Optoelektronisches Halbleiterbauelement und Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Halbleiterbauelements

Es wird ein optoelektronisches Halbleiterbauelement

angegeben. Darüber hinaus wird ein Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Halbleiterbauelements angegeben. Die Druckschriften WO 2011/015449 AI und US 8,148,734 B2 beschreiben ein optoelektronisches Halbleiterbauelement.

Es ist eine zu lösende Aufgabe der vorliegenden Anmeldung, ein optoelektronisches Halbleiterbauelement, kurz Bauelement, anzugeben, das besonders effizient ist und insbesondere eine sehr hohe Lichtauskopplung aufweist. Ferner ist es eine zu lösende Aufgabe der vorliegenden Anmeldung, ein einfaches Verfahren zur Herstellung eines besonders effizienten

optoelektronischen Halbleiterbauelements anzugeben.

Gemäß einem Aspekt wird ein optoelektronisches

Halbleiterbauelement, kurz Bauelement, angegeben. Das

Bauelement ist zur Abstrahlung elektromagnetischer Strahlung, vorzugsweise von Licht, ausgebildet. Das Bauelement strahlt im Betrieb Infrarotstrahlung, UV-Strahlung, farbiges oder weißes Licht ab.

Das Bauelement weist wenigstens einen Halbleiterchip auf. Das Bauelement kann auch mehr als einen Halbleiterchip,

beispielsweise zwei oder mehr Halbleiterchips aufweisen.

Bei dem Halbleiterchip handelt es sich vorzugsweise um auf einem III-V-Halbleitermaterial, insbesondere auf einem Nitrid-Verbindungshalbleitermaterial oder einem Phosphid- Verbindungshalbleitermaterial oder einem Arsenid- Verbindungshalbleitermaterial , basierenden Halbleiterchip. Vorzugsweise ist der Halbleiterchip ein Leuchtdioden- (LED) Chip.

Der Halbleiterchip weist zum Beispiel eine geringe Dicke, also eine geringe vertikale Ausdehnung auf. Vorzugsweise weist der substratlose Halbleiterchip eine Dicke von weniger als 15 μιη, vorzugsweise weniger als 7 μιτι, zum Beispiel 5 μιη oder 6 μιη auf.

Bei dem Halbleiterchip kann es sich zum Beispiel um einen Dünnfilm-Chip handeln, bei dem ein Aufwachssubstrat entfernt ist. Bei dem Halbleiterchip handelt es sich dann um einen Oberflächenemitter, bei dem ein Großteil der aus dem Chip austretenden Strahlung durch eine Hauptfläche des

Halbleiterchips austritt. Ferner kann es sich bei dem Halbleiterchip um einen

Halbleiterchip mit Aufwachssubstrat , insbesondere mit einem strahlungsdurchlässigen Saphir-Substrat handeln. In diesem Fall kann es sich bei dem Halbleiterchip um einen

Volumenemitter handeln, bei dem ein erheblicher Anteil der austretenden Strahlung durch Seitenflächen, die senkrecht oder quer zu den Hauptflächen des Chips verlaufen, austritt.

Der Halbleiterchip weist eine aktive Zone zur Erzeugung von elektromagnetischer Strahlung, insbesondere von Licht, auf. Der Halbleiterchip weist vorzugsweise eine

Hauptemissionsrichtung auf, die zum Beispiel senkrecht zu einer Emissionsfläche des Halbleiterchips verläuft. In die Hauptemissionsrichtung können mehr als 50 % der erzeugten Strahlung, vorzugsweise mehr als 70 % der vom Halbleiterchip erzeugten Strahlung abgestrahlt. Diese Definition der

Hauptabstrahlrichtung trifft insbesondere auf Halbleiterchips zu, bei denen es sich um Oberflächenemitter handelt.

Ferner ist es möglich, dass die Hauptemissionsrichtung durch die Richtung definiert ist, die parallel zur

Wachstumsrichtung der epitaktisch abgeschiedenen Schichten des Halbleiterchips verläuft, unabhängig davon, welcher

Anteil der Strahlung in diese Richtung emittiert wird. Diese Definition der Hauptabstrahlrichtung trifft insbesondere auf Halbleiterchips zu, bei denen es sich um Volumenemitter handelt . Der Halbleiterchip weist wenigstens eine Seitenfläche auf.

Die Seitenfläche erstreckt sich vorzugsweise umlaufend um den Halbleiterchip und begrenzt diesen in den lateralen

Richtungen. Die Seitenfläche erstreckt sich quer oder

senkrecht zu einer lateralen Haupterstreckungsrichtung des Bauelements beziehungsweise des Halbleiterchips. Der

Halbleiterchip weist ferner eine Ober- und eine Unterseite auf. Ober- und Unterseite erstrecken sich quer oder senkrecht zu der Seitenfläche des Halbleiterchips. Ober- und Unterseite erstrecken sich parallel zu der lateralen

Haupterstreckungsrichtung des Bauelements beziehungsweise des Halbleiterchips .

Das Bauelement kann ferner einen Träger aufweisen. Der

Halbleiterchip ist dann auf dem Träger angeordnet.

Insbesondere ist die Unterseite des Halbleiterchips auf dem Träger befestigt, beispielsweise angelötet. Der Träger dient zur mechanischen Stabilisierung des Halbleiterchips. Ein Teil der vom Halbleiterchip erzeugten elektromagnetischen Strahlung tritt im Betrieb des Halbleiterchips durch die Seitenfläche des Halbleiterchips aus. Mit anderen Worten, ein Teil der Strahlung wird nicht in die Hauptemissionsrichtung, senkrecht zur lateralen Haupterstreckungsrichtung,

abgestrahlt. Beispielsweise treten bis zu 50 % der erzeugten Strahlung durch die Seitenfläche aus. Vorzugsweise treten 20 % bis 30 %, beispielsweise 25 % der von dem Halbleiterchip im Betrieb abgestrahlten Strahlung durch die Seitenfläche des Halbleiterchips aus. Der übrige Teil der Strahlung, also vorzugsweise bis zu 80 % der Strahlung, beispielsweise 60 % oder 70 % der von dem Halbleiterchip im Betrieb abgestrahlten Strahlung, treten durch die Oberseite des Halbleiterchips aus .

Das Bauelement weist ferner wenigstens ein Umlenkelement auf. Das Umlenkelement ist vorzugsweise einstückig ausgebildet. Das Umlenkelement kann aus einem homogenen Material gebildet sein. Mit anderen Worten, die mechanischen, elektrischen und/oder optischen Eigenschaften, insbesondere der

Brechungsindex, des Materials des Umlenkelements sind an unterschiedlichen Stellen des Umlenkelements gleich.

Insbesondere ist es dann möglich, dass das Umlenkelement keinen Schichtaufbau aufweist. Das Umlenkelement ist in dieser Ausführungsform also zum Beispiel nicht mit Schichten mit unterschiedlichem Brechungsindex gebildet, sondern ist beispielsweise durch eine einzige, dicke Schicht aus einem homogenen Material gebildet. Das Umlenkelement kann als Umlenkschicht ausgebildet sein.

