OPTOELEKTRONISCHER HALBLEITERCHIP Die Erfindung betrifft einen optoelektronischen

Halbleiterchip, insbesondere einen zur Emission infraroter Strahlung geeigneten optoelektronischen Halbleiterchip.

Diese Patentanmeldung beansprucht die Priorität der deutschen Patentanmeldung 10 2017 103 856.6, deren Offenbarungsgehalt hiermit durch Rückbezug aufgenommen wird.

Bei optoelektronischen Halbleiterchips, die infrarote

Strahlung mit hoher Leistungsdichte emittieren, besteht die Gefahr, dass Körperteile wie insbesondere die Augen einer hohen Strahlungsleistung ausgesetzt und dabei geschädigt werden. Diese Gefahr besteht bei Anwendungen von

Infrarotstrahlung emittierenden optoelektronischen

Halbleiterchips insbesondere deshalb, da die

Infrarotstrahlung für das menschliche Auge nicht sichtbar ist .

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen infrarote Strahlung emittierenden optoelektronischen Halbleiterchip anzugeben, bei dessen Betrieb die Gefahr verringert ist, dass Körperteile wie insbesondere die Augen von der infraroten Strahlung geschädigt werden.

Diese Aufgabe wird durch einen optoelektronischen

Halbleiterchip gemäß dem unabhängigen Patentanspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche. Der optoelektronische Halbleiterchip umfasst gemäß zumindest einer Ausgestaltung einen p-Typ-Halbleiterbereich, einen n- Typ-Halbleiterbereich und eine zwischen dem p-Typ- Halbleiterbereich und dem n-Typ-Halbleiterbereich angeordnete aktive Schicht, die als Mehrfach-Quantentopfstruktur

ausgebildet ist.

Gemäß zumindest einer Ausgestaltung weist die Mehrfach- Quantentopfstruktur abwechselnde Quantentopfschichten und Barriereschichten auf. Die Barriereschichten weisen jeweils eine größere Bandlücke als die Quantentopfschichten auf.

Die Quantentopfschichten der Mehrfach-Quantentopfstruktur sind zur Emission einer ersten Strahlung in einem ersten Wellenlängenbereich geeignet. Der erste Wellenlängenbereich liegt im infraroten Spektralbereich, der insbesondere für das menschliche Auge unsichtbar ist. Bei dem optoelektronischen Halbleiterchip kann es sich insbesondere um eine Infrarot- Strahlung emittierende Diode (IRED) handeln.

Die Quantentopfschichten der Mehrfach-Quantentopfstruktur weisen eine elektronische Bandlücke E _QW i auf, die einer

Emissionswellenlänge im Infrarot-Spektralbereich entsprechen. Insbesondere weisen alle Quantentopfschichten der Mehrfach- Quantentopfstruktur die gleiche elektronische Bandlücke E _QW i auf .

Gemäß zumindest einer Ausgestaltung umfasst der

optoelektronische Halbleiterchip mindestens eine weitere QuantentopfSchicht , die außerhalb der Mehrfach- Quantentopfstruktur angeordnet ist und zur Emission einer zweiten Strahlung in einem zweiten Wellenlängenbereich eingerichtet ist. Der zweite Wellenlängenbereich umfasst Wellenlängen, die zumindest zum Teil für das menschliche Auge sichtbar sind. Der zweite Wellenlängenbereich liegt insbesondere zumindest teilweise im sichtbaren Bereich des elektromagnetischen Spektrums und umfasst zumindest teilweise kürzere Wellenlängen als der erste Wellenlängenbereich.

Beispielsweise kann der zweite Wellenlängenbereich rotes Licht umfassen.

Beim Betrieb des optoelektronischen Halbleiterchips werden vorteilhaft die erste Strahlung der Mehrfach-

Quantentopfstruktur und die zweite Strahlung der mindestens einen weiteren QuantentopfSchicht gleichzeitig emittiert. Somit emittiert der optoelektronische Halbleiterchip zum einen die für das menschliche Auge nicht wahrnehmbare erste Strahlung und gleichzeitig die für das menschliche Auge zumindest teilweise wahrnehmbare zweite Strahlung. Bei der ersten Strahlung, die von den Quantentopfschichten der

