BESCHREIBUNG

Diese Patentanmeldung beansprucht die Priorität der deutschen Patentanmeldung DE 10 2019 108 216.1, deren Offenbarungsgehalt hiermit durch Rückbezug aufgenommen wird.

Eine Leuchtdiode (LED) ist eine lichtemittierende Vorrichtung, die auf Halbleitermaterialien basiert. Üblicherweise umfasst eine LED unterschiedlich dotierte Halbleiterschichten sowie eine aktive Zone. Wenn Elektronen und Löcher miteinander im Bereich der aktiven Zone rekombinieren, beispielsweise, weil eine entsprechende Spannung angelegt wird, wird elektromagne tische Strahlung erzeugt.

Generell wird nach Konzepten gesucht, mit denen eine verbes serte Ladungsträgerinjektion in die aktive Zone bewirkt werden kann .

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes optoelektronisches Halbleiterbauelement und ein verbessertes Verfahren zur Herstellung eines optoelektroni schen Halbleiterbauelements zur Verfügung zu stellen.

Gemäß Aus führungs formen wird die Aufgabe durch den Gegenstand und das Verfahren der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterentwicklungen sind in den abhängigen An sprüchen definiert.

Ein optoelektronisches Halbleiterbauelement umfasst eine erste Halbleiterschicht von einem ersten Leitfähigkeitstyp und eine zweite Halbleiterschicht von einem zweiten Leitfähigkeitstyp, eine dielektrische Schicht, sowie eine transparente leitfähige Schicht. Die erste und die zweite Halbleiterschicht sind unter Ausbildung eines Schichtstapels übereinander gestapelt, und eine erste Hauptoberfläche der ersten Halbleiterschicht ist aufgeraut. Die dielektrische Schicht ist über der ersten

Hauptoberfläche der ersten Halbleiterschicht angeordnet und hat eine planare erste Hauptoberfläche auf der von der ersten Halbleiterschicht abgewandten Seite. Die transparente leitfä hige Schicht ist über der von der ersten Halbleiterschicht ab gewandten Seite der dielektrischen Schicht angeordnet. Die planare erste Hauptoberfläche ist eine horizontale Fläche, d.h. eine Fläche senkrecht zu einer Wachstumsrichtung der Halbleiterschichten . Durch die Kombination, dass die dielekt rische Schicht über der aufgerauten ersten Hauptoberfläche der ersten Halbleiterschicht angeordnet ist und eine planare erste horizontale Hauptoberfläche auf der von der ersten Halbleiter schicht abgewandten Seite hat, kann erreicht werden, dass ein hoher Anteil von Lichtstrahlen, die an der Grenzfläche zwi schen der transparenten leitfähigen Schicht und einem angren zenden Medium reflektiert werden würden, bereits an der Grenz fläche zwischen der ersten Halbleiterschicht und der die lektrischen Schicht reflektiert werden.

Gemäß Aus führungs formen bedeckt die dielektrische Schicht die Aufrauungen der ersten Hauptoberfläche der ersten Halbleiter schicht vollständig. Weiterhin kann die dielektrische Schicht direkt an die erste Halbleiterschicht angrenzen. Die dielekt rische Schicht kann auf der von der ersten Halbleiterschicht abgewandten Seite direkt an die transparente leitfähige

Schicht angrenzen. Auf diese Weise kann erreicht werden, dass ein noch größerer Anteil von Lichtstrahlen, die an der Grenz fläche zwischen der transparenten leitfähigen Schicht und ei nem angrenzenden Medium reflektiert werden würden, bereits an der Grenzfläche zwischen der ersten Halbleiterschicht und der dielektrischen Schicht reflektiert werden.

Beispielsweise ist die transparente leitfähige Schicht über Kontaktöffnungen, die sich durch die dielektrische Schicht er strecken, mit der ersten Halbleiterschicht verbunden.

Gemäß Aus führungs formen weist das optoelektronische Halblei terbauelement ferner eine erste Stromaufweitungsstruktur auf, die mit der ersten Halbleiterschicht verbunden ist. Die erste Stromaufweitungsstruktur kann auf einer von der zweiten Halb leiterschicht abgewandten Seite der ersten Halbleiterschicht angeordnet sein. Beispielsweise ist die erste Stromaufwei tungsstruktur auf einer von der ersten Halbleiterschicht abge wandten Seite der transparenten leitfähigen Schicht angeord net .

Das optoelektronisches Halbleiterbauelement kann weiterhin ei ne Passivierungsschicht auf einer von der ersten Halbleiter schicht abgewandten Seite der transparenten leitfähigen

Schicht umfassen, wobei die Passivierungsschicht zwischen Be reichen der ersten Stromaufweitungsstruktur angeordnet ist.

Beispielsweise hat die transparente leitfähige Schicht einen Brechungsindex n3, und ein Brechungsindex n4 der Passivie rungsschicht erfüllt folgende Beziehung: n4 > 0,75 x n3.

Gemäß weiteren Aus führungs formen kann die erste Stromaufwei tungsstruktur auch auf einer von der ersten Halbleiterschicht abgewandten Seite der zweiten Halbleiterschicht angeordnet sein. Beispielsweise kann die erste Stromaufweitungsstruktur über erste Kontaktelemente, die sich durch die erste und die zweite Halbleiterschicht hindurch erstrecken, mit der ersten Halbleiterschicht verbunden sein. Das optoelektronisches Halbleiterbauelement kann ferner eine Vergussmasse über der Oberfläche der transparenten leitfähigen Schicht aufweisen, wobei ein Brechungsindex nl der dielektri schen Schicht und der Brechungsindex n2 der Vergussmasse fol gende Beziehung erfüllen: 0,75 < nl/n2 < 1,25. Beispielsweise können die Brechungsindizes nl und n2 folgende Beziehung er füllen: 0,9 < nl/n2 < 1,1. Bei Betrachtung temperaturabhängi ger Brechungsindizes ist beabsichtigt, dass diese Relationen über die gesamte Anwendungstemperatur erfüllt sind. Gemäß wei teren Aus führungs formen kann nl gleich n2 sein.

Ein Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Halb leiterbauelements umfasst das Ausbilden eines Halbleiter schichtstapels, der eine erste Halbleiterschicht von einem ersten Leitfähigkeitstyp und eine zweite Halbleiterschicht von einem zweiten Leitfähigkeitstyp umfasst, das Aufrauen einer ersten Hauptoberfläche der ersten Halbleiterschicht und das Ausbilden einer dielektrischen Schicht über der ersten Haupt oberfläche. Das Verfahren umfasst weiterhin das Planarisieren einer Oberfläche der dielektrischen Schicht, und das Ausbilden einer transparenten leitfähigen Schicht über der dielektri schen Schicht.

Das Verfahren kann weiterhin das Ausbilden von Kontaktöffnun gen in der dielektrischen Schicht vor Ausbilden der transpa renten leitfähigen Schicht umfassen.

Darüber hinaus kann das Verfahren das Ausbilden einer ersten Stromaufweitungsstruktur über der transparenten leitfähigen Schicht sowie das Ausbilden einer Passivierungsschicht auf ei ner von der ersten Halbleiterschicht abgewandten Seite der transparenten leitfähigen Schicht umfassen, wobei die Passi- vierungsschicht zwischen Bereichen der ersten Stromaufwei- tungsstruktur ausgebildet wird.

Das Verfahren kann weiterhin das Aufbringen einer Vergussmasse über der Oberfläche der transparenten leitfähigen Schicht um fassen, wobei ein Material der dieelektrischen Schicht derart ausgewählt wird, dass ein Brechungsindex nl der dielektrischen Schicht und der Brechungsindex n2 der Vergussmasse folgende Beziehung erfüllen: 0,75 < nl/n2 < 1,25. Beispielsweise können die Brechungsindizes nl und n2 folgende Beziehung erfüllen:

0,9 < nl/n2 < 1,1 oder auch nl = n2.

Gemäß weiteren Aus führungs formen umfasst ein optoelektroni sches Halbleiterbauelement eine erste Halbleiterschicht von einem ersten Leitfähigkeitstyp und eine zweite Halbleiter schicht von einem zweiten Leitfähigkeitstyp, wobei die erste und die zweite Halbleiterschicht unter Ausbildung eines

Schichtstapels übereinander gestapelt sind, sowie eine erste Stromaufweitungsstruktur, die mit der ersten Halbleiterschicht verbunden und auf einer von der zweiten Halbleiterschicht ab gewandten Seite der ersten Halbleiterschicht angeordnet ist. Das optoelektronische Halbleiterbauelement umfasst weiterhin eine Passivierungsschicht auf einer von der zweiten Halb leiterschicht abgewandten Seite der ersten Halbleiterschicht, wobei die Passivierungsschicht zwischen Bereichen der ersten Stromaufweitungs Struktur angeordnet ist.

Beispielsweise hat eine an die Passivierungsschicht angrenzen de Schicht einen Brechungsindex n5, und ein Brechungsindex n4 der Passivierungsschicht erfüllt folgende Beziehung:

n4 > 0,75 x n5.

Die begleitenden Zeichnungen dienen dem Verständnis von Aus führungsbeispielen der Erfindung. Die Zeichnungen veranschau- liehen Ausführungsbeispiele und dienen zusammen mit der Be schreibung deren Erläuterung. Weitere Ausführungsbeispiele und zahlreiche der beabsichtigten Vorteile ergeben sich unmittel bar aus der nachfolgenden Detailbeschreibung. Die in den

Zeichnungen gezeigten Elemente und Strukturen sind nicht not wendigerweise maßstabsgetreu zueinander dargestellt. Gleiche Bezugszeichen verweisen auf gleiche oder einander entsprechen de Elemente und Strukturen.

Figur 1A zeigt eine schematische Querschnittsansicht eines optoelektronischen Halbleiterbauelements gemäß Ausführungsfor men .

Figur 1B zeigt eine schematische Querschnittsansicht eines optoelektronischen Halbleiterbauelements gemäß weiteren Aus führungsformen .

Figur IC zeigt vergrößerte Querschnittsansichten eines Details zur Erläuterung eines weiteren Merkmals.

Figur 2A zeigt eine schematische Querschnittsansicht eines optoelektronischen Halbleiterbauelements gemäß weiteren Aus führungsformen .

Figur 2B zeigt eine schematische Querschnittsansicht eines optoelektronischen Halbleiterbauelements gemäß weiteren Aus führungsformen .

Figuren 3A bis 3E veranschaulichen schematische Quer- schnittsansichten eines Werkstücks bei der Herstellung eines optoelektronischen Halbleiterbauelements . Figur 4 zeigt eine schematische Querschnittsansicht eines Werkstücks bei Durchführung des Verfahrens gemäß weiteren Aus führungsformen .

Figuren 5A bis 5F veranschaulichen schematische Quer- schnittsansichten eines Teils eines Werkstücks bei Durchfüh rung weiterer Verfahrensschritte.

Figuren 6A bis 6C zeigen schematische Querschnittsansichten eines Teils eines Werkstücks bei Durchführung des Verfahrens gemäß weiteren Aus führungs formen .

Figur 7A zeigt eine schematische Querschnittsansicht des opto elektronischen Halbleiterbauelements nach Durchführung eines weiteren Verfahrensschritts.

Figur 7B zeigt eine schematische Querschnittsansicht eines optoelektronischen Halbleiterbauelements nach Durchführung ei nes weiteren Verfahrenschritts.

Figur 8 fasst ein Verfahren gemäß Aus führungs formen zusammen.

In der folgenden Detailbeschreibung wird auf die begleitenden Zeichnungen Bezug genommen, die einen Teil der Offenbarung bilden und in denen zu Veranschaulichungszwecken spezifische Ausführungsbeispiele gezeigt sind. In diesem Zusammenhang wird eine Richtungsterminologie wie "Oberseite", "Boden", "Vorder seite", "Rückseite", "über", "auf", "vor", "hinter", "vorne", "hinten" usw. auf die Ausrichtung der gerade beschriebenen Fi guren bezogen. Da die Komponenten der Ausführungsbeispiele in unterschiedlichen Orientierungen positioniert werden können, dient die Richtungsterminologie nur der Erläuterung und ist in keiner Weise einschränkend. Die Beschreibung der Ausführungsbeispiele ist nicht einschrän kend, da auch andere Ausführungsbeispiele existieren und strukturelle oder logische Änderungen gemacht werden können, ohne dass dabei vom durch die Patentansprüche definierten Be reich abgewichen wird. Insbesondere können Elemente von im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispielen mit Elementen von anderen der beschriebenen Ausführungsbeispiele kombiniert werden, sofern sich aus dem Kontext nichts anderes ergibt.

Die Begriffe "Wafer" oder "Halbleitersubstrat", die in der folgenden Beschreibung verwendet sind, können jegliche auf Halbleiter beruhende Struktur umfassen, die eine Halb

leiteroberfläche hat. Wafer und Struktur sind so zu verstehen, dass sie dotierte und undotierte Halbleiter, epitaktische Halbleiterschichten, gegebenenfalls getragen durch eine Basis unterlage, und weitere Halbleiterstrukturen einschließen. Bei spielsweise kann eine Schicht aus einem ersten Halbleitermate rial auf einem Wachstumssubstrat aus einem zweiten Halbleiter material, beispielsweise einem GaAs-Substrat, GaN-Substrat o- der Si-Substrat oder aus einem isolierenden Material, bei spielsweise auf einem Saphirsubstrat, gewachsen sein.

Je nach Verwendungszweck kann der Halbleiter auf einem direk ten oder einem indirekten Halbleitermaterial basieren. Bei spiele für zur Erzeugung elektromagnetischer Strahlung beson ders geeignete Halbleitermaterialien umfassen insbesondere Nitrid-Halbleiterverbindungen, durch die beispielsweise ultra violettes, blaues oder langwelligeres Licht erzeugt werden kann, wie beispielsweise GaN, InGaN, A1N, AlGaN, AlGalnN, Al- GalnBN, Phosphid-Halbleiterverbindungen, durch die beispiels weise grünes oder langwelligeres Licht erzeugt werden kann, wie beispielsweise GaAsP, AlGalnP, GaP, AlGaP, sowie weitere Halbleitermaterialien wie GaAs, AlGaAs, InGaAs, AlInGaAs, SiC, ZnSe, ZnO, Ga ₂ 0 ₃ , Diamant, hexagonales BN und Kombinationen der genannten Materialien. Das stöchiometrische Verhältnis der Verbindungshalbleitermaterialien kann variieren. Weitere Bei spiele für Halbleitermaterialien können Silizium, Silizium- Germanium und Germanium umfassen. Im Kontext der vorliegenden Beschreibung schließt der Begriff „Halbleiter" auch organische Halbleitermaterialien ein.

Der Begriff „Substrat" umfasst generell isolierende, leitende oder Halbleitersubstrate.

Die Begriffe "lateral" und "horizontal", wie in dieser Be schreibung verwendet, sollen eine Orientierung oder Ausrich tung beschreiben, die im Wesentlichen parallel zu einer ersten Oberfläche eines Substrats oder Halbleiterkörpers verläuft. Dies kann beispielsweise die Oberfläche eines Wafers oder ei nes Chips (Die) sein.

Die horizontale Richtung kann beispielsweise in einer Ebene senkrecht zu einer Wachstumsrichtung beim Aufwachsen von

Schichten liegen.

Der Begriff "vertikal", wie er in dieser Beschreibung verwen det wird, soll eine Orientierung beschreiben, die im Wesentli chen senkrecht zu der ersten Oberfläche eines Substrats oder Halbleiterkörpers verläuft. Die vertikale Richtung kann bei spielsweise einer Wachstumsrichtung beim Aufwachsen von

Schichten entsprechen.

Soweit hier die Begriffe "haben", "enthalten", "umfassen", "aufweisen" und dergleichen verwendet werden, handelt es sich um offene Begriffe, die auf das Vorhandensein der besagten Elemente oder Merkmale hinweisen, das Vorhandensein von weite ren Elementen oder Merkmalen aber nicht ausschließen. Die un bestimmten Artikel und die bestimmten Artikel umfassen sowohl den Plural als auch den Singular, sofern sich aus dem Zusam menhang nicht eindeutig etwas anderes ergibt.

Im Kontext dieser Beschreibung bedeutet der Begriff

„elektrisch verbunden" eine niederohmige elektrische Verbin dung zwischen den verbundenen Elementen. Die elektrisch ver bundenen Elemente müssen nicht notwendigerweise direkt mitei nander verbunden sein. Weitere Elemente können zwischen elektrisch verbundenen Elementen angeordnet sein.

Figur 1A zeigt eine schematische Querschnittsansicht eines optoelektronischen Halbleiterbauelements 10 gemäß Ausführungs formen. Das optoelektronische Halbleiterbauelement umfasst ei ne erste Halbleiterschicht 110 von einem ersten Leitfähig keitstyp, beispielsweise n-Typ, und eine zweite Halbleiter schicht 120 von einem zweiten Leitfähigkeitstyp, beispielswei se p-Typ. Die erste und die zweite Halbleiterschicht 110, 120 sind unter Ausbildung eines Schichtstapels übereinander gesta pelt. Eine erste Hauptoberfläche 111 der ersten Halbleiter schicht 110 stellt eine Lichtaustrittsfläche dar, über die er zeugte elektromagnetische Strahlung auskoppelbar ist. Die ers te Hauptoberfläche 111 der ersten Halbleiterschicht 110 ist aufgeraut. Beispielsweise kann eine Höhe d eines hervorstehen den Bereichs 114, d.h. ein Abstand zwischen höchster Erhebung und größter Vertiefung in einem Bereich von 0,5 bis 5 pm lie gen. Beispielsweise kann dieser Abstand d in einem Bereich von 1 bis 3 pm liegen. Ein mittlerer Abstand zwischen zwei hervor stehenden Bereichen 114 kann in einem Bereich von 1 bis 5 pm liegen. Dabei ist zu berücksichtigen, dass die Aufrauung der art ausgestaltet ist, dass die hervorstehenden Bereiche 114 jeweils in zwei, beispielsweise zueinander senkrechten Raum richtungen in einer horizontalen Ebene vorliegen. Die Form der hervorstehenden Bereiche 114 kann beispielsweise pyramidenför mig sein oder kann jede beliebige andere Form annehmen. Bei- spielsweise sind die vorstehenden Bereiche 114 zufällig ange ordnet, wobei die Erzeugung von optischen Moden vermieden oder unterdrückt wird.

Das optoelektronische Halbleiterbauelement weist darüber hin aus eine dielektrische Schicht 105 auf. Die dielektrische Schicht 105 ist über der ersten Hauptoberfläche 111 der ersten Halbleiterschicht 110 angeordnet und hat eine planare erste Hauptoberfläche 106 auf der von der ersten Halbleiterschicht 110 abgewandten Seite. Die dielektrische Schicht 105 füllt so mit die Zwischenräume zwischen benachbarten hervorstehenden Bereichen 114 derart aus, dass ein Teil der dielektrischen Schicht 105 noch über den hervorstehenden Bereichen 114 ange ordnet ist und eine planare Oberfläche 106 ausbildet. Die die- elektrische Schicht 105 kann direkt an die erste Halbleiter schicht 110 angrenzen. Das optoelektronische Halbleiterbauele ment 10 weist darüber hinaus eine transparente leitfähige Schicht 107 über der von der ersten Halbleiterschicht 110 ab gewandten Seite der dielektrischen Schicht 105 auf. Beispiels weise grenzt die transparente leitfähige Schicht 107 direkt an die planare erste Hauptoberfläche 106 der dielektrischen

Schicht 105 an.

Beispielsweise können die erste und die zweite Halbleiter schicht 110, 120 auf dem (In)GaN, (In) Ga (Al) P, (In) (Al)GaAs oder anderen Halbleitermaterial-Systemen, insbesondere sol chen, die zur Erzeugung elektromagnetischer Strahlung geeignet sind, basieren.

Eine aktive Zone 115 kann zwischen der ersten Halbleiter schicht 110 und der zweiten Halbleiterschicht 120 angeordnet sein. Die aktive Zone kann beispielsweise einen pn-Übergang, eine Doppelheterostruktur, eine Einfach-Quantentopf-Struktur (SQW, single quantum well) oder eine Mehrfach-Quantentopf- Struktur (MQW, multi quantum well) zur Strahlungserzeugung aufweisen. Die Bezeichnung „Quantentopf-Struktur" entfaltet hierbei keine Bedeutung hinsichtlich der Dimensionalität der Quantisierung. Sie umfasst somit unter anderem Quantentröge , Quantendrähte und Quantenpunkte sowie jede Kombination dieser Schichten .

Die dielektrische Schicht 105 kann beispielsweise Siliziumdi oxid enthalten. Ein Brechungsindex der dielektrischen Schicht 105 kann wesentlich geringer als der Brechungsindex der ersten Halbleiterschicht 110 sein. Ist beispielsweise die erste Halb leiterschicht 110 aus GaN aufgebaut, so hat diese beispiels weise einen Brechungsindex von 2,4. Demgegenüber kann eine dielektrische Schicht 105 aus Si0 ₂ einen Brechungsindex von et wa l,46haben. Weiterhin kann die transparente leitfähige

Schicht 107 einen größeren Brechungsindex als die dielektri sche Schicht 105 haben. Der Brechungsindex der transparenten leitfähigen Schicht 107 kann weiterhin zwischen dem Brechungs index der ersten Halbleiterschicht 110 und dem Brechungsindex der dielektrischen Schicht 105 liegen. Beispielsweise kann der Brechungsindex der transparenten leitfähigen Schicht ungefähr in einem Bereich von 1,8 bis 2 liegen. Gemäß Aus führungs formen kann ein Brechungsindex der dielektrischen Schicht 105 derart ausgewählt sein, dass er ähnlich oder gleich dem Brechungsin dex einer Vergussmasse (dargestellt in Figur 7A) ist, die an das optoelektronische Halbleiterbauelement angrenzt. Es ist auch möglich, dass keine Vergussmasse an das optoelektronische Halbleiterbauelement angrenzt. In diesem Fall kann beispiels weise der Brechungsindex der dielektrischen Schicht möglichst klein sein. Beispielsweise kann, wenn keine Vergussmasse an das optoelektronische Halbleiterbauelement angrenzt, der Bre chungsindex der dielektrischen Schicht kleiner als 1,5, bei spielsweise kleiner als 1,4 sein. Generell können ein Bre chungsindex nl der dielektrischen Schicht und der Brechungsin- dex n2 der Vergussmasse folgende Beziehung erfüllen: 0,75 < nl/n2 < 1,25.

Figur 1A veranschaulicht beispielhaft die Wirkung der die lektrischen Schicht 105 anhand von Lichtstrahlen 152, die aus der ersten Halbleiterschicht 110 austreten. Durch die Anwesen heit der dielektrischen Schicht 105 wird erreicht, dass ledig lich derartige Lichtstrahlen von der ersten Halbleiterschicht 110 in die transparente leitfähige Schicht 107 durchgelassen werden, die an der in Propagationsrichtung folgenden Oberflä che der transparenten leitfähigen Schicht 107 oder Grenzfläche zwischen der transparenten leitfähigen Schicht 107 und dem an grenzenden Medium nicht reflektiert werden. Genauer gesagt sorgt die dielektrische Schicht 105 dafür, dass Lichtstrahlen, die einen derartigen Austrittswinkel haben, dass ein hoher An teil dieser Lichtstrahlen an der Grenzfläche zwischen der transparenten leitfähigen Schicht 107 und dem angrenzenden Me dium reflektiert wird, bereits an der Grenzfläche zwischen der ersten Halbleiterschicht 110 und der dielektrischen Schicht 105 reflektiert werden. Auf diese Weise lassen sich Absorpti onsverluste in der transparenten leitfähigen Schicht 107 ver ringern. Dadurch, dass der Brechungsindex der dielektrischen Schicht 105 an den Brechungsindex eines Mediums, das an die transparente leitfähige Schicht 107 angrenzt, angepasst ist, kann verhindert werden, dass Lichtstrahlen, die aufgrund ihres Austrittswinkel an der Grenzfläche zwischen der transparenten leitfähigen Schicht und dem angrenzenden Medium reflektiert werden würden, in die transparente leitfähige Schicht eintre- ten. Auf diese Weise lassen sich Verluste, beispielsweise durch Absorption von elektromagnetischer Strahlung, die an der Grenzfläche zwischen der transparenten leitfähigen Schicht 107 und dem angrenzenden Medium reflektiert worden ist, vermeiden. Figur 1A zeigt emittierte Lichtstrahlen 152, die beispielswei se vollständig an der Grenzfläche zwischen der ersten Halb leiterschicht 110 und der dielektrischen Schicht 105 reflek tiert werden. Ein Anteil weiterer emittierter Lichtstrahlen 152 wird, in Abhängigkeit von ihrem Austrittswinkel und dem Verhältnis der jeweiligen Brechungsindizes, erst an der Grenz fläche zwischen der dielektrischen Schicht 105 und der angren zenden transparenten leitfähigen Schicht 107 reflektiert wer den. Ein weiterer Anteil der emittierten Lichtstrahlen 152 wird jeweils durch die Grenzfläche durchgelassen werden. In Figur 1A ist ferner zu berücksichtigen, dass die Winkel, unter denen die Lichtstrahlen jeweils aus den einzelnen Schichten austreten, nicht unbedingt korrekt angegeben sind und dass, in Abhängigkeit vom Brechungsindex der jeweiligen Schichten, die dargestellten Lichtstrahlen mehr oder weniger stark gebrochen werden können.

Generell kann durch die Anwesenheit der transparenten leitfä higen Schicht 107 eine verbesserte Strominjektion bewirkt wer den. Aufgrund der Anwesenheit der speziell ausgebildeten die lektrischen Schicht 105 zwischen der ersten Halbleiterschicht 110 und der transparenten leitfähigen Schicht 107 lassen sich Absorptionsverluste in der transparenten leitfähigen Schicht 107 verringern. Durch die verbesserte Strominjektion ergeben sich eine geringere Vorwärtsspannung und ein höherer Wirkungs grad. Weiterhin ergibt sich eine homogenere Stromverteilung und damit ein höherer Quantenwirkungsgrad bei der Erzeugung der elektromagnetischen Strahlung. Durch diese Effekte wird zusätzlich die Wärmeerzeugung innerhalb des Chips verringert, wodurch im Chip eine niedrigere Temperatur herrscht, was wie derum die genannten positiven Effekte weiter verstärkt.

Die transparente leitfähige Schicht 107 ist über erste Kon taktbereiche 108 lokal mit der ersten Halbleiterschicht 110 verbunden. Beispielsweise können Kontaktöffnungen 112 in der dielektrischen Schicht 106 ausgebildet sein, über die das transparente leitfähige Material 107 lokal über erste Kontakt bereiche 108 mit der ersten Halbleiterschicht 110 verbunden ist. Die Kontaktöffnungen 112 erstrecken sich teilweise durch die erste Halbleiterschicht 110.

Figur 1A zeigt weiterhin Strompfade 151, über die jeweils La dungsträger in die aktive Zone 115 injiziert werden können. Durch die Kombination der transparenten leitfähigen Schicht 107 und die ersten Kontaktbereiche 108 kann eine besonders gleichmäßige Strominjektion bewirkt werden. Beispielsweise können die ersten Kontaktbereiche 108 eine Fläche von kleiner als 5 % der Chipoberfläche belegen. Beispielsweise können die ersten Kontaktbereiche 108 weniger als 1 % der Chipoberfläche belegen. Die ersten Kontaktbereiche 108 können beispielsweise einen Durchmesser von kleiner als 10 pm, beispielsweise klei ner als 4 pm haben. Der Abstand zwischen benachbarten ersten Kontaktbereichen 108 kann beispielsweise weniger als 100 pm betragen, beispielsweise etwa 50 pm.

Ein Material der transparenten leitfähigen Schicht 107 kann beispielsweise ein transparentes leitfähiges Oxid ("TCO, trasparent conductive oxide"), beispielsweise Indium-Zinnoxid („ITO - Indium tin oxide"), Indium-Zinkoxid (IZO) oder Zin koxid (ZnO) sein. Beispielsweise kann eine Schichtdicke der transparenten leitfähigen Schicht 107 kleiner als 500 nm sein.

Wie in Figur 1A dargestellt ist, ist eine zweite Kontakt schicht 125 in Kontakt mit der zweiten Halbleiterschicht 120 angeordnet. Ein Material der zweiten Kontaktschicht 125 kann beispielsweise Silber umfassen. Das optoelektronische Halblei terbauelement kann auf einem Träger 130 montiert sein. Weiter- hin kann eine dielektrische Einkapselung 132 die zweite Kon taktschicht 125 umschließen.

Gemäß Aus führungs formen, die in Figur 1A veranschaulicht sind, kann eine erste Stromaufweitungsstruktur 109 über einer Ober fläche der transparenten leitfähigen Schicht 107 angeordnet sein. Über die erste Stromaufweitungsstruktur 109 kann der Strom in die transparente leitfähige Schicht 107 eingeprägt werden. Gemäß den in Figur 1A dargestellten Aus führungs formen ist die erste Stromaufweitungsstruktur 109 auf einer von der zweiten Halbleiterschicht 120 abgewandten Oberfläche der ers ten Halbleiterschicht 110 angeordnet. Die erste Stromaufwei tungsstruktur 109 ist somit auf der Lichtaustrittsseite des optoelektronischen Halbleiterbauelements 10 angeordnet. Auf grund der verbesserten Stromverteilung, die durch die transpa rente leitfähige Schicht 107 verursacht wird, kann eine late rale Ausdehnung der ersten Stromaufweitungsstruktur 109 ver ringert werden. Dadurch werden Absorptionsverluste weiter ver ringert .

Weiterhin kann durch die Anwesenheit der dielektrischen

Schicht 105 zwischen der ersten Stromaufweitungsstruktur 109 und der ersten Halbleiterschicht 110 die Absorption von er zeugter elektromagnetischer Strahlung durch die erste Strom aufweitungsstruktur 109 reduziert werden. Das ist darauf zu rückzuführen, dass nur elektromagnetische Strahlung, die durch die dielektrische Schicht 105 transmittiert worden ist, von der ersten Stromaufweitungsstruktur 109 absorbiert werden kann. Aufgrund dieser Filterfunktion der dielektrischen

Schicht 105 verlässt der Anteil der Strahlung, der nicht von der ersten Stromaufweitungsstruktur 109 absorbiert wird, das optoelektronische Halbleiterbauelement endgültig. Als Folge ist ein Absorptionsgrad der ersten Stromaufweitungsstruktur 109 beispielsweise proportional zu der Fläche der ersten

Stromaufweitungs Struktur 109.

Im Vergleich zu einer Anordnung, bei der die erste Stromauf weitungsstruktur 109 direkt an die erste Halbleiterschicht 110 angrenzt und somit keine Schicht mit einer Filterfunktion zwi schen der ersten Halbleiterschicht 110 und der Stromaufwei- tungssttruktur 109 angeordnet ist, kann die Absorption von er zeugter elektromagnetischer Strahlung somit weiter verringert werden. Dies ist darauf zurückzuführen, dass, wenn die erste Stromaufweitungsstruktur 109 direkt an die erste Halbleiter schicht 110 angrenzen würde, der Anteil der Strahlung, der nicht durch die Stromaufweitungsstruktur 109 absorbiert wird und erneut in den Halbleiterstapel zurückreflektiert wird, er höht wird, wodurch die Absorptionswahrscheinlichkeit ansteigt.

Gemäß weiteren Aus führungs formen, die beispielsweise in Figur 2A oder 2B dargestellt sind, kann die erste Stromaufweitungs struktur 109 jedoch auf einer von der ersten Halbleiterschicht

110 abgewandten Seite der zweiten Halbleiterschicht 120 ange ordnet sein.

Figur 1B zeigt eine schematische Querschnittsansicht eines optoelektronischen Halbleiterbauelements gemäß weiteren Aus führungsformen. Zusätzlich zu den in Figur 1A dargestellten Komponenten weist das in Figur 1B dargestellte optoelektroni sche Halbleiterbauelement eine Passivierungsschicht 103 auf, die über einer Hauptoberfläche der transparenten leitfähigen Schicht 107 zwischen Bereichen der ersten Stromaufweitungs- struktur 109 angeordnet ist. Ein Material der Passivierungs schicht 103 kann derart ausgewählt sein, dass sie im Wesentli chen absorptions frei ist und einen Brechungsindex n4 hat, der an den Brechungsindex n3 der transparenten leitfähigen Schicht 107 angepasst ist. Gemäß weiteren Aus führungs formen kann der Brechungsindex der Passivierungsschicht 103 auch etwas höher als der Brechungsindex der transparenten leitfähigen Schicht 107 sein. Generell kann folgende Beziehung gelten:

n4 > 0,75 x n3. Beispielsweise kann die Passivierungsschicht undotiertes Zinkoxid enthalten.

Wie nachfolgend unter Bezugnahme auf Figur IC veranschaulicht werden wird, können durch diese Passivierungsschicht 103 Ab sorptionsverluste durch die erste Stromaufweitungsstruktur 109 verringert werden. Als Ergebnis kann die Schichtdicke der ers ten Stromaufweitungsstruktur 109 größer gemacht werden, ohne dass die Absorption erhöht werden würde. Als Folge kann, um eine erwünschte Stromstärke zu erreichen, die Flächenbelegung der ersten Stromaufweitungsstruktur 109 verringert werden. Dadurch kann die Effizienz des Bauelements weiter erhöht wer den. Eine Schichtdicke der ersten Stromaufweitungsstruktur 109 kann größer als 2 pm sein.

Figur IC veranschaulicht im linksseitigen Teil einen emittier ten Lichtstrahl bei einem optoelektronischen Halbleiterbauele ment ohne Passivierungsschicht. Der rechtsseitige Teil der Fi gur IC veranschaulicht den Verlauf eines emittierten Licht strahls 152 in einem optoelektronischen Halbleiterbauelement mit Passivierungsschicht 103. Der emittierte Lichtstrahl 152 wird an der Grenzfläche zwischen der ersten Halbleiterschicht 110 und der dielektrischen Schicht 105 gebrochen und an der Grenzfläche zur transparenten leitfähigen Schicht 107erneut gebrochen, so dass er unter einem Winkel a bezogen auf eine Oberflächennormale propagiert. Wie im linksseitigen Teil der Figur IC dargestellt ist, wird er bei Austritt aus der trans parenten leitfähigen Schicht 107 erneut gebrochen, so dass er bei einem Winkel ß, der größer als der Winkel a ist, austritt. Als Folge kann ein verhältnismäßig großer Anteil der emittier- ten Strahlung von der ersten Stromaufweitungsstruktur 109 ab sorbiert werden.

Liegt hingegen zusätzlich die Passivierungsschicht 103 vor, deren Brechungsindex größer als der von Luft oder größer als 1 ist, so wird ein geringerer Anteil der Lichtstrahlen in Rich tung der ersten Stromaufweitungsstrukturen 109 gebrochen. Bei spielsweise wird im Idealfall, beispielsweise wenn die Passi vierungsschicht 103 denselben Brechungsindex wie die transpa rente leitfähige Schicht 107 hat, keine Brechung an der Grenz fläche zwischen der transparenten leitfähigen Schicht 107 und der Passivierungsschicht 103 auftreten. Als Folge wird ein Lichtstrahl 152 erst beim Übergang von der Passivierungs schicht zum angrenzenden Medium unter einem Winkel ß gebrochen. An dieser Stelle befindet sich der Lichtstrahl 152 jedoch auf Höhe der Oberfläche der ersten Stromaufweitungsstruktur 109, so dass der Lichtstrahl nicht mehr durch die erste Stromauf weitungsstruktur 109 absorbiert wird. Beispielsweise kann die Passivierungsschicht 103 einen Brechungsindex haben, der grö ßer als 1,3 ist. Gemäß Aus führungs formen kann der Brechungsin dex ungefähr 1,4 oder größer sein, beispielsweise größer als 1,8 sein. Gemäß Aus führungs formen kann der Brechungsindex un gefähr gleich oder sogar größer als der der transparenten leitfähigen Schicht 107 sein.

Generell kann die beschriebene Passivierungsschicht 103 über einer beliebig ausgestalteten Lichtaustrittsfläche des opto elektronischen Halbleiterbauelements angeordnet sein, unabhän gig von der Anwesenheit beispielsweise der dielektrischen

Schicht 105 und der transparenten leitfähigen Schicht 107.

Weitere Aus führungs formen betreffen somit ein optoelektroni sches Halbleiterbauelement, welches eine erste Halbleiter schicht von einem ersten Leitfähigkeitstyp und eine zweite Halbleiterschicht von einem zweiten Leitfähigkeitstyp umfasst. Die erste und die zweite Halbleiterschicht sind unter Ausbil dung eines Schichtstapels übereinander gestapelt. Das opto elektronische Halbleiterbauelement umfasst ferner eine erste Stromaufweitungsstruktur, die mit der ersten Halbleiterschicht verbunden und auf einer von der zweiten Halbleiterschicht ab gewandten Seite der ersten Halbleiterschicht angeordnet ist. Das optoelektronische Halbleiterbauelement umfasst weiterhin eine Passivierungsschicht auf einer von der zweiten Halb leiterschicht abgewandten Seite der ersten Halbleiterschicht, wobei die Passivierungsschicht zwischen Bereichen der ersten Stromaufweitungs Struktur angeordnet ist.

Beispielsweise hat eine an die Passivierungsschicht angrenzen de Schicht einen Brechungsindex n5, und ein Brechungsindex n4 der Passivierungsschicht folgende Beziehung: n4 > 0,75 x n5. Beispielsweise kann die erste Halbleiterschicht oder eine transparente leitfähige Schicht an die Passivierungsschicht 103 angrenzen.

Wie unter Bezugnahme auf die Figur 1A bis IC beschrieben wur de, kann die erste Stromaufweitungsstruktur 109 über der

Lichtemissionsoberfläche des optoelektronischen Bauelements angeordnet sein.

Figur 2A zeigt ein optoelektronisches Halbleiterbauelement, bei dem die erste Stromaufweitungsstruktur 109 auf einer von der Lichtemissionsoberfläche abgewandten Seite des Halbleiter schichtstapels vorliegt. Wie in Figur 2A weiter dargestellt ist, umfasst auch hier das optoelektronische Halbleiterbauele ment 10 eine erste Halbleiterschicht 110 und eine zweite Halbleiterschicht 120, die unter Ausbildung eines Schichtsta pels übereinandergestapelt sind. Eine erste Hauptoberfläche 111 der ersten Halbleiterschicht 110 ist aufgeraut, in ähnli cher Weise wie unter Bezugnahme auf Figur 1A bis IC beschrie- ben. Das optoelektronische Halbleiterbauelement umfasst eine dielektrische Schicht 105, die über der ersten Hauptoberfläche 115 der ersten Halbleiterschicht 110 angeordnet ist und eine planare erste Hauptoberfläche 106 auf der von der ersten Halb leiterschicht 110 abgewandten Seite hat. Das optoelektronische Halbleiterbauelement umfasst ferner eine transparente leitfä hige Schicht 107 über der von der ersten Halbleiterschicht 110 abgewandten Seite der dielektrischen Schicht 105. Die zweite Halbleiterschicht 120 ist mit einer zweiten Kontaktschicht 125 verbunden. Die zweite Kontaktschicht 125 grenzt direkt an eine von der ersten Halbleiterschicht 110 abgewandte Oberfläche der zweiten Halbleiterschicht 120 an.

Die erste Stromaufweitungsstruktur 109 ist auf einer von der ersten Halbleiterschicht 110 abgewandten Seite der zweiten Halbleiterschicht 120 angeordnet. Die erste Stromaufweitungs struktur 109 kann beispielsweise einen Träger 119 für das optoelektronische Halbleiterbauelement ausbilden. Die erste Stromaufweitungsstruktur 109 ist über ein erstes Kontaktele ment 113 mit der transparenten leitfähigen Schicht 107 verbun den. Weiterhin ist die transparente leitfähige Schicht 107 über Kontaktöffnungen 112 in der dielektrischen Schicht 105 mit der ersten Halbleiterschicht 110 verbunden. Beispielsweise können die Kontaktöffnungen 112 in der dielektrischen Schicht 106 ausgebildet sein, über die das transparente leitfähige Ma terial 107 lokal über erste Kontaktbereiche 108 mit der ersten Halbleiterschicht 110 verbunden ist. Die Kontaktöffnungen 112 erstrecken sich teilweise durch die erste Halbleiterschicht 110.

Gemäß weiteren Aus führungs formen, die in Figur 2B dargestellt sind, können die Kontaktelemente 113 derart ausgebildet sein, dass sie einen elektrischen Kontakt zur ersten Halbleiter-

Schicht 110 hersteilen und weiterhin mit der ersten Stromauf- Weitungsstruktur 109 verbunden sind. Beispielsweise kann in diesem Fall ein Teil der ersten Halbleiterschicht 110 Teil des ersten Kontaktelements 113 sein. Genauer gesagt, erfolgt in diesem Fall der elektrische Kontakt von der transparenten leitfähigen Schicht 107 über gegebenenfalls den ersten Kon taktbereich und einen Teil der ersten Halbleiterschicht 110 zu der ersten Stromaufweitungsstruktur 109. Die Kontaktöffnungen 112 können eine gleiche oder fast gleiche Größe wie die Kon taktelemente 113 haben. Gemäß weiteren Aus führungs formen kann die Größe der Kontaktöffnungen 112 von der Größe der Kontakte lemente 113 verschieden sein. Beispielsweise kann die Anzahl an Kontaktöffnungen 112 in der dielektrischen Schicht 105 grö ßer als die Anzahl an Kontaktelementen 113 sein. Beispielswei se kann die Anzahl an Kontaktöffnungen doppelt so groß wie o- der größer als die Anzahl an Kontaktelementen 113 sein.

Beispielsweise kann bei den in Figuren 2A und 2B gezeigten Aus führungs formen die erste Stromaufweitungsstruktur 109 in einem Randbereich 148 des optoelektronischen Halbleiterbauele ments 10 mit der transparenten leitfähigen Schicht 107 verbun den sein.

Nachfolgend wird ein Verfahren zur Herstellung eines opto elektronischen Halbleiterbauelements gemäß Aus führungs formen beschrieben. Figur 3A zeigt eine vertikale Querschnittsansicht eines Werkstücks 20. Über ein Wachstumssubstrat 100, bei spielsweise einem Saphirsubstrat, wird ein Halbleiter

schichtstapel epitaktisch aufgewachsen . Der Halbleiter

schichtstapel umfasst beispielsweise eine erste Halbleiter schicht 110 von einem ersten Leitfähigkeitstyp, beispielsweise n-Typ und eine zweite Halbleiterschicht von einem zweiten Leitfähigkeitstyp, beispielsweise p-Typ. Eine aktive Zone (nicht dargestellt in Figur 3A) kann zwischen der ersten und der zweiten Halbleiterschicht 110, 120 angeordnet sein. Eine zweite Kontaktschicht 125 wird über der zweiten Halbleiter schicht 120 ausgebildet. Beispielsweise kann die zweite Kon taktschicht 125 Silber enthalten. Beispielsweise kann die zweite Kontaktschicht 125 strukturiert werden, so dass sie nur einen Teil der Oberfläche der zweiten Halbleiterschicht 120 bedeckt .

Sodann wird, wie in Figur 3B dargestellt ist, eine dielektri sche Einkapselung 132 über der zweiten Kontaktschicht 125 aus gebildet. Beispielsweise kann die dielektrische Einkapselung 132 eine oder mehrere dielektrische Schichten umfassen. Bei spielsweise kann die dielektrische Einkapselung 132 geeignet sein, die zweite Kontaktschicht 125 vor Umwelt- oder Feuchtig keitseinflüssen zu schützen.

Die Einkapselung 132 kann sodann strukturiert werden, wie in Figur 3C veranschaulicht ist. Beispielsweise kann als Ergebnis eine Oberfläche der zweiten Kontaktschicht 125 unbedeckt sein. Nachfolgend kann beispielsweise ein Träger 130 über dem Werk stück aufgebracht werden. Beispielsweise kann der Träger ein Siliziumwafer sein und über ein geeignetes Lotmaterial 134 über der zweiten Kontaktschicht 125 aufgebracht werden.

Figur 3D zeigt ein Beispiel eines sich ergebenden Werkstücks 20. Anschließend kann das Wachstumssubstrat 100 entfernt wer den, beispielsweise über Laser-Lift-Off-Verfahren . Das Werk stück 20 wird gedreht, so dass als Ergebnis die erste Halb leiterschicht 110 die oberste Oberfläche bildet. Figur 3E zeigt ein Beispiel eines sich ergebenden Werkstücks 20.

Figur 4 zeigt ein Beispiel eines Werkstücks 20 zur Herstellung des beispielsweise in Figur 2A gezeigten optoelektronischen Halbleiterbauelements. Hier ist der Träger aus dem Material der ersten Stromaufweitungsstruktur 109 aufgebaut. Unabhängig von der genauen Beschaffenheit des Werkstücks 20 liegt eine erste Oberfläche 110 als zu bearbeitende Hauptoberfläche vor. Erste Kontaktelemente 113 sind angeordnet, um die erste Strom aufweitungsstruktur 109 mit der Oberfläche des Werkstücks 20 zu verbinden. Beispielsweise kann das leitfähige Material der ersten Stromaufweitungsstruktur 109 in einem Randbereich des optoelektronischen Halbleiterbauelements an einer ersten Ober fläche freiliegen oder mit einem isolierenden Material bedeckt sein .

Ausgehend von der in Figur 3E oder 4 dargestellten Struktur wird als Nächstes ein Verfahren zur Aufrauung der ersten

Hauptoberfläche 111 der ersten Halbleiterschicht 110 durchge führt. Gemäß Aus führungs formen kann die Aufrauung beispiels weise durch Ätzen der Oberfläche mit KOH oder durch struktu riertes Ätzen unter Verwendung einer Fotoresistmaske durchge führt werden. Gemäß Aus führungs formen kann das Verfahren der art ausgeführt werden, dass die Oberfläche 111 der ersten Halbleiterschicht 110 in Bereichen, in denen später Kontakt öffnungen 112 auszubilden sind, nicht aufgeraut wird. Als Er gebnis weist die Oberfläche 111 hervorstehende Bereiche 114 auf, wie in Figur 5A gezeigt ist.

Sodann wird, wie in Figur 5B veranschaulicht ist, eine die lektrische Schicht 105 aufgebracht. Beispielsweise kann die Schicht 105 konform oder auch einebnend aufgebracht werden.

Anschließend erfolgt, wie in Figur 50 gezeigt ist, ein Zurück schleifen der dielektrischen Schicht 105, so dass ein Teil der dielektrischen Schicht 105 über den hervorstehenden Bereichen 114 der ersten Halbleiterschicht 110 verbleibt. Beispielsweise kann eine Schichtdicke der über den hervorstehenden Bereichen 114 verbleibenden dielektrischen Schicht 105 mehr als 100 nm sein. Gemäß Aus führungs formen kann die Schichtdicke kleiner als 1 mpi sein. Beispielsweise kann eine planare Oberfläche 106 der dielektrischen Schicht 105 durch ein CMP- ( "chemisch mecha nisches Polier"-) Verfahren hergestellt werden.

Nachfolgend werden Kontaktöffnungen 112 in dem Verbund aus erster Halbleiterschicht 110 und dielektrischer Schicht 105 ausgebildet, wie in Figur 5D gezeigt ist. Beispielsweise kann das durch Strukturieren einer fotolithografischen Maske und einem nachfolgenden Ätzschritt, der die dielektrische Schicht 105 sowie einen Teil der ersten Halbleiterschicht 110 ätzt, erfolgen. Sodann kann gegebenenfalls der erste Kontaktbereich 108 ausgebildet werden. Beispielsweise kann ein spezielles Kontaktmaterial in dem Kontaktbereich 108 ausgebildet werden. Beispiele für ein geeignetes Kontaktmaterial umfassen bei spielsweise Silber oder Gold oder Zinkoxid. Gemäß weiteren Aus führungs formen kann der erste Kontaktbereich 108 auch durch Ausbilden der transparenten leitfähigen Schicht 107 ausgebil det werden. Beispielsweise können zur Ausbildung des ersten Kontaktbereichs andere Prozessparameter als bei Ausbildung der transparenten leitfähigen Schicht 107 verwendet werden. Sodann wird die transparente leitfähige Schicht 107 derart ausgebil det, dass sie die Oberfläche der dielektrischen Schicht 105 bedeckt, wie in Figur 5E gezeigt ist.

Anschließend erfolgt ein Rückschleifen, beispielsweise durch ein CMP-Verfahren wie in Figur 5F gezeigt ist.

Die Kontaktöffnungen 112 und gegebenenfalls die ersten Kon taktbereiche 108 werden derart platziert, dass sie einen Kon takt zur ersten Halbleiterschicht bereitstellen.

Wird das in Figur 4 dargestellte Werkstück 20 bearbeitet, so werden zusätzliche Kontaktöffnungen 112 so ausgebildet, dass sie auch die ersten Kontaktelemente 113 kontaktieren. Die ers- ten Kontaktelemente 113 durchdringen die erste und die zweite Halbleiterschicht 110, 120 und stellen einen Kontakt zur ers ten Stromaufweitungsstruktur 109 dar. Gegebenenfalls können die ersten Kontaktelemente 113 auch weggelassen werden, so dass die transparente leitfähige Schicht 107 ausschließlich über den Handbereich des Trägers 119, der gleichzeitig die erste Stromaufweitungsstruktur 109 darstellt, ausgebildet wird .

Die nachfolgenden Figuren 6A bis 6C veranschaulichen weitere Verfahrensschritte, durch die - bei Herstellung des in den Fi guren 1A bis IC gezeigten optoelektronischen Halbleiterbauele ments - die erste Stromaufweitungsstruktur 109 über der ersten Hauptoberfläche 111 der ersten Halbleiterschicht 110 bereitge stellt wird.

Beispielsweise kann zunächst eine Metallschicht aufgebracht und strukturiert werden. Zusätzlich können Bondpads aufge bracht werden, durch die ein elektrischer Kontakt zur ersten Stromaufweitungsstruktur 109 bewirkt werden kann.

