichtauskopplung aus dem optoelektronischen Bauelement verbessert werden. Unterhalb des aufgerauten Innenbereichs findet keine Reflektion der Strahlung statt, wohingegen in dem glatten Au- ßenbereich die Strahlung reflektiert wird und dabei leicht aus dem Bauelement heraus ausgekoppelt werden kann, was zu einer Erhöhung der Lichtauskopplung des Gesamtbauelements führt . Gemäß zumindest einer Ausführungsform erfolgt unterhalb des Innenbereichs der ersten Seite in der Halbleiterschichtenfolge keine Rekombination von Strahlung, wobei eine Rekombi ¬ nation in der aktiven Schicht im Bereich unterhalb der Außenbereiche des n-Anschlusskontaktes und in der Halbleiter- schichtenfolge erfolgt, die nicht von dem n-Anschlusskontakt bedeckt ist.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist der n-Anschlusskontakt auf der dem Träger abgewandten Seite der Halbleiter- schichtenfolge angeordnet. Der n-Anschlusskontakt weist eine zweite Seite auf, die der Halbleiterschichtenfolge abgewandt angeordnet ist. Die zweite Seite weist im Seitenquerschnitt gesehen zwei Außenbereiche, hier weitere zwei Außenbereiche genannt, und einen weiteren Innenbereich auf, der von den weiteren Außenbereichen begrenzt wird. Dabei gelten die Ausführungen und Definitionen der Außenbereiche gleichermaßen auch für die weiteren Außenbereiche und umgekehrt. Auch gel ¬ ten dabei hier und im Folgenden die Ausführungen und Definitionen für den Innenbereich gleichermaßen auch für den weite- ren Innenbereich und umgekehrt. In Draufsicht auf die zweite Seite des n-Anschlusskontaktes kann der Innenbereich teil ¬ weise von den weiteren Außenbereichen umgeben sein. Ferner ist es möglich, dass die beiden weiteren Außenbereiche in Draufsicht einen einzigen weiteren Außenbereich bilden, welcher den Innebereich rahmenartig oder ringartig umgibt und seitlich vollständig umschließt. Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist die Strukturierung des Innenbereichs der ersten Seite gleich der Strukturierung des Innenbereichs der zweiten Seite. Dies ist insbesondere durch die Herstellung bedingt. Vorzugsweise weist die Ober ¬ fläche der Halbleiterschichtenfolge eine ganzflächig ausge- formte Strukturierung auf, mit Ausnahme von den Breichen, die von den Außenbereichen bedeckt sind. Anschließend kann der n- Anschlusskontakt aufgebracht werden, der eine erste Seite, die der Halbleiterschichtenfolge zugewandt ist, und eine zweite Seite, die der Halbleiterschichtenfolge abgewandt ist, aufweist. Die Strukturierung der Halbleiterschichtenfolge setzt sich beim Aufbringen des n-Anschlusskontaktes über die Oberfläche der ersten Seite und gegebenenfalls über die Ober ¬ fläche der zweiten Seite fort. Mit anderen Worten wiederholt sich die Oberflächentopologie der Halbleiterschichtenfolge auch in der ersten und/oder zweiten Seite des n-Anschlusskontaktes. Ist die Halbleiterschichtenfolge im Bereich der Au ¬ ßenbereiche und/oder weiteren Außenbereiche unstrukturiert, so sind die Außenbereiche und/oder weiteren Außenbereiche un ¬ strukturiert. Ist die Halbleiterschichtenfolge im Bereich des Innenbereichs und/odes weiteren Innenbereichs strukturiert, so ist der Innenbereich und/oder weitere Innenbereich strukturiert .

Gemäß zumindest einer Ausführungsform weist der n-Anschluss- kontakt ein Material oder eine Kombination von Materialien auf, die aus folgender Gruppe ausgewählt sind oder daraus be ¬ stehen: Gold, Germanium, Goldgermanium, Nickel, Titan, Platin . Gemäß zumindest einer Ausführungsform weist der n-Anschluss- kontakt und/oder p-Anschlusskontakt ein transparentes, leit ¬ fähiges Oxid (TCO, transparent conductive oxide) auf oder be ¬ steht daraus.