Mehrfach-Quantentopfstruktur emittiert wird, handelt es sich insbesondere um die für die Anwendung des optoelektronischen Halbleiterchips vorgesehene Nutzstrahlung. Die von der zusätzlich vorhandenen mindestens einen weiteren QuantentopfSchicht emittierte zweite Strahlung ist dazu vorgesehen, beim Betrieb des optoelektronischen

Halbleiterchips zu signalisieren, dass der optoelektronische Halbleiterchip Strahlung emittiert. Insbesondere macht es die in dem zweiten Wellenlängenbereich enthaltene sichtbare

Strahlung für einen Anwender des optoelektronischen

Halbleiterchips erkennbar, wo die emittierte Strahlung auftrifft. Auf diese Weise wird die Gefahr verringert, dass Körperteile wie insbesondere die Augen des Anwenders

unbemerkt von der infraroten Nutzstrahlung des

optoelektronischen Halbleiterchips getroffen und auf diese Weise möglicherweise geschädigt werden. Insbesondere kann durch die sichtbare zweite Strahlung der Lidschlussreflex des menschlichen Auges ausgelöst werden und so das Auge vor einer zu hohen Leistungsaufnahme durch die nicht sichtbare

infrarote erste Strahlung geschützt werden. Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung weist die zweite

Strahlung ein Intensitätsmaximum bei einer Wellenlänge zwischen 750 nm und 850 nm auf, beispielsweise bei etwa 800 nm. Bei dieser Ausgestaltung liegt das Intensitätsmaximum der zweiten Strahlung insbesondere im nahen Infrarot- Spektralbereich und ist für das menschliche Auge unsichtbar. Für die Sichtbarkeit der zweiten Strahlung ist es ausreichend und vorteilhaft, wenn nur die kurzwelligen Ausläufer des Spektrums der zweiten Strahlung in den sichtbaren,

insbesondere roten Spektralbereich, fallen. Die Lage des Intensitätsmaximums der zweiten Strahlung im nicht sichtbaren infraroten Spektralbereich, insbesondere zwischen 750 nm und 850 nm, hat den Vorteil, dass der sichtbare Anteil der emittierten zweiten Strahlung nicht zu groß wird, wodurch die Funktionalität der Anwendung des optoelektronischen

Halbleiterchips möglicherweise beeinträchtigt werden könnte. Insbesondere wird auf diese Weise vermieden, dass eine

Blendung des Anwenders durch die sichtbare Strahlung erfolgt.

Die von der Mehrfach-Quantentopfstruktur emittierte erste Strahlung weist vorzugsweise ein Intensitätsmaximum bei einer Wellenlänge zwischen 850 nm und 1000 nm auf. Die für die Anwendung des optoelektronischen Halbleiterchips vorgesehene erste Strahlung weist insbesondere ein Emissionsspektrum auf, dessen Wellenlängenbereich vollständig im für das menschliche Auge nicht wahrnehmbaren infraroten Spektralbereich liegt.

Gemäß zumindest einer Ausgestaltung weist die mindestens eine weitere QuantentopfSchicht eine Bandlücke E _QW 2 auf, die größer als die Bandlücke E _QW i der Quantentopfschichten der Mehrfach- Quantentopfstruktur ist. Aufgrund der größeren Bandlücke ist die Emissionswellenlängenbereich der zweiten Strahlung im Vergleich zum Emissionswellenlängenbereich der ersten

Strahlung zu kürzeren Wellenlängen hin verschoben. Um den

Wellenlängenbereich der zweiten Strahlung zumindest teilweise bis in den sichtbaren Bereich zu verschieben, ist es

vorteilhaft, wenn die Bandlücke E _QW 2 der mindestens einen weiteren QuantentopfSchicht um mindestens 0,1 eV größer ist als die Bandlücke E _QW i der Quantentopfschichten der Mehrfach- Quantentopfstruktur . Insbesondere ist E _QW2 - E _QW i > 0,1 eV und bevorzugt E _QW2 - E _QW i > 0,15 eV.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform basieren die

Halbleiterschichten des optoelektronisches Halbleiterchips auf einem Arsenidverbindungshalbleiter,

Phosphidverbindungshalbleiter oder Arsenid- Phosphidverbindungshalbleiter . Insbesondere können die