Figur 6A zeigt ein Beispiel einer sich ergebenden Struktur.

Als Nächstes wird, wie vorstehend beschrieben, eine Passivie rungsschicht 103 ganzflächig abgeschieden (Figur 6B) . Danach wird, wie in Figur 6C gezeigt, ein Planarisierungsschritt, beispielsweise ein CMP-Verfahren durchgeführt, wodurch eine glatte Oberfläche erhalten wird. Als Ergebnis ist ein Teil der Oberfläche mit der Passivierungsschicht 103 belegt, ein ande rer Teil ist mit der ersten Stromaufweitungsstruktur 109 be legt.

Gemäß Aus führungs formen kann das Halbleiterbauelement 10 wei ter verarbeitet werden, indem zusätzlich eine Vergussmasse 128 über der Oberfläche beispielsweise der Passivierungsschicht 103 oder der transparenten leitfähigen Schicht 107 aufgebracht wird. Dies ist in Figur 7A veranschaulicht. Die Vergussmasse 128 kann beispielsweise das optoelektronische Halbleiterbau element schützen. Gemäß weiteren Aus führungs formen kann ein Konvertermaterial in die Vergussmasse eingebettet sein. Gemäß weiteren Aus führungs formen kann ein Konverterelement über die Vergussmasse 128 bzw. einen geeigneten Klebstoff mit der Pas sivierungsschicht 103 oder der transparenten leitfähigen

Schicht 107 verbunden sein. Gemäß Aus führungs formen kann ein Brechungsindex der Vergussmasse 128 oder des Klebstoffs an den Brechungsindex der dielektrischen Schicht 105 angepasst sein. Beispielsweise kann ein Brechungsindex nl der dielektrischen Schicht und der Brechungsindex n2 der Vergussmasse folgende Beziehung erfüllen: 0,75 < nl/n2 < 1,25. Der Brechungsindex nl der dielektrischen Schicht kann beispielsweise gleich dem Bre chungsindex n2 der Vergussmasse sein. Die Vergussmasse kann zum Beispiel Silikon sein.

Beispielsweise können die Brechungsindizes nl und n2 folgende Beziehung erfüllen: 0,9 < nl/n2 < 1,1. Bei Betrachtung tempe raturabhängiger Brechungsindizes ist beabsichtigt, dass diese Relationen über die gesamte Anwendungstemperatur erfüllt sind. Gemäß weiteren Aus führungs formen kann nl gleich n2 sein.

Auf diese Weise kann sichergestellt werden, dass elektromagne tische Strahlung, die aus dem Halbleiterschichtstapel in die dielektrische Schicht 105 ausgetreten ist, nicht an der Grenz fläche zu der Vergussmasse reflektiert wird sondern tatsäch lich austritt. Durch diese Auswahl der Brechungsindizes kann bewirkt werden, dass erzeugte elektromagnetische Strahlung nur einmal durch die transparente leitfähige Schicht 107 propa giert, wodurch die Verluste durch Absorption verringert werden Figur 7B zeigt eine Querschnittsansicht eines optoelektroni schen Halbleiterbauelements gemäß Aus führungs formen, bei denen die erste Stromaufweitungsstruktur 109 auf einer von der

Lichtaustrittsseite abgewandten Oberfläche der ersten Halb leiterschicht 110 angeordnet ist. Auch hier ist die Verguss masse 128 über der Oberfläche der transparenten leitfähigen Schicht 107 angeordnet. Beispielsweise entspricht der Bre chungsindex n2 der Vergussmasse 128 dem Brechungsindex nl der dielektrischen Schicht 105 oder erfüllt die Beziehung:

0,75 < nl/n2 < 1,25. Wie weiterhin in Figur 7B gezeigt ist, kann beispielsweise die erste Stromaufweitungsstruktur 109 in einem Randbereich 148 des optoelektronischen Halbleiterbauele ments 10 mit der transparenten leitfähigen Schicht 107 verbun den sein.

Figur 8 fasst ein Verfahren gemäß Aus führungs formen zusammen. Ein Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Halb leiterbauelements umfasst das Ausbilden (S100) eines Halb leiterschichtstapels, der eine erste Halbleiterschicht von ei nem ersten Leitfähigkeitstyp und eine zweite Halbleiterschicht von einem zweiten Leitfähigkeitstyp umfasst, und das Aufrauen (S110) einer ersten Hauptoberfläche der ersten Halbleiter schicht. Das Verfahren umfasst weiterhin das Ausbilden (S120) einer dielektrischen Schicht über der ersten Hauptoberfläche, das Planarisieren (S130) einer Oberfläche der dielektrischen Schicht, und das Ausbilden (S140) einer transparenten leitfä higen Schicht über der dielektrischen Schicht.

Wie beschrieben worden ist, kann eine verbesserte Stromeinprä gung unter gleichzeitiger Verringerung von Absorptionsverlus- ten erreicht werden. Aufgrund der verbesserten Stromzuführung kann das optoelektronische Halbleiterbauelement bei höheren Leistungen betrieben werden. Insbesondere gemäß Ausführungs formen, die in den Figuren 1A bis IC gezeigt sind, kann gleichzeitig eine sehr gute thermische Anbindung des Halblei terbauelements erzielt werden. Entsprechend ist das optoelekt- ronische Halbleiterbauelement insbesondere in Anwendungsgebie ten mit hoher Leistung, beispielsweise mehr als 3 bis 4 W/mm ² , beispielsweise mehr als 10 W/mm ² einsetzbar. Obwohl hierin spezifische Aus führungs formen veranschaulicht und beschrieben worden sind, werden Fachleute erkennen, dass die gezeigten und beschriebenen spezifischen Aus führungs formen durch eine Vielzahl von alternativen und/oder äquivalenten Ausgestaltungen ersetzt werden können, ohne vom Schutzbereich der Erfindung abzuweichen. Die Anmeldung soll jegliche Anpas sungen oder Variationen der hierin diskutierten spezifischen Aus führungs formen abdecken. Daher wird die Erfindung nur durch die Ansprüche und deren Äquivalente beschränkt.

BEZUGSZE ICHENLISTE

10 optoelektronisches Halbleiterbauelement

15 emittierte elektromagnetische Strahlung

20 Werkstück

100 Wachstumssubstrat

103 Passivierungs Schicht

105 dielektrische Schicht

106 erste Hauptoberfläche der dielektrischen Schicht

107 transparente leitfähige Schicht

108 erster Kontaktbereich

109 erste Stromaufweitungsstruktur

110 erste Halbleiterschicht

111 erste Hauptoberfläche der ersten Halbleiterschicht

112 Kontaktöffnung

113 erstes Kontaktelement

114 hervorstehender Bereich

115 aktive Zone

119 Träger

120 zweite Halbleiterschicht

125 zweite Kontaktschicht

128 Vergussmasse

130 Träger

132 dielektrische Einkapselung

134 Lotmaterial

136 erstes isolierendes Material

138 zweites isolierendes Material

140 Vergussmaterial

142 erstes Anschlusselement

143 erste Anschlussfläche

144 zweites Anschlusselement

146 zweite Anschlussfläche

148 Randbereich

151 Strompfad 152 emittierter Lichtstrahl

153 reflektierter Lichtstrahl