Insbesondere ist eine laterale Ausdehnung des Umlenkelements vorzugsweise kleiner als eine laterale Ausdehnung des

Halbleiterchips. Eine vertikale Ausdehnung des Umlenkelements entspricht in etwa oder gleich der vertikalen Ausdehnung des Halbleiterchips. Das Umlenkelement ist zur Umlenkung der vom Halbleiterchip erzeugten Strahlung ausgebildet, welche aus der Seitenfläche des Halbleiterchips austritt. Das

Umlenkelement bedeckt die Seitenflächen des Halbleiterchips beispielsweise vollständig.

Das Umlenkelement ist strahlungsdurchlässig ausgebildet.

Insbesondere ist das Umlenkelement derart ausgebildet, dass die seitlich aus dem Halbleiterchip austretende Strahlung, die im Betrieb im Halbleiterchip erzeugt wird, das

Umlenkelement vollständig oder zumindest teilweise

durchdringen kann. Das Umlenkelement und der Halbleiterchip sind nebeneinander angeordnet. Das Umlenkelement ist an der Seitenfläche des Halbleiterchips angeordnet. Dabei kann das Umlenkelement nur an einem Teil der Seitenfläche des

Halbleiterchips angeordnet sein. Alternativ dazu kann das Umlenkelement aber auch an der kompletten Seitenfläche des Halbleiterchips angeordnet sein. Mit anderen Worten, das Umlenkelement kann umlaufend um den Halbleiterchip herum angeordnet sein. In diesem Fall ist das Umlenkelement

vorzugsweise rahmenförmig ausgebildet.

Das Umlenkelement weist ein Material auf, dessen

Brechungsindex größer ist als ein mittlerer Brechungsindex des Halbleitermaterials des Halbleiterchips, an das das Umlenkelement grenzt. Beispielsweise ist der mittlere

Brechungsindex des Materials des Umlenkelements bei einer vorgegebenen Wellenlänge der erzeugten Strahlung

(beispielsweise bei 450 nm) um 2 %, insbesondere um 10 % größer als der mittlere Brechungsindex des

Halbleitermaterials des Halbleiterchips. Vorzugsweise ist der mittlere Brechungsindex des Materials des Umlenkelements bei einer vorgegebenen Wellenlänge mehr als 10 %, beispielsweise um 15 % oder 20 %, größer als der mittlere Brechungsindex des Halbleitermaterials des Halbleiterchips. Auf Grund des hohen Brechungsindex des Umlenkelements und dem damit verbundenen Brechungsindexsprung zwischen Halbleiter und Umlenkelement wird ein Teil der vom Halbleiterchip erzeugten Strahlung, die an der Seitenfläche des

Halbleiterchips austritt, durch das Umlenkelement in Richtung der Hauptabstrahlrichtung des Halbleiterchips abgelenkt. Ein Teil der Strahlung, der auf eine Seitenfläche des

Umlenkelements tritt, wird totalreflektiert und in Richtung der Hauptabstrahlrichtung des Halbleiterchips umgelenkt. In dem Fall, dass keine Totalreflexion stattfindet, das heißt, in dem Fall, dass der Einfallswinkel der seitlich austretenden Strahlung kleiner ist als der Grenzwinkel der Totalreflexion, ist es ferner möglich, dass die

Reflexionswahrscheinlichkeit der seitlich austretenden

Strahlung an der Seitenfläche erhöht ist. Mit anderen Worten, durch das Umlenkelement kann die Wahrscheinlichkeit für eine Ablenkung der Strahlung, die den Halbleiterchip durch dessen Seitenfläche verlässt, in Richtung der Hauptabstrahlrichtung unabhängig von dem Einfallswinkel der seitlich austretenden Strahlung erhöht sein. Der Einfallswinkel kann hierbei und im Folgenden durch den Winkel gegeben sein, unter dem die

Strahlung auf einen Punkt der Seitenfläche des

Halbleiterchips und/oder des Umlenkelements trifft, bezogen auf eine Tangentennormalen auf die Seitenfläche des

Halbleiterchips und/oder des Umlenkelements durch diesen

Punkt. Für Einfallswinkel die kleiner als der Grenzwinkel der Totalreflexion an der jeweiligen Seitenfläche sind wird die Strahlung nur teilweise reflektiert. Der Grad dieser Reflexion kann durch das Anbringen des Umlenkelements erhöht werden .

Die Seitenflächen des Umlenkelements verlaufen beispielsweise parallel zu den Seitenflächen des Halbleiterchips an der dem Halbleiterchip abgewandten Seite des Umlenkelements.

Strahlungsverluste durch Strahlung, welche den Halbleiterchip durch die Seitenfläche verlässt, können somit verringert oder ganz vermieden werden. Die Lichtauskopplung des Bauelements wird dadurch erhöht. Somit wird ein sehr effizientes

Bauelement zur Verfügung gestellt.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform weist das Umlenkelement eine der Seitenfläche des Halbleiterchips zugewandte erste Seitenfläche auf. Das Umlenkelement weist ferner eine der ersten Seitenfläche gegenüberliegend angeordnete zweite

Seitenfläche auf. Erste Seitenfläche und zweite Seitenfläche sind zueinander parallel angeordnet. Erste Seitenfläche und zweite Seitenfläche verlaufen senkrecht zur

Haupterstreckungsrichtung des Bauelements.

Die erste Seitenfläche des Umlenkelements bildet eine

Strahlungseintrittsfläche. Insbesondere ist/sind der

Halbleiterchip und/oder das Umlenkelement derart ausgebildet, dass der aus der Seitenfläche des Halbleiterchips

ausgetretene Teil der Strahlung über die erste Seitenfläche des Umlenkelements in das Umlenkelement eintritt.

Die erste Seitenfläche beziehungsweise die

Strahlungseintrittsfläche stellt eine Grenzfläche zwischen dem Halbleiterchip und dem Umlenkelement dar. Die

Strahlungseintrittsfläche beziehungsweise erste Seitenfläche ist bevorzugt eben oder planar ausgebildet. Die Strahlungseintrittsfläche ist vorzugsweise parallel und gegenüberliegend zu der Seitenfläche des Halbleiterchips angeordnet. Auch die zweite Seitenfläche des Umlenkelements ist vorzugsweise eben oder planar ausgebildet.