Transparente, elektrisch leitende Oxide (TCO) sind transpa ¬ rente, elektrisch leitende Materialien, in der Regel Metalloxide, wie beispielsweise Zinkoxid, Zinnoxid, Cadmi- umoxid, Titanoxid, Indiumoxid, Indiumzinnoxid (ITO) oder Alu- miniumzinkoxid (AZO) . Neben binären Metallsauerstoff erbindungen wie beispielsweise ZnO, Sn02 oder Ιη2θ3 gehören auch ternäre Metallsauerstoff erbindungen wie beispielsweise

Zn 2 Sn04, CdSn03, ZnSn03, Mgln 2 04, Galn03, Zn 2 In 2 05 oder

In4Sn30 ] _ 2 oder Mischungen unterschiedlicher transparenter, leitender Oxide zu der Gruppe der TCOs. Weiterhin entsprechen die TCOs nicht zwingend einer stöchiometrischen Zusammenset ¬ zung und können auch p- oder n-dotiert sein. Vorzugsweise weist der n-Anschlusskontakt und/oder p-Anschlusskontakt ITO auf .

Gemäß zumindest einer Ausführungsform erstreckt sich der p- Anschlusskontakt horizontal zwischen dem Träger und der Halb ¬ leiterschichtenfolge . Gemäß zumindest einer Ausführungsform kann als Träger ein

Träger beispielsweise aus Silizium oder Germanium dienen. Alternativ kann der Träger aus zumindest einem Metall, einer Keramik, Saphir, harte Träger, wie Kunststoff, geformt sein. Allgemein ist insbesondere der Träger elektrisch leitfähig ausgeformt.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform handelt es sich bei dem optoelektronischen Halbleiterbauelement um eine Leuchtdiode, kurz LED. Das Bauelement ist somit bevorzugt dazu eingerich ¬ tet, blaues oder weißes Licht zu emittieren.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform weist das Bauelement einen p-Anschlusskontakt auf. Der p-Anschlusskontakt bildet mit anderen Worten den p-Kontakt des optoelektronischen Halbleiterchips aus. Der p-Anschlusskontakt kann zum Beispiel ein Bondpad oder einen oder mehrere Kontaktstege aufweisen. Der n-Anschlusskontakt kontaktiert die n-dotierte Halbleiter ¬ schicht elektrisch. Der n-Anschlusskontakt bildet mit anderen Worten den n-Kontakt des optoelektronischen Bauelements. Der n-Anschlusskontakt kann zum Beispiel ein Bondpad und/oder ein oder mehrere Kontaktstege aufweisen.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des optoelektronischen Bauelements umfasst dieses zumindest eine Halbleiterschich ¬ tenfolge. Die Halbleiterschichtenfolge weist mindestens eine n-dotierte Halbleiterschicht, mindestens eine p-dotierte Halbleiterschicht und zwischen den beiden dotierten Halb ¬ leiterschichten angeordnete aktive Schichten auf. Die Halb ¬ leiterschichten des Bauelements basieren bevorzugt auf einem III-V-Verbindungshalbleitermaterial . Das Verbindungshalb ¬ leitermaterial kann bevorzugt auf einem Nitrid-, Phosphid- o- der Arsenidverbindungshalbleitermaterial basieren. Bei dem Halbleitermaterial handelt es sich zum Beispiel um ein Nit ¬ rid-Verbindungshalbleitermaterial wie Al n I ni- n - m Ga m N oder um ein Phosphid-Verbindungshalbleitermaterial wie Al n I ni- n - m Ga m P oder auch um ein Arsenid-Verbindungshalbleitermaterial wie Al n I ni- n - m Ga m As , wobei jeweils 0 ^ n < 1, 0 ^ m < 1 und n + m < 1 ist. Dabei kann die Halbleiterschichtenfolge Dotierstoffe sowie zusätzliche Bestandteile aufweisen. Der Einfachheit halber sind jedoch nur die wesentlichen Bestandteile des Kristallgitters der Halbleiterschichtenfolge, also AI, As, Ga, In, N oder P, angegeben, auch wenn diese teilweise durch geringe Mengen weiterer Stoffe ersetzt und/oder ergänzt sein können .

Das optoelektronische Bauelement beinhaltet eine aktive

Schicht mit mindestens einem pn-Übergang und/oder mit einer oder mit mehreren Quantentopfstrukturen . Im Betrieb des Bauelements wird in der aktiven Schicht eine elektromagnetische Strahlung erzeugt. Eine Wellenlänge oder ein Wellenlängenma ¬ ximum der Strahlung liegt bevorzugt im ultravioletten und/oder sichtbaren Bereich, insbesondere bei Wellenlängen zwischen einschließlich 420 nm und einschließlich 680 nm, zum Beispiel zwischen einschließlich 440 nm und einschließlich 480 nm.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform weist der n-Anschluss- kontakt Seitenflächen auf. Die Seitenflächen sind vertikal zur ersten und zweiten Seite angeordnet. Die Seitenflächen sind vorzugsweise unstrukturiert, also insbesondere glatt ausgeformt. Mit 'glatt' wird hier und im Folgenden eine Ober ¬ fläche gemäß Strukturierung mit Fotomaske (Liftoff oder ak ¬ tiv) gemeint. Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist die Halbleiterschichtenfolge auf der Seite, die dem n-Anschlusskontakt zu ¬ gewandt ist und nicht von dem n-Anschlusskontakt bedeckt ist, strukturiert. Insbesondere ist die Strukturierung die gleiche wie die Strukturierung der ersten Seite oder die Strukturie- rung der Oberfläche der Halbleiterschichtenfolge, die in di ¬ rektem Kontakt zum n-Anschlusskontakt über die erste Seite steht . Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist die laterale Aus ¬ dehnung den n-Anschlusskontakts im Seitenquerschnitt gesehen kleiner als die laterale Ausdehnung der Halbleiterschichtenfolge. Beispielsweise ist die laterale Ausdehnung des n-An- Schlusskontaktes um den Faktor 2, 3, 4, 5 oder 6 kleiner als die laterale Ausdehnung der Halbleiterschichtenfolge.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist der n-Anschlusskon- takt im Seitenquerschnitt gesehen zentriert auf der Halb- leiterschichtenfolge angeordnet.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist die Halbleiterschichtenfolge auf der dem Träger gegenüberliegenden Seite strukturiert, insbesondere ganzflächig strukturiert, ausge- formt. Unter 'strukturiert' ist hier insbesondere eine aufge- raute Oberfläche zu verstehen.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform weist die Strukturie ¬ rung eine Aufrauung mit einer mittleren Rauigkeit zwischen 500 nm und 1000 nm, insbesondere zwischen 600 nm und 800 nm, besonders bevorzugt zwischen 650 nm und 750 nm, beispiels ¬ weise 600 nm, auf.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform weist das Bauelement ein Konversionselement, auch als Konverterelement bezeichnet, auf. Das Konversionselement weist zumindest ein Konversions ¬ material, auch als Leuchtstoff bezeichnet, auf. Das Konversi ¬ onsmaterial ist dazu eingerichtet, die beispielsweise von ei ¬ nem Halbleiterchip emittierte Strahlung in eine Strahlung mit veränderter Wellenlänge zu konvertieren. Insbesondere

kann/können als Konversionsmaterial jedes herkömmliche Kon ¬ versionsmaterial oder konventionelle Leuchtstoffe verwendet werden. Beispielsweise können die folgenden Konversionsmate ¬ rialien verwendet werden: Europiumdotierte Nitride, wie bei ¬ spielsweise (Ca, Sr) AlSiN 3 :Eu 2+ , Sr (Ca, Sr) Si 2 Al 2 N 6 : Eu 2+ ,

(Sr, Ca) AlSiN 3 *Si 2 N 2 0:Eu 2+ , (Ca,Ba, Sr) 2 Si 5 N 8 :Eu 2+ ,

(Sr,Ca) [L1AI3N 4 ] :Eu 2+ ; Granate, wie beispielsweise

(Gd, Lu, Tb, Y) 3 (AI, Ga, D) 5 (0, X) i 2 :RE mit X = Halogen, N oder zweiwertige Elemente, D = tri- or tetravalente Elemente und RE = Seltene Erdmetalle wie LU 3 (Ali_ x Ga x ) 5 0i 2 : Ce 3+ ,

Y3 (Ali_ x Ga x ) 5 0i 2 : Ce 3+ ; europiumdotierte Sulfide, wie beispiels- weise (Ca, Sr, Ba) S : Eu 2+ ; SiAlONs, wie

Li x M y Ln z Sii 2 - (m+ n)Al (m+n )O n N 16 - n ; beta-SiAlONs , wie Si 6 - x Al z O y N 8 _ y : RE Z ; Nitridorthosilikate, wie beispielsweise AE 2 _ x _ a RE x Eu a Si0 4 - x N x , AE 2 _ x - a RE x Eu a Sii- y 0 4 - x - 2y N x mit RE = Seltenen Erdmetallen und AE = Erdalkalimetall; Chlorsilikate, wie beispielsweise

CasMg (Si0 4 ) 4 C1 2 :Eu 2+ ; Chlorphosphate, wie beispielsweise

(Sr,Ba,Ca,Mg) 10 (P0 4 ) 6 Cl 2 :Eu 2+ ; BAM-lumineszierende Materialien aus dem Bariumoxid-, Magnesiumoxid- und Aluminiumoxidsystem, wie beispielsweise BaMgAlioOi7 : Eu 2+ ; Halogenphosphate, wie bei ¬ spielsweise M 5 (PO 4 ) 3 (Cl, F) : (Eu 2+ , Sb 3+ , Mn 2+ ) ; SCAP- lumineszierende Materialien, wie beispielsweise

( Sr, Ba, Ca) 5 ( PO 4 ) 3 CI : Eu 2+ . Zudem können Konversionsmaterialien wie in EP 2549330 AI beschrieben verwendet werden.

Als Konversionsmaterialien können auch Quantenpunkte (eng- lisch: quantum dots) verwendet werden. Die Quantenpunkte kön ¬ nen, in Form von nanokristallinen Materialien, die Materialien aus der Gruppe der II-VI-Verbindungen und/oder aus der Gruppe der III-V-Verbindungen und/oder aus der Gruppe der IV- VI-Verbindungen und/oder Metallnanokristalle aufweisen. Vor- zugsweise sind die in dem Konversionsmaterial enthaltenen Quantenpunkte nicht toxisch. Weitere Vorteile, vorteilhafte Ausführungsformen und Weiter ¬ bildungen ergeben sich aus den im Folgenden in Verbindung mit den Figuren beschriebenen Ausführungsbeispielen. Es zeigen:

Figuren 1A, 1B und IC jeweils eine schematische Sei ¬ tenansicht eines optoelektronischen Bauelements gemäß einer Ausführungsform.

Figur 2 eine schematische Seitenansicht eines opto ¬ elektronischen Bauelements gemäß einer Ausführungsform, und

Figur 3 eine schematische Seitenansicht eines opto- elektronischen Bauelements gemäß eines Vergleichsbeispiels.

In den Ausführungsbeispielen und Figuren können gleiche, gleichartige und gleichwirkende Elemente jeweils mit densel ¬ ben Bezugszeichen versehen sein. Die dargestellten Elemente und deren Größenverhältnisse untereinander sind nicht als maßstabsgerecht anzusehen. Vielmehr können einzelne Elemente, wie zum Beispiel Schichten, Bauteile, Bauelemente und Berei ¬ che zur besseren Darstellbarkeit und/oder zum besseren Verständnis übertrieben groß dargestellt werden.

Die Figur 1A zeigt eine schematische Seitenansicht eines optoelektronischen Bauelements gemäß einer Ausführungsform.

Das Bauelement 100 weist einen Träger 7, beispielsweise aus Silizium oder Germanium auf. Auf diesem Träger 7 ist ein p-Anschlusskontakt 3 angeordnet, der zur elektrischen Kontaktierung der zumindest einen p-do- tierten Halbleiterschicht 12 dient. Das Bauelement weist eine Halbleiterschichtenfolge 1 auf, die zumindest eine n-dotierte Halbleiterschicht 11, eine aktive Schicht 13 und zumindest eine p-dotierte Halbleiterschicht 12 aufweist . Über der n-dotierten Halbleiterschicht, die insbesondere aus einer Phosphidverbindung, wie InGaAlP, besteht, ist ein n-An- schlusskontakt 2 angeordnet.

Der n-Anschlusskontakt 2 weist eine erste Seite 4 und eine dem Träger 7 abgewandte zweite Seite 5 auf.

Die erste Seite 4 ist zwischen der n-dotierten Halbleiterschicht 11 und der zweiten Seite 5, insbesondere in direktem Kontakt mit der Oberfläche der n-dotierten Halbleiterschicht 11, angeordnet.

Die erste Seite 4 weist Außenbereiche 43 und einen Innenbe ¬ reich 44 auf. Die laterale Ausdehnung der Außenbereiche L A ist um ein Vielfaches kleiner als die laterale Ausdehnung des Innenbereichs Li . Beispielsweise beträgt die laterale Ausdeh ¬ nung des jeweiligen Außenbereichs 43 zwischen 2 ym und 10 ym.

Das Bauelement 100 der Figur 1A zeigt eine unstrukturierte zweite Seite 5.

Alternativ, wie in Figur 1B gezeigt, kann diese zweite Seite 5 auch strukturiert sein. Insbesondere weist die zweite Seite 5 die gleiche Strukturierung wie die erste Seite 4 auf. Vorzugsweise ist die Strukturierung der ersten und/oder zweiten Seite 4, 5 identisch mit der Oberflächenstrukturierung der Halbleiterschichtenfolge 1, insbesondere der Oberflächen- strukturierung der zumindest einen n-dotierten Halbleiter- schicht 11.

Die Außenbereiche der ersten und zweiten Seite 43, 53 sind jeweils glatt ausgeformt.

Zusätzlich sind die Seitenflächen 6 des n-Anschlusskontaktes 2 glatt, also unstrukturiert ausgeformt.

Die Oberfläche der Halbleiterschichtenfolge 1 ist struktu ¬ riert 14 ausgeformt. Insbesondere weisen die Oberfläche der Halbleitschichtenfolge 1, die Oberfläche der ersten Seite 4 und die Oberfläche der zweiten Seite 5 eine gleiche Oberflä- chentopologie auf. Dies ist insbesondere durch die Herstel ¬ lung bedingt.

Die Figur IC zeigt eine schematische Seitenansicht eines optoelektronischen Bauelements gemäß einer Ausführungsform. Hier ist nochmal ein Ausschnitt der Halbleiterschichtenfolge 1 und des n-Anschlusskontaktes 2 gezeigt. Die laterale Aus ¬ dehnung des n-Anschlusskontaktes L n ist kleiner als die late ¬ rale Ausdehnung der Halbleiterschichtenfolge 1 L H . Insbeson- dere ist die laterale Ausdehnung des n-Anschlusskontaktes um den Faktor 1,5 bis 20 kleiner als die laterale Ausdehnung der Halbleiterschichtenfolge 1.

Die erste Seite 4 weist eine Strukturierung 41 des Innenbe- reichs 44 auf. Die erste Seite 4 weist keine Strukturierung in den Außenbereichen, also unstrukturierte Außenbereiche 42, 43 auf. Dasselbe gilt auch für die zweite Seite 5. Die zweite Seite 5 weist eine Strukturierung 51 des Innenbereichs 54 und keine Strukturierung 52 in den Außenbereichen 53 auf.

Die Figur 2 zeigt eine schematische Seitenansicht eines opto- elektronischen Bauelements 100 gemäß einer Ausführungsform.

Das optoelektronische Bauelement weist einen Träger 7 aus Si ¬ lizium auf. Unterhalb des Trägers 7 ist ein Kontaktanschluss 9, beispielsweise aus Platingold, angeordnet.

Über dem Träger 7 ist ein Lot 16 angeordnet, das beispiels ¬ weise ITOAuTiNiAu und/oder InSnlnNiTiAuPt aufweist.

Über dem Lot 16 ist ein p-Anschlusskontakt 3, insbesondere ein stromführendes p-Metall, beispielsweise aus ITO, Gold, Titan, Nickel und Gold, angeordnet.

Darüber kann eine Halbleiterschichtenfolge 1 mit einer n-do- tierten Halbleiterschicht 11, einer aktiven Schicht 13 und einer p-dotierten Halbleiterschicht 12 angeordnet sein.

Zwischen dem p-Anschlusskontakt 3 und der Halbleiterschichtenfolge 1 kann ein dielektrischer Spiegel 15, beispielsweise aus Siliziumoxid auf ITOAu, angeordnet sein.

Über der Halbleiterschichtenfolge 1 kann der n-Anschlusskon- takt 2, der hier sowohl eine Strukturierung in der ersten Seite 4 als auch in der zweiten Seite 5 aufweist, angeordnet sein .

In den Randbereichen des n-Anschlusskontaktes 2 sind die Au ¬ ßenbereiche 43, 53 glatt ausgeformt. Zusätzlich können die Seitenflächen 6 des n-Anschlusskontaktes 2 glatt ausgeformt sein . Auf dem Bauelement, insbesondere auf der Oberfläche der Halb ¬ leiterschichtenfolge 1, die nicht von dem n-Anschlusskontakt 2 bedeckt ist, kann eine Passivierungsschicht 10, beispiels ¬ weise aus Siliziumnitrid, angeordnet sein.

Durch den mittig aufgerauten n-Anschlusskontakt 2 im Bereich des Innenbereichs kann der Strom nur noch über die Seitenränder, also die Außenbereiche, in Richtung des p-Anschlusskon- taktes 3 fließen. Unter dem n-Anschlusskontakt 2 gibt es dadurch keine Rekombination mehr. Die Absorption wird reduziert. Außerdem reflektiert der n-Anschlusskontakt 2 kein von außen einfallendes Licht mehr. Der Kontrast in Displays, bei ¬ spielsweise in Videowalls und NPP (Narrow Pixel Pitch) , wird deutlich verbessert.

Die Figur 3 zeigt eine schematische Seitenansicht eines opto ¬ elektronischen Bauelements gemäß eines Vergleichsbeispiels. Im Prinzip ist das hier beschriebene optoelektronische Bau ¬ element 100 ähnlich dem in der Figur 2 beschriebenen opto- elektronischen Bauelement aufgebaut, mit Ausnahme der Ausge ¬ staltung des n-Anschlusskontaktes 2.

Im Vergleich zu dem hier erfindungsgemäßen Bauelement ist der n-Anschlusskontakt 2 des Vergleichsbeispiels komplett glatt ausgeformt. Mit anderen Worten weist dieser keine Außenberei ¬ che und Innenbereiche mit unterschiedlicher Strukturierung auf, sondern sowohl die erste Seite 4 als auch die zweite Seite 5 und die Seitenflächen sind glatt ausgeformt.

Durch den ganzflächigen glatten n-Anschlusskontakt 2 verteilt sich die Stromeinprägung über die gesamte n-Kontaktfläche des n-Anschlusskontaktes 2, wodurch eine Rekombination unter die ¬ sem n-Anschlusskontakt 2 begünstigt wird. Dadurch geht das Licht zum größten Teil durch Absorption am n-Anschlusskontakt 2 verloren, sodass die Lichtausbeute eines Bauelements gemäß des Vergleichsbeispiels kleiner ist als die Lichtausbeute ei ¬ nes hier beschriebenen optoelektronischen Bauelements gemäß zumindest einer Ausführungsform. Die Bezugszeichen 17 zeigen den Lichtweg, 18 die Absorption unterhalb des n-Anschlusskon- taktes und 19 den Stromfluss.

Die in Verbindung mit den Figuren beschriebenen Ausführungsbeispiele und deren Merkmale können gemäß weiterer Ausfüh- rungsbeispiele auch miteinander kombiniert werden, auch wenn solche Kombinationen nicht explizit in den Figuren gezeigt sind. Weiterhin können die in Verbindung mit den Figuren beschriebenen Ausführungsbeispiele zusätzliche oder alternative Merkmale gemäß der Beschreibung im allgemeinen Teil aufwei- sen.

Die Erfindung ist nicht durch die Beschreibung anhand der Ausführungsbeispiele auf diese beschränkt. Vielmehr umfasst die Erfindung jedes neue Merkmal, sowie jede Kombination von Merkmalen, was insbesondere jede Kombination von Merkmalen in den Patentansprüchen beinhaltet, auch wenn dieses Merkmal o- der diese Kombination selbst nicht explizit in den Patentansprüchen oder Ausführungsbeispielen angegeben ist. Diese Patentanmeldung beansprucht die Priorität der deutschen Patentanmeldung 10 2017 117 613.6, deren Offenbarungsgehalt hiermit durch Rückbezug aufgenommen wird. Bezugs zeichenliste

100 optoelektronisches Bauelement

1 Halbleiterschichtenfolge

11 n-dotierte Halbleiterschicht

12 p-dotierte Halbleiterschicht

13 aktive Schicht

14 Strukturierung der Halbleiterschichtenfolge

2 n-Anschlusskontakt

3 p-Anschlusskontakt

4 erste Seite

41 Strukturierung der ersten Seite

42 Unstrukturierung der ersten Seite

43 Außenbereiche der ersten Seite

44 Innenbereich der ersten Seite

5 zweite Seite

51 Strukturierung der zweiten Seite

52 Unstrukturierung der zweiten Seite

53 Außenbereiche der zweiten Seite

54 Innenbereich der zweiten Seite

6 Seitenflächen des n-Anschlusskontaktes

7 Träger

L A laterale Ausdehnung des Außenbereichs

Li laterale Ausdehnung des Innenbereichs

16 Lot

10 Passivierungsschicht

15 Spiegel

L n laterale Ausdehnung des n-Anschlusskontakts

L H laterale Ausdehnung der Halbleiterschichtenfolge 9 Kontaktanschluss

17 Lichtweg

18 Absorption

19 Stromfluss