Halbleiterschichten jeweils In _x Al _y Gai- _x -yAs _n Pi-n umfassen, wobei 0 < x < 1, 0 < y < 1 und x + y < 1 und 0 < n < 1. Dabei muss dieses Material nicht zwingend eine mathematisch exakte

Zusammensetzung nach obiger Formel aufweisen. Vielmehr kann es einen oder mehrere Dotierstoffe sowie zusätzliche

Bestandteile aufweisen, die die charakteristischen

physikalischen Eigenschaften des In _x Al _y Gai- _x -yAs _n Pi-n Materials im Wesentlichen nicht ändern. Der Einfachheit halber

beinhaltet obige Formel jedoch nur die wesentlichen

Bestandteile des Kristallgitters (In, AI, Ga, As, P) , auch wenn diese teilweise durch geringe Mengen weiterer Stoffe ersetzt sein können.

Insbesondere können die Quantentopfschichten der Mehrfach- Quantentopfstruktur und die mindestens eine weitere Quantentopfschicht jeweils In _x Al _y Gai- _x - _y As mit O ^ x ^ l, O ^ y < 1 und x + y < 1 aufweisen.

Die Bandlücke der Quantentopfschichten und der zwischen den Quantentopfschichten angeordneten Barriereschichten kann insbesondere durch die Materialzusammensetzung eingestellt werden. Eine Vergrößerung der Bandlücke kann insbesondere dadurch erzielt werden, dass der Aluminiumgehalt y erhöht und/oder der Indiumgehalt x vermindert wird. Vorzugsweise ist daher der Aluminiumgehalt y der weiteren Quantentopfschicht größer als der Aluminiumgehalt y der Quantentopfschichten der Mehrfach-Quantentopfstruktur und/oder der Indiumgehalt x der der weiteren Quantentopfschicht kleiner als der Indiumgehalt x der Quantentopfschichten der Mehrfach-Quantentopfstruktur .

Gemäß zumindest einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung weist die mindestens eine weitere Quantentopfschicht eine geringere Dicke als die Quantentopfschichten der Mehrfach- Quantentopfstruktur auf. Auf diese Weise kann zusätzlich oder alternativ zur Veränderung der Materialzusammensetzung eine Vergrößerung der elektronischen Bandlücke bewirkt werden. Vorzugsweise beträgt die Dicke der mindestens einen weiteren Quantentopfschicht nicht mehr als 5 nm. Die mindestens eine weitere Quantentopfschicht weist beispielsweise eine Dicke zwischen einschließlich 3 nm und einschließlich 5 nm auf.

Gemäß zumindest eine Ausgestaltung ist die mindestens eine weitere Quantentopfschicht an einer dem n-Typ

Halbleiterbereich zugewandten Seite der Mehrfach- Quantentopfstruktur angeordnet. Bei dieser Ausgestaltung kann die mindestens eine weitere Quantentopfschicht insbesondere unmittelbar an die dem n-Typ Halbleiterbereich zugewandte Seite der Mehrfach-Quantentopfstruktur angrenzen. Die Anordnung der mindestens einen weiteren QuantentopfSchicht an der dem n-Typ Halbleiterbereich zugewandten Seite der

Mehrfach-Quantentopfstruktur hat den Vorteil, dass nur wenige Löcher bis in diesen Bereich gelangen und somit nur wenige Ladungsträger in diesem Bereich rekombinieren. Die von der mindestens einen weiteren QuantentopfSchicht emittierte zweite Strahlung weist somit nur eine vorteilhaft geringe Intensität auf. Diese soll ausreichend sein, dass der

Betriebszustand des optoelektronischen Halbleiterchips erkennbar ist, wobei aber nur ein geringer Anteil der

emittierten Strahlungsleistung zur zweiten Strahlung

beiträgt .

Gemäß einer alternativen Ausgestaltung ist die mindestens eine weitere QuantentopfSchicht an einer dem p-Typ

Halbleiterbereich zugewandten Seite der Mehrfach- Quantentopfstruktur angeordnet. Bei dieser Ausgestaltung kann die Mehrfach-Quantentopfstruktur insbesondere zwischen einer n-seitigen Einschlussschicht (n-confinement layer) und einer p-seitigen Einschlussschicht (p-confinement layer) angeordnet sein, wobei die p-seitige Einschlussschicht zwischen der Mehrfach-Quantentopfstruktur und der mindestens einen

weiteren QuantentopfSchicht angeordnet ist. Diese Anordnung der mindestens einen weiteren QuantentopfSchicht hat den Vorteil, dass nur wenige Elektronen bis in diesen Bereich gelangen und somit nur wenige Ladungsträger in der weiteren QuantentopfSchicht rekombinieren. Die von der mindestens einen weiteren QuantentopfSchicht emittierte zweite Strahlung weist somit nur eine vorteilhaft geringe Intensität auf.

