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Title:
RADIATION-EMITTING SEMICONDUCTOR CHIP AND RADIATION-EMITTING SEMICONDUCTOR COMPONENT
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2020/187570
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a radiation-emitting semiconductor chip (1) comprising a semiconductor layer sequence (2) with a plurality of active regions (3) and a main extension plane (4), wherein: each active region (3) has a main extension direction (5); during operation, each active region (3) emits electromagnetic radiation from an emitter region (6) running parallel to the main extension plane (4); the emitter regions (6) are arranged at grid points (7) of a regular grid, which are connected by at least one grid line (8); and the main extension direction (5) of at least one active region (3) encloses an angle (11) of at least 10° and max. 80° with the grid lines (8) of the regular grid. The invention also relates to a radiation-emitting semiconductor component comprising a semiconductor chip (1) of this type.

Inventors:
VARGHESE TANSEN (DE)
JENTZSCH BRUNO (DE)
Application Number:
PCT/EP2020/055693
Publication Date:
September 24, 2020
Filing Date:
March 04, 2020
Export Citation:
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Assignee:
OSRAM OPTO SEMICONDUCTORS GMBH (DE)
International Classes:
H01L27/15; H01L33/00; H01L33/24; H01L33/44; H01L33/46; H01L33/60; H01S5/02; H01S5/028; H01S5/10; H01S5/42
Domestic Patent References:
WO2010102263A12010-09-10
Foreign References:
US20080198890A12008-08-21
DE102008061152A12010-06-10
US20160233390A12016-08-11
DE102019106805A2019-03-18
Attorney, Agent or Firm:
EPPING HERMANN FISCHER PATENTANWALTSGESELLSCHAFT MBH (DE)
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Claims:
Patentansprüche

1. Strahlungsemittierender Halbleiterchip (1) mit:

- einer Halbleiterschichtenfolge (2) mit einer Vielzahl von aktiven Bereichen (3) und einer Haupterstreckungsebene (4), wobei

- jeder aktive Bereich (3) eine Haupterstreckungsrichtung (5) aufweist,

- jeder aktive Bereich (3) im Betrieb elektromagnetische Strahlung von einem zur Haupterstreckungsebene (4) parallel verlaufenden Emitterbereich (6) aussendet,

- die Emitterbereiche (6) an Gitterpunkten (7) eines

regelmäßigen Gitters angeordnet sind, die durch zumindest eine Gitterlinie (8) verbunden sind, und

- die Haupterstreckungsrichtung (5) zumindest eines aktiven Bereichs (3) einen Winkel (11) von mindestens 10° und

höchstens 80° mit den Gitterlinien (8) des regelmäßigen

Gitters einschließt.

2. Strahlungsemittierender Halbleiterchip (1) nach dem vorhergehenden Anspruch,

bei dem die Emitterbereiche (6) entlang von Spalten (9) und Zeilen (10) angeordnet sind.

3. Strahlungsemittierender Halbleiterchip (1) nach dem

Anspruch 2,

bei dem die Haupterstreckungsrichtungen (5) der aktiven

Bereiche (3) in zumindest einer Zeile (10) gleiche Winkel (11) mit den Gitterlinien (8) des regelmäßigen Gitters einschließen .

4. Strahlungsemittierender Halbleiterchip (1) nach einem der Ansprüche 2 oder 3, bei dem die Haupterstreckungsrichtungen (5) der aktiven

Bereiche (3) unterschiedlicher Zeilen (10) voneinander verschiedene Winkel (11) mit den Gitterlinien (8) des regelmäßigen Gitters einschließen.

5. Strahlungsemittierender Halbleiterchip (1) nach dem

Anspruch 2 oder 4,

bei dem die Haupterstreckungsrichtungen (5) der aktiven

Bereiche in zumindest einer Zeile (10) voneinander

verschiedene Winkel (11) mit den Gitterlinien (8) des regelmäßigen Gitters einschließen.

6. Strahlungsemittierender Halbleiterchip (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

bei dem zumindest zwei aktive Bereiche (3) in Draufsicht überlappen .

7. Strahlungsemittierender Halbleiterchip (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

bei dem in einem ersten Randbereich (12) jedes aktiven

Bereichs (3) eine erste reflektierende Fläche (13) angeordnet ist, die einen Winkel von mindestens 35° und höchstens 55° mit der Haupterstreckungsebene (4) einschließt.

8. Strahlungsemittierender Halbleiterchip (1) nach dem

Anspruch 7,

bei dem die ersten Randbereiche (12) zumindest zweier direkt benachbarter Emitterbereiche (6) in einer Zeile (10) in

Draufsicht überlappen.

9. Strahlungsemittierender Halbleiterchip (1) nach einem der Ansprüche 7 oder 8, bei dem in einem zweiten Randbereich (14) jedes aktiven

Bereichs (3), der dem ersten Randbereich (12) gegenüberliegt, eine zweite reflektierende Fläche (15) angeordnet ist.

10. Strahlungsemittierender Halbleiterchip (1) nach dem

Anspruch 9,

bei dem die zweite reflektierende Fläche (15) einen Winkel von mindestens 35° und höchstens 55° mit der

Haupterstreckungsebene (4) einschließt.

11. Strahlungsemittierender Halbleiterchip (1) nach dem

Anspruch 9,

bei dem die zweiten reflektierenden Flächen (15) jeweils senkrecht zur Haupterstreckungsebene (4) stehen.

12. Strahlungsemittierender Halbleiterchip (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem

- jeder aktive Bereich (3) eine Antireflexbeschichtung (16) aufweist, die auf der Halbleiterschichtenfolge (2) im ersten Randbereich (12) angeordnet ist, und

- jeder aktive Bereich (3) eine Reflexionsbeschichtung (17) aufweist, die auf der Halbleiterschichtenfolge (2) im zweiten Randbereich (14) angeordnet ist.

13. Strahlungsemittierender Halbleiterchip (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem

- jeder aktive Bereich (3) eine erste Kontaktschicht (18) umfasst, die auf einer Deckfläche der

Halbleiterschichtenfolge (2) angeordnet ist,

- jeder aktive Bereich (3) eine zweite Kontaktschicht (19) umfasst, die auf einer Bodenfläche der

Halbleiterschichtenfolge (2) angeordnet ist, und - die ersten Kontaktschichten (18) und die zweiten Kontaktschichten (19) laterale Dimensionen einer aktiven Zone (20) jedes aktiven Bereichs (3) vorgeben.

14. Strahlungsemittierender Halbleiterchip (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

bei dem der strahlungsemittierende Halbleiterchip (1) eine superlumineszente lichtemittierende Diode ist, die eine erhöhte Helligkeit und/oder einen erhöhten Lichtstrom

gegenüber einer herkömmlichen lichtemittierenden Diode aufweist .

15. Strahlungsemittierender Halbleiterchip (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 13, bei dem der strahlungsemittierende

Halbleiterchip (1) eine Laserdiode ist.

16. Strahlungsemittierender Halbleiterchip (1) nach einem der Ansprüche 14 oder 15, bei dem die aktiven Bereiche (3) als Array angeordnet sind.

17. Strahlungsemittierendes Halbleiterbauelement mit:

- einem ersten strahlungsemittierenden Halbleiterchip nach einem der vorhergehenden Ansprüche, und

- zumindest einem zweiten strahlungsemittierenden

Halbleiterchip, wobei

- der erste strahlungsemittierende Halbleiterchip dazu ausgebildet ist, elektromagnetische Strahlung eines ersten Wellenlängenbereichs auszusenden, und

- der zweite strahlungsemittierende Halbleiterchip dazu ausgebildet ist, elektromagnetische Strahlung eines zweiten Wellenlängenbereichs auszusenden .

18. Strahlungsemittierendes Halbleiterbauelement nach dem vorherigen Anspruch, bei dem

- der zweite strahlungsemittierende Halbleiterchip ein strahlungsemittierender Halbleiterchip (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 13 ist, und

- der erste strahlungsemittierende Halbleiterchip und der zweite strahlungsemittierende Halbleiterchip nebeneinander angeordnet sind. 19. Strahlungsemittierendes Halbleiterbauelement nach

Anspruch 18,

der eine Vielzahl zweiter strahlungsemittierender

Halbleiterchips umfasst,

wobei die zweiten strahlungsemittierenden Halbleiterchips auf dem ersten strahlungsemittierenden Halbleiterchip angeordnet sind .

Description:
Beschreibung

STRAHLUNGSEMITTIERENDER HALBLEITERCHIP UND

STRAHLUNGSEMITTIERENDES HALBLEITERBAUELEMENT

Es wird ein strahlungsemittierender Halbleiterchip angegeben. Darüber hinaus wird ein strahlungsemittierendes

Halbleiterbauelement angegeben.

Eine zu lösende Aufgabe besteht darin, einen

strahlungsemittierenden Halbleiterchip anzugeben, der

besonders effizient ist. Außerdem soll ein

strahlungsemittierendes Halbleiterbauelement mit einem solchen Halbleiterchip angegeben werden.

Diese Aufgaben werden durch einen strahlungsemittierenden Halbleiterchip mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und durch ein strahlungsemittierendes Halbleiterbauelement mit den Merkmalen des Patentanspruchs 15 gelöst.

Vorteilhafte Aus führungs formen des strahlungsemittierenden Halbleiterchips und des strahlungsemittierenden

Halbleiterbauelements sind Gegenstand der jeweils abhängigen Ansprüche .

Gemäß zumindest einer Aus führungs form umfasst der

strahlungsemittierende Halbleiterchip eine

Halbleiterschichtenfolge mit einer Vielzahl von aktiven

Bereichen und einer Haupterstreckungsebene. Besonders

bevorzugt ist die Halbleiterschichtenfolge epitaktisch gewachsen. Der strahlungsemittierende Halbleiterchip ist bevorzugt dazu ausgebildet, im Betrieb nahultraviolette

Strahlung, sichtbares Licht und/oder nahinfrarote Strahlung zu erzeugen. Bei dem sichtbaren Licht kann es sich beispielsweise um Licht blauer, grüner, gelber oder roter Farbe handeln.

Die Halbleiterschichtenfolge basiert bevorzugt auf einem Verbindungshalbleitermaterial. Ist der strahlungsemittierende Halbleiterchip dazu ausgebildet, beispielsweise Licht roter Farbe auszusenden, basiert die Halbleiterschichtenfolge bevorzugt auf einem I I I-V-Verbindungshalbleitermaterial . Bei dem I I I-V-Verbindungshalbleitermaterial handelt es sich beispielsweise um ein Phosphid- und/oder Arsenid- Verbindungshalbleitermaterial . Das III-V- Verbindungshalbleitermaterial umfasst dann zum Beispiel AlGalnP und/oder AlGaAs .

Ist der strahlungsemittierende Halbleiterchip dazu

ausgebildet, beispielsweise Licht blauer oder grüner Farbe auszusenden, basiert die Halbleiterschichtenfolge bevorzugt auf einem I I I-N-Verbindungshalbleitermaterial . Bei dem III-N- Verbindungshalbleitermaterial handelt es sich beispielsweise um ein Nitrid-Verbindungshalbleitermaterial. Das III-N- Verbindungshalbleitermaterial umfasst dann zum Beispiel InGaN und AlGaN.

Die Halbleiterschichtenfolge kann Dotierstoffe sowie

zusätzliche Bestandteile aufweisen. Der Einfachheit halber sind jedoch nur die wesentlichen Bestandteile des

Kristallgitters der Halbleiterschichtenfolge, also Al, Ga,

In, N, As oder P, angegeben, auch wenn diese teilweise durch geringe Mengen weiterer Stoffe ersetzt und/oder ergänzt sein können . Die Halbleiterschichtenfolge erstreckt sich bevorzugt entlang der Haupterstreckungsebene. Eine laterale Richtung ist bevorzugt parallel zur Haupterstreckungsebene ausgerichtet. Eine vertikale Richtung ist bevorzugt senkrecht zu der lateralen Richtung ausgerichtet.

Die aktiven Bereiche sind bevorzugt in lateraler Richtung beabstandet zueinander angeordnet. Die aktiven Bereiche stehen in diesem Fall bevorzugt an keiner Stelle des

Halbleiterchips in direktem Kontakt miteinander. Weiterhin können die aktiven Bereiche beispielsweise in einer

gemeinsamen Ebene angeordnet sein, so dass die aktiven

Bereiche in Draufsicht überlappungsfrei ausgebildet sind.

Alternativ ist es möglich, dass zumindest zwei der aktiven Bereiche in direktem Kontakt miteinander stehen. In diesem Fall sind zumindest zwei aktive Bereiche in Draufsicht bevorzugt überlappend ausgebildet. In diesem Fall können die überlappenden aktiven Bereiche in lateraler Richtung

beabstandet zu den übrigen überlappenden und/oder nicht überlappenden aktiven Bereichen angeordnet sein.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform weist jeder aktive Bereich eine Haupterstreckungsrichtung auf. Die

Haupterstreckungsrichtung erstreckt sich jeweils entlang einer Länge eines aktiven Bereichs. Die Länge eines aktiven Bereichs entspricht bevorzugt einer größten Ausdehnung einer Querschnittsfläche des aktiven Bereichs parallel zur

Haupterstreckungsebene. Weiterhin weisen die aktiven Bereiche jeweils eine Breite auf, die senkrecht zur

Haupterstreckungsrichtung verläuft. Die Breite eines aktiven Bereichs entspricht einer kleinsten Ausdehnung der Querschnittsfläche eines aktiven Bereichs in einer Richtung parallel zur Haupterstreckungsebene.

Bevorzugt sind die aktiven Bereiche gerade ausgebildet. Das heißt, Seitenflächen der aktiven Bereiche erstrecken sich bevorzugt parallel zur Haupterstreckungsrichtung. Alternativ können die aktiven Bereiche gekrümmt ausgebildet sein. In diesem Fall verlaufen die Seitenflächen der aktiven Bereiche bevorzugt gekrümmt zu der Haupterstreckungsrichtung.

Die Breite in lateraler Richtung jedes aktiven Bereichs ist bevorzugt zwischen mindestens 0,2 Mikrometer und höchstens 50 Mikrometer, besonders bevorzugt zwischen mindestens 3

Mikrometer und höchstens 7 Mikrometer. Die Länge in lateraler Richtung jedes aktiven Bereichs ist bevorzugt zwischen mindestens 50 Mikrometer und höchstens 1000 Mikrometer, besonders bevorzugt zwischen mindestens 80 Mikrometer und höchstens 100 Mikrometer.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform sendet jeder aktive Bereich im Betrieb elektromagnetische Strahlung von einem zur Haupterstreckungsebene parallel verlaufenden Emitterbereich aus. Bevorzugt sind die Emitterbereiche jeweils entlang einer Haupterstreckungsrichtung in einem ersten Randbereich eines aktiven Bereichs angeordnet.

Bevorzugt sind die Emitterbereiche durch nicht emittierende Bereiche voneinander getrennt. Bevorzugt sind die nicht emittierenden Bereiche in Draufsicht zwischen direkt

benachbarten Emitterbereichen angeordnet. Die nicht

emittierenden Bereiche senden im Vergleich zu den

Emitterbereichen vergleichsweise wenig oder keine Strahlung aus. Die nicht emittierenden Bereiche senden bevorzugt 99 % weniger Strahlung aus als die Emitterbereiche.

Der strahlungsemittierende Halbleiterchip umfasst bevorzugt einen Träger. Die Halbleiterschichtenfolge ist bevorzugt mit einer der Emitterbereiche gegenüber liegenden Bodenfläche auf dem Träger angeordnet. Der Träger ist bevorzugt dazu

vorgesehen und eingerichtet, den Halbleiterchip mechanisch zu stabilisieren. Der Träger ist bevorzugt elektrisch leitend ausgebildet. Der Träger umfasst damit bevorzugt ein Metall oder ist aus einem Metall gebildet. Beispielsweise ist der Träger galvanisch abgeschieden. Vorteilhafterweise kann so eine Wärmeableitung von in den aktiven Bereichen auftretender Wärme besonders effektiv erfolgen.

Alternativ ist es auch möglich, dass der Träger ein

Halbleitermaterial und/oder ein dielektrisches Material aufweist oder aus einem Halbleitermaterial und/oder einem dielektrischen Material besteht. Beispielsweise handelt es sich bei dem Halbleitermaterial um Silizium und bei dem dielektrischen Material um A1N.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform sind die

Emitterbereiche an Gitterpunkten eines regelmäßigen Gitters angeordnet, die durch zumindest eine Gitterlinie verbunden sind. Das regelmäßige Gitter kann bevorzugt ein polygonales Gitter sein. Die Gitterlinien erstrecken sich bevorzugt parallel zur Haupterstreckungsebene.

Bei dem regelmäßigen Gitter handelt es sich bevorzugt um ein zweidimensionales Gitter. Alternativ kann es sich bei dem regelmäßigen Gitter um ein eindimensionales Gitter handeln. Die Gitterpunkte des regelmäßigen Gitters sind in diesem Fall entlang einer Linie angeordnet. Die Gitterpunkte sind

bevorzugt in äquidistanten Abständen voneinander auf der Linie angeordnet. Alternativ ist es möglich, dass direkt benachbarte Gitterpunkte jeweils verschiedene Abstände aufweisen. Die Linie kann eine gerade Linie oder eine

gekrümmte Linie sein.

Handelt es sich bei dem regelmäßigen Gitter beispielsweise um ein orthogonales Gitter, kann das Gitter ein Vierecksgitter sein. In diesem Fall weist das regelmäßige Gitter erste

Gitterlinien und zweite Gitterlinien auf, wobei die ersten Gitterlinien parallel zueinander verlaufen und die zweiten Gitterlinien parallel zueinander verlaufen. Weiterhin sind die ersten Gitterlinien bevorzugt orthogonal zu den zweiten Gitterlinien angeordnet.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform schließt die

Haupterstreckungsrichtung zumindest eines aktiven Bereichs einen Winkel von mindestens 10° und höchstens 80° mit den Gitterlinien des regelmäßigen Gitters ein. Das heißt, die Haupterstreckungsrichtungen der aktiven Bereiche verlaufen bevorzugt nicht parallel zu der zumindest einen Gitterlinie des regelmäßigen Gitters.

Ein Scheitelpunkt des Winkels ist jeweils in einem

Emitterbereich angeordnet. Die Schenkel des Winkels sind durch einen Teil der Haupterstreckungsrichtung und einen Teil der Gitterlinie gebildet, die an den Emitterbereich

angrenzen. Die Teile der Haupterstreckungsrichtung und der Gitterlinie, die den Winkel bilden, erstrecken sich in der Regel in lateraler Richtung in eine dem Emitterbereich abgewandte Richtung. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfasst der

strahlungsemittierende Halbleiterchip eine

Halbleiterschichtenfolge mit einer Vielzahl von aktiven Bereichen und einer Haupterstreckungsebene, wobei jeder aktive Bereich eine Haupterstreckungsebene aufweist. Außerdem sendet jeder aktive Bereich im Betrieb elektromagnetische Strahlung von einem zur Haupterstreckungsebene parallel verlaufenden Emitterbereich aus. Die Emitterbereiche sind an Gitterpunkten eines regelmäßigen Gitters angeordnet, die durch zumindest eine Gitterlinie verbunden sind. Schließlich schließt bei dieser Ausführungsform die

Haupterstreckungsrichtung zumindest eines aktiven Bereichs einen Winkel von mindestens 10° und höchstens 80° mit den Gitterlinien des regelmäßigen Gitters ein.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform sind die

Emitterbereiche entlang von Spalten und Zeilen angeordnet. Handelt es sich bei dem regelmäßigen Gitter beispielsweise um ein zweidimensionales orthogonales Gitter, erstrecken sich die Zeilen bevorzugt entlang von ersten Gitterlinien. Die Spalten erstrecken sich bevorzugt entlang von zweiten

Gitterlinien. Bevorzugt schließen die

Haupterstreckungsrichtungen der aktiven Bereiche jeweils einen ersten Winkel von mindestens 45° und höchstens 80° mit den ersten Gitterlinien ein. Die Haupterstreckungsrