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Title:
OPTOELECTRONIC COMPONENT
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2017/072074
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to an optoelectronic component (100) comprising a semiconductor layer sequence (1) having an active layer (10), wherein the active layer (10) is designed to produce or absorb electromagnetic radiation in intended operation. Furthermore, the component (100) comprises a first contact structure (11) and a second structure (12), by means of which the semiconductor layer sequence (1) can be electrically contacted in intended operation. In operation, a voltage is applied to the contact structures (11, 12), wherein an operation-related voltage difference ΔUbet between the contact structures (11, 12) arises. When the voltage difference is increased, a first arc-over occurs in or on the component (100) between the two contact structures (11, 12). A spark gap (3) between the contact structures (11, 12), which arises in the event of the first arc-over, passes predominantly through a surrounding medium in the form of gas or vacuum and/or through a potting. The first arc-over occurs at a voltage difference of 2∙ΔUbet at the earliest.

Inventors:
HAHN BERTHOLD (DE)
PERZLMAIER KORBINIAN (DE)
LEIRER CHRISTIAN (DE)
KASPRZAK-ZABLOCKA ANNA (DE)
Application Number:
PCT/EP2016/075555
Publication Date:
May 04, 2017
Filing Date:
October 24, 2016
Export Citation:
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Assignee:
OSRAM OPTO SEMICONDUCTORS GMBH (DE)
International Classes:
H01L33/36; H01L33/38; H01L33/62
Domestic Patent References:
WO2015016561A12015-02-05
Foreign References:
DE102012208730A12013-11-28
Other References:
None
Attorney, Agent or Firm:
EPPING HERMANN FISCHER PATENTANWALTSGESELLSCHAFT MBH (DE)
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Claims:
Patentansprüche

1. Optoelektronisches Bauelement (100), aufweisend:

- eine Halbleiterschichtenfolge (1) mit einer aktiven Schicht (10), wobei die aktive Schicht (10) dazu eingerichtet ist, im bestimmungsgemäßen Betrieb elektromagnetische Strahlung zu erzeugen oder zu absorbieren,

- eine erste Kontaktstruktur (11) und eine zweite

Kontaktstruktur (12), über die die

Halbleiterschichtenfolge (1) im bestimmungsgemäßen Betrieb elektrisch kontaktiert ist, wobei

- im Betrieb die Kontaktstrukturen (11, 12) mit einer Spannung beaufschlagt sind und eine betriebsbedingte Spannungsdifferenz AU^e^ zwischen den

Kontaktstrukturen (11, 12) auftritt,

- sich bei Erhöhung der Spannungsdifferenz ein erster elektrischer Überschlag in oder an dem Bauelement (100) zwischen den beiden Kontaktstrukturen (11, 12) ausbildet,

- eine bei dem ersten Überschlag entstehende

Funkenstrecke (3) zwischen den Kontaktstrukturen (11, 12) überwiegend durch ein Umgebungsmedium in Form von Gas oder Vakuum und/oder durch einen Verguss (4) um das Bauelement (100) verläuft,

- der erste Überschlag frühestens bei einer

Spannungsdifferenz von 2-AUke-|- auftritt.

2. Optoelektronisches Bauelement (100) nach Anspruch 1, wobei

- durch die beiden Kontaktstrukturen (11, 12) eine ESD Schutzschaltung des optoelektronischen Bauelements (100) realisiert ist, - der erste elektrische Überschlag frühestens bei einer Spannungsdifferenz von 3 V und spätestens bei einer Spannungsdifferenz von 80 V auftritt,

- die Funkenstrecke überwiegend durch das

Umgebungsmedium verläuft.

Optoelektronisches Bauelement (100) nach Anspruch 1 oder 2, wobei

- die Kontaktstrukturen (11, 12) zumindest in

Teilbereichen direkt an das Umgebungsmedium und/oder den Verguss (4) grenzen,

- die Funkenstrecke (3) zwischen den Kontaktstrukturen (11, 12) ausschließlich durch das Umgebungsmedium und/oder den Verguss (4) verläuft.

Optoelektronisches Bauelement (100) nach Anspruch 1 oder 2, wobei

- zwischen den Kontaktstrukturen (11, 12) und dem

Umgebungsmedium zumindest teilweise eine

Passivierungsschicht angeordnet ist,

- die Funkenstrecke (3) zwischen den Kontaktstrukturen (11, 12) die Passivierungsschicht durchquert und zu zumindest 90 % durch das Umgebungsmedium und/oder den Verguss (4) verläuft.

Optoelektronisches Bauelement (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

wobei in dem Bereich der sich ausbildenden

Funkenstrecke (3) der minimale Abstand zwischen den beiden Kontaktstrukturen (11, 12) höchstens 50 ym beträgt .

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

wobei die Kontaktstrukturen jeweils eine Spitze (111, 112) oder Kante (111, 112) aufweisen und sich die

Funkenstrecke (3) zwischen den Spitzen (111, 112) oder Kanten (111, 112) ausbildet.

7. Optoelektronisches Bauelement (100) nach einem der

vorhergehenden Ansprüche, wobei

- die Kontaktstrukturen (11, 12) mit

Halbleiterschichten der Halbleiterschichtenfolge (1) in direktem Kontakt sind,

- die Kontaktstrukturen (11, 12) jeweils einstückig ausgebildet sind,

- die Kontaktstrukturen (11, 12) Metall aufweisen oder daraus bestehen.

8. Optoelektronisches Bauelement (100) nach einem der

vorhergehenden Ansprüche,

wobei die Kontaktstrukturen (11, 12) Kontaktelemente zur externen elektrischen Kontaktierung sind, die im unmontierten Zustand des Bauelements (100) an einer Seitenfläche des Bauelements (100) freiliegen.

9. Optoelektronisches Bauelement (100) nach einem der

Ansprüche 1 bis 7,

wobei die Kontaktstrukturen (11, 12)

Stromverteilungsstrukturen der Halbleiterschichtenfolge (1) sind.

10. Optoelektronisches Bauelement (100) nach einem der

vorhergehenden Ansprüche, weiter aufweisend:

- eine Strahlungsseite (101) zur Einkopplung oder Auskopplung der elektromagnetischen Strahlung in das oder aus dem Bauelement (100),

eine der Strahlungsseite (101) gegenüberliegende Rückseite (102) ,

zumindest eine die Strahlungsseite (101) und

Rückseite (102) verbindende Querseite (103),

einen die Halbleiterschichtenfolge (1) tragenden Träger (15) zwischen der Halbleiterschichtenfolge (1) und der Strahlungsseite (101) oder zwischen der

Halbleiterschichtenfolge (1) und der Rückseite (102), wobei

die Halbleiterschichtenfolge (1) eine der

Strahlungsseite (101) zugewandte erste

Halbleiterschicht (13) und eine der Strahlungsseite (101) abgewandte zweite Halbleiterschicht (14) umfasst, wobei die aktive Schicht (10) zwischen der ersten Halbleiterschicht (13) und der zweiten

Halbleiterschicht (14) angeordnet ist,

die erste Kontaktstruktur (11) elektrisch leitend mit der ersten Halbleiterschicht (13) verbunden ist, die zweite Kontaktstruktur (12) elektrisch leitend mit der zweiten Halbleiterschicht (14) verbunden ist, die Funkenstrecke (3) im Bereich der Rückseite (102) oder der Strahlungsseite (101) oder der Querseite (103) auftritt.

Optoelektronisches Bauelement (100) nach dem

vorhergehenden Anspruch, wobei

- die Funkenstrecke (3) im Bereich der Strahlungsseite (101) auftritt,

- die Halbleiterschichtenfolge (1) zwischen dem Träger (15) und der Strahlungsseite (101) angeordnet ist,

- die erste Kontaktstruktur (11) auf einer dem Träger (15) abgewandten Seite der ersten Halbleiterschicht

(13) angeordnet ist,

- die zweite Kontaktstruktur (12) auf einer dem Träger (15) abgewandten Seite der zweiten Halbleiterschicht

(14) innerhalb einer Ausnehmung in der ersten Halbleiterschicht (13) angeordnet ist,

- die zweite Kontaktstruktur (13) in Richtung weg vom Träger (15) die erste Halbleiterschicht (13) an der Strahlungsseite (101) überragt,

- die kürzeste Verbindung zwischen den beiden

Kontaktstrukturen (11, 12) keinen Teil der

Halbleiterschichtenfolge (1) durchquert,

- die Funkenstrecke (3) keine Teile der

Halbleiterschichtenfolge (1) durchquert.

12. Optoelektronisches Bauelement (100) nach Anspruch 10, wobei

- der Träger (15) zwischen der Rückseite (102) und der Halbleiterschichtenfolge (1) ausgebildet ist,

- die Kontaktstrukturen (11, 12) zumindest Teile von Durchkontaktierungen durch den Träger (15) bilden,

- die Kontaktstrukturen (11, 12) im unmontierten

Zustand des Bauelements (100) an der Rückseite (102) als Kontaktelemente freiliegen.

13. Optoelektronisches Bauelement (100) nach Anspruch 12, wobei

- die Kontaktstrukturen (11, 12) im Bereich des Trägers

(15) zusätzlich an die Querseite (103) geführt sind,

- die Funkenstrecke (3) im Bereich der Querseite (103) auftritt . Optoelektronisches Bauelement (100) nach Anspruch 13, wobei

- eine Kante zwischen der Rückseite (102) und der

Querseite (103) frei von den Kontaktstrukturen (11, 12) ist,

- die Funkenstrecke (3) beabstandet von der Rückseite (102) auftritt.

Optoelektronisches Bauelement (100) nach Anspruch 13, wobei

- die Kontaktstrukturen (11, 12) an eine Kante zwischen der Querseite (103) und der Rückseite (102) geführt sind,

- die Funkenstrecke (3) im Bereich der Kante auftritt oder auftreten kann.

Optoelektronisches Bauelement (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei

- das optoelektronische Bauelement (100) ein

Halbleiterchip ist,

- eine laterale Ausdehnung der Halbleiterschichtenfolge im Wesentlichen der lateralen Ausdehnung des

Halbleiterchips und/oder des Träger (15) entspricht.

Optoelektronisches Bauelement (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 15, wobei

- das optoelektronische Bauelement (100) eine

Leuchtdiode mit einem auf einem Träger (15)

montierten optoelektronischen Halbleiterchip ist,

- der Halbleiterchip die Halbleiterschichtenfolge (1) umfasst ,

- der Träger (15) eine mindestens doppelt so große laterale Ausdehnung wie die Halbleiterschichtenfolge (1) aufweist.

Verfahren zum Betreiben eines optoelektronischen

Bauelements (100) aufweisend die Schritte:

A) Bereitstellen eines optoelektronischen Bauelements (100) mit einer ersten Kontaktstruktur (11) und einer zweiten Kontaktstruktur (12);

B) elektrisches Kontaktieren des optoelektronischen Bauelements (100) über die erste (11) und zweite (12) Kontaktstruktur ;

C) Einschalten und Ausschalten des optoelektronischen Bauelements (100) durch kontrolliertes Einschalten und Ausschalten eines Stromflusses durch das

optoelektronische Bauelement (100), wobei

- im eingeschalteten Zustand des optoelektronischen

Bauelements (100) zwischen den beiden

Kontaktstrukturen (11, 12) eine bestimmungsgemäße Spannungsdifferenz AU^e^ anliegt und das

optoelektronische Bauelement (100) elektromagnetische Strahlung emittiert,

- im eingeschalteten und/oder ausgeschalteten Zustand Spannungsspitzen am Bauelement (100) auftreten, bei denen die Spannungsdifferenz zwischen den beiden Kontaktstrukturen (11, 12) auf Werte größer als AU^e^ ansteigt,

- sich bei manchen Spannungsspitzen ein erster

elektrischer Überschlag in oder an dem Bauelement (100) zwischen den beiden Kontaktstrukturen (11, 12) ausbildet,

- eine bei dem ersten Überschlag entstehende

Funkenstrecke (3) zwischen den Kontaktstrukturen (11, 12) überwiegend durch ein Umgebungsmedium in Form von Gas oder Vakuum und/oder durch einen Verguss (4) um das Bauelement (100) verläuft,

- der erste Überschlag frühestens bei einer

Spannungsdifferenz von 2 · U^Q-^ auftritt.

Description:
Beschreibung

Optoelektronisches Bauelement Es wird ein optoelektronisches Bauelement angegeben.

Eine zu lösende Aufgabe besteht darin, ein einfach

aufgebautes optoelektronisches Bauelement anzugeben, welches weniger schadanfällig bei Überspannungen ist.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst das

optoelektronische Bauelement eine Halbleiterschichtenfolge mit einer aktiven Schicht. Die aktive Schicht ist dazu eingerichtet, im bestimmungsgemäßen Betrieb

elektromagnetische Strahlung, wie sichtbares Licht oder UV- Strahlung oder Infrarotstrahlung, zu erzeugen oder zu absorbieren .

Die Halbleiterschichtenfolge basiert beispielsweise auf einem III-V-Verbindungs-Halbleitermaterial . Bei dem

Halbleitermaterial handelt es sich zum Beispiel um ein

Nitrid-Verbindungs-Halbleitermaterial , wie Al n In ] __ n _ m Ga m N, oder um ein Phosphid-Verbindungs-Halbleitermaterial , wie Al n In ] __ n _ m Ga m P, oder auch um ein Arsenid-Verbindungs- Halbleitermaterial, wie Al n In ] __ n _ m Ga m As, wobei jeweils 0 -S n < 1, 0 -S m < 1 und m + n < 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.

Bevorzugt basiert die Halbleiterschichtenfolge auf AlInGaN. Die aktive Schicht weist beispielsweise wenigstens einen pn- Übergang und/oder eine Quantentopfstruktur in Form eines einzelnen Quantentopfs, kurz SQW, oder in Form einer

Multiquantentopfstruktur, kurz MQW, auf.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst das Bauelement eine erste Kontaktstruktur und eine zweite Kontaktstruktur, über die die Halbleiterschichtenfolge elektrisch

kontaktierbar ist oder im bestimmungsgemäßen Betrieb

kontaktiert ist. Sowohl die erste als auch die zweite

Kontaktstruktur können dabei jeweils mit einer

Halbleiterschicht der Halbleiterschichtenfolge in direktem elektrischem und mechanischem Kontakt stehen. Die erste Kontaktstruktur ist beispielsweise eine n-

Kontaktstruktur und mit einer n-leitenden Halbleiterschicht der Halbleiterschichtenfolge elektrisch leitend verbunden. Die zweite Kontaktstruktur ist beispielsweise eine p- Kontaktstruktur, die elektrisch leitend mit einer p- Halbleiterschicht der Halbleiterschichtenfolge verbunden ist.

Die Kontaktstrukturen weisen beispielsweise ein Metall, wie Ag, AI, Au, Ti, Pd, auf oder bestehen daraus. Es ist aber auch möglich, dass die Kontaktstrukturen ein transparent leitfähiges Material, kurz TCO, wie Indiumzinnoxid, kurz ITO, oder Zn02 aufweisen oder daraus bestehen.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform sind im Betrieb die Kontaktstrukturen mit einer Spannung beaufschlagt, wobei sich zwischen den Kontaktstrukturen eine betriebsbestimmte

Spannungsdifferenz AU^ Q -^ einstellt. Im bestimmungsgemäßen Betrieb liegen die erste Kontaktstruktur und die zweite

Kontaktstruktur also auf unterschiedlichen elektrischen Potenzialen. Die Halbleiterschichten, die über die Kontaktstrukturen elektrisch kontaktiert sind, befinden sich bevorzugt auf dem gleichen oder nahezu gleichen Potenzial wie die zugeordneten Kontaktstrukturen. Insbesondere tritt in der Halbleiterschichtenfolge im Bereich der aktiven Schicht ein Spannungsabfall von AU^e^ oder von nahezu AU^e^ auf.

Übliche Betriebsspannungen von hier bevorzugt gemeinten optoelektronischen Bauelementen, wie LEDs oder Laserdioden, liegen im Bereich zwischen einschließlich 1 V und 300 V oder zwischen einschließlich 1 V und 10 V insbesondere zwischen einschließlich 1 V und 5 V. Zum Beispiel liegen typische Betriebsspannungen oder Spannungsabfälle für Infrarot-LEDs im Bereich 1,2 V bis 1,8 V, für rote LEDs im Bereich 1,6 V bis 2,2 V, für gelb bis grüne LEDs im Bereich 1,9 V bis 5 V und für blaue oder UV-LEDs im Bereich 2,7 V bis 4 V. Infrarot- Laserdioden werden typischerweise mit Betriebsspannungen im Bereich 1,8 V bis 2,2 V betrieben. Bauelemente mit mehreren, zum Beispiel in Reihe geschalteten, LEDs, sogenannte Multi- Junction-LEDs , können aber auch Betriebsspannungen bis hin zu 100 V oder 300 V aufweisen.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform kommt es bei Erhöhung der Spannungsdifferenz zwischen den beiden Kontaktstrukturen zu einem ersten elektrischen Überschlag in oder an dem

Bauelement. Der erste elektrische Überschlag ist dabei der erste Überschlag, der bei Spannungsdifferenzerhöhung

überhaupt in dem Bauelement oder an dem Bauelement auftritt. Bei weiterer Spannungsdifferenzerhöhung kann es zu weiteren Überschlägen in Bereichen des Bauelements kommen. Der erste elektrische Überschlag jedoch tritt ausschließlich und immer zwischen den beiden Kontaktstrukturen auf. Insbesondere ist also die Durchschlagsfestigkeit zwischen beiden

Kontaktelementen am geringsten.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform sind die

Kontaktstrukturen derart konstruiert oder ausgebildet, dass eine bei dem ersten Überschlag entstehende Funkenstrecke zwischen den Kontaktstrukturen überwiegend durch ein an das Bauelement grenzendes Umgebungsmedium in Form von Gas oder Vakuum und/oder durch einen Verguss um das Bauelement

verläuft. Bei dem ersten Überschlag bildet sich zwischen den beiden Kontaktstrukturen also kurzzeitig eine Funkenstrecke oder anders ausgedrückt ein Strompfad aus. Über den Strompfad werden Ladungsträger zwischen den Kontaktstrukturen

ausgetauscht, so dass die Spannungsdifferenz zwischen den Kontaktstrukturen reduziert wird. Der Großteil des dabei von den ausgetauschten Ladungsträgern entlang des Strompfades zurückgelegten Weges verläuft durch das Umgebungsmedium und/oder durch den Verguss.

Beispielsweise sind dazu die erste und die zweite

Kontaktstruktur an eine Seitenfläche oder Außenfläche oder Randfläche des Bauelements geführt. Die Seitenfläche grenzt zum Beispiel teilweise oder vollständig an das

Umgebungsmedium oder an den Verguss.

Um zu erreichen, dass die Funkenstrecke des ersten

Überschlags gezielt in einem bestimmten Medium auftritt und nicht irgendwo im Bauelement, können verschiedene Ansätze verfolgt werden. Es können zum Beispiel die Abstände der Kontaktstrukturen im Bereich des Mediums entsprechend klein gewählt werden. Auch die Form der Kontaktstrukturen kann eine Rolle spielen. Beispielsweise ist ein Überschlag im Bereich von Spitzen wahrscheinlicher. Ferner kann auch durch die Wahl der Dielektrika zwischen den Kontaktstrukturen beeinflusst werden, wo ein Überschlag auftritt. Insgesamt tragen also mehrere Faktoren dazu bei, wo genau die Funkenstrecke

auftritt. Je nach Bedarf können die Abstände und die

Geometrien sowie die verwendeten Materialien aufeinander abgestimmt werden, um die Funkenstrecke im gewünschten

Bereich zu erhalten.

Unter dem Begriff „überwiegend" wird hier und im Folgenden verstanden, dass die Funkenstrecke beziehungsweise der von den Ladungsträgern zurückgelegte Weg zumindest zu 50 % oder zumindest zu 70 % oder zumindest zu 90 % oder zumindest zu 95 % oder zumindest zu 99 % oder vollständig durch das

Umgebungsmedium verläuft.

Die Funkenstrecke kann im euklidischen Raum einer Gerade bilden. Jedoch ist die Funkenstrecke bevorzugt durch den Weg gebildet, der für die ausgetauschten Ladungsträger den geringsten elektrischen Widerstand bildet. Die Funkenstrecke kann also auch eine Krümmung aufweisen, um zum Beispiel

Bereiche mit höherem Widerstand nicht durchkreuzen zu müssen, sondern zu umgehen.

Bei dem Gas kann es sich beispielsweise um Luft oder ein Schutzgas, wie Stickstoff, oder um ein Edelgas, wie Neon oder Xenon oder Argon oder Helium, handeln.

Der Verguss kann zum Beispiel ein Silikon oder Epoxidharz, in welchem optional Konverterpartikel eingebracht sind,

aufweisen oder daraus bestehen. Der Verguss hat bevorzugt eine verkapselnde oder schützende oder lichtkonvertierende oder effizienzsteigernde oder strahlformende Wirkung auf das Bauelement. Unter einem Verguss ist dabei beispielsweise ein Element zu verstehen, welches die Eigenschaften des Bauelements verändern kann, das aber nicht zwingend nötig ist, um das Bauelement zu betreiben oder funktionsfähig zu machen. Insbesondere kann das Bauelement auch ohne den

Verguss elektromagnetische Strahlung abstrahlen oder

absorbieren. Bevorzugt ist der Verguss nicht nötig, um die Halbleiterschichtenfolge des Bauelements oder das Bauelement selbst zu tragen und zu stabilisieren. Der Verguss kann der Halbleiterschichtenfolge oder dem Bauelement dann

beispielsweise höchstens eine zusätzliche Stabilität

verleihen. Der Verguss ist also zum Beispiel weder ein Träger noch ein Substrat des Bauelements. Bevorzugt bildet der

Verguss auch keinen Bestandteil des Bauelements, sondern ist eine separate Komponente.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform tritt der erste

Überschlag frühestens bei einer Spannungsdifferenz von

2-AU]3 E -|- oder 2,5-AUb e - | - oder 3-AUb e - | - auf. Alternativ oder zusätzlich kann der erste Überschlag spätestens bei einer Spannungsdifferenz von 1000 · AU^ Q ^ oder 500-AUk e - | - oder

lOO'AUket oder 20-AUk e - | - oder 10-AUk e - | - oder 5-AUb e - | - auftreten.

In mindestens einer Ausführungsform umfasst das

optoelektronische Bauelement eine Halbleiterschichtenfolge mit einer aktiven Schicht, wobei die aktive Schicht dazu eingerichtet ist, im bestimmungsgemäßen Betrieb

elektromagnetische Strahlung zu erzeugen oder zu absorbieren. Weiter umfasst das Bauelement eine erste Kontaktstruktur und eine zweite Kontaktstruktur, über die die

Halbleiterschichtenfolge elektrisch kontaktierbar ist. Im Betrieb sind die Kontaktstrukturen mit einer Spannung

beaufschlagt, wobei sich eine betriebsbedingte

Spannungsdifferenz AU^e^ zwischen den Kontaktstrukturen ausbildet. Bei Erhöhung der Spannungsdifferenz tritt ein erster Überschlag in oder an dem Bauelement zwischen den beiden Kontaktstrukturen auf. Eine bei dem ersten Überschlag entstehende Funkenstrecke zwischen den Kontaktstrukturen verläuft dabei überwiegend durch ein Umgebungsmedium in Form von Gas oder Vakuum und/oder durch einen Verguss um das

Bauelement. Der erste Überschlag tritt frühestens bei einer Spannungsdifferenz von 2 · U^ Q -^ auf. Bei der hier beschriebenen Erfindung wird insbesondere von der Idee Gebrauch gemacht, eine potenziell für das Bauelement schädliche Überspannung über einen Gasüberschlag,

insbesondere Luftüberschlag, abzuleiten. Luft hat, abhängig von Temperatur und Feuchtigkeit, eine Durchschlagsfestigkeit von circa 3 kV/mm. Entsprechend kann über einen definierten Abstand einer p-Kontaktstruktur und einer n-Kontaktstruktur voneinander in Luft eine maximale Spannung definiert werden, die in dem optoelektronischen Bauelement auftreten darf. Bei einem Abstand von 100 ym sind dies beispielsweise 300 V, für 10 ym nur noch 30 V. Voraussetzung dafür, dass der Überschlag beziehungsweise die Funkenstrecke in Luft auftritt, ist, dass die Struktur und die Materialien des Bauelements entsprechend gewählt sind. Insbesondere sollte zum Beispiel die Durchbruchsspannung der durch die Halbleiterschichtenfolge gebildeten Diode höher sein als die Spannungsdifferenz, bei der der erste Überschlag zwischen den Kontaktstrukturen auftritt. Auch die

Durchschlagsfestigkeit der in dem Bauelement verbauten

Materialien zwischen den Kontaktstrukturen sollte

entsprechend groß gewählt werden. Auf diese Weise können Überschläge durch Dielektrika oder Epitaxieschichten

innerhalb des Bauelements vermieden werden. Tritt der Überschlag in einem Umgebungsgas, wie Luft auf, so kommt es bevorzugt zu keiner oder nur einer geringen Beschädigung des Bauelements . Gemäß zumindest einer Ausführungsform weist das Bauelement einen Bereich an einer Seitenfläche oder Außenfläche auf, in dem die Durchschlagsfestigkeit über das gesamte Bauelement gesehen am geringsten ist. Dies kann insbesondere durch einen geringen Abstand der Kontaktstrukturen im Bereich dieser Seitenfläche erzielt werden.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist durch die beiden Kontaktstrukturen eine ESD-Schutzschaltung des

optoelektronischen Bauelements realisiert. Eine weitere

Schutzschaltung innerhalb des Bauelements, wie eine ESD- Diode, ist dann nicht nötig oder in dem Bauelement nicht vorgesehen. Die ESD-Schutzschaltung funktioniert insbesondere unabhängig von der im Bauelement auftretenden Stromstärke und schaltet beispielsweise unabhängig von der Stromstärke immer bei der gleichen elektrischen Spannungsdifferenz durch. Durch ein Durchschalten der ESD-Schutzschaltung, also durch das Auftreten des ersten Überschlags, wird die ESD- Schutzschaltung bevorzugt nicht zerstört oder beschädigt und funktioniert anschließend genauso wie zuvor.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform tritt der erste

elektrische Überschlag frühestens bei einer

Spannungsdifferenz von 3 V oder 5 V oder 10 V oder 25 V auf. Alternativ oder zusätzlich tritt der erste elektrische

Überschlag spätestens bei einer Spannungsdifferenz von 8000 V oder 3000 V oder 1000 V oder 500 V oder 100 V oder 80 V oder 50 V oder 10 V oder 5 V auf. Gemäß zumindest einer Ausführungsform grenzen die Kontaktstrukturen zumindest in Teilbereichen direkt an das Umgebungsmedium und/oder den Verguss. Beispielsweise liegen die Kontaktstrukturen im montierten oder unmontierten Zustand des Bauelements zumindest teilweise an Seitenflächen des

Bauelements frei oder grenzen dort an den Verguss. Bevorzugt verläuft die Funkenstrecke dann ausschließlich durch das Umgebungsmedium und/oder den Verguss. Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist zwischen den

Kontaktstrukturen und dem Umgebungsmedium zumindest teilweise eine Passivierungsschicht angeordnet. Die

Passivierungsschicht ist beispielsweise eine elektrisch isolierende Schicht, beispielsweise aus Siliziumoxid, wie SiC>2, oder aus Siliziumnitrid, wie SiN, oder aus

Aluminiumoxid, wie AI2O3. Die Passivierungsschicht schützt die Kontaktstrukturen insbesondere vor äußeren Einflüssen. Die Dicke der Passivierungsschicht beträgt beispielsweise zwischen einschließlich 5 nm und 100 nm. In diesem Fall kann die Funkenstrecke zwischen den Kontaktstrukturen die

Passivierungsschicht durchqueren und beispielsweise zu zumindest 90 % durch das Umgebungsmedium und/oder den Verguss verlaufen . Gemäß zumindest einer Ausführungsform beträgt der minimale

Abstand zwischen den beiden Kontaktstrukturen in dem Bereich der sich ausbildenden Funkenstrecke höchstens 50 ym oder höchstens 40 ym oder höchstens 30 ym. Alternativ oder

zusätzlich ist der minimale Abstand in diesem Bereich

zumindest 5 ym oder zumindest 10 ym oder zumindest 20 ym.

Beispielsweise bildet sich die Funkenstrecke in einem Bereich zwischen den Kontaktstrukturen aus, in denen der Abstand zwischen den Kontaktstrukturen am geringsten ist. In allen anderen Bereichen ist der Abstand zwischen den

Kontaktstrukturen beispielsweise größer als in dem Bereich der Funkenstrecke. Gemäß zumindest einer Ausführungsform weisen die

Kontaktstrukturen jeweils eine Spitze oder Kante auf, wobei sich die Funkenstrecke zwischen den Spitzen oder Kanten der beiden Kontaktstrukturen ausbildet. Bevorzugt sind die

Spitzen oder Kanten der Kontaktstruktur dabei einander zugewandt. Ein Winkel der Spitze oder Kante ist

beispielsweise höchstens 90° oder höchstens 60° oder

höchstens 30°. Alternativ oder zusätzlich ist der Winkel mindestens 10° oder mindestsens 20° oder mindestens 30°. Bei einer Spitze kann es sich insbesondere um einen dreieckförmig oder pyramidenförmig hervorstehenden Bereich der

Kontaktstruktur handeln. Dabei versteht sich von selbst, dass es sich bei der Spitze nicht um eine ideale Spitze handeln muss. Vielmehr kann die Spitze abgerundet sein, zum Beispiel mit einem Krümmungsradius von höchstens 10 ym oder höchstens 1 ym. Bevorzugt ist die Abrundung vernachlässigbar klein im Vergleich zur Ausdehnung der Spitze.

Im Bereich von Spitzen oder Kanten treten besonders hohe Feldstärken auf, weshalb in diesen Bereichen die

Überschlagswahrscheinlichkeit erhöht ist. Bei der Verwendung von Spitzen oder Kanten kann der Abstand zwischen den Spitzen oder Kanten daher größer gewählt werden. Beispielsweise ist der Abstand zwischen den Spitzen oder Kanten der

Kontaktstrukturen, zwischen denen der erste Überschlag auftritt, größer als der Abstand der beiden Kontaktstrukturen in einem anderen Bereich. Gemäß zumindest einer Ausführungsform sind die

Kontaktstrukturen jeweils einstückig oder zusammenhängend ausgebildet. Beispielsweise sind die Kontaktstrukturen zwischen einer durch die jeweilige Kontaktstruktur

kontaktierte Halbleiterschicht und der Seitenfläche des

Bauelements, an dem der erste Überschlag auftritt, einstückig oder zusammenhängend ausgebildet.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform sind die

Kontaktstrukturen Kontaktelemente zur externen elektrischen

Kontaktierung, die im unmontierten Zustand des Bauelements an einer Seitenfläche des Bauelements freiliegen. Die

Kontaktelemente können zum Beispiel Lötpads auf Seitenflächen des Bauelements sein. Auch ist es möglich, dass die

Kontaktelemente Teile von Durchkontaktierungen in dem

Bauelement sind. An einer Seitenfläche des Bauelements können die Kontaktelemente zum Beispiel hervorstehen.

Die Kontaktstrukturen können zum Beispiel lithographisch definiert sein, zum Beispiel über einen Lift-Off-Prozess oder über einen Ätzprozess oder über Sputtern oder über

Bedampfung. Auch können die Kontaktstrukturen über

elektrochemische Abscheidung hergestellt werden. Ferner können die Kontaktstrukturen an Seitenflächen

oberflächenveredelt sein, zum Beispiel über elektrochemische Abscheidung .

Gemäß zumindest einer Ausführungsform sind die

Kontaktstrukturen Stromverteilungsstrukturen der

Halbleiterschichtenfolge. Beispielsweise sind die

Stromverteilungsstrukturen streifenförmige oder gitterförmige Elemente in oder auf Halbleiterschichten der

Halbleiterschichtenfolge. Die Stromverteilungsstrukturen erstrecken sich bevorzugt über einen Großteil der lateralen Ausdehnung der Halbleiterschichtenfolge. Über die

Stromverteilungsstrukturen kann dann Strom effizient entlang der lateralen Ausdehnung der Halbleiterschichtenfolge verteilt und in die Halbleiterschichten der

Halbleiterschichtenfolge injiziert werden. Eine laterale Richtung ist insbesondere eine Richtung parallel zur aktiven Schicht der Halbleiterschichtenfolge. Gemäß zumindest einer Ausführungsform weist das

optoelektronische Bauelement eine Strahlungsseite zur

Einkopplung oder Auskopplung der elektromagnetischen

Strahlung in oder aus dem Bauelement auf. Ferner umfasst das Bauelement eine der Strahlungsseite gegenüberliegende

Rückseite. Die Rückseite und die Strahlungsseite sind durch zumindest eine Querseite miteinander verbunden. Die

Strahlungsseite und die Rückseite verlaufen bevorzugt parallel oder im Wesentlichen parallel zur aktiven Schicht. Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst das Bauelement einen die Halbleiterschichtenfolge tragenden Träger. Bei dem Träger kann es sich beispielsweise um ein Substrat der

Halbleiterschichtenfolge, wie ein Aufwachssubstrat , zum

Beispiel aus Saphir oder GaN oder Si oder SiC, handeln. Auch ist es möglich, dass es sich bei dem Träger um einen vom

Aufwachssubstrat verschiedenen Träger handelt, zum Beispiel um einen Vergusskörper, beispielsweise aus Kunststoff oder Silikon, oder um einen Keramikträger oder um eine

Leiterplatte. Bevorzugt ist der Träger das einzige mechanisch selbsttragende Element in dem Bauelement. Das

Aufwachssubstrat ist beispielsweise abgelöst. Alternativ dazu kann das Bauelement neben dem Träger, sollte dieser vom Aufwachssubstrat unterschiedlich sein, auch noch das Aufwachssubstrat der Halbleiterschichtenfolge aufweisen. Die Halbleiterschichtenfolge ist dann bevorzugt zwischen dem Träger und dem Aufwachssubstrat angeordnet.

Der Träger kann beispielsweise zwischen der

Halbleiterschichtenfolge und der Strahlungsseite oder

zwischen der Halbleiterschichtenfolge und der Rückseite ausgebildet sein.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst die

Halbleiterschichtenfolge eine der Strahlungsseite zugewandte erste Halbleiterschicht und eine der Strahlungsseite

abgewandte zweite Halbleiterschicht. Die erste

Halbleiterschicht und die zweite Halbleiterschicht können dabei wiederum einen Verbund aus Halbleiterschichten

umfassen. Insbesondere ist die erste Halbleiterschicht der gesamte Schichtverbund zwischen einer ersten Hauptseite der Halbleiterschichtenfolge und der aktiven Schicht. Die zweite Halbleiterschicht ist bevorzugt der gesamte Schichtverbund zwischen der aktiven Schicht und einer zweiten Hauptseite der Halbleiterschichtenfolge. Die aktive Schicht ist also

bevorzugt zwischen der ersten Halbleiterschicht und der zweiten Halbleiterschicht angeordnet.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist die erste

Kontaktstruktur elektrisch leitend mit der ersten

Halbleiterschicht verbunden, die zweite Kontaktstruktur ist elektrisch leitend mit der zweiten Halbleiterschicht

verbunden . Gemäß zumindest einer Ausführungsform bildet sich bei dem ersten elektrischen Überschlag die Funkenstrecke im Bereich der Rückseite oder im Bereich der Strahlungsseite oder im Bereich der Querseite des Bauelements.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist die erste

Kontaktstruktur auf einer dem Träger abgewandten Seite der ersten Halbleiterschicht angeordnet. Die zweite

Kontaktstruktur ist zum Beispiel auf einer dem Träger

abgewandten Seite der zweiten Halbleiterschicht innerhalb einer Ausnehmung in der ersten Halbleiterschicht angeordnet. Die Ausnehmung durchquert also die erste Halbleiterschicht und die aktive Schicht vollständig und mündet in der zweiten Halbleiterschicht. Bevorzugt liegen die erste Kontaktstruktur und die zweite Kontaktstruktur an der Strahlungsseite frei, so dass das Bauelement von der dem Träger abgewandten

Strahlungsseite kontaktiert werden kann.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform überragt die zweite Kontaktstruktur an der Strahlungsseite die erste

Halbleiterschicht in Richtung weg vom Träger. Bevorzugt durchquert die kürzeste Verbindung zwischen den beiden

Kontaktstrukturen, insbesondere die Funkenstrecke zwischen den beiden Kontaktstrukturen, dann keinen Teil der

Halbleiterschichtenfolge. Die kürzeste Verbindung ist dabei insbesondere die kürzeste Raumverbindung, also geometrisch durch eine Gerade definiert.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform bilden die

Kontaktstrukturen zumindest Teile von Durchkontaktierungen durch den Träger. Beispielsweise liegen die Kontaktstrukturen dann im unmontierten Zustand des Bauelements an der Rückseite des Bauelements als Kontaktelemente frei. Gemäß zumindest einer Ausführungsform sind die

Kontaktstrukturen im Bereich des Trägers sowohl an die

Rückseite als auch an die Querseite geführt und liegen bevorzugt im unmontierten Zustand des Bauelements sowohl an der Rückseite als auch an der Querseite frei. Die

Funkenstrecke tritt dann beispielsweise im Bereich der

Querseite auf.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist eine Kante zwischen der Rückseite und der Querseite frei von den

Kontaktstrukturen. Die im unmontierten Zustand an der

Querseite und Rückseite freiliegenden Bereiche der ersten und zweiten Kontaktstruktur sind also untereinander jeweils nicht zusammenhängend ausgebildet, sondern an der Kante

unterbrochen.

Bevorzugt tritt in diesem Fall die Funkenstrecke im Bereich der Querseite und beabstandet von der Rückseite auf. Die Funkenstrecke tritt insbesondere in einem vertikalen Abstand von zumindest 20 ym oder 50 ym oder 100 ym von der Rückseite auf. „Vertikal" ist dabei eine Richtung senkrecht zur

Haupterstreckungsrichtung der Rückseite. Auf diese Weise kann die Rückseite mit etwaigen Kontaktstrukturen vor

Beschädigungen durch den Überschlag geschützt werden.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform sind die

Kontaktstrukturen an eine Kante zwischen der Querseite und der Rückseite geführt. Anders ausgedrückt sind die im

unmontierten Zustand des Bauelements an der Rückseite und an der Querseite freiliegenden Bereiche der ersten

Kontaktstruktur und der zweiten Kontaktstruktur jeweils zusammenhängend ausgebildet und an der Kante nicht

unterbrochen. Beispielsweise tritt in diesem Fall die Funkenstrecke im Bereich der Kante auf oder kann im Bereich der Kante auftreten.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist das

optoelektronische Bauelement ein Halbleiterchip. Unter einem Halbleiterchip wird dabei ein Bauelement verstanden, wie es unmittelbar nach dem Vereinzeln, zum Beispiel aus einem Wafer oder einem Waferverbund oder einem Träger oder einem

Trägerverbund, entsteht. Der Halbleiterchip ist also ein Bauelement, was nach dem Vereinzeln noch nicht weiter

verarbeitet wurde, insbesondere noch nicht weiter auf andere Bauteile montiert wurde. Die laterale Ausdehnung der

Halbleiterschichtenfolge entspricht dann zum Beispiel im Wesentlichen der lateralen Ausdehnung des Halbleiterchips und/oder des Trägers. „Im Wesentlichen" bedeutet dabei, dass die Unterschiede in der lateralen Ausdehnung zum Beispiel höchstens 20 % oder höchstens 10 % oder höchstens 5 %

betragen . Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist das

optoelektronische Bauelement eine Leuchtdiode mit einem auf einem Träger montierten optoelektronischen Halbleiterchip. Anders als zuvor ist der Halbleiterchip also in diesem Fall bereits weiterverarbeitet und auf einen Träger montiert. Der Halbleiterchip umfasst dabei die Halbleiterschichtenfolge.

Bevorzugt ist eine laterale Ausdehnung des Trägers mindestens doppelt so groß wie die laterale Ausdehnung der

Halbleiterschichtenfolge . Darüber hinaus wird ein Verfahren zum Betreiben eines

optoelektronischen Bauelements angegeben. Insbesondere eignet sich das hier angegebene optoelektronische Bauelement dafür, mit dem Verfahren betrieben zu werden. Das heißt, sämtliche in Verbindung mit dem optoelektronischen Bauelement

offenbarten Merkmale sind auch für das Verfahren offenbart und umgekehrt. Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst das Verfahren zum Betreiben eines optoelektronischen Bauelements einen Schritt A) , in dem ein optoelektronisches Bauelement, insbesondere ein wie bisher beschriebenes Bauelement, mit einer ersten Kontaktstruktur und einer zweiten

Kontaktstruktur bereitgestellt wird. In einem Schritt B) wird das optoelektronischen Bauelement über die erste und zweite Kontaktstruktur elektrisch kontaktiert. In einem Schritt C) wird dann das optoelektronische Bauelement durch

kontrolliertes Einschalten und Ausschalten eines Stromflusses durch das optoelektronische Bauelement eingeschalten und ausgeschalten. Im eingeschalteten Zustand des

optoelektronischen Bauelements liegt zwischen den beiden Kontaktstrukturen eine bestimmungsgemäße Spannungsdifferenz ^bet an ' ^ 3 ^-"- emittiert das optoelektronische Bauelement elektromagnetische Strahlung, bevorzugt im sichtbaren

Bereich. Sowohl im eingeschalteten wie auch im

ausgeschalteten Zustand treten an dem Bauelement zum Beispiel gelegentlich und insbesondere unkontrolliert Spannungsspitzen auf. Bei den Spannungsspitzen handelt es sich um bevorzugt kurzzeitige Erhöhungen in der Spannungsdifferenz zwischen den beiden Kontaktstrukturen auf Werte größer als AU^ g - ) -. Bei manchen Spannungsspitzen bildet sich ein erster elektrischer Überschlag in oder an dem Bauelement zwischen den beiden Kontaktstrukturen aus. Eine bei dem ersten Überschlag

entstehende Funkenstrecke zwischen den Kontaktstrukturen verläuft überwiegend durch ein Umgebungsmedium in Form von Gas oder Vakuum und/oder durch einen Verguss um das Bauelement. Dabei tritt der erste Überschlag frühestens bei einer Spannungsdifferenz von 2 · U^ Q -^ auf.

Bevorzugt werden die Schritte A) bis C) in der angegebenen Reihenfolge ausgeführt.

Nachfolgend wird ein hier beschriebenes optoelektronisches Bauelement unter Bezugnahme auf Zeichnungen anhand von

Ausführungsbeispielen näher erläutert. Gleiche Bezugszeichen geben dabei gleiche Elemente in den einzelnen Figuren an. Es sind dabei jedoch keine maßstäblichen Bezüge dargestellt, vielmehr können einzelne Elemente zum besseren Verständnis übertrieben groß dargestellt sein. Es zeigen:

Figuren 1A bis IC alternative optoelektronische Bauelemente in 3D-Ansicht und Querschnittsansicht, Figuren 2A bis 8D Ausführungsbeispiele von Bauelementen in

3D-Ansicht, seitlichen Querschnittsansichten und Draufsichten .

In Figur 1A ist ein alternatives Bauelement in 3D-Ansicht gezeigt. Dabei handelt es sich um einen Halbleiterchip, wie er unmittelbar nach dem Vereinzeln eines Trägerverbundes vorliegt. Zu erkennen ist dabei eine Halbleiterschichtenfolge 1, die direkt auf einem Träger 15 aufgebracht ist. Der Träger 15 unterscheidet sich von einem Aufwachssubstrat der

Halbleiterschichtenfolge 1 und stabilisiert die

Halbleiterschichtenfolge 1 mechanisch. Das Aufwachssubstrat der Halbleiterschichtenfolge ist bei dem Bauelement 100 entfernt. Zu erkennen sind außerdem eine erste Kontaktstruktur 11 und eine zweite Kontaktstruktur 12, die auf einer Rückseite 102, vorliegend durch eine der

Halbleiterschichtenfolge 1 abgewandte Seite des Trägers 15 ausgebildet, freiliegen. Der Rückseite 102 gegenüberliegend angeordnet ist eine Strahlungsseite 101, wobei die

Halbleiterschichtenfolge 1 zwischen der Strahlungsseite 101 und dem Träger 15 angeordnet ist. Die Rückseite 102 und die Strahlungsseite 101 sind über eine Querseite 103 miteinander verbunden. Über die Strahlungsseite 101 wird im Betrieb elektromagnetische Strahlung aus dem Bauelement 100

ausgekoppelt oder in das Bauelement 100 eingekoppelt.

Bei dem Träger 15 handelt es sich beispielsweise um einen Keramik-Träger oder einen Kunststoff-Träger oder einen

Metall-Träger oder einen Halbleiter-Träger.

Die Halbleiterschichtenfolge 1 ist bevorzugt mechanisch nicht selbsttragend ausgebildet und basiert beispielsweise auf GaN. Die Halbleiterschichtenfolge 1 umfasst dabei eine erste

Halbleiterschicht 13 und eine zweite Halbleiterschicht 14, zwischen denen eine aktive Schicht 10 angeordnet ist. Über die aktive Schicht 10 wird im bestimmungsgemäßen Betrieb elektromagnetische Strahlung erzeugt oder absorbiert. Die erste Kontaktstruktur 11 und die zweite Kontaktstruktur 12 sind beispielsweise aus einem Metall, wie Silber oder Aluminium oder Gold, gebildet und sind an der Rückseite 102 durch den Träger 15 voneinander beabstandet und elektrisch isoliert. Insbesondere sind die Kontaktstrukturen 11, 12 jeweils ringsum vollständig von dem Träger 15 umgeben und schließen an der Rückseite 102 bündig mit dem Träger 15 ab. Die erste Kontaktstruktur 11 ist elektrisch leitend mit der ersten Halbleiterschicht 13 verbunden, die zweite Kontaktstruktur 12 ist elektrisch leitend mit der zweiten Halbleiterschicht 14 verbunden. Im Betrieb können also die an der Rückseite 102 freiliegenden Kontaktstrukturen 11, 12 zur externen elektrischen Kontaktierung dienen. Das Bauelement 100 der Figur 1A ist ein oberflächenmontierbares Bauelement.

Weiter ist in Figur 1A zu erkennen, dass zwischen der ersten Kontaktstruktur 11 und der zweiten Kontaktstruktur 12 ein Voltmeter angeordnet ist, das eine Spannungsdifferenz AU zwischen den beiden Kontaktstrukturen 11, 12 misst. Im bestimmungsgemäßen Betrieb ist die Spannungsdifferenz AU gleich einer Spannungsdifferenz AU^ g - ) -.

Figur 1B zeigt ein Bauelement 100 in Querschnittsansicht entlang der Ebene ΑΑ λ aus der Figur 1A. Zu erkennen ist, dass die erste Kontaktstruktur 11 an der Rückseite 102 freiliegt und in direktem elektrischem und mechanischem Kontakt mit der ersten Halbleiterschicht 13 steht. Insbesondere ist die erste Kontaktstruktur 11 eine Durchkontaktierung durch den Träger 15. Im Bereich der Halbleiterschichtenfolge 1 bildet die erste Kontaktstruktur 11 eine Mehrzahl von

Durchkontaktierungen durch die zweite Halbleiterschicht 14 und die aktive Schicht 12, welche dann in die erste

Halbleiterschicht 13 münden. Dabei ist die erste

Kontaktstruktur 11 von der Rückseite 102 bis zur ersten

Halbleiterschicht 13 durchgehend zusammenhängend ausgebildet.

In der Figur IC ist eine seitliche Querschnittsansicht entlang der Ebene BB λ aus der Figur 1A gezeigt. Zu sehen sind die erste Kontaktstruktur 11 und die zweite Kontaktstruktur 12, die sich durch den Träger 15 hindurch erstrecken und jeweils zusammenhängend ausgebildet sind. Die zweite

Kontaktstruktur 12 liegt an der Rückseite 102 des Bauelements 100 frei und ist in direktem Kontakt mit der zweiten

Halbleiterschicht 14. Die erste Kontaktstruktur 11 ist von der zweiten Kontaktstruktur 12 durch den Träger 15 elektrisch isoliert .

Ferner ist in Figur IC angedeutet, in welchen Bereichen elektrische Überschläge und damit verbundene Funkenstrecken 3 auftreten können. Die Funkenstrecken 3 sind dabei als

Doppelpfeile zwischen der ersten Kontaktstruktur 11 und der zweiten Kontaktstruktur 12 dargestellt. Ein solcher

elektrischer Überschlag tritt auf, sobald die

Spannungsdifferenz AU zwischen der ersten Kontaktstruktur 11 und der zweiten Kontaktstruktur 12 die Durchschlagsfestigkeit des Materials zwischen der ersten Kontaktstruktur 11 und der zweiten Kontaktstruktur 12 überschreitet. In Figur IC treten die Überschläge innerhalb des Bauelements 100 auf, so dass die Funkenstrecke 3 im Bereich des Trägers 15 oder im Bereich der Halbleiterschichtenfolge 1 verlaufen. Durch die

Funkenstrecke 3 kann es zu Beschädigungen, wie Verbrennungen, innerhalb des Trägers 15 oder der Halbleiterschichtenfolge 1 kommen .

In dem Ausführungsbeispiel der Figuren 2A bis 2C ist im

Wesentlichen das gleiche Bauelement 100 wie in den Figuren 1A bis IC gezeigt. Anders als in den Figuren 1A bis IC sind nun aber im Bereich der Rückseite 102 Kontaktelemente, wie

Lötpads, auf die Kontaktstrukturen 11, 12 aufgebracht, die nun jeweils einen Teil der Kontaktstrukturen 11, 12 bilden und an der Rückseite 102 hervorragen. Die Kontaktelemente sind beispielsweise lithographisch durch einen Lift-Off oder einen Ätzprozess oder Sputtern oder Bedampfung oder durch einen galvanischen Prozess erzeugt. Insgesamt ist durch das Aufbringen der Kontaktelemente der Abstand der Kontaktstrukturen 11, 12 im Bereich der Rückseite 102 reduziert. Wird die Spannungsdifferenz zwischen der ersten Kontaktstruktur 11 und der zweiten Kontaktstruktur 12 nun kontinuierlich von AU^ Q -^ erhöht, so tritt ein erster elektrischer Überschlag an oder in dem Bauelement 100 zwischen der ersten Kontaktstruktur 11 und der zweiten

Kontaktstruktur 12 im Bereich der Rückseite 102 auf.

Insbesondere verläuft die Funkenstrecke 3 dabei zu zumindest 95 % durch ein an das Bauelement 100 grenzendes

Umgebungsmedium aus Gas oder Vakuum. Anders als in Figur IC ist also die Funkenstrecke 3 aus dem Bauelement 100

herausgeführt, so dass es bei einem Überschlag zu keiner oder verringerten Beschädigungen an oder in dem Bauelement 100 kommt.

In Figur 2D ist ein weiteres Ausführungsbeispiel eines

Bauelements 100 in Querschnittsansicht entlang der Ebene BB λ gezeigt. Dabei vergrößert sich der Abstand zwischen der ersten Kontaktstruktur 11 und der zweiten Kontaktstruktur 12 ausgehend von der Rückseite 102 zunächst kontinuierlich.

In der 3D-Ansicht des Ausführungsbeispiels der Figur 2E ist anders als in den vorhergehenden Ausführungsbeispielen das Aufwachssubstrat 16 noch auf der Halbleiterschichtenfolge 1 angeordnet. Die Halbleiterschichtenfolge 1 befindet sich in diesem Fall zwischen dem Aufwachssubstrat 16 und dem Träger 15. Bei dem Aufwachssubstrat 16 handelt es sich

beispielsweise um ein transparentes Substrat, wie ein

Saphirsubstrat, so dass über das Aufwachssubstrat 16

Strahlung aus dem Bauelement 100 ausgekoppelt oder

eingekoppelt werden kann. Im Ausführungsbeispiel der Figuren 3A bis 3C sind anders als im Ausführungsbeispiel der Figuren 2A bis 2C die

Kontaktstrukturen 11, 12 jeweils wieder einstückig

ausgebildet und schließen an der Rückseite 102 bündig mit dem Träger 15 ab. Es sind also keine separaten Kontaktelemente auf die Kontaktstrukturen 11, 12 an der Rückseite 102 aufgebracht. Dafür sind in der Figur 3 die Kontaktstrukturen 11, 12 selbst im Bereich der Rückseite 102 derart nah

zusammengeführt, dass ein erster Überschlag zwischen den Kontaktelementen 11, 12 im Bereich der Rückseite 102 auch ohne separate Kontaktelemente auftritt.

In der Figur 3D ist wie in der Figur 2D der Abstand zwischen den Kontaktstrukturen 11, 12 in Richtung weg von der

Rückseite 102 zunächst kontinuierlich verringert.

In der Figur 3E ist ein Ausführungsbeispiel alternativ zu dem Ausführungsbeispiel der Figur 3A gezeigt. Die erste

Kontaktstruktur 11 und die zweite Kontaktstruktur 12 weisen dabei an der Rückseite 102 jeweils eine Spitze auf, die einander zugerichtet sind. Genauer gesagt, sind die

Kontaktstrukturen 11, 12 in Draufsicht auf die Rückseite 102 rechteckförmige Elemente, die jeweils an einer Kante eine hervorstehende Spitze in Form einer dreieckförmigen

Auswölbung aufweisen. Die Auswölbungen haben beispielsweise jeweils eine Höhe, gemessen von der durch die Kante gebildete Grundseite bis zu Spitze, zwischen einschließlich 5 ym und 100 ym. Zwischen den Spitzen entstehen besonders hohe Feldstärken zwischen der ersten Kontaktstruktur 11 und der zweiten

Kontaktstruktur 12, sodass es zu dem ersten elektrischen Überschlag dann im Bereich zwischen den beiden einander zugerichteten Spitzen der Kontaktstrukturen 11, 12 kommt. Der tatsächliche Abstand zwischen den Spitzen muss dann nicht allzu klein gewählt werden, was für den Herstellungsprozess und für die Weiterverarbeitung vorteilhaft sein kann.

Im Ausführungsbeispiel der Figuren 4A bis 4C ist ein so genannter Flip-Chip gezeigt. Anders als bei den bisher besprochenen Bauelementen ist der Träger 15 hier durch das Aufwachssubstrat , zum Beispiel ein Saphirsubstrat, der

Halbleiterschichtenfolge 1 gebildet. Ein weiterer Träger zur Stabilisierung des Bauelements 100 ist nicht erforderlich und nicht verwendet. Die Halbleiterschichtenfolge 1 ist zwischen der Rückseite 102 und dem Träger 15 ausgebildet. Die

Strahlungsseite 101 ist in diesem Fall durch den Träger 15 gebildet. An der Rückseite 102 sind die Kontaktstrukturen 11, 12 als hervorstehende Kontaktelemente ausgebildet, zwischen denen der Überschlag und die Funkenstrecke 3 auftritt. Der Abstand zwischen den Kontaktstrukturen 11, 12 an der

Rückseite 102 ist dementsprechend gering gewählt.

In den Figuren 4B und 4C ist zu erkennen, dass die erste Kontaktstruktur 11 einstückig ausgebildet ist und in direktem elektrischem und mechanischem Kontakt mit der ersten

Halbleiterschicht 13 steht. Die zweite Kontaktstruktur 12 ist ebenfalls einstückig ausgebildet und steht in direktem elektrischem und mechanischem Kontakt mit der zweiten

Halbleiterschicht 14.

In den Figuren 4D und 4E ist der Flip-Chip der Figuren 4B und 4C auf einen Anschlussträger 2 aufgebracht, zum Beispiel aufgelötet oder aufgeklebt. Die Kontaktstrukturen 11, 12 sind dabei dem Anschlussträger 2 zugewandt und jeweils mit einem entsprechendem Anschlusskontakt 21, 22 des Anschlussträgers 2 elektrisch leitend verbunden. Über die Anschlusskontakte 21, 22 werden die Kontaktstrukturen 11, 12 und damit das

Bauelement 100 im Betrieb elektrisch kontaktiert und

bestromt .

In den Figuren 4D und 4E ist außerdem zu erkennen, dass die Flip-Chips mit einem Verguss 4, zum Beispiel aus Silikon oder Epoxidharz, umgössen sind. Insbesondere füllt der Verguss 4 dabei auch den Bereich zwischen den beiden Kontaktstrukturen 11, 12 auf. Der erste Überschlag beziehungsweise die

Funkenstrecke 3 verläuft durch den Verguss 4.

Im Ausführungsbeispiel der Figuren 5A bis 5C ist wiederum ein Bauelement 100 gezeigt, das ähnlich zu den Bauelementen der Figuren 1A bis 3E ist. Wiederum ist der Träger 15 zwischen der Rückseite 102 und der Halbleiterschichtenfolge 1

ausgebildet. Anders als in den vorherigen Figuren ist der Abstand zwischen den Kontaktstrukturen 11, 12 im Zentrum der Rückseite 102 aber so gewählt, dass dort kein erster

Überschlag auftritt. Vielmehr sind die Kontaktstrukturen 11, 12 erst im Bereich einer Kante zwischen der Querseite 103 und der Rückseite 102 näher zusammengeführt, so dass der erste Überschlag und die Funkenstrecke 3 im Bereich der Kante auftritt. Ferner ist zu erkennen, dass die Kontaktstrukturen 11, 12 auch an der Querseite freiliegen.

Das Ausführungsbeispiel der Figuren 6A bis 6C unterscheidet sich von dem Ausführungsbeispiel der Figuren 5A bis 5C dadurch, dass die erste Kontaktstruktur 11 und die zweite Kontaktstruktur 12 zwischen der Querseite 103 und der

Rückseite 102 nicht durchgängig freiliegen. Vielmehr liegen die Kontaktstrukturen 11, 12 im Bereich der Kante zwischen der Querseite 103 und der Rückseite 102 nicht frei, sondern sind durch das Material des Trägers 15 überdeckt. Der erste Überschlag und die Funkenstrecke 3 treten dabei im Bereich der Querseite 103 auf, in dem die Kontaktstrukturen 11, 12 näher aneinander geführt sind als im Bereich der Rückseite 102. Die Funkenstrecke 3 tritt dabei beabstandet zu der Kante beziehungsweise zur Rückseite 102 des Bauelements 100 auf. Somit bleibt die Rückseite 102 von etwaigen Schäden durch die Funkenstrecke 3 verschont. In dem Ausführungsbeispiel der Figuren 7A bis 7F ist ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Bauelements 100 gezeigt. Wiederum ist ein Halbleiterchip 100 gezeigt, bei dem der Träger 15 durch das Aufwachssubstrat der

Halbleiterschichtenfolge 1 gebildet ist. Die

Halbleiterschichtenfolge 1 ist dabei zwischen der

Strahlungsfläche 101 und dem Träger 15 ausgebildet. Bei dem Halbleiterchip der Figuren 7A bis 7D handelt es sich

beispielsweise um einen so genannten Saphirchip, das

Aufwachssubstrat ist in diesem Fall also Saphir.

In der Figur 7A ist zu erkennen, dass die erste

Kontaktstruktur 11 als eine Stromverteilungsstruktur auf der ersten Halbleiterschicht 13 ausgebildet ist. Die erste

Kontaktstruktur 11 liegt dabei auf der Strahlungsseite 101 frei und ist in direktem Kontakt mit der ersten

Halbleiterschicht 13. Die zweite Kontaktstruktur 12 ist in einer Ausnehmung in der Halbleiterschichtenfolge 1 angeordnet und befindet sich in direktem elektrischem und mechanischem Kontakt mit der zweiten Halbleiterschicht 14. Die Ausnehmung erstreckt sich von der Strahlungsseite 101 aus vollständig durch die erste Schicht 13 und die aktive Schicht 10 und mündet in die zweite Halbleiterschicht 14. Dabei ist der Abstand zwischen der ersten Kontaktstruktur 11 und der zweiten Kontaktstruktur 12 an der Strahlungsseite 101 so gewählt, dass der erste Überschlag und die Funkenstrecke 3 im Bereich der Strahlungsseite 101 auftritt und dort

überwiegend durch das Umgebungsmedium verläuft.

In den Figuren 7B und 7C ist außerdem ersichtlich, dass die zweite Kontaktstruktur 12 innerhalb der Ausnehmung die

Halbleiterschichtenfolge 1 in Richtung weg von dem Träger 15 überragt. Die kürzeste Verbindung zwischen der ersten

Kontaktstruktur 11 und der zweiten Kontaktstruktur 12, insbesondere die Funkenstrecke 3, verläuft deshalb nicht durch Teile der Halbleiterschichtenfolge 1. Bei einem

Überschlag kommt es also zu keiner Beschädigung der

Halbleiterschichtenfolge 1.

Dagegen ist in Figur 7D dargestellt, wie eine Funkenstrecke 3 verlaufen könnte, sollte die zweite Kontaktstruktur 12 die Halbleiterschichtenfolge 1 in Richtung weg vom Träger 15 nicht überragen. Es ist ersichtlich, dass die Funkenstrecke 3 zumindest teilweise durch die Halbleiterschichtenfolge 1 verläuft und eventuell die Halbleiterschichtenfolge 1 dabei beschädigt . In den Figuren 7E und 7F sind Draufsichten auf die

Strahlungsseite 101 gezeigt. Die Kontaktstrukturen 11, 12 bilden Stromverteilungsstrukturen und sind etwas anders ausgestaltet als in der Figur 7A. Insbesondere in der Figur 7F weisen die erste Kontaktstruktur 11 und die zweite

Kontaktstruktur 12 beabsichtigt eingebrachte Spitzen auf, von denen aus ein Überschlag zwischen der ersten Kontaktstruktur 11 und der zweiten Kontaktstruktur 12 bevorzugt auftritt. In den Figuren 8A bis 8B ist ein Ausführungsbeispiel eines Bauelements 100 in Form einer Leuchtdiode jeweils in

Querschnittsansicht gezeigt. Auf einem Träger 15 ist dabei ein Halbleiterchip montiert. Die laterale Ausdehnung des Trägers 15 und des Bauelements 100 parallel zu einer

Haupterstreckungsrichtung der aktiven Schicht 10 ist

mindestens doppelt so groß wie die laterale Ausdehnung des Halbleiterchips oder der Halbleiterschichtenfolge 1. Der Träger 15 ist mit Durchkontaktierungen versehen, die Teile der Kontaktstrukturen 11, 12 bilden. Der Halbleiterchip ist dabei auf die zweite Kontaktstruktur 12 aufgesetzt und über die Kontaktstruktur 12 elektrisch kontaktiert. Zur

Kontaktierung des Halbleiterchips mit der ersten

Kontaktstruktur 11 ist ein Bonddraht verwendet.

An der Rückseite 102 der Leuchtdiode 100 sind die erste

Kontaktstruktur 11 und die zweite Kontaktstruktur 12 so nahe aneinander geführt, dass der erste Überschlag und die

Funkenstrecke 3 im Bereich der Rückseite 102 durch das

Umgebungsmedium verlaufen.

In der Figur 8B ist anders als in Figur 8A der Abstand zwischen den Kontaktstrukturen 11, 12 in Richtung weg von der Rückseite 102 kontinuierlich verringert. Dadurch wird die Gefahr eines Überschlags innerhalb des Trägers 15 weiter reduziert .

In der Figur 8C ist eine Draufsicht auf die Rückseite 102 des Bauelements 100 aus den Figuren 8A, 8B gezeigt. Zu erkennen ist, dass die Kontaktstrukturen 11, 12 an der Rückseite 102 entsprechend nahe zusammengeführt sind. In der Figur 8D ist eine alternative Ausgestaltung der

Rückseite 102 gezeigt, wobei die erste Kontaktstruktur 11 und die zweite Kontaktstruktur 12 jeweils einander zugewandte Spitzen aufweisen, in denen die sich ausbildenden Feldstärken besonders hoch sind, so dass die Funkenstrecke 3 zwischen den einander zugewandten Spitzen auftritt. Der Abstand zwischen den Kontaktstrukturen 11, 12 auf der Rückseite 102 kann daher größer als in Figur 8C gewählt werden. In den Ausführungsbeispielen der Figuren 8A bis 8D können wie in den Figuren 5A bis 6C die Kontaktstrukturen 11, 12 auch an die Querseite 103 geführt sein, so dass sich die

Funkenstrecke 3 im Bereich der Querseite 103 bildet. 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 aus den Patentansprüchen beinhaltet, auch wenn diese Merkmale oder diese Kombination selbst nicht explizit in den

Patentansprüchen oder Ausführungsbeispielen angegeben ist.

Diese Patentanmeldung beansprucht die Priorität der deutschen Patentanmeldung 102015118234.3, deren Offenbarungsgehalt hiermit durch Rückbezug aufgenommen wird.

Bezugs zeichenliste

1 Halbleiterschichtenfolge

2 Anschlussträger

3 Funkenstrecke

4 Verguss

10 aktive Schicht

11 erste Kontaktstruktur

12 zweite Kontaktstruktur

13 erste Halbleiterschicht

14 zweite Halbleiterschicht

15 Träger

16 AufwachsSubstrat

21 Anschlusskontakt

22 Anschlusskontakt

100 optoelektronisches Bauelement

101 Strahlungsseite

102 Rückseite

103 Querseite