Das Umlenkelement ist derart ausgebildet und angeordnet, dass ein Austreten der in das Umlenkelement eingetretenen

Strahlung aus der zweiten Seitenfläche des Umlenkelements vermindert oder verhindert ist. Beispielsweise treten weniger als 10 %, beispielswe.LSG 5 % oder 2 %, der in das

Umlenkelement eingetretenen Strahlung an der zweiten

Seitenfläche des Umlenkelements wieder aus. Vorzugsweise wird ein Großteil der in das Umlenkelement eingetretenen

Strahlung, beispielsweise 90 % oder mehr, an der zweiten Seitenfläche des Umlenkelements totalreflektiert. Besonders bevorzugt werden 95 % oder mehr, beispielswe.LSG 98 % oder 99 % der in das Umlenkelement eingetretenen Strahlung an der zweiten Seitenfläche totalreflektiert. Zusätzlich kann sich an der zweiten Seitenfläche des Umlenkelements eine

Verspiegelung befinden, bei der es sich beispielsweise um eine reflektierende Metallschicht handeln kann, die an der zweiten Seitenfläche auf das Umlenkelement insbesondere direkt aufgebracht ist. Unter Totalreflexion wird in diesem Zusammenhang verstanden, dass der Winkel, unter dem die Strahlung auf einen Punkt der zweiten Seitenfläche trifft, bezüglich einer

Tangentennormalen durch diesen Punkt größer ist als der

Grenzwinkel der Totalreflexion in dem jeweiligen umgebenden Medium in diesem Punkt. Für die Bemessung dieses Grenzwinkels ist jeweils die Tangentennormale in dem genannten Punkt maßgeblich . Durch den hohen Brechungsindex des Materials des Umlenkelements und die planare Ausgestaltung der zweiten Seitenfläche wird ein seitliches Austreten der Strahlung aus dem Umlenkelement somit erheblich verringert oder sogar ganz verhindert. Die aus der Seitenfläche des Halbleiterchips ausgetretene und in das Umlenkelement eingetretene Strahlung kann folglich kaum oder gar nicht seitlich verloren gehen.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform weist das Umlenkelement eine einem Träger abgewandte Oberseite auf. Die Oberseite erstreckt sich senkrecht oder quer zu der ersten und der zweiten Seitenfläche des Umlenkelements. Die Oberseite erstreckt sich im Wesentlichen parallel zu der lateralen Haupterstreckungsrichtung des Bauelements.

Das Umlenkelement ist derart ausgebildet und angeordnet, dass die von dem Halbleiterchip emittierte und in das

Umlenkelement eingetretene Strahlung an der Oberseite des Umlenkelements ausgekoppelt wird. Beispielsweise weist die Oberseite des Umlenkelements dafür eine Strukturierung auf. Durch die Strukturierung der Oberseite wird die Auskopplung der Strahlung in Vorwärtsrichtung erleichtert. Die Oberseite des Umlenkelements kann zum Beispiel aufgeraut sein. Zu diesem Zweck kann die Oberseite des Umlenkelements angeätzt, gebürstet, geschliffen oder sandgestrahlt sein. Insbesondere sind die Seitenflächen des Umlenkelements glatter ausgebildet als die Oberseite.

Durch die spezielle Ausgestaltung der Seitenflächen und der Oberfläche des Umlenkelements wird die an der zweiten

Seitenfläche des Umlenkelements totalreflektierte Strahlung nach oben hin zur Oberseite des Umlenkelements abgelenkt und dort aus dem Umlenkelement ausgekoppelt. Mit anderen Worten, die Strahlung wird vom dem Umlenkelement in der

Hauptemissionsrichtung des Halbleiterchips ausgekoppelt.

Vorzugsweise werden 90 % oder mehr der totalreflektierten Strahlung, besonders bevorzugt mehr als 95 %, zum Beispiel 98 % der totalreflektierten Strahlung an der Oberseite des

Umlenkelements ausgekoppelt. Damit wird die Lichtausbeute des Bauelements gesteigert. Strahlungsverluste durch seitlich aus dem Halbleiterchip und/oder dem Umlenkelement austretende Strahlung werden vermieden.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform weist der

Halbleiterchip eine einem Träger abgewandte Oberseite auf. Der Halbleiterchip ist derart ausgebildet, dass ein weiterer Teil der vom Halbleiterchip emittierten Strahlung,

insbesondere die in Hauptemissionsrichtung vom Halbleiterchip abgestrahlte Strahlung, an der Oberseite des Halbleiterchips ausgekoppelt wird. Vorzugsweise weist die Oberseite des

Halbleiterchips eine Strukturierung auf. Die Oberseite des Halbleiterchips kann beispielsweise mittels Ätzen, Bürsten, Schleifen oder Sandstrahlen aufgeraut sein. Die Oberseite ist insbesondere rauer als die Unterseite und die Seitenfläche des Halbleiterchips.

Vorzugsweise werden 80 %, 90 % oder mehr, besonders bevorzugt 95 %, 98 % oder 99 % der Strahlung, welche nicht durch die Seitenfläche des Halbleiterchips austritt, an der Oberseite des Halbleiterchips aus dem Halbleiterchip ausgekoppelt.

Dadurch wird ein besonders effizientes Bauelement

bereitgestellt .

Gemäß zumindest einer Ausführungsform weist das Bauelement wenigstens ein Wellenlängenkonversionselement auf. Das

Wellenlängenkonversionselement ist zur zumindest teilweisen Umwandlung der aus der Oberseite des Halbleiterchips

austretenden Strahlung in eine elektromagnetische

Sekundärstrahlung ausgebildet. Ferner ist das

Wellenlängenkonversionselement zur zumindest teilweisen Umwandlung der aus der Oberseite des Umlenkelements

austretenden Strahlung in eine elektromagnetische

Sekundärstrahlung ausgebildet und angeordnet.

Das Wellenlängenkonversionselement ist dem Umlenkelement und dem Halbleiterchip in Abstrahlungsrichtung nachgeordnet. Das Wellenlängenkonversionselement kann zu dem Umlenkelement und dem Halbleiterchip dabei beabstandet angeordnet sein.

Alternativ dazu kann das Wellenlängenkonversionselement aber auch direkt beziehungsweise unmittelbar angrenzend zu dem Umlenkelement und dem Halbleiterchip angeordnet sein.

Eine laterale Ausdehnung des Wellenlängenkonversionselements entspricht vorzugsweise einer gesamten lateralen Ausdehnung von Umlenkelement und Halbleiterchip zusammen. Somit kann sämtliche aus der Oberseite des Umlenkelements und der

Oberseite des Halbleiterchips austretende Strahlung auf das Wellenlängenkonversionselement treffen und durch dieses in die Sekundärstrahlung umgewandelt werden. Dadurch, dass die von dem Halbleiterchip emittierte und durch die Seitenfläche ausgetretene Strahlung mit Hilfe des

Umlenkelements nach oben zur Oberseite geleitet wird, kann auch Licht, welches normalerweise seitlich verlorengegangen wäre, zur Konversion beitragen. Zusätzliche, in Verlängerung der Seitenfläche des Halbleiterchips angeordnete

Wellenlängenkonversionselemente sind überflüssig. Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist das Umlenkelement unmittelbar an die Seitenfläche des Halbleiterchips

angrenzend angeordnet. Mit anderen Worten, die erste

Seitenfläche des Umlenkelements ist direkt angrenzend zu der Seitenfläche des Halbleiterchips angeordnet. In diesem Fall befinden sich kein Verbindungsmaterial und vorzugsweise auch kein Luftspalt zwischen dem Umlenkelement und dem

Halbleiterchip. Strahlungsverluste durch Grenzflächenbrechung können damit vermieden und der Aufbau des Bauelements sehr einfach gehalten werden.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist zwischen dem

Umlenkelement und dem Halbleiterchip eine Verbindungsschicht angeordnet. Die erste Seitenfläche des Umlenkelements grenzt in diesem Fall direkt an die Verbindungsschicht an. Ferner grenzt auch die Seitenfläche des Halbleiterchips direkt an die Verbindungsschicht an. Die Verbindungsschicht kann beispielsweise eine Klebeschicht sein. Die Verbindungsschicht dient dazu, das Umlenkelement und den Halbleiterchip fest und vorzugsweise permanent zu verbinden. Damit kann ein sehr stabiles Bauelement bereitgestellt werden.

