Login| Sign Up| Help| Contact|

Patent Searching and Data


Title:
OPTOELECTRONIC SEMICONDUCTOR COMPONENT
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2016/034445
Kind Code:
A1
Abstract:
Disclosed is an optoelectronic semiconductor component (1) comprising a semiconductor member (2) that has a succession of semiconductor layers including an active region (20) for generating radiation, a first semiconductor layer (21), and a second semiconductor layer (22). The active region is located between the first semiconductor layer and the second semiconductor layer; the semiconductor member has a plurality of cavities (25) which extend through the second semiconductor layer and the active region; and from a bird's eye view onto the semiconductor member, the cavities are elongate and have a longitudinal axis (250).

Inventors:
WEISS GUIDO (DE)
Application Number:
PCT/EP2015/069281
Publication Date:
March 10, 2016
Filing Date:
August 21, 2015
Export Citation:
Click for automatic bibliography generation   Help
Assignee:
OSRAM OPTO SEMICONDUCTORS GMBH (DE)
International Classes:
H01L33/38
Foreign References:
US20140239341A12014-08-28
US20140024150A12014-01-23
Attorney, Agent or Firm:
EPPING HERMANN FISCHER PATENTANWALTSGESELLSCHAFT MBH (DE)
Download PDF:
Claims:
Patentansprüche

1. Optoelektronisches Halbleiterbauelement (1) mit einem Halbleiterkörper (2), der eine Halbleiterschichtenfolge mit einem zur Erzeugung von Strahlung vorgesehenen aktiven

Bereich (20), eine erste Halbleiterschicht (21) und eine zweite Halbleiterschicht (22) aufweist, wobei

- der aktive Bereich zwischen der ersten Halbleiterschicht und der zweiten Halbleiterschicht angeordnet ist;

- der Halbleiterkörper eine Mehrzahl von Ausnehmungen (25) aufweist, die sich durch die zweite Halbleiterschicht und den aktiven Bereich hindurch erstrecken; und

- die Ausnehmungen in Draufsicht auf den Halbleiterkörper länglich mit einer Längserstreckungsachse (250) ausgebildet sind.

2. Optoelektronisches Halbleiterbauelement nach Anspruch 1, wobei die Ausnehmungen entlang der Längserstreckungsachse eine maximale Längsausdehnung (251) und senkrecht dazu eine maximale Querausdehnung (252) aufweisen, und wobei ein

Verhältnis der maximalen Längsausdehnung zur maximalen

Querausdehnung zwischen einschließlich 1,1:1 und

einschließlich 10:1 beträgt. 3. Optoelektronisches Halbleiterbauelement nach Anspruch 1 oder 2,

wobei

- das Halbleiterbauelement eine erste Anschlussschicht (31) aufweist, die durch die Ausnehmungen geführt ist und mit der ersten Halbleiterschicht elektrisch leitend verbunden ist; das Halbleiterbauelement eine zweite Anschlussschicht (32) aufweist, die mit der zweiten Halbleiterschicht elektrisch leitend verbunden ist; und - eine laterale Vorzugsstromrichtung (8) in der zweiten

Anschlussschicht parallel zur Längserstreckungsachse

verläuft . 4. Optoelektronisches Halbleiterbauelement nach Anspruch 3, wobei das Halbleiterbauelement einen Träger (4) aufweist, auf dem der Halbleiterkörper angeordnet ist, und wobei die erste Anschlussschicht bereichsweise zwischen dem Halbleiterkörper und dem Träger verläuft.

5. Optoelektronisches Halbleiterbauelement nach einem der vorherigen Ansprüche,

wobei die Ausnehmungen zumindest näherungsweise auf

Kreuzungspunkten (70) von ersten Geraden (71), die parallel zueinander entlang einer ersten Richtung verlaufen, und zweiten Geraden (72), die parallel zueinander entlang einer zweiten Richtung verlaufen, angeordnet sind.

6. Optoelektronisches Halbleiterbauelement nach Anspruch 5, wobei ein erster Außenabstand (77) zwischen benachbarten

Ausnehmungen entlang der ersten Richtung größer ist als ein zweiter Außenabstand (78) entlang der zweiten Richtung.

7. Optoelektronisches Halbleiterbauelement nach Anspruch 5 oder 6,

wobei

- die ersten Geraden in einem ersten Abstand (75) zueinander verlaufen;

- die zweiten Geraden in einem zweiten Abstand (76)

zueinander verlaufen;

- die ersten Geraden in einem größeren Winkel zur

Längserstreckungsachse verlaufen als die zweiten Geraden; und

- der erste Abstand größer ist als der zweite Abstand.

8. Optoelektronisches Halbleiterbauelement nach einem der Ansprüche 5 bis 7,

wobei ein Winkel (79) zwischen den ersten Geraden und den zweiten Geraden zwischen einschließlich 40° und

einschließlich 90° beträgt.

9. Optoelektronisches Halbleiterbauelement nach Anspruch 8, wobei der Winkel zwischen einschließlich 50° und

einschließlich 80° beträgt.

10. Optoelektronisches Halbleiterbauelement nach Anspruch 8, wobei der Winkel 90° beträgt.

11. Optoelektronisches Halbleiterbauelement nach Anspruch 1, wobei

- das Halbleiterbauelement eine erste Anschlussschicht (31) aufweist, die durch die Ausnehmungen geführt ist und mit der ersten Halbleiterschicht elektrisch leitend verbunden ist; das Halbleiterbauelement eine zweite Anschlussschicht (32) aufweist, die mit der zweiten Halbleiterschicht elektrisch leitend verbunden ist;

- eine laterale Vorzugsstromrichtung (8) in der zweiten

Anschlussschicht parallel zur Längserstreckungsachse

verläuft ;

- der Halbleiterkörper auf einem Träger (4) des

Halbleiterbauelements angeordnet ist und die erste

Anschlussschicht bereichsweise zwischen dem Halbleiterkörper und dem Träger verläuft; und

- die Ausnehmungen zumindest näherungsweise in einem

hexagonalen Gitter angeordnet sind, das entlang der

Längserstreckungsachse gestreckt ist.

Description:
Beschreibung

Optoelektronisches Halbleiterbauelement Die vorliegende Anmeldung betrifft ein optoelektronisches Halbleiterbauelement .

Für einen effizienten Betrieb von optoelektronischen

Halbleiterbauelementen wie Leuchtdioden (LEDs) müssen

Ladungsträger beider Polaritäten, also Elektronen und Löcher, effizient injiziert werden. Insbesondere bei einer

Ladungsträgerzufuhr beider Polaritäten von derselben Seite des Halbleiterbauelements kann die Vergrößerung der

Anschlussfläche für eine Polarität zu Lasten der

Anschlussfläche für die andere Polarität gehen.

Eine Aufgabe ist es, ein Halbleiterbauelement anzugeben, bei dem die Ladungsträger beider Polaritäten effizient injiziert werden können.

Diese Aufgabe wird unter anderem durch ein optoelektronisches Halbleiterbauelement gemäß Patentanspruch 1 gelöst. Weitere Ausgestaltungen und Zweckmäßigkeiten sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des optoelektronischen Halbleiterbauelements weist das Halbleiterbauelement einen Halbleiterkörper mit einer Halbleiterschichtenfolge auf. Die Halbleiterschichtenfolge ist beispielsweise epitaktisch abgeschieden, etwa mittels MOVPE . Die

Halbleiterschichtenfolge bildet insbesondere den

Halbleiterkörper. Die Halbleiterschichtenfolge weist einen zur Erzeugung von Strahlung vorgesehenen aktiven Bereich auf. Beispielsweise ist der aktive Bereich zur Erzeugung von

Strahlung im ultravioletten, sichtbaren oder infraroten

Spektralbereich vorgesehen. Der aktive Bereich ist

beispielsweise zwischen einer ersten Halbleiterschicht und einer zweiten Halbleiterschicht angeordnet, wobei die erste Halbleiterschicht und die zweite Halbleiterschicht zumindest bereichsweise bezüglich des Leitungstyps voneinander

verschieden sind, so dass sich der aktive Bereich in einem pn-Übergang befindet. Beispielsweise weist das

Halbleiterbauelement einen ersten Kontakt zur externen elektrischen Kontaktierung der ersten Halbleiterschicht und einen zweiten Kontakt zur externen elektrischen Kontaktierung der zweiten Halbleiterschicht auf. Eine parallel zum aktiven Bereich verlaufende Strahlungsaustrittsfläche des

Halbleiterkörpers ist insbesondere frei von dem ersten

Kontakt und dem zweiten Kontakt.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des optoelektronischen Halbleiterbauelements weist der Halbleiterkörper eine

Mehrzahl von Ausnehmungen auf, die sich durch die zweite Halbleiterschicht und den aktiven Bereich hindurch

erstrecken. Die Ausnehmungen sind insbesondere für die elektrische Kontaktierung der ersten Halbleiterschicht vorgesehen. Die Ausnehmungen können in der ersten

Halbleiterschicht enden oder sich vollständig durch die erste Halbleiterschicht hindurch erstrecken. Die Ausnehmungen sind beispielsweise in lateraler Richtung, also entlang einer Haupterstreckungsebene der Halbleiterschichten des

Halbleiterkörpers, gitterförmig über den Halbleiterkörper verteilt angeordnet.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des optoelektronischen Halbleiterbauelements sind die Ausnehmungen in Draufsicht auf den Halbleiterkörper länglich mit einer

Längserstreckungsachse ausgebildet. Als

Längserstreckungsachse wird diejenige Richtung angesehen, entlang der die Ausnehmungen in lateraler Richtung die größte Ausdehnung aufweisen. Entlang der Längserstreckungsachse weisen die Ausnehmungen eine maximale Längsausdehnung auf. Senkrecht zur Längserstreckungsachse weisen die Ausnehmungen eine maximale Querausdehnung auf, die kleiner ist als die Längsausdehnung. Die Ausnehmungen sind in Draufsicht also nicht kreisförmig. Beispielsweise weisen die Ausnehmungen eine ovale Grundform, etwa eine elliptische Grundform, oder eine mehreckige Grundform oder eine mehreckige Grundform mit abgerundeten Ecken auf. In mindestens einer Ausführungsform des optoelektronischen Halbleiterbauelements weist das Halbeiterbauelement einen Halbleiterkörper auf, wobei der Halbleiterkörper eine

Halbleiterschichtenfolge mit einem zur Erzeugung von

Strahlung vorgesehenen aktiven Bereich, eine erste

Halbleiterschicht und eine zweite Halbleiterschicht aufweist. Der aktive Bereich ist zwischen der ersten Halbleiterschicht und der zweiten Halbleiterschicht angeordnet. Der

Halbleiterkörper weist eine Mehrzahl von Ausnehmungen auf, die sich durch die zweite Halbleiterschicht und den aktiven Bereich hindurch erstrecken. Die Ausnehmungen sind in

Draufsicht auf den Halbleiterkörper länglich mit einer

Längserstreckungsachse ausgebildet .

Je größer die maximale Längsausdehnung ist, desto größer kann die Fläche der Ausnehmungen und damit die für die

Kontaktierung der ersten Halbleiterschicht zur Verfügung stehende Fläche in den Ausnehmungen sein. Gleichzeitig kann bei gleichem Mittenabstand der Ausnehmungen ein Außenabstand zwischen benachbarten Ausnehmungen quer zur

Längserstreckungsachse umso größer sein, je kleiner die maximale Querausdehnung ist. Als Außenabstand zweier

Ausnehmungen entlang einer Richtung wird der Abstand zwischen den äußeren Umrandungen benachbarter Ausnehmungen entlang der jeweiligen Richtung angesehen. Je größer der Außenabstand in Querrichtung ist, desto effizienter kann eine Kontaktierung der zweiten Halbleiterschicht erfolgen. Gemäß zumindest einer Ausführungsform des optoelektronischen Halbleiterbauelements beträgt ein Verhältnis der maximalen Längsausdehnung zur maximalen Querausdehnung zwischen 1,1:1 und 10:1, beispielsweise zwischen einschließlich 1,5:1 und einschließlich 8:1, zum Beispiel zwischen einschließlich 1,5:1 und einschließlich 3:1. Es hat sich gezeigt, dass ein Verhältnis in diesem Bereich für eine effiziente

Ladungsträgerinjektion von Elektronen und Löchern besonders geeignet ist. Gemäß zumindest einer Ausführungsform des optoelektronischen Halbleiterbauelements weist das Halbleiterbauelement eine erste Anschlussschicht auf, die durch die Ausnehmungen geführt ist und mit der ersten Halbleiterschicht elektrisch leitend verbunden ist. Beispielsweise grenzt die erste

Anschlussschicht in den Ausnehmungen jeweils an die erste Halbleiterschicht an. Insbesondere kann eine

Ladungsträgerinjektion vom ersten Kontakt über die erste Anschlussschicht in die erste Halbleiterschicht erfolgen. Gemäß zumindest einer Ausführungsform des optoelektronischen Halbleiterbauelements weist das Halbleiterbauelement eine zweite Anschlussschicht auf, die mit der zweiten

Halbleiterschicht elektrisch leitend verbunden ist. Die zweite Anschlussschicht grenzt beispielsweise zwischen den Ausnehmungen an die zweite Halbleiterschicht an. Die zweite Anschlussschicht ist insbesondere für eine in lateraler

Richtung gleichmäßige Ladungsträgerinjektion in die zweite Halbleiterschicht vorgesehen. Beispielsweise weist ein lateraler Stromfluss in der zweiten Anschlussschicht eine Vorzugsstromrichtung auf. Zum Beispiel ist die zweite

Anschlussschicht mit dem zweiten Kontakt elektrisch leitend verbunden, wobei der zweite Kontakt seitlich des

Halbleiterkörpers angeordnet ist. In Draufsicht auf das

Halbleiterbauelement sind der Halbleiterkörper und der zweite Kontakt also überlappungsfrei nebeneinander angeordnet. In diesem Fall verläuft die Vorzugsstromrichtung senkrecht zu einer dem zweiten Kontakt nächstgelegenen Seitenfläche des Halbleiterkörpers.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des optoelektronischen Halbleiterbauelements verläuft die laterale

Vorzugsstromrichtung in der zweiten Anschlussschicht parallel zur Längserstreckungsachse . Mit anderen Worten verläuft die Längserstreckungsachse der Ausnehmungen senkrecht zu einer dem zweiten Kontakt nächstgelegenen Seitenfläche des

Halbleiterkörpers. Die Begriffe „parallel" und „senkrecht" umfassen auch geringe Abweichungen von einer exakt parallelen beziehungsweise senkrechten Anordnung, beispielsweise eine Abweichung von höchstens 10°.

Es hat sich herausgestellt, dass der laterale Stromfluss entlang der lateralen Vorzugsstromrichtung durch längliche Ausnehmungen weniger stark gestört wird als durch

kreisförmige Ausnehmungen, die in Querrichtung in demselben Abstand zueinander angeordnet sind und in Draufsicht auf das Halbleiterbauelement dieselbe Fläche aufweisen. Gemäß zumindest einer Ausführungsform des optoelektronischen Halbleiterbauelements weist das Halbleiterbauelement einen Träger auf, auf dem der Halbleiterkörper angeordnet ist. Der Träger ist insbesondere von einem Aufwachssubstrat für die Halbleiterschichtenfolge des Halbleiterkörpers verschieden. Der Träger dient insbesondere der mechanischen Stabilisierung des Halbleiterkörpers, so dass das Aufwachssubstrat hierfür nicht mehr erforderlich ist und bei der Herstellung entfernt werden kann. Ein Halbleiterchip, bei dem das Aufwachssubstrat entfernt ist, wird auch als Dünnfilm-Halbleiterchip

bezeichnet. Der Halbleiterkörper ist beispielsweise mittels einer Verbindungsschicht, etwa einer Lotschicht oder einer insbesondere elektrisch leitfähigen Klebeschicht an dem

Träger befestigt. Die erste Anschlussschicht verläuft

insbesondere bereichsweise zwischen dem Halbleiterkörper und dem Träger. Beispielsweise verläuft die zweite

Anschlussschicht bereichsweise zwischen der ersten

Anschlussschicht und dem Halbleiterkörper. In Draufsicht auf den Halbleiterkörper überlappen also die erste

Anschlussschicht und die zweite Anschlussschicht

stellenweise .

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des optoelektronischen Halbleiterbauelements sind die Ausnehmungen zumindest

näherungsweise auf Kreuzungspunkten von ersten Geraden, die parallel zueinander entlang einer ersten Richtung verlaufen, und zweiten Geraden, die parallel zueinander entlang einer zweiten Richtung verlaufen, angeordnet. „Zumindest

näherungsweise auf Kreuzungspunkten" bedeutet, dass die

Flächenschwerpunkte der Ausnehmungen genau auf den

Kreuzungspunkten liegen oder dass die Flächenschwerpunkte um höchstens 20 % des Abstands benachbarter erster Geraden von den Kreuzungspunkten entfernt sind. Die ersten Geraden und/oder die zweiten Geraden verlaufen vorzugsweise jeweils äquidistant zueinander.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des optoelektronischen Halbleiterbauelements ist ein erster Außenabstand zwischen benachbarten Ausnehmungen entlang der ersten Richtung größer als ein zweiter Außenabstand entlang der zweiten Richtung. Durch einen möglichst großen ersten Außenabstand kann die laterale Strominjektion in die zweite Halbleiterschicht, insbesondere der laterale Stromfluss entlang der

Vorzugsstromrichtung, begünstigt werden. Insbesondere kann in einer Schnittansicht des Halbleiterbauelements der

Querschnitt der zweiten Anschlussschicht zwischen

benachbarten Ausnehmungen erhöht werden, ohne dass die

Schichtdicke der zweiten Anschlussschicht vergrößert werden muss .

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des optoelektronischen Halbleiterbauelements beträgt der erste Außenabstand entlang der ersten Richtung zwischen einschließlich dem 0,2-fachen und einschließlich dem fünffachen, zum Beispiel zwischen einschließlich dem 0,5-fachen und einschließlich dem

dreifachen, der maximalen Querausdehnung der Ausnehmungen. Eine effiziente Ladungsträgerinjektion für beide Polaritäten wird so gefördert.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des optoelektronischen Halbleiterbauelements verlaufen die ersten Geraden in einem ersten Abstand und die zweiten Geraden in einem zweiten

Abstand zueinander, wobei ersten Geraden in einem größeren Winkel zur Längserstreckungsachse verlaufen als die zweiten Geraden und der erste Abstand größer ist als der zweite

Abstand. Eine effiziente Ladungsträgerinjektion in die zweite Halbleiterschicht wird so weitergehend gefördert.

Beispielsweise ist der erste Abstand um mindestens das 1,1- fache größer als der zweite Abstand. Gemäß zumindest einer Ausführungsform des optoelektronischen Halbleiterbauelements beträgt ein Winkel zwischen den ersten Geraden und den zweiten Geraden zwischen einschließlich 40° und einschließlich 90°. Der Winkel ist insbesondere abhängig vom Verhältnis zwischen maximaler Längsausdehnung und

maximaler Querausdehnung der Ausnehmungen in diesem Bereich so variierbar, dass sich für Ladungsträger beider Polaritäten eine besonders effiziente Ladungsträgerinjektion ergibt.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des optoelektronischen Halbleiterbauelements beträgt die maximale Längsausdehnung zwischen einschließlich dem 0,2-fachen und einschließlich dem 0,8-fachen des ersten Abstands der ersten Geraden. Je größer die maximale Längsausdehnung ist, desto größer kann der erste Abstand der ersten Geraden sein.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des optoelektronischen Halbleiterbauelements beträgt der Winkel zwischen den ersten Geraden und den zweiten Geraden 90°. Bei einem Winkel von 90° sind die Ausnehmungen in einem orthogonalen Gitter

angeordnet.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des optoelektronischen Halbleiterbauelements beträgt der Winkel zwischen den ersten Geraden und den zweiten Geraden zwischen einschließlich 50° und einschließlich 80°. Bei einem Winkel von 60° sind die Ausnehmungen in einem regelmäßigen hexagonalen Gitter

angeordnet. Bei einem regelmäßigen hexagonalen Gitter ist der maximale Abstand zum nächstgelegenen Kreuzungspunkt kleiner als bei einem orthogonalen Gitter mit gleichem Mittenabstand der Ausnehmungen. Eine in lateraler Richtung homogene

Ladungsträgerinjektion in die erste Halbleiterschicht wird gefördert .

Bei einem Winkel kleiner als 60° ergibt sich ein senkrecht zur ersten Richtung gestauchtes hexagonales Gitter. Der maximale Abstand zur nächstgelegenen Ausnehmung wird dadurch weitergehend verringert.

Bei einem Winkel größer als 60° ist das hexagonale Gitter senkrecht zur ersten Richtung gestreckt. Dadurch wird die Anzahl der Ausnehmungen pro Fläche reduziert. Die für die elektrische Kontaktierung der zweiten Halbleiterschicht verfügbare Fläche wird so erhöht.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des optoelektronischen Halbleiterbauelements weist das Halbleiterbauelement eine erste Anschlussschicht auf, die durch die Ausnehmungen geführt ist und mit der ersten Halbleiterschicht elektrisch leitend verbunden ist. Das Halbleiterbauelement weist eine zweite Anschlussschicht auf, die mit der zweiten

Halbleiterschicht elektrisch leitend verbunden ist. Eine laterale Vorzugsstromrichtung in der zweiten Anschlussschicht verläuft parallel zur Längserstreckungsachse. Der

Halbleiterkörper ist auf einem Träger des

Halbleiterbauelements angeordnet und die erste

Anschlussschicht verläuft bereichsweise zwischen dem

Halbleiterkörper und dem Träger. Die Ausnehmungen sind zumindest näherungsweise in einem hexagonalen Gitter

angeordnet, das entlang der Längserstreckungsachse gestreckt ist . Eine derartige Ausgestaltung ist für eine effiziente

Ladungsträgerinjektion für Elektronen und Löcher besonders geeignet, wobei die Ladungsträgerinjektion für beide

Polaritäten von der dem Träger zugewandten Seite des

Halbleiterkörpers erfolgt.

Weitere Ausgestaltungen und Zweckmäßigkeiten ergeben sich aus der folgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele in

Verbindung mit den Figuren.

Es zeigen:

Die Figuren 1A und 1B ein erstes Ausführungsbeispiel für ein optoelektronisches Halbleiterbauelement in schematischer Draufsicht (Figur 1A) und einer Schnittansicht entlang der Linie ΑΑ λ (Figur 1B) ; und die Figur 2 ein zweites Ausführungsbeispiel für ein

Halbleiterbauelement in schematischer Draufsicht.

Gleiche, gleichartige oder gleichwirkende Elemente sind in den Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.

Die Figuren sind jeweils schematische Darstellungen und daher nicht unbedingt maßstabsgetreu. Vielmehr können

vergleichsweise kleine Elemente und insbesondere

Schichtdicken zur Verdeutlichung übertrieben groß dargestellt sein . In Figur 1A ist ein erstes Ausführungsbeispiel für ein optoelektronisches Halbleiterbauelement 1 in schematischer Draufsicht gezeigt. In Figur 1B ist eine zugehörige schematische Schnittansicht eines Ausschnitts entlang der Linie AA' dargestellt.

Das optoelektronische Halbleiterbauelement 1 weist einen Halbleiterkörper 2 mit einer Halbleiterschichtenfolge auf. Die Halbleiterschichtenfolge des Halbleiterkörpers umfasst einen aktiven Bereich 20, der zwischen einer ersten

Halbleiterschicht 21 eines ersten Leitungstyps und einer zweiten Halbleiterschicht 22 eines vom ersten Leitungstyp verschiedenen zweiten Leitungstyps angeordnet ist.

Beispielsweise ist die erste Halbleiterschicht 21 n-leitend und die zweite Halbleiterschicht 22 p-leitend oder umgekehrt.

Der Halbleiterkörper 2, insbesondere der aktive Bereich 20, enthält vorzugsweise ein III-V-Verbindungs-

Halbleitermaterial . III-V-Verbindungs-Halbleitermaterialien sind zur Strahlungserzeugung im ultravioletten

(Al x In y Gai- x -y N) über den sichtbaren (Al x In y Gai- x - y N,

insbesondere für blaue bis grüne Strahlung, oder

Al x In y Gai- x -y P, insbesondere für gelbe bis rote Strahlung) bis in den infraroten (Al x In y Gai- x - y As) Spektralbereich besonders geeignet. Hierbei gilt jeweils O ^ x ^ l, O ^ y ^ l und x + y < 1, insbesondere mit x ¥= 1 , y ¥= 1, x ^ 0 und/oder y + 0. Mit III-V-Verbindungs-Halbleitermaterialien,

insbesondere aus den genannten Materialsystemen, können weiterhin bei der Strahlungserzeugung hohe interne

Quanteneffizienzen erzielt werden.

Das Halbleiterbauelement 1 ist als ein Dünnfilm- Halbleiterchip ausgebildet. Ein Aufwachssubstrat für die epitaktische Abscheidung der Halbleiterschichtenfolge des Halbleiterkörpers 2 ist entfernt. Der Halbleiterkörper 2 ist mittels einer Verbindungsschicht 6 an einem Träger 4 befestigt. Der Träger 4 ist also von einem Aufwachssubstrat für die Halbleiterschichtenfolge verschieden und dient der mechanischen Stabilisierung des Halbleiterkörpers. Das optoelektronische Halbleiterbauelement 1 weist weiterhin einen ersten Kontakt 51 und einen zweiten Kontakt 52 zur externen elektrischen Kontaktierung des optoelektronischen Halbleiterbauelements auf. Durch Anlegen einer elektrischen Spannung zwischen diesen Kontakten werden Ladungsträger von unterschiedlichen Seiten in den aktiven Bereich 20 injiziert und rekombinieren dort unter Emission von Strahlung.

Der Halbleiterkörper 2 weist eine Mehrzahl von Ausnehmungen 25 auf, die sich durch die zweite Halbleiterschicht 22 und dem aktiven Bereich hindurch in die erste Halbleiterschicht 21 hinein erstrecken. In den Ausnehmungen 25 ist die erste Halbleiterschicht 21 mit einer ersten Anschlussschicht 31 elektrisch leitend verbunden. Die erste Anschlussschicht 31 verläuft in vertikaler Richtung, also senkrecht zu einer Haupterstreckungsebene des aktiven Bereichs des

Halbleiterkörpers 2 bereichsweise zwischen dem Träger 4 und dem Halbleiterkörper 2. Eine vom Träger 4 abgewandte

Strahlungsaustrittsfläche 11 des Halbleiterkörpers 2 ist frei von einem elektrischen Kontakt. Eine Abschattung der

Strahlungsaustrittsfläche 11 wird so vermieden. Der erste

Kontakt 51 ist in dem gezeigten Ausführungsbeispiel auf der dem Halbleiterkörper 2 abgewandten Rückseite des Trägers 4 angeordnet. Davon abweichend kann der erste Kontakt auch seitlich des Halbleiterkörpers angeordnet sein. In diesem Fall kann das Halbleiterbauelement vorderseitig, also seitens der Strahlungsaustrittsfläche 11, beide für die elektrische Kontaktierung erforderliche Kontakte zur Verfügung stellen. Weiterhin weist das optoelektronische Halbleiterbauelement 1 eine zweite Anschlussschicht 32 auf. Die zweite

Anschlussschicht 32 ist elektrisch leitend mit der zweiten Halbleiterschicht 22 verbunden und verläuft bereichsweise zwischen dem Halbleiterkörper 2 und dem Träger 4. Weiterhin verläuft die zweite Anschlussschicht 32 bereichsweise in vertikaler Richtung gesehen zwischen der ersten

Anschlussschicht 31 und der zweiten Halbleiterschicht 22. In Draufsicht auf das optoelektronische Halbleiterbauelement überlappen also die erste Anschlussschicht 31 und die zweite Anschlussschicht 32 bereichsweise.

Die erste Anschlussschicht und die zweite Anschlussschicht oder eine Teilschicht davon können metallisch ausgebildet sein. Weiterhin ist die zweite Anschlussschicht als eine

Spiegelschicht für die im aktiven Bereich erzeugte Strahlung ausgebildet .

Zur elektrischen Isolierung der ersten Anschlussschicht 31 von der zweiten Anschlussschicht 32 ist eine

Isolationsschicht 65 zwischen diesen Schichten angeordnet. Die Isolationsschicht 65 bedeckt bereichsweise die

Seitenflächen der Ausnehmungen 25, sodass die erste

Anschlussschicht 31 vom aktiven Bereich 20 und der zweiten Halbleiterschicht 22 elektrisch isoliert ist.

Die zweite Halbleiterschicht 22 ist über die zweite

Anschlussschicht 32 elektrisch leitend mit dem zweiten

Kontakt 52 verbunden. Der zweite Kontakt 52 ist seitlich des Halbleiterkörpers 2 angeordnet. In dem gezeigten

Ausführungsbeispiel verläuft der zweite Kontakt 52 entlang einer dem Kontakt nächstgelegenen Seitenfläche 26 des

Halbleiterkörpers. Bei einer zwischen dem ersten Kontakt 51 und dem zweiten Kontakt 52 anliegenden elektrischen Spannung werden Ladungsträger eines Leitungstyps vom zweiten Kontakt 52 über die zweite Anschlussschicht 32 in die zweite

Halbleiterschicht 22 injiziert. In der Ebene der zweiten Anschlussschicht 32 entsteht eine laterale

Vorzugsstromrichtung 8, die senkrecht zur Seitenfläche 26 des Halbleiterkörpers 2 verläuft.

Die Ausnehmungen 25 sind länglich ausgebildet und weisen entlang einer Längserstreckungsachse 250 eine maximale

Längsausdehnung 251 auf. Senkrecht dazu weisen die

Ausnehmungen 25 eine maximale Querausdehnung 252 auf.

In dem gezeigten Ausführungsbeispiel sind die Ausnehmungen elliptisch ausgebildet. Davon abweichend kann aber auch eine andere längliche Grundform Anwendung finden, beispielsweise eine ovale Grundform, eine mehreckige, etwa eine viereckige oder sechseckige, Grundform oder eine mehreckige Grundform mit abgerundeten Ecken.

Ein Verhältnis zwischen der maximalen Längsausdehnung 251 zur maximalen Querausdehnung 252 beträgt vorzugsweise zwischen einschließlich 1,1:1 und einschließlich 10:1, beispielsweise zwischen einschließlich 1,5:1 und einschließlich 8:1, zum Beispiel zwischen einschließlich 1,5:1 und einschließlich 3:1.

Die maximale Querausdehnung beträgt vorzugsweise zwischen einschließlich 10 ym und einschließlich 80 ym. Die maximale Längsausdehnung beträgt vorzugsweise zwischen einschließlich 15 ym und einschließlich 100 ym. Die Längserstreckungsachse 250 verläuft parallel zur

Vorzugsstromrichtung 8. Die Längserstreckungsachse 250 und die Vorzugsstromrichtung 8 können davon abweichend aber auch einen Winkel von höchstens 20°, bevorzugt höchstens 10° einschließen.

Die Ausnehmungen 25 sind auf Kreuzungspunkten 70 von parallel zueinander verlaufenden ersten Geraden 71 mit parallel zueinander verlaufenden zweiten Geraden 72 angeordnet. Die Position der Ausnehmungen 25 bezieht sich jeweils auf deren Flächenschwerpunkt. Die ersten Geraden 71 verlaufen

äquidistant in einem ersten Abstand 75. Die zweiten Geraden 72 verlaufen äquidistant in einem zweiten Abstand 76. Der erste Abstand 75 ist größer als der zweite Abstand 76.

Beispielsweise ist der erste Abstand 75 um mindestens das 1,1-fache größer als der zweite Abstand 76.

Die ersten Geraden 71 verlaufen in einem größeren Winkel zur Längserstreckungsachse 250 als die zweiten Geraden. In der Figur 1A verlaufen die ersten Geraden senkrecht zur

Längserstreckungsachse und senkrecht zur Vorzugsstromrichtung 8. Die ersten Geraden können jedoch auch in einem von 90° verschiedenen Winkel zur Längserstreckungsachse und/oder zur Vorzugsstromrichtung verlaufen. Beispielsweise der Winkel zwischen einschließlich 75° und einschließlich 90°.

Die Ausnehmungen 25 sind in einem hexagonalen Gitter

angeordnet. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel beträgt ein Winkel 79 zwischen den ersten Geraden 71 und den zweiten Geraden 72 mehr als 60°, sodass das hexagonale Gitter entlang der Längserstreckungsachse 250 gestreckt ist. Davon abweichend kann der Winkel jedoch auch genau 60° sein, sodass ein regelmäßiges hexagonales Gitter entsteht.

Weiterhin kann der Winkel auch kleiner als 60° sein, wodurch ein entlang der Längserstreckungsachse 250 gestauchtes Gitter entsteht.

Vorzugsweise beträgt der Winkel 79 zwischen den ersten

Geraden und den zweiten Geraden zwischen einschließlich 40° und einschließlich 90°. Insbesondere beträgt der Winkel vorzugsweise zwischen einschließlich 50° und einschließlich 80° .

Bei einem regelmäßigen hexagonalen Gitter, also bei einem Winkel von 60°, ist ein Abstand eines beliebigen Punkts in der lateralen Ebene des Halbleiterkörpers zum Mittelpunkt der nächstgelegenen Ausnehmungen minimal.

Bei einem entlang der Längserstreckungsachse gestreckten hexagonalen Gitter verringert sich insgesamt die Anzahl der pro Fläche des Halbleiterkörpers vorgesehenen Ausnehmungen 25. Dadurch erhöht sich die insgesamt mittels der zweiten Anschlussschicht 32 kontaktierbare Fläche der zweiten

Halbleiterschicht 22. Weiterhin erhöht sich die für die

Strahlungserzeugung nutzbare Fläche des aktiven Bereichs 20.

Bei einem gestauchten hexagonalen Gitter kann der Abstand zur nächstgelegenen Ausnehmung weiter minimiert werden.

In dem gezeigten Ausführungsbeispiel verlaufen die ersten Geraden 71 senkrecht zur lateralen Vorzugsstromrichtung 8. Die laterale Vorzugsstromrichtung 8 und die

Längserstreckungsachse 250 können jedoch auch einen kleinen Winkel miteinander einschließen, beispielsweise einen Winkel von höchstens 20°.

Entlang der ersten Geraden 71 weisen die Ausnehmungen 25 einen ersten Außenabstand 77 auf. Der erste Außenabstand 77 ist größer als ein zweiter Außenabstand 78 entlang der zweiten Geraden 72.

Durch die längliche Ausgestaltung der Ausnehmungen 25 kann der für den Stromfluss entlang der lateralen Vorzugsrichtung 8 in der zweiten Anschlussschicht 32 maßgebliche erste

Außenabstand 77 maximiert werden, sodass die

Ladungsträgerinjektion in die zweite Halbleiterschicht 22 gefördert wird. Über das Produkt aus der Summe der ersten Außenabstände 77 entlang einer ersten Geraden 71 mit der Schichtdicke der zweiten Anschlussschicht ergibt sich die minimale Querschnittsfläche für einen lateralen Stromfluss entlang der Vorzugsstromrichtung. Im Vergleich zu

kreisförmigen Ausnehmungen erhöht sich diese minimale

Querschnittsfläche, so dass über die zweite Anschlussschicht 32 größere Ströme eingeprägt werden können.

Über die maximale Längsausdehnung 251 ist weiterhin die

Fläche der Ausnehmungen 25 und damit die für die elektrische Kontaktierung der ersten Halbleiterschicht 21 nutzbare Fläche der Ausnehmungen 25 steigerbar. Mittels der länglichen

Ausgestaltungen der Ausnehmungen wird also eine effiziente Ladungsträgerinjektion für beide Polaritäten, also Elektronen und Löcher, erzielt.

Über das Verhältnis der maximalen Längsausdehnung 251 zur maximalen Querausdehnung 252, die Abstände der ersten Geraden 71 und der zweiten Geraden 72 sowie über den Winkel 79 zwischen den Geraden können die für die

Ladungsträgerinjektion von Ladungsträgern unterschiedlicher Polarität nutzbaren Flächen hinsichtlich ihrer Position und ihrer Größe aufeinander abgestimmt und gleichzeitig effizient ausgestaltet werden, so dass für beide Polaritäten eine effiziente Injektion erzielt wird.

Zum Beispiel beträgt der erste Außenabstand entlang der ersten Geraden 71 zwischen einschließlich dem 0,2-fachen und einschließlich dem fünffachen, zum Beispiel zwischen

einschließlich dem 0,5-fachen und einschließlich dem

dreifachen, der maximalen Querausdehnung der Ausnehmungen.

Die maximale Längsausdehnung 251 beträgt zum Beispiel zwischen einschließlich dem 0,2-fachen und einschließlich dem 0,8-fachen des ersten Abstands der ersten Geraden 71.

In dem gezeigten Ausführungsbeispiel liegen die

Flächenschwerpunkte der Ausnehmungen 25 jeweils genau auf den Kreuzungspunkten 70 der ersten Geraden 71 mit den zweiten Geraden 72. Selbstverständlich können die Ausnehmungen 25 auch leicht abweichend angeordnet sein. Vorzugsweise

überlappen die Ausnehmungen 25 zumindest mit den

Kreuzungspunkten 70 in Draufsicht auf das

Halbleiterbauelement 1.

Das in Figur 2 dargestellte zweite Ausführungsbeispiel entspricht im Wesentlichen dem im Zusammenhang mit den

Figuren 1A und 1B beschriebenen ersten Ausführungsbeispiel. Insbesondere kann das Halbleiterbauelement in Schnittansicht wie im Zusammenhang mit den Figuren 1A und 1B beschrieben ausgestaltet sein. Im Unterschied zum ersten Ausführungsbeispiel beträgt ein Winkel 79 zwischen den ersten Geraden 71 und den zweiten Geraden 72 90°. Die Ausnehmungen 25 sind also in einem orthogonalen Gitter angeordnet. Auch bei einem orthogonalen Gitter kann aufgrund der länglichen Ausbildung der

Ausnehmungen 25 eine besonders effiziente

Ladungsträgerinjektion für beide Polaritäten erzielt werden. Im Unterschied zu länglichen Ausnehmungen 25 würden in

Draufsicht auf das Halbleiterbauelement kreisförmige

Ausnehmungen 25 bei gleicher Größe der Ausnehmungen eine stärkere Behinderung des lateralen Stromflusses in der zweiten Anschlussschicht 32 entlang der lateralen

Vorzugsstromrichtung 8 bewirken. Diese Patentanmeldung beansprucht die Priorität der deutschen Patentanmeldung 10 2014 112 562.2, deren Offenbarungsgehalt hiermit durch Rückbezug aufgenommen wird.

Die Erfindung ist nicht durch die Beschreibung anhand der Ausführungsbeispiele beschränkt. Vielmehr umfasst die

Erfindung jedes neue Merkmal sowie jede Kombination von

Merkmalen, was insbesondere jede Kombination von Merkmalen in den Patentansprüchen beinhaltet, auch wenn dieses Merkmal oder diese Kombination selbst nicht explizit in den

Patentansprüchen oder den Ausführungsbeispielen angegeben ist .