GI TTERSTRUKTUR

BESCHREIBUNG

Diese Patentanmeldung beansprucht die Priorität der deutschen Patentanmeldung DE 10 2019 100 548.5, 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 man die Effi zienz von Leuchtdioden erhöhen kann.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes optoelektronisches Halbleiterbauelement zur Ver fügung zu stellen.

Gemäß Ausführungsformen wird die Aufgabe durch den Gegenstand der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiter entwicklungen sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.

Zusammenfassung

Ein optoelektronisches Halbleiterbauelement ist geeignet, elektromagnetische Strahlung zu emittieren. Das optoelektroni sche Halbleiterbauelement weist einen Halbleiterkörper und ei ne reflektierende Gitterstruktur, die an eine erste Hauptober- fläche des Halbleiterkörpers angrenzt, auf. Die reflektierende Gitterstruktur ist aus in horizontaler Richtung periodisch an geordneten Schichtbereichen aufgebaut. Die erste Hauptoberflä che ist von einer Austrittsfläche der elektromagnetischen Strahlung verschieden.

Beispielsweise ist die Gitterstruktur durch eine leitfähige Schicht in direktem Kontakt mit der ersten Hauptoberfläche des Halbleiterkörpers realisiert. Dabei ist die leitfähige Schicht in horizontaler Richtung periodisch strukturiert.

Gemäß Ausführungsformen umfasst die leitfähige Schicht eine erste Teilschicht aus einem ersten leitfähigen Material und eine zweite Teilschicht aus einem zweiten leitfähigen Materi al. Dabei hat das erste leitfähige Material einen anderen Bre chungsindex als das zweite leitfähige Material.

Beispielsweise ist das erste leitfähige Material periodisch strukturiert ausgebildet, und das zweite leitfähige Material ist in Zwischenräumen zwischen Bereichen des ersten leitfähi gen Materials angeordnet. Das zweite leitfähige Material kann insbesondere in die Zwischenräume zwischen den strukturierten Bereichen des ersten leitfähigen Materials eingefüllt sein. Beispielsweise hat das zweite leitfähige Material einen klei neren Brechungsindex als das erste.

Ein Unterschied des Brechungsindex des ersten leitfähigen Ma terials und des zweiten leitfähigen Materials kann beispiels weise größer als 1,0 sein. Das erste leitfähige Material kann ein transparentes Metalloxid sein. Das zweite leitfähige Mate rial kann Silber sein.

Gemäß weiteren Ausführungsformen kann die erste Hauptoberflä che des Halbleiterkörpers periodisch strukturiert sein. Die leitfähige Schicht ist zwischen strukturierten Halbleiterbe reichen des Halbleiterkörpers angeordnet.

Beispielsweise kann der Halbleiterkörper eine erste Halb leiterschicht von einem ersten Leitfähigkeitstyp, eine zweite Halbleiterschicht von einem zweiten Leitfähigkeitstyp sowie eine aktive Zone aufweisen. Dabei kann die aktive Zone zwi schen der ersten Halbleiterschicht und der zweiten Halbleiter schicht angeordnet sein, und die erste Halbleiterschicht, die aktive Zone und die zweite Halbleiterschicht bilden einen Schichtstapel .

Beispielsweise ist eine erste Hauptoberfläche der ersten Halb leiterschicht die erste Hauptoberfläche des Halbleiterkörpers. Die erste Halbleiterschicht kann p-leitend sein.

Gemäß Ausführungsformen verläuft die Gitterstruktur in hori zontaler Richtung linear. Gemäß weiteren Ausführungsformen kann die Gitterstruktur in horizontaler Richtung kreisförmig und konzentrisch verlaufen. Gemäß weiteren Ausführungsformen kann die Gitterstruktur in horizontaler Richtung rechteckför mig und konzentrisch verlaufen.

Kurzbeschreibung der Zeichnungen

Die begleitenden Zeichnungen dienen dem Verständnis von Aus führungsbeispielen der Erfindung. Die Zeichnungen veranschau lichen 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 .

Figuren 2A bis 2C zeigen jeweils Beispiele auf Ansichten einer ersten Hauptoberfläche des optoelektronischen Halbleiterbau elements gemäß Ausführungsformen .

Detailbeschreibung

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 oder aus einem isolierenden Material, beispielsweise auf einem Saphirsubstrat, gewachsen sein. Weitere Beispiele für Materialien von Wachstumssubstraten umfassen Glas, Silizi umdioxid, Quarz oder eine Keramik.

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 _2Ü3 , 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.

Der Begriff „elektrisch verbunden" umfasst auch Tunnelkontakte zwischen den verbundenen Elementen.

Figur 1A zeigt eine schematische Querschnittsansicht eines optoelektronischen Halbleiterbauelements gemäß Ausführungsfor men. Das optoelektronische Halbleiterbauelement 10 weist einen Halbleiterkörper 108 auf. Das optoelektronische Halbleiterbau element 10 weist ferner eine reflektierende Gitterstruktur 112 angrenzend an eine erste Hauptoberfläche 109 des Halbleiter körpers 108 auf. Die reflektierende Gitterstruktur 122 ist aus in horizontaler Richtung periodisch angeordneten Schichtberei chen aufgebaut. Die erste Hauptoberfläche 109 des Halbleiter körpers 108 ist von einer Austritts fläche 121 der elektromag netischen Strahlung 15 verschieden.

Wie in Figur 1A dargestellt ist, kann emittierte elektromagne tische Strahlung 15 über eine Unterseite des optoelektroni schen Halbleiterbauelements 10 und auch über Seitenflächen emittiert werden. Eine der Austrittsflächen der elektromagne tischen Strahlung ist beispielsweise die zweite Hauptoberflä che 121 des Halbleiterkörpers 108. Entsprechend ist die erste Hauptoberfläche 109 von einer Austrittfläche der elektromagne tischen Strahlung verschieden.

Gemäß Ausführungsformen weist das optoelektronische Halblei terbauelement ferner eine leitfähige Schicht 123 in direktem Kontakt mit dem Halbleiterkörper 108 auf. Die leitfähige Schicht 123 kann reflektierend oder absorbierend sein. Bei spielsweise ist die leitfähige Schicht 123 in horizontaler Richtung periodisch strukturiert. Gemäß Ausführungsformen ist eine Vielzahl von Bereichen 122 der leitfähigen Schicht 123 entsprechend einem Anordnungsmuster, das sich beispielsweise senkrecht zur ersten Hauptoberfläche 109 des Halbleiterkörpers 108 erstreckt, angeordnet. Die Bereiche 122 der leitfähigen Schicht 123 sind entsprechend einer konstanten Gitterperiode angeordnet. Das heißt, eine laterale Ausdehnung der Bereiche

122 kann jeweils identisch sein. Weiterhin kann ein Abstand zwischen benachbarten Bereichen 122 jeweils identisch sein. Das optoelektronische Halbleiterbauelement kann beispielsweise eine Leuchtdiode (LED) darstellen. Insbesondere kann die elektromagnetische Strahlung durch spontane Emission emittiert werden .

Beispielsweise kann eine Periode d, d.h. eine Rasterbreite der periodischen Struktur im Bereich einer Größenordnung einer halben Wellenlänge der emittierten elektromagnetischen Strah lung im entsprechenden Medium entsprechen. Der Begriff "Grö ßenordnung" bezeichnet dabei folgende Beziehung: 0,1 · l/2h < d < 10 · l/2h. Hier gibt d beispielweise die Summe aus Abstand und lateraler Breite der Bereiche 122 der leitfähigen Schicht

123 an.

Beispielsweise kann gemäß sämtlichen Ausführungsformen die Pe riode der reflektierenden Gitterstruktur kleiner als 500 nm sein. Gemäß weiteren Ausführungsformen kann die Periode der reflektierenden Gitterstruktur auch kleiner als 250 nm oder kleiner als 100 nm sein.

Beispielsweise kann gemäß allen Ausführungsformen die periodi sche Struktur mehr als 100 Einzelstrukturen aufweisen. Die reflektierende Gitterstruktur kann beispielsweise einen lateralen DBR-Spiegel („distributed Bragg reflector") darstel len. Beispielsweise kann der DBR-Spiegel durch eine horizontal angeordnete Abfolge von Bereichen mit jeweils unterschiedli chen Brechungsindizes ausgebildet sein. Beispielsweise können die Schichten abwechselnd einen hohen Brechungsindex (n>l,7) und einen niedrigen Brechungsindex (n<l,7) haben und als Bragg-Reflektor ausgebildet sein.

Bei einer wie vorstehend angegebenen Bemessung der Periode des Gitters der leitfähigen Schicht 123 ist es möglich, dem opto elektronischen Halbleiterbauelement eine besonders deutlich ausgeprägte Resonatormode zur Verfügung zu stellen. Als Ergeb nis kann beispielsweise die nicht strahlende Rekombination re duziert werden.

Generell kann die spontane Emission als Emission betrachtet werden, die durch quantenmechanische Vakuumfluktuationen sti muliert wird. Aufgrund der Heisenberg ' sehen Unschärferelation können auch magnetisches und elektrisches Feld nicht beliebig genau an einem Ort bestimmbar sein. Dies führt zur Fluktuation des elektromagnetischen Feldes (auch im Vakuum) . In einem freien Raum kann diese Fluktuation beliebige Richtungen und Energien haben. Daher dauert es wenige Nanosekunden, bis zu fällig eine derart erzeugte optische Mode mit dem angeregten Elektron und Lochzustand im Resonanzgerät und die Emission ei nes Photons in dieser Mode stimuliert wird. Dies ist auch als spontane Emission bekannt. Befindet sich allerdings im Raum ein optischer Resonator, so erzeugen die Vakuumfluktuationen überwiegend optische Moden, die resonant mit dem Resonator sind. Deswegen ist die spontane Lebensdauer in Lasern auch deutlich abgesenkt. Dadurch, dass eine besonders deutlich ausgeprägte Resonatormo de zur Verfügung gestellt wird, wird die strahlende Lebensdau er in der LED deutlich gesenkt. Als Folge steigt die interne Quanteneffizienz und damit auch die gesamte Effizienz des optoelektronischen Halbleiterbauelements. Diese Verstärkung der spontanen Emission wird auch Purcell-Effekt genannt. Es kommt zu einer sehr ausgeprägten Ausbildung einer optischen Mode in Resonanz mit der reflektierenden Gitterstruktur, und die strahlende Rate wird durch die Vakuumfluktuationen deut lich erhöht. Weiterhin kann durch die Anwesenheit der reflek tierenden Gitterstruktur eine Abstrahlcharakteristik der LED deutlich geändert werden. Beispielsweise kann die spontane Emission überwiegend parallel zum optischen Resonator, das heißt in einer horizontalen Richtung verlaufen.

Beispielsweise kann der Halbleiterkörper 108 eine erste Halb leiterschicht 110 von einem ersten Leitfähigkeitstyp, bei spielsweise p-leitend, enthalten. Der Halbleiterkörper kann weiterhin eine zweite Halbleiterschicht 120 von einem zweiten Leitfähigkeitstyp, beispielsweise n-leitend, aufweisen. Eine aktive Zone 115 kann zwischen der ersten und zweiten Halb leiterschicht 110, 120 angeordnet sein. Gemäß einer Ausgestal tung kann eine Schichtdicke der ersten Halbleiterschicht 110 derart bemessen sein, dass sich zwischen der ersten Hauptober fläche des Halbleiterkörpers und der aktiven Zone eine opti sche Mode in einfacher Weise ausbildet. Beispielsweise kann die optische Mode in der vertikalen Richtung resonant mit dem optischen Resonator sein. Zum Beispiel kann die Schichtdicke der ersten Halbleiterschicht einem ganzzahligen Vielfachen der halben Wellenlänge in der ersten Halbleiterschicht entspre chen. In diesem Fall kann aufgrund des Purcells-Effekt die strahlende Rekominationsrate zusätzlich erhöht werden, so dass die Effizienz des optoelektronischen Halbleiterbauelements weiter steigt. Die aktive Zone kann beispielsweise einen pn-Übergang, eine Doppelheterostruktur, eine Eintach-Quantentopf-Struktur (SQW, single quantum well) oder eine Mehrtach-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 erste Halbleiterschicht 110, die aktive Zone 115 und die zweite Halbleiterschicht 120 bilden beispielsweise einen Halb leiterschichtstapel. Beispielsweise ist eine erste Hauptober fläche der ersten Halbleiterschicht 110 die erste Hauptober fläche 109 des Halbleiterkörpers 108. Gemäß Ausführungsformen kann der Halbleiterkörper 108 zu einer Mesa strukturiert sein. Beispielsweise kann ein Winkel der Mesa-Seitenflächen derart eingestellt werden, dass sich eine gewünschte Abstrahlcharak teristik des optoelektronischen Halbleiterbauelements ergibt. Beispielsweise können die erste und die zweite Halbleiter schicht 110, 120 auf dem ( In) GaN-Materialsystem basieren.

Gemäß Ausführungsformen, die in Figur 1A dargestellt sind, um fasst die leitfähige Schicht 123 eine erste Teilschicht 124 aus einem ersten leitfähigen Material und eine zweite Teil schicht 125 aus einem zweiten leitfähigen Material. Dabei kann das erste leitfähige Material einen anderen Brechungsindex als das zweite leitfähige Material haben. Insbesondere kann ein Brechungsindex des Materials der ersten leitfähigen Teil schicht 124 größer als der Brechungsindex des Materials der zweiten leitfähigen Teilschicht 125 sein. Beispielsweise kann das erste leitfähige Material über einer planaren ersten Hauptoberfläche 109 des Halbleiterkörpers 108 periodisch strukturiert ausgebildet sein. Beispielsweise kann das erste leitfähige Material ein transparentes Metalloxid, beispiels weise ITO (Indiumzinnoxid) sein. Eine Schichtdicke der ersten leitfähigen Teilschicht 124 kann beispielweise 50 bis 150 nm betragen. Beispielweise kann eine Schichtdicke der ersten leitfähigen Teilschicht 124 ungefähr die Hälfte der Schichtdi cke der zweiten leitfähigen Teilschicht 125 betragen. Die zweite leitfähige Teilschicht 125 kann ein hohes Reflexions vermögen aufweisen. Beispielsweise kann das Material der zwei ten leitfähigen Teilschicht 125 Silber oder ein anderes hoch- reflektives Material sein. Durch die Anwesenheit der ersten leitfähigen Teilschicht 124 kann der elektrische Kontakt zu der zweiten leitfähigen Teilschicht 125 verbessert werden.

Beispielsweise kann die erste leitfähige Teilschicht 124 mit einer Periode von l/2h strukturiert sein, wobei n der Bre chungsindex des Materials der ersten leitfähigen Teilschicht 124 ist. Bei einer Emissionswellenlänge von GaN-LEDs von etwa 450 nm kann beispielsweise die Periode erster Ordnung dieser Struktur in einer Größenordnung von 100 nm liegen. Die erste leitfähige Teilschicht 124 kann beispielsweise mit einem Li thografieverfahren wie beispielsweise Elektronenstrahllitho grafie, Nanoimprintverfahren oder Laserinterferenzbelichtung strukturiert werden. Gemäß weiteren Ausführungsformen können auch Gitter höherer Ordnung prozessiert werden. D.h. die Peri ode entspricht einem ganzzahligen Vielfachen der halben Wel lenlänge in dem entsprechenden Medium. Als Ergebnis kann die spontane Emissionsrate der LED deutlich erhöht werden, wodurch insgesamt die Effizienz gesteigert wird.

Die zweite leitfähige Teilschicht 125 ist derart ausgebildet, dass sie Zwischenräume 127 zwischen benachbarten Bereichen der ersten leitfähigen Teilschicht 124 ausfüllt. Die leitfähige Schicht 123 stellt auch ein erstes Kontaktelement 105 zum elektrischen Kontaktieren der ersten Halbleiterschicht 110 dar. Ein zweites Kontaktelement 107 zum Kontaktieren der zwei ten leitfähigen Halbleiterschicht 120 kann beispielsweise an grenzend an eine zweite Hauptoberfläche 121 des Halbleiterkör pers 108 angeordnet sein. Durch Anlegen einer Vorwärtsspannung zwischen dem ersten und dem zweiten Kontaktelement 105, 107 kann das optoelektronische Halbleiterbauelement betrieben wer den. Der Halbleiterkörper 108 kann beispielsweise über einem transparenten Substrat 100 ausgebildet sein. Beispiele für ein Material des Substrats 100 umfassen beispielsweise Saphir. Selbstverständlich können jedoch auch andere Materialien ver wendet werden.

Figur 1B zeigt eine schematische Querschnittsansicht eines optoelektronischen Halbleiterbauelements gemäß weiteren Aus führungsformen. Das in Figur 1B dargestellte optoelektronische Halbleiterbauelement 10 ist ähnlich wie das in Figur 1A darge stellte aufgebaut. Abweichend hiervon ist jedoch eine erste Hauptoberfläche 109 des Halbleiterkörpers 108 periodisch strukturiert. Genauer gesagt ist eine Vielzahl hervorstehender Halbleiterbereiche 106 in einer periodischen Anordnung ausge bildet. Die leitfähige Schicht 123 ist derart ausgebildet, dass sie Zwischenräume zwischen benachbarten hervorstehenden Bereichen 106 ausfüllt.

Gemäß Figur 1B kann eine Gitterkonstante des periodischen Mus ters der strukturierten ersten Hauptoberfläche 109 des Halb leiterkörpers 108 ähnlich wie unter Bezugnahme auf Figur 1A beschrieben ausgewählt sein.

Beispielsweise kann die leitfähige Schicht 123 gemäß Figur 1B eine Silberschicht sein. Eine Schichtdicke der Silberschicht kann etwa 300 nm betragen. Auf diese Weise wird eine periodi sche Änderung des Brechungsindex erzielt, wodurch eine latera le optische Mode erzeugbar wird. Generell kann gemäß Ausführungsformen die laterale periodische Struktur dadurch realisiert werden, dass dünne Schichten mit unterschiedlichen Brechungsindizes lateral benachbart ausge bildet werden. Gemäß den hier beschriebenen Ausführungsformen können diese Schichten beispielsweise Abschnitte leitfähiger Teilschichten sein, wobei die leitfähigen Teilschichten die leitfähige Schicht 123 oder das erste Kontaktelement 105 aus bilden. Gemäß weiteren Ausführungsformen können die Schichten Abschnitte aus Halbleitermaterial 110 und einer leitfähigen Schicht 123 sein. Weitere Modifikationen können vorgenommen werden. Beispielsweise kann auch ein isolierendes Material über der ersten Halbleiterschicht 110 lateral periodisch strukturiert werden, und die Zwischenräume zwischen dem iso lierenden Material werden mit leitfähigem Material gefüllt.

Figur 2A zeigt eine Draufsicht auf eine erste Hauptoberfläche 11 des optoelektronischen Halbleiterbauelements gemäß Ausfüh rungsformen. Gemäß Ausführungsformen können, wie in Figur 2A dargestellt ist, die periodischen Strukturen oder die Git terstruktur 112 linienförmig ausgeführt sein. Genauer gesagt ist beispielsweise die erste Teilschicht 124 oder die erste Hauptoberfläche 109 des Halbleiterkörpers 108 zu einer Viel zahl von parallelen Stegen strukturiert. Zwischen parallel verlaufenden Stegen ist jeweils das Material der leitfähigen Schicht 123 bzw. der zweiten Teilschicht 125 angeordnet. Bei einer derartigen Anordnung der Gitterstruktur kann das Licht überwiegend in zwei Richtungen abgestrahlt werden.

Die Figuren 2B und 2C veranschaulichen Ausführungsformen, bei denen die Gitterstruktur 112 jeweils eine konzentrische Struk tur um den Mittelpunkt des optoelektronischen Halbleiterbau elements auszubilden. Beispielsweise kann das optoelektroni sche Halbleiterbauelement 10, wie in Figur 2B gezeigt ist, viereckig ausgebildet sein. In diesem Fall ist die Git terstruktur 112 jeweils in Form von Rechtecken ausgebildet, die konzentrisch um den Mittelpunkt des optoelektronischen Halbleiterbauelements angeordnet sind.

Bei der in Figur 2C dargestellten Ausführungsform kann das optoelektronische Halbleiterbauelement beispielsweise kreis förmig ausgebildet sein. Hier kann die Gitterstruktur 112 in Form von konzentrischen Kreisen ausgebildet sein. Bei einer Anordnung der Gitterstruktur 112 wie in den Figuren 2B und 2C dargestellt, kann beispielsweise elektromagnetische Strahlung in alle Richtungen parallel zur Oberfläche abgestrahlt werden.

Obwohl hierin spezifische Ausführungsformen veranschaulicht und beschrieben worden sind, werden Fachleute erkennen, dass die gezeigten und beschriebenen spezifischen Ausführungsformen 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 Ausführungsformen abdecken. Daher wird die Erfindung nur durch die Ansprüche und deren Äquivalente beschränkt.

Bezugszeichenliste

10 Optoelektronisches Halbleiterbauelement

11 erste Hauptoberfläche des optoelektronischen Halblei terbauelements

15 emittierte elektromagnetische Strahlung

100 Substrat

105 erstes Kontaktelement

106 hervorstehender Halbleiterbereich

107 zweites Kontaktelement

108 Halbleiterkörper

109 erste Hauptoberfläche des Halbleiterkörpers

110 erste Halbleiterschicht

112 Gitterstruktur

115 aktive Zone

120 zweite Halbleiterschicht

121 zweite Hauptoberfläche des Halbleiterkörpers

122 Bereich der leitfähigen Schicht

123 leitfähige Schicht

124 erste Teilschicht

125 zweite Teilschicht

127 Zwischenraum