Die Verbindungsschicht weist ein Material auf, dessen

Brechungsindex kleiner oder gleich zu dem Brechungsindex des Materials des Halbleiterchips ist. Die Verbindungsschicht kann beispielsweise mit zumindest einem der folgenden

Materialien gebildet sein oder aus einem der folgenden

Materialien bestehen: niedrig brechender Silikon-Kleber, Si0 ₂ , A10N, A1 ₂ 0 ₃ , A1N, SiN, ZnO, Zr0 ₂ .

Der Brechungsindex des Materials der Verbindungsschicht ist vorzugsweise kleiner als der Brechungsindex des Materials des Umlenkelements. Weiter kann der Brechungsindex des Materials der Verbindungsschicht größer, kleiner oder gleich dem des angrenzenden Materials des Halbleiterchips sein. Ist der Brechungsindex der Verbindungsschicht in etwa gleich dem Brechungsindex des angrenzenden Materials des

Halbleiterchips, so wird beim Übergang der Strahlung von dem Halbleiterchip in die Verbindungsschicht die Strahlung wegen des annähernd gleichen Brechungsindex der Materialien nicht gebrochen, beziehungsweise vom Einfallslot weggebrochen. Beim Übergang der Strahlung von der Verbindungsschicht in das Umlenkelement wird die Strahlung zum Einfallslot hin

gebrochen. Der Winkel, unter dem die in das Umlenkelement eintretende Strahlung auf die zweite Seitenfläche auftritt, wird dadurch vergrößert. Somit wird der Grad der

Totalreflexion an der zweiten Seitenfläche gesteigert und die Effizienz des Bauelements weiter erhöht. Ferner kann durch die Verbindungsschicht die Reflexionswahrscheinlichkeit an der zweiten Seitenfläche nochmals erhöht werden, auch für einen Einfallswinkel der kleiner als der Grenzwinkel der Totalreflexion ist.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform weist das Umlenkelement eine einem Träger zugewandte Unterseite auf. Zwischen der Unterseite des Umlenkelements und dem Träger ist eine

Spiegelschicht angeordnet. Die Spiegelschicht ist

vorzugsweise auf dem Träger und/oder dem Umlenkelement aufgeklebt und/oder aufgedampft und/oder aufgesputtert . Die Spiegelschicht kann sich zusätzlich oder alternativ auch an der zweiten Seitenfläche des Umlenkelements befinden. Die Spiegelschicht kann sich dann zum Beispiel entlang der gesamten Unterseite und der gesamten zweiten Seitenfläche des Umlenkelements erstrecken. Die Spiegelschicht dient dazu, Streulicht, das auf der Unterseite des Umlenkelements auftrifft, zur zweiten

Seitenfläche oder zur Oberseite des Umlenkelements hin zu reflektieren und damit die Lichtausbeute des Bauelements zu erhöhen.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform weist der

Halbleiterchip Galliumnitrid (GaN) auf. Das Umlenkelement kann beispielsweise Titandioxid (TiC^), Tellurdioxid, hoch brechendes Silikon oder Indiumgalliumnitrid (InGaN)

aufweisen .

Diese Materialien zeichnen sich durch eine hohe mechanische Stabilität auf. Ferner weisen die Materialien für das

Umlenkelement einen sehr hohen Brechungsindex auf, der insbesondere für einen vorgegebenen Wert für die Wellenlänge der emittierten Strahlung jeweils höher ist, als der

Brechungsindex von GaN. Auf Grund der Unterschiede in den Brechungsindizes der Materialien von Umlenkelement und

Halbleiterchip kann eine seitliche Auskopplung der durch den Halbleiterchip emittierten Strahlung verringert oder verhindert werden.

Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Verfahren zur

Herstellung eines optoelektronischen Halbleiterbauelements, vorzugsweise des oben beschriebenen optoelektronischen

Halbleiterbauelements, beschrieben. Insbesondere entspricht das dabei hergestellte Halbleiterbauelement vorzugsweise dem hier beschriebenen Halbleiterbauelement. Sämtliche für das Bauelement offenbarten Merkmale sind demnach auch für das Verfahren offenbart und umgekehrt. Das Verfahren weist die folgenden Schritte auf: Zunächst wird ein Träger bereitgestellt. Der Träger ist als Trägerstruktur für den Halbleiterchip und das Umlenkelement geeignet. Der Träger dient als Stabilisierungselement für den Halbleiterchip und das Umlenkelement.

In einem weiteren Schritt wird der wenigstens eine

Halbleiterchip bereitgestellt. Der Halbleitchip ist

vorzugsweise ein LED-Chip. In einem weiteren Schritt wird das wenigstens eine

Umlenkelement bereitgestellt. Das Material des Umlenkelements weist einen größeren Brechungsindex auf als das Material des Halbleiterchips . In einem weiteren Schritt werden der Halbleiterchip und das Umlenkelement derart angeordnet, dass die erste Seitenfläche des Umlenkelements der Seitenfläche des Halbleiterchips zugewandt ist. In einem weiteren, optionalen, Schritt kann der Träger wieder entfernt werden.

In einem weiteren Schritt wird das

Wellenlängenkonversionselement dem Umlenkelement und dem Halbleiterchip in Abstrahlungsrichtung nachgeordnet. Mit anderen Worten, das Wellenlängenkonversionselement wird der Oberseite von Umlenkelement und Halbleiterchip nachfolgend angeordnet . Durch die spezielle Anordnung und Ausgestaltung von

Halbleiterchip und Umlenkelement kann die Strahlung, die aus der Seitenfläche des Halbleiterchips austritt, von dem

Umlenkelement umgelenkt und an der Oberseite des Umlenkelements aus dem Umlenkelement ausgekoppelt werden. Somit trifft ein Großteil der vom Halbleiterchip emittierten Strahlung, vorzugsweise mehr als 90 %, besonders bevorzugt mehr als 95 %, beispielswe.LSG 98 % der Strahlung, auf das Wellenlängenkonversionselement auf und kann damit zur

Konversion beitragen. Strahlungsverluste werden auf diese Art verringert oder ganz vermieden. Somit wird ein besonders effizientes Bauelement bereitgestellt. Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist das Umlenkelement rahmenförmig ausgebildet. Insbesondere umgibt das

Umlenkelement den Halbleiterchip vorzugsweise vollständig. Der Halbleiterchip und das Umlenkelement werden fest, vorzugsweise permanent, miteinander verbunden.

Zur Verbindung von Halbleiterchip und Umlenkelement wird der Halbleiterchip in das Umlenkelement eingebracht zur

Herstellung einer formschlüssigen Verbindung zwischen

Umlenkelement und Halbleiterchip. Verbindungsmaterialien zwischen dem Umlenkelement und dem Halbleiterchip sind hierbei überflüssig. Somit wird auf einfache Weise das oben beschriebene Halbleiterbauelement hergestellt.