Zur Emission der zumindest teilweise sichtbaren zweiten

Strahlung kann bei dem optoelektronischen Halbleiterchip genau eine weitere QuantentopfSchicht vorgesehen sein. Dies kann vorteilhaft sein, um nur eine geringe Strahlungsleistung im zweiten Wellenlängenlängenbereich zu erzielen. Der

Hauptanteil der vom optoelektronischen Halbleiterchip

emittierten Strahlung liegt im für die Anwendung vorgesehenen ersten Wellenlängenbereich. Alternativ ist es aber auch möglich, dass der optoelektronische Halbleiterchip mehr als eine weitere QuantentopfSchicht zur Emission der zweiten Strahlung enthält. Gemäß zumindest einer Ausführungsform beträgt die Anzahl der zur Emission der zweiten Strahlung vorgesehenen weiteren Quantentopfschichten zwischen 1 und 3. Bei mehr als 3 weiteren Quantentopfschichten würde der Anteil der zweiten Strahlung, die zur Sichtbarmachung der

Strahlungsemission und nicht als für die Anwendung

vorgesehene Nutzstrahlung vorgesehen ist, an der gesamten emittierten Strahlung unerwünscht groß.

Gemäß zumindest einer Ausgestaltung ist eine Anzahl der zur Emission der ersten Strahlung vorgesehenen

Quantentopfschichten mindestens fünfmal, bevorzugt mindestens zehnmal größer ist als die Anzahl der zur Emission der zweiten Strahlung vorgesehenen weitere (n)

QuantentopfSchicht (en) . Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung weist die Mehrfach-Quantentopfstruktur mindestens 3,

bevorzugt mindestens 6 Quantentopfschichten auf. Die

Mehrfach-Quantentopfstruktur enthält vorteilhaft nicht mehr als 30, bevorzugt nicht mehr als 18 Quantentopfschichten . Dadurch, dass die Anzahl der Quantentopfschichten der die erste Strahlung emittierenden Mehrfach-Quantentopfstruktur wesentlich größer als die Anzahl der weiteren

Quantentopfschichten ist, die die zweite Strahlung

emittieren, wird die Strahlung des optoelektronischen Halbleiterchips im Wesentlichen im als Nutzstrahlung

vorgesehen ersten Wellenlängenbereich emittiert.

Bei dem optoelektronischen Halbleiterchip kann es sich insbesondere um eine Hochleistungs-Infrarotdiode handeln. Die erste Strahlung weist vorzugsweise eine Strahlungsleistung von mindestens 4,5 W auf. Der optoelektronische

Halbleiterchip kann beispielsweise eine

Strahlungsaustrittsfläche von 1 mm ² oder mehr aufweisen. Eine Betriebsstromstärke des optoelektronischen Halbleiterchips beträgt vorteilhaft 5 A oder mehr.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand von

Ausführungsbeispielen im Zusammenhang mit den Figuren 1 bis 4 näher erläutert.

Es zeigen:

Figur 1 eine schematische Darstellung eines Querschnitts durch einen optoelektronischen Halbleiterchip gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel,

Figur 2 eine schematische graphische Darstellung der

Energie E _L des Leitungsbands bei einem

optoelektronischen Halbleiterchip gemäß dem ersten

Ausführungsbeispiel ,

Figur 3 eine schematische graphische Darstellung der

Energie E _L des Leitungsbands bei einem

optoelektronischen Halbleiterchip gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel, Figur 4 eine schematische Darstellung eines Querschnitts durch einen optoelektronischen Halbleiterchip gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel. Gleiche oder gleichwirkende Elemente sind in den Figuren mit den gleichen Bezugszeichen dargestellten. Die dargestellten Bestandteile sowie die Größenverhältnisse der Bestandteile untereinander sind nicht als maßstabsgerecht anzusehen. Der in Figur 1 dargestellte optoelektronische Halbleiterchip 20 gemäß einem Ausführungsbeispiel ist ein