Alternativ dazu wird zur Verbindung von Halbleiterchip und Umlenkelement der Halbleiterchip in das Umlenkelement

eingebracht, wobei die Verbindungsschicht zwischen

Umlenkelement und Halbleiterchip angeordnet wird, zur

Herstellung einer stoffschlüssigen Verbindung zwischen

Umlenkelement und Halbleiterchip. Die Verbindungsschicht kann dabei zunächst auf der ersten Seitenfläche des Umlenkelements und/oder der Seitenfläche des Halbleiterchips angebracht werden, bevor der Halbleiterchip in das Umlenkelement

eingebracht wird. Alternativ dazu kann der Halbleiterchip auch zuerst in das Umlenkelement eingebracht werden und die Verbindungsschicht erst nachträglich zwischen Halbleiterchip und Umlenkelement angeordnet, zum Beispiel eingespritzt, werden. Auf diese Weise wird eine sehr stabile Verbindung zwischen dem Halbleiterchip und dem Umlenkelement erzeugt und somit ein sehr stabiles Bauelement bereitgestellt.

Ferner ist es möglich, dass das Umlenkelement mittels eines Lithographienverfahrens erzeugt wird. Dabei wird das

Umlenkelement während der Herstellung des Halbleiterchips durch ein Beschichtungsverfahren wie Sputtern, CVD oder ähnliches aufgebracht und anschließend, zum Beispiel

gemeinsam mit der Strahlungsaustrittsfläche des

Halbleiterchips, strukturiert. Auf diese Weise ergibt sich eine direkte und besonders feste Verbindung zwischen dem Umlenkelement und dem Halbleiterchip.

Im Folgenden werden das Bauelement und das Verfahren anhand von Ausführungsbeispielen und den dazugehörigen Figuren näher erläutert.

Die Figur 1 zeigt eine Seitenansicht eines Bauelements aus dem Stand der Technik, Die Figur 2 zeigt eine Seitenansicht eines Bauelements,

Die Figur 3 zeigt eine Seitenansicht eines Bauelements gemäß eines weiteren Ausführungsbeispiels. Die Figur 4 zeigt beispielhafte Reflexionswahrscheinlichkeiten an den Seitenflächen eines weiteren Ausführungsbeispiels eines hier beschriebenen optoelektronischen Halbleiterbauelements . Gleiche, gleichartige oder gleich wirkende Elemente sind in den Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Die Figuren und die Größenverhältnisse der in den Figuren

dargestellten Elemente untereinander sind nicht als

maßstäblich zu betrachten. Vielmehr können einzelne Elemente zur besseren Darstellbarkeit und/oder für eine bessere

Verständlichkeit übertrieben groß dargestellt sein. In der Figur 2 ist ein optoelektronisches

Halbleiterbauelement, kurz Bauelement, dargestellt. Das

Bauelement weist einen Halbleiterchip 1, beispielsweise einen LED-Chip auf. Der Halbleiterchip 1 weist ein

Halbleitermaterial, beispielsweise GaN, auf. Der

Halbleiterchip 1 weist eine aktive Zone (nicht explizit dargestellt) zur Abstrahlung von elektromagnetischer

Strahlung 6 auf. Vorzugsweise strahlt der Halbleiterchip 1 farbiges, beispielsweise blaues, Licht ab. Der Halbleiterchip 1 weist eine Seitenfläche 4 auf, die sich umlaufend um den Halbleiterchip 1 erstreckt.

Selbstverständlich kann in diesem Zusammenhang auch von vier Seitenflächen 4 des Halbleiterchips 1 ausgegangen werden, wenn man die jeweilige Seitenfläche 4 nicht als umlaufend erachtet. Die Seitenfläche 4 verläuft senkrecht zur

Haupterstreckungsrichtung des Bauelements beziehungsweise des Halbleiterchips 1.

Der Halbleiterchip 1 weist ferner eine Oberseite 2 und eine Unterseite 3 auf, die einander gegenüberliegend angeordnet sind. Die Oberseite 2 des Halbleiterchips 1 ist dabei

diejenige Seitenfläche des Halbleiterchips, in deren Richtung elektromagnetische Strahlung 6 primär beziehungsweise überwiegend vom Halbleiterchip 1 emittiert wird. Mit anderen Worten, die Oberseite 2 stellt die primäre Auskoppelfläche des Halbleiterchips 1 dar. Die Oberseite 2 ist strukturiert, beispielsweise aufgeraut. Dies kann durch Ätzen, Sandstrahlen, Bürsten oder Schleifen der Oberseite 2 erreicht werden. Die Oberseite 2 ist

insbesondere rauer als die Unterseite 3 und die Seitenfläche 4 des Halbleiterchips 1. Die Strukturierung hilft dabei, die Lichtauskopplung aus dem Halbleiterchip 1 zu verbessern.

Insbesondere kann auf Grund der strukturierten Oberseite 2 die Strahlung 6 leichter aus der Oberseite 2 des

Halbleiterchips 1 austreten. Der Halbleiterchip 1 strahlt überwiegend, das heißt zu mindestens 50 %, vorzugsweise zu 80 % oder mehr,

beispielsweise zu 90 %, Strahlung 6 in Richtung der Oberseite 2 des Halbleiterchips 1 ab. Der Halbleiterchip 1 strahlt ferner einen Teil der Strahlung 6 in seitliche Richtung ab, so dass dieser Teil der Strahlung 6 durch die Seitenfläche 4 des Halbleiterchips 1 austritt. Beispielsweise strahlt der Halbleiterchip 1 50 % oder weniger, beispielsweise 20 % oder 30 % der Strahlung 6 seitlich ab. Die Seitenfläche 4 stellt eine sekundäre Auskoppelfläche des Halbleiterchips 1 dar.

Optische Elemente, beispielsweise ein

Wellenlängenkonversionselement 5, welche dem Halbleiterchip 1 in primärer Abstrahlungsrichtung nachgeordnet sind, können bei gängigen Bauelementen, wie das in Figur 1 dargestellte Bauelement, von der seitlich emittierten Strahlung jedoch nicht angestrahlt werden. Mit anderen Worten, die aus der Seitenfläche 4 des Halbleiterchips 1 austretende Strahlung 6 trägt bei gewöhnlichen Bauelementen nicht zur Konversion bei. Lediglich die aus der Oberseite 2 ausgekoppelte Strahlung 6 kann zur Konversion beitragen (siehe Figur 1) . Die seitlich aus dem Halbleiterchip 1 austretende Strahlung trägt

insbesondere auch nicht zur Lichtausbeute eines gewöhnlichen Bauelements bei. Dies hat eine verringerte Effizienz des in der Figur 1 (Stand der Technik) gezeigten Bauelements zur Folge .

Um Strahlungsverluste durch die seitlich aus dem

Halbleiterchip 1 austretende Strahlung 6 zu verringern oder zu verhindern, weist das Bauelement in Figur 2 ein

Umlenkelement 7 auf. Das Umlenkelement 7 ist dazu ausgebildet und angeordnet, den Teil der von dem Halbleiterchip 1

erzeugten Strahlung 6, der durch die Seitenfläche 4 des

Halbleiterchips 1 austritt, umzulenken und insbesondere zurück in die primäre Abstrahlungsrichtung (Vorwärtsrichtung) des Halbleiterchips 1 zu lenken. Auf diese Weise kann die seitlich aus dem Halbleiterchip 1 ausgetretene Strahlung 6 auf ein nachfolgend angeordnetes optisches Element

(Wellenlängenkonversionselement 5) gelenkt werden und trägt somit zur Lichtausbeute des Bauelements bei.

Umlenkelement 7 und Halbleiterchip 1 können auf einem

stabilisierenden Träger 11 angeordnet sein (siehe Figur 3) . Das Umlenkelement 7 ist zumindest teilweise

strahlungsdurchlässig ausgebildet. Das Umlenkelement 7 weist eine erste Seitenfläche 8A und eine zweite Seitenfläche 8B auf, die einander gegenüberliegend angeordnet sind. Erste und zweite Seitenfläche 8A, 8B sind parallel zur Seitenfläche 4 des Halbleiterchips 1 angeordnet. Erste und zweite

Seitenfläche 8A, 8B verlaufen senkrecht zur

Haupterstreckungsrichtung des Bauelements beziehungsweise Halbleiterchips 1. Das Umlenkelement 7 weist ferner eine Oberseite 9 auf. Die Oberseite 9 ist gegenüberliegend zu dem

Wellenlängenkonversionselement 5 ausgebildet. Die Oberseite 9 weist eine Strukturierung auf. Die Oberseite 9 ist aufgeraut. Insbesondere ist die Oberseite 9 rauer als die Seitenflächen 8A, 8B und als eine Unterseite des Umlenkelements 7. Die Oberseite 9 kann sandgestrahlt, angeätzt, gebürstet und/oder geschliffen sein.

Das Umlenkelement 7 und der Halbleiterchip 1 sind

nebeneinander angeordnet. In diesem Ausführungsbeispiel sind Umlenkelement 7 und Halbleiterchip 1 direkt aneinander angrenzend angeordnet. Mit anderen Worten, die erste

Seitenfläche 8A des Umlenkelements 7 grenzt unmittelbar an die Seitenfläche des Halbleiterchips 1 an. Insbesondere befindet sich kein Verbindungsmaterial zwischen Umlenkelement 7 und Halbleiterchip 1. Das Umlenkelement 7 ist einstückig ausgebildet. Das

Umlenkelement 7 kann nur an einem Teil der Seitenfläche 4 ausgebildet sein. Insbesondere grenzt die erste Seitenfläche 8A in diesem Fall nur an einen Teil der Seitenfläche 4 des Halbleiterchips 1. Dies ist besonders für den Fall

zweckmäßig, wenn die Strahlung 6 vorwiegend nur an einem Teil der Seitenfläche 4 des Halbleiterchips 1 austritt.

In einem alternativen Ausführungsbeispiel (aus

Übersichtlichkeitsgründen nicht explizit dargestellt) ist das Umlenkelement 7 rahmenförmig ausgebildet. Das Umlenkelement 7 ist auch in diesem Ausführungsbeispiel einstückig

ausgebildet. In diesem Fall umgibt das Umlenkelement 7 den Halbleiterchip 1 vollständig. Insbesondere ist der Halbleiterchip 1 in das Umlenkelement 7 eingebracht

beziehungsweise eingesteckt. Jegliche aus der Seitenfläche 4 des Halbleiterchips 1 austretende Strahlung 6 kann damit von dem Umlenkelement 7 umgelenkt werden.

Das Umlenkelement 7 ist hochbrechend ausgebildet.

Insbesondere weist das Umlenkelement 7 ein Material auf, dessen Brechungsindex größer ist als der mittlere

Brechungsindex des Materials des Halbleiterchips 1.

Beispielsweise weist das Umlenkelement 1O2, Te02 oder InGaN als Material auf. Jedes dieser Materialien hat bei einer vorgegebenen Wellenlänge (zum Beispiel 400 nm) der

emittierten Strahlung 6 einen größeren Brechungsindex, als das Material des Halbleiterchips 1, zum Beispiel GaN.

Auf Grund des hohen Brechungsindex des Materials des

Umlenkelements 7, der glatten zweiten Seitenfläche 8B sowie der strukturierten Oberseite 9, wird Strahlung 6, die durch die Seitenfläche 4 des Halbleiterchips 1 austritt, von dem Umlenkelement 7 in Vorwärtsrichtung abgelenkt, wie im

Folgenden erläutert wird:

Insbesondere tritt die aus der Seitenfläche 4 emittierte Strahlung 6 in die erste Seitenfläche 8A des Umlenkelements 7 in das Umlenkelement 7 ein. Beim Übergang von dem optisch dünneren Medium (Halbleiterchip 1) in das optisch dichtere Medium (Umlenkelement 7) wird die Strahlung 6 zum Einfallslot hin gebrochen. Die Strahlung 6 trifft im Folgenden dann in einem Punkt 10 auf die zweite Seitenfläche 8B des

Umlenkelements 7.

Der Winkel, unter dem die Strahlung 6 auf den Punkt 10 der zweiten Seitenfläche 8B des Umlenkelements 7 trifft, ist, bezüglich einer Tangentennormalen durch den Punkt 10, größer als der Grenzwinkel der Totalreflexion in dem Punkt 10. Mit anderen Worten, die Strahlung 6 wird an dem Punkt 10, an dem sie auf die zweite Seitenfläche 8B trifft, totalreflektiert. Vorzugsweise werden 90 % oder mehr der auf die zweite

Seitenfläche 8B auftreffenden Strahlung totalreflektiert. Ein Austreten der in das Umlenkelement 7 eingetretenen Strahlung 6 an der zweiten Seitenfläche 8B wird somit weitgehend verhindert .

Die Strahlung 6 wird in dem Punkt 10 in Richtung der

Oberseite 9 des Umlenkelements 7 reflektiert. Auf Grund der Strukturierung der Oberseite 9 tritt ein Großteil der totalreflektierten Strahlung aus der Oberseite 9 des

Umlenkelements 7 aus. Die Oberseite 9 stellt also die

Auskoppelfläche des Umlenkelements 7 dar. Vorzugsweise tritt 90 % oder mehr, beispielsweise 95 %, 98 %, oder 99 % der totalreflektierten Strahlung aus der Oberseite 9 des

Umlenkelements 7 aus.

Der Unterseite des Umlenkelements 7 nachfolgend (also beispielsweise zwischen dem Umlenkelement 7 und dem Träger 11) kann ferner ein Spiegelelement beziehungsweise eine

Spiegelschicht 100 angeordnet sein. Die Spiegelschicht 100 dient dazu, auf die Unterseite des Umlenkelements 7

auftreffende Strahlung 6 zu reflektieren und so in Richtung der Oberseite 9 des Umlenkelements 7 zu lenken.

Die aus der Oberseite 9 des Umlenkelements 7 austretende Strahlung 6 kann nunmehr, genau wie die aus der Oberseite 2 des Halbleiterchips 1 emittierte Strahlung 6, auf ein

entsprechend ausgestaltetes Wellenlängenkonversionselement 5 treffen, welches dem Halbleiterchip 1 in primärer Abstrahlungsrichtung nachgeordnet ist. Das

Wellenlängenkonversionselement 5 ist der Oberseite 2 des Halbleiterchips 1 gegenüberliegend angeordnet. Damit auch die aus der Oberseite 9 des Umlenkelements 7 austretende

Strahlung 6 auf das Wellenlängenkonversionselement 5 treffen kann, muss das Wellenlängenkonversionselement 5 auch

gegenüberliegend zur Oberseite 9 des Umlenkelements 7 angeordnet sein. Eine Breite oder horizontale Ausdehnung des Wellenlängenkonversionselements 5 muss demnach in etwa der Gesamtbreite von Halbleiterchip 1 und Umlenkelement 7 entsprechen, wie aus Figur 2 ersichtlich ist.

Mit Hilfe des Umlenkelements 7 kann ein Großteil,

beispielsweise 90 %, 95 % oder 99 % der von dem

Halbleiterchip 1 erzeugten Strahlung 6 zur Konversion

beitragen. Strahlungsverluste durch seitlich aus dem

Halbleiterchip 1 austretende Strahlung werden verringert oder ganz vermieden. Das betreffende Bauelement ist folglich besonders effizient.

Die Figur 3 zeigt eine Seitenansicht eines Bauelements gemäß eines weiteren Ausführungsbeispiels. In Bezug auf die

allgemeinen Merkmale des Bauelements und insbesondere des Halbleiterchips 1 und des Umlenkelements 7 wird dabei weitgehend auf die Beschreibung zur Figur 2 verwiesen.

Im Gegensatz zu dem in Figur 2 dargestellten

Ausführungsbeispiels grenzt vorliegend das Umlenkelement 7 nicht unmittelbar an den Halbleiterchip 1 an. Insbesondere grenzt die erste Seitenfläche 8A nicht direkt an die

Seitenfläche 4 des Halbleiterchips 1. Vielmehr ist zwischen dem Halbleiterchip 1 und dem Umlenkelement 7 eine

Verbindungsschicht 12 angeordnet. Die Verbindungsschicht 12 dient dazu, das Umlenkelement 7 fest beziehungsweise permanent mit dem Halbleiterchip 1 zu verbinden. Die Verbindungsschicht 12 kann beispielsweise eine Klebeschicht sein, die zwischen dem Umlenkelement 7 und dem Halbleiterchip 1 ausgebildet ist.

Die Verbindungsschicht 12 weist ein Material auf, dessen Brechungsindex kleiner oder gleich zu dem Brechungsindex des Materials des Halbleiterchips 1 (zum Beispiel GaN) ist.

Ferner ist der Brechungsindex des Materials der

Verbindungsschicht 12 kleiner als der Brechungsindex des Materials des Umlenkelements 7, so dass die Strahlung 6 beim Eintritt in das Umlenkelement 7 wiederum von einem optisch dünneren in ein optisch dichteres Medium übergeht, wie dies bei dem Bauelement in Figur 2 bereits der Fall war.

Beim Übergang der Strahlung von dem Halbleiterchip 1 in die Verbindungsschicht 12 wird die Strahlung wegen des gleichen Brechungsindex der Materialien beziehungsweise wegen des kleineren Brechungsindex der Verbindungsschicht 12 nicht, oder falls überhaupt, vom Einfallslot weggebrochen. Beim Übergang der Strahlung von der Verbindungsschicht 12 in das Umlenkelement 7 wird die Strahlung 6 beim Übergang in das optisch dichtere Medium wieder zum Einfallslot hingebrochen. Der Winkel, unter dem die in das Umlenkelement 7 eintretende Strahlung 6 dann in dem Punkt 10 auf die zweite Seitenfläche 8B auftrifft, wird durch die zwischen Umlenkelement 7 und Halbleiterchip 1 angeordnete Verbindungsschicht 12

vergrößert. Der Grad der Totalreflexion im Punkt 10 an der zweiten Seitenfläche 8B wird somit gesteigert und dadurch die Effizienz des Bauelements erhöht. Ferner ist es möglich, dass die Reflexionswahrscheinlichkeit an der zweiten Seitenfläche erhöht wird.

Das oben beschriebene Bauelement wird wie folgt hergestellt (siehe hierzu insbesondere die Figuren 2 und 3) :

In einem ersten Schritt wird der vorher erwähnte Träger bereitgestellt. Der Träger 11 dient zur mechanischen

Stabilisierung von Halbleiterchip 1 und Umlenkelement 7. Der Träger 11 kann nachträglich wieder entfernt werden.

In einem weiteren Schritt wird der oben beschriebene

Halbleiterchip 1 bereitgestellt. In einem nächsten Schritt wird das oben beschriebene Umlenkelement 7 bereitgestellt.

In einem nächsten Schritt wird das oben beschriebene

Wellenlängenkonversionselement 5 bereitgestellt. Das

Wellenlängenkonversionselement 5 ist dazu ausgebildet, die vom Halbleiterchip 1 und Umlenkelement 7 emittierte Strahlung 6 zumindest teilweise in eine weitere Strahlung mit einer von der emittierten Strahlung 6 unterschiedlichen Wellenlänge zu konvertieren .

Ferner kann auch noch ein weiteres optisches Element, beispielsweise eine Linse (nicht explizit dargestellt) bereitgestellt werden, die dazu ausgebildet sein kann, die von Umlenkelement 7 und Halbleiterchip 1 emittierte Strahlung zu bündeln. In einem weiteren Schritt werden der Halbleiterchip 1 und das Umlenkelement 7 auf dem Träger 11 angeordnet beziehungsweise zueinander angeordnet. Die Anordnung erfolgt derart, dass die erste Seitenfläche 8A des Umlenkelements 7 der Seitenfläche 4 des Halbleiterchips 1 zugewandt ist.

Zu diesem Zweck kann der Halbleiterchip 1 in das rahmenförmig ausgebildete Umlenkelement 7 eingebracht werden, um eine formschlüssige Verbindung zwischen Umlenkelement 7 und

Halbleiterchip 1 auszubilden. In diesem Fall ist die

Verwendung eines Verbindungsmittels, beispielsweise eines Klebstoffs, überflüssig.

Alternativ dazu kann der Halbleiterchip 1 in das

rahmenförmige Umlenkelement 7 eingebracht werden, wobei die Verbindungsschicht 12 zwischen Umlenkelement 7 und

Halbleiterchip 1 angeordnet wird, um eine Stoffschlüssige Verbindung zwischen Umlenkelement 7 und Halbleiterchip 1 auszubilden. Die Verbindungsschicht 12 kann beispielsweise vor dem Einstecken beziehungsweise Einbringen des

Halbleiterchips 1 in das Umlenkelement 7 an der ersten

Seitenfläche 8A des Umlenkelements 7 oder an der Seitenfläche 4 des Halbleiterchips 1 angebracht werden. Beispielsweise kann die jeweilige Seitenfläche 8A, 4 mit Klebstoff

bestrichen werden. Die Verbindungsschicht 12 kann aber auch nach dem Einbringen des Halbleiterchips 1 in das

Umlenkelement 7 zwischen Halbleiterchip 1 und Umlenkelement 7 eingebracht werden.

Alternativ dazu, falls das Umlenkelement 7 nicht rahmenförmig ausgebildet ist, kann das Umlenkelement 7 mit Hilfe der

Verbindungsschicht 12 an dem Halbleiterchip 1 befestigt werden, indem die Verbindungsschicht 12 auf der ersten

Seitenfläche 8A und/oder Teilbereichen der Seitenfläche 4 des Halbleiterchips 1 angebracht wird. Danach werden die

Seitenflächen 8A, 4 miteinander in Kontakt gebracht. In einem weiteren Schritt wird das

Wellenlängenkonversionselement 5 im Strahlengang der vom Halbleiterchip 1 und dem Umlenkelement 7 emittierten

Strahlung 6 angeordnet. Insbesondere wird das

Wellenlängenkonversionselement 5 so angeordnet, dass es der Oberseite 9 des Umlenkelements 7 und der Oberseite 2 des Halbleiterchips 1 zugewandt ist. In der Figur 4 sind eine erste und eine zweite berechnete

Reflexionswahrscheinlichkeit 611, 622 erster Ordnung an der Grenzfläche zur das optoelektronische Halbleiterbauelement umgebenden Luft für zwei beispielhafte Ausführungsformen eines hier beschriebenen optoelektronischen

Halbleiterbauelements als Funktion des Einfallswinkels an der Seitenfläche des Halbleiterchips dargestellt. Die erste Reflexionswahrscheinlichkeit 611 ist für ein in Verbindung mit der Figur 1 beschriebenes Ausführungsbeispiel eines optoelektronischen Halbleiterbauteils errechnet und die zweite Reflexionswahrscheinlichkeit 622 für ein in Verbindung mit der Figur 2 beschriebenes Ausführungsbeispiel. Die erste Reflexionswahrscheinlichkeit 611 zeigt dementsprechend die Wahrscheinlichkeit für eine Umlenkung seitlich austretender Strahlung 6 an der Seitenfläche 4 eines Halbleiterchips 1, bei dem kein Umlenkelement 7 vorgesehen ist. Die zweite

Reflexionswahrscheinlichkeit 622 zeigt die Wahrscheinlichkeit für eine Umlenkung seitlich austretender Strahlung 6 an der Seitenfläche 8B eines Umlenkelements 7. Für die Berechnung der zweiten Reflexionswahrscheinlichkeit 622 wurde angenommen, dass keine Spiegelschicht an der

Seitenfläche 8B des Umlenkelements 7 angeordnet ist. Die seitlich austretende Strahlung 6 erfährt somit lediglich zwei Brechungsindex-Sprünge, wobei der erste Brechungsindexsprung an der Grenzfläche von dem Halbleiterchip 1 zum Umlenkelement 7, die durch die Seitenfläche 4 des Halbleiterchips 1 gebildet ist, erfolgt und der zweite Brechungsindexsprung an der Grenzfläche von dem Umlenkelement 7 zur umgebenden Luft, die durch die Seitenfläche 8B des Umlenkelements 7 gebildet ist. Ferner wurde für die Berechnung angenommen, dass es sich bei den verwendeten Materialien um Dielektrika handelt, bei denen im Wesentlichen keine Absorption der

elektromagnetischen Strahlung auftritt. Als Brechungsindex für das Material des Halbleiterchips 1 wurde n=2,6

angenommen, während der Brechungsindex des Materials des Umlenkelements 7 um 10 % größer gewählt wurde. Der

Einfallswinkel ist nur bis zu einem Wert von 23°

aufgetragen, da bei einem Brechungsindex von n=2,6 am

Übergang zu Luft eine Totalreflexion ab einem Einfallswinkel =23,58° auftritt. Für Einfallswinkel oberhalb dieses

Wertes ist die Reflexionswahrscheinlichkeit 611, 622 somit 100 %. Die Berechnungen erfolgten nur in erster Ordnung. Dies bedeutet, dass Effekte, die durch eine mehrfache Reflektion der seitlich austretenden Strahlung 6 an der Seitenfläche 8B des Umlenkelements 7 und/oder der Seitenfläche 4 des

Halbleiterchips 1 auftreten, nicht berücksichtigt wurden. Solche Effekte würden das Ergebnis im Wesentlichen nicht beeinflussen.

Beide Reflexionswahrscheinlichkeiten 611, 622 weisen den typischen Verlauf der Reflexionswahrscheinlichkeit an den Grenzflächen zwischen zwei Dielektrika auf. Die zweite

Reflexionswahrscheinlichkeit 622 ist jedoch stets größer als die erste Reflexionswahrscheinlichkeit 611. Hierbei ist die erste Reflexionswahrscheinlichkeit 611 bei kleinen

Einfallswinkeln bis zu 40 % im Vergleich zur zweiten Reflexionswahrscheinlichkeit 622 um bis zu 40 % erhöht. Durch eine andere Wahl der Brechungsindizes der Materialien des Umlenkelements 7 und/oder des Halbleiterchips 1 kann diese Erhöhung jedoch deutlich über diesem berechneten Wert liegen.

Die höhere zweite Reflexionswahrscheinlichkeit 622 ist vermutlich wie folgt zu erklären. In dem Fall, dass kein Umlenkelement 7 vorhanden ist, kann seitlich austretende Strahlung 7, die unter einem Einfallswinkel , der kleiner als der Grenzwinkel der Totalreflektion ist, auf die

Seitenfläche 4 trifft, an der Seitenfläche reflektiert und transmittiert werden, wobei transmittierte seitlich

austretende Strahlung 6 nicht weiter genutzt werden kann. Im dem Fall, dass ein Umlenkelements 7 vorhanden ist, kann die seitlich austretende Strahlung nochmals an der Seitenfläche

8B des Umlenkelements 7 reflektiert werden. Dadurch, dass das Umlenkelement 7 aus einem Material gebildet ist, das einen größeren Brechungsindex als das Material des Halbleiterchips 1 aufweist, wird eine durch den nun niedrigeren

Brechungsindexsprung an der Seitenfläche 4 des

Halbleiterchips 1 bedingte reduzierte

Reflexionswahrscheinlichkeit an der Seitenfläche 4 des

Halbleiterchips 1 durch die erhöhte

Reflexionswahrscheinlichkeit an der Seitenfläche 8B des

Umlenkelements 7 ausgeglichen.

Die vorliegende Anmeldung beansprucht die Priorität der deutschen Anmeldung DE 102013102621.4, deren

Offenbarungsgehalt hiermit durch Rückbezug aufgenommen wird.

Die Erfindung ist nicht durch die Beschreibung anhand der Ausführungsbeispiele auf diese beschränkt. Vielmehr umfasst die Erfindung jedes neue Merkmal sowie jede Kombination von Merkmalen, was insbesondere jede Kombination von Merkmalen in den Patentansprüchen beinhaltet, auch wenn dieses Merkmal oder diese Kombination selbst nicht explizit in den

Patentansprüchen oder Ausführungsbeispielen angegeben ist.