Lumineszenzdiodenchip, der zur Emission von infraroter

Strahlung vorgesehen ist. Insbesondere ist der

optoelektronische Halbleiterchip 20 eine IR-Strahlung

emittierende Diode (IRED). Der optoelektronische

Halbleiterchip 20 weist einen p-Typ-Halbleiterbereich 4, einen n-Typ-Halbleiterbereich 9 und eine zwischen dem p-Typ- Halbleiterbereich 4 und dem n-Typ-Halbleiterbereich 9 angeordnete zur Emission von IR-Strahlung geeignete aktive Schicht 6 auf. Bei dem Ausführungsbeispiel des

optoelektronischen Halbleiterchips 20 handelt es sich um einen sogenannten Dünnfilm-Halbleiterchip, von dem ein ursprünglich zum epitaktischen Aufwachsen der

Halbleiterschichten verwendetes Aufwachssubstrat abgelöst wurde und stattdessen die Halbleiterschichtenfolge mittels einer Verbindungsschicht 2, insbesondere einer Lotschicht, mit einem vom Aufwachssubstrat verschiedenen Trägersubstrat 1 verbunden wurde. Bei einem solchen Dünnfilm-Leuchtdiodenchip ist der p-Typ- Halbleiterbereich 4 in der Regel dem Trägersubstrat 1

zugewandt. Zwischen dem p-Typ-Halbleiterbereich 4 und dem Trägersubstrat 1 ist vorteilhaft eine Spiegelschicht 3 - li angeordnet, welche vorteilhaft in Richtung des

Trägersubstrats 1 emittierte Strahlung in Richtung zu einer Strahlungsaustrittsfläche 12 des optoelektronischen

Halbleiterchips 20 hin umlenkt. Die Spiegelschicht 3 ist beispielsweise eine Metallschicht, die Ag, AI oder Au

enthält .

Zur elektrischen Kontaktierung des optoelektronischen

Halbleiterchips 20 können beispielsweise eine n- Anschlussschicht 10 auf einem Teilbereich der

Strahlungsaustrittsfläche 12 und eine p-Anschlussschicht 11 an einer Rückseite des Trägersubstrats 1 vorgesehen sein.

Der p-Typ-Halbleiterbereich 4 und der n-Typ-Halbleiterbereich 9 können jeweils aus mehreren Teilschichten aufgebaut sein und müssen nicht notwendigerweise ausschließlich aus p- dotierten Schichten oder n-dotierten Schichten bestehen, sondern können beispielsweise auch eine oder mehrere

undotierte Schichten aufweisen.

Alternativ zu dem dargestellten Ausführungsbeispiel könnte der optoelektronische Halbleiterchip 20 auch eine

entgegengesetzte Polarität aufweisen, das heißt, es könnte der n-Typ-Halbleiterbereich 9 einem Substrat und der p-Typ- Halbleiterbereich 4 einer Strahlungsaustrittsfläche 12 des optoelektronischen Halbleiterchips zugewandt sein (nicht dargestellt) . Dies ist in der Regel bei optoelektronischen Halbleiterchips der Fall, bei denen das zum epitaktischen Aufwachsen der Halbleiterschichten verwendete

Aufwachssubstrat nicht abgelöst wird, da in der Regel der n- Typ-Halbleiterbereich zuerst auf das Aufwachssubstrat aufgewachsen wird. Die zur Emission von infraroter Strahlung vorgesehene aktive Schicht 6 des optoelektronischen Halbleiterchips 20 ist als Mehrfach-Quantentopfstruktur 6A, 6B ausgebildet. Die

Mehrfach-Quantentopfstruktur 6A, 6B weist eine Mehrzahl von abwechselnd angeordneten Quantentopfschichten 6A und

Barriereschichten 6B auf. Bei dem dargestellten

Ausführungsbeispiel weist die Mehrfach-Quantentopfstruktur zwölf Schichtpaare aus jeweils einer QuantentopfSchicht 6A und einer Barriereschicht 6B auf. Im Allgemeinen beträgt die Anzahl der Schichtpaare der Mehrfach-Quantentopfstruktur vorteilhaft zwischen 3 und 30, bevorzugt zwischen 6 und 18. Die Quantentopfschichten 6A weisen vorzugsweise eine Dicke zwischen 3 nm und 10 nm auf. Die an die Quantentopfschichten 6A angrenzenden Barriereschichten 6B weisen vorteilhaft eine Dicke zwischen 3 nm und 30 nm, bevorzugt zwischen 3 nm und 10 nm und besonders bevorzugt zwischen 5 nm und 7 nm auf.

Die aktive Schicht 6 ist zwischen einer p-seitigen

Einschlussschicht 5 und einer n-seitigen Einschlussschicht 8 angeordnet. Die Einschlussschichten 5, 8 weisen vorzugsweise eine größere elektronische Bandlücke als die in der aktiven Schicht 6 enthaltenen Halbleiterschichten auf und dienen zum Einschluss (confinement ) von Ladungsträgern (Elektronen und Löcher) in der aktiven Schicht 6, um die strahlende

Rekombination der Ladungsträger in der aktiven Schicht 6 zu begünstigen .

In der Mehrfachquantentopfstruktur 6A, 6B weisen die

Quantentopfschichten 6A eine Bandlücke E _QW i und die

Barriereschichten 6B eine Bandlücke E _B i > E _QW i auf. Die

Bandlücke E _QW i der Quantentopfschichten 6A ist derart gewählt, dass die Quantentopfschichten 6A zur Emission von Strahlung im infraroten Spektralbereich geeignet sind. Insbesondere sind die Quantentopfschichten 6A zur Emission einer ersten Strahlung 21 in einem ersten Wellenlängenbereich geeignet, der im für das menschliche Auge unsichtbaren infraroten

Spektralbereich liegt. Die erste Strahlung 21 kann

insbesondere ein Intensitätsmaximum bei einer Wellenlänge zwischen 850 nm und 1000 nm aufweisen.

Der optoelektronische Halbleiterchip 20 weist mindestens eine weitere QuantentopfSchicht 7A auf, die außerhalb der

Mehrfach-Quantentopfstruktur 6A, 6B angeordnet ist. Dies bedeutet insbesondere, dass die Quantentopfschichten 6A der Mehrfach-Quantentopfstruktur 6A nur auf einer Seite der mindestens einen weiteren QuantentopfSchicht 7A angeordnet sind. Bei dem in Figur 1 gezeigten Ausführungsbeispiel enthält der optoelektronische Halbleiterchip 20 vorteilhaft genau eine weitere QuantentopfSchicht 7A, die zwischen der Mehrfach-Quantentopfstruktur 6A, 6B und der n-seitigen

Einschlussschicht 8 angeordnet ist. Die mindestens eine weitere QuantentopfSchicht 7A kann an mindestens eine weitere Barriereschicht 7B angrenzen. Die mindestens eine weitere QuantentopfSchicht 7A und die mindestens eine weitere

Barriereschicht 7B bilden so eine weitere Quantentopfstruktur 7 aus, die vorzugsweise eine Einfach-Quantentopfstruktur ist. Die mindestens eine weitere QuantentopfSchicht 7A weist eine elektronische Bandlücke E _QW2 > E _QW i auf und ist zur Emission einer zweiten Strahlung 22 in einem zweiten

Wellenlängenbereich geeignet. Der zweite Wellenlängenbereich umfasst kürzere Wellenlängen als der erste

Wellenlängenbereich, sodass die zweite Strahlung 22 zumindest teilweise für das menschliche Auge sichtbar ist. Vorzugsweise ist EQW ₂ - EQW _I > 0,1 eV, besonders bevorzugt EQW ₂ - EQW _I > 0,15 eV. Die von der mindestens einen weiteren QuantentopfSchicht 7A emittierte zweite Strahlung 22 kann insbesondere sichtbares rotes Licht umfassen. Es ist aber nicht erforderlich, dass die gesamte zweite Strahlung 22 im sichtbaren Spektralbereich liegt. Vielmehr ist es ausreichend und sogar vorteilhaft, wenn das Intensitätsmaximum der zweiten Strahlung 22 im IR- Bereich liegt und nur ein Anteil der zweiten Strahlung 22 bei Wellenlängen unterhalb des Intensitätsmaximums in den

sichtbaren Spektralbereich fällt. Auf diese Weise wird erreicht, dass in der mindestens einen weiteren

QuantentopfSchicht 7A nur wenig Verlustleistung entsteht. Das Intensitätsmaximum der zweiten Strahlung 22 liegt

vorzugsweise im Wellenlängenbereich zwischen 750 nm und 850 nm.

Durch die mittels der weiteren QuantentopfSchicht 7A bewirkte Beimischung sichtbarer Strahlung zur IR-Strahlung der aktiven Schicht 6 wird vorteilhaft erreicht, dass für den Anwender erkennbar ist, dass sich der optoelektronische Halbleiterchip 20 im Betriebszustand befindet und Strahlung emittiert. Dies ist insbesondere für IR-Lumineszenzdiodenchips vorteilhaft, die vergleichsweise hohe Strahlungsleistungen emittieren, um die Gefahr zu vermindern, dass Körperteile wie insbesondere die Augen unerkannt der IR-Strahlung ausgesetzt werden. Der sichtbare Anteil der zweiten Strahlung 22 der mindestens einen weiteren QuantentopfSchicht 7A kann vorteilhaft zum Beispiel den Lidschlussreflex des Auges auslösen. Die Energie E _L der Leitungsbandkante E _L des

Ausführungsbeispiels der Figur 1 ist in Figur 2 schematisch dargestellt. Die weitere QuantentopfSchicht 7A weist

vorteilhaft eine größere elektronische Bandlücke und entsprechend eine höhere Leitungsbandkante als die Quantentopfschichten 6A der Mehrfach-Quantentopfstruktur 6A, 6B auf. Die Bandlücke der Halbleitermaterialien kann

insbesondere dadurch eingestellt werden, dass der

Aluminiumgehalt und/oder der Indiumgehalt in dem

Halbleitermaterial variiert wird. Beispielsweise können die Quantentopfschichten 6A und die mindestens eine weitere

QuantentopfSchicht 7A jeweils Halbleitermaterialien mit der Zusammensetzung In _x Al _y Gai- _x - _y As oder In _x Al _y Gai- _x - _y P mit 0 -S x -S 1, 0 -S y -S 1 und x + y < 1 aufweisen, wobei die mindestens eine weitere QuantentopfSchicht 7A einen größeren

Aluminiumgehalt x und/oder einen geringeren Indiumgehalt aufweist als die Quantentopfschichten 6A aufweist. Alternativ oder zusätzlich kann die mindestens eine weitere QuantentopfSchicht 7A eine geringere Dicke als die

Quantentopfschichten 6A der Mehrfach-Quantentopfstruktur 6A, 6B aufweisen. Auf diese Weise kann zusätzlich oder alternativ zur Veränderung der Materialzusammensetzung eine Vergrößerung der elektronischen Bandlücke bewirkt werden. Vorzugsweise beträgt die Dicke der mindestens einen weiteren

QuantentopfSchicht 7A nicht mehr als 5 nm. Die mindestens eine weitere QuantentopfSchicht 7A weist beispielsweise eine Dicke zwischen einschließlich 3 nm und einschließlich 5 nm auf.

Die Barriereschichten 6B und die weiteren Barriereschichten 7B weisen jeweils eine größere elektronische Bandlücke als die angrenzenden Quantentopfschichten 6A, 7A aus. Die

Barriereschichten 6B der Mehrfach-Quantentopfstruktur und/oder die weiteren Barriereschichten 7B können

beispielsweise jeweils AlGaAsP aufweisen. Die weiteren

Barriereschichten 7B weisen vorzugsweise eine größere Bandlücke als die Barriereschichten 6B der

Mehrfachquantentopfstruktur auf. Dies kann insbesondere durch einen höheren Aluminiumanteil in den weiteren

Barriereschichten 7B realisiert sein.

Die p-seitige Einschlussschicht 5 und die n-seitige

Einschlussschicht 8 weisen vorteilhaft eine noch größere elektronische Bandlücke als die Quantentopfschichten 6A, 7A und Barriereschichten 6B, 7B aufweisen. Die

Einschlussschichten 5, 8 dienen insbesondere zum Einschluss von Ladungsträgern in der aktiven Schicht 6. Bevorzugt enthalten die Einschlussschichten 5, 8 jeweils AlGaAs .

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß den Figuren 1 und 2 ist die weitere QuantentopfSchicht 7A zwischen der Mehrfach- Quantentopfstruktur 6A, 6B und der n-seitigen

Einschlussschicht 8 angeordnet. Diese Anordnung ist

vorteilhaft, weil nur wenige Löcher von der p-Seite durch die gesamte Mehrfach-Quantentopfstruktur 6A, 6B hindurch bis zur weiteren QuantentopfSchicht 7A gelangen. In der weiteren QuantentopfSchicht 7A wird deshalb vorteilhaft nur wenig zweite Strahlung 22 erzeugt. Die nur zur Sichtbarmachung der Strahlungsemission des optoelektronischen Halbleiterchips 20 dienende zweite Strahlung 22 trägt daher nur vorteilhaft wenig zur Verlustleistung des optoelektronischen

Halbleiterchips 20 bei.

In Figur 3 ist die Energie der Leitungsbandkante eines zweiten Ausführungsbeispiel des optoelektronischen

Halbleiterchips 20 und in Figur 4

eine schematische Darstellung eines Querschnitt durch den optoelektronischen Halbleiterchip 20 gemäß dem zweiten

Ausführungsbeispiel dargestellt. Das zweite Ausführungsbeispiel entspricht im Wesentlichen dem ersten Ausführungsbeispiel, wobei ein Unterschied aber in der

Anordnung der weiteren QuantentopfSchicht 7A besteht. Bei dem zweiten Ausgangsbeispiel ist die weitere

QuantentopfSchicht 7A an einer dem p-Typ Halbleiterbereich 4 zugewandten Seite der Mehrfach-Quantentopfstruktur 6A, 6B angeordnet. Anders als bei dem ersten Ausführungsbeispiel grenzt die weitere QuantentopfSchicht 7A auch nicht

unmittelbar an die Mehrfach-Quantentopfstruktur 6A, 6B an.

Vielmehr ist die p-Einschlussschicht 5 zwischen der Mehrfach- Quantentopfstruktur 6A, 6B und der weiteren

QuantentopfSchicht 7A angeordnet. Die p-Einschlussschicht 5 wirkt in diesem Fall als

zusätzliche Barriere für Elektronen, die sich aus der

Mehrfach-Quantentopfstruktur 6A, 6B zur weiteren

QuantentopfSchicht 7A hin bewegen. Diese zusätzliche

Barrierewirkung für Elektronen ist vorteilhaft, da Elektronen innerhalb der Halbleiterschichtenfolge eine größere

Beweglichkeit als Löcher aufweisen. Würde man die weitere QuantentopfSchicht 7A unmittelbar an der p-Seite der

Mehrfach-Quantentopfstruktur 6A, 6B anordnen, würden

vergleichsweise viele Elektronen und Löcher die weitere

QuantentopfSchicht 7A erreichen und dort strahlend

rekombinieren. Durch die Anordnung der weiteren

QuantentopfSchicht 7A an einer von Mehrfach- Quantentopfstruktur 6A, 6B abgewandten Seite der p- Einschlussschicht 5 wird insbesondere die Anzahl der dort zur Rekombination vorhandenen Elektronen vermindert und so vorteilhaft erreicht, dass nur ein geringe Zahl von

Ladungsträgern in der weiteren QuantentopfSchicht 7A

rekombiniert. Die lediglich zur Sichtbarmachung der Strahlungsemission dienende weitere QuantentopfSchicht 7A trägt daher nur wenig zur Verlustleistung optoelektronischen Halbleiterchips 20 bei. Die Erfindung ist nicht durch die Beschreibung anhand der Ausführungsbeispiele 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 oder diese Kombination selbst nicht explizit in den

Patentansprüchen oder Ausführungsbeispielen angegeben ist.

Bezugs zeichenliste

1 Trägersubstrat

2 VerbindungsSchicht

3 Spiegelschicht

4 p-Typ Halbleiterbereich

5 p-Einschlussschicht

6 Mehrfach-Quantentopfstruktur

6A Quantentopfschicht

6B Barriereschicht

7 weitere Quantentopfstruktur

7A weitere Quantentopfschicht

7B weitere Barriereschicht 8 n-Einschlussschicht

9 n-Typ Halbleiterbereich

10 n-Anschlussschicht

11 p-Anschlussschicht

12 Strahlungsaustrittsfläche

20 Halbleiterchip

21 erste Strahlung

22 zweite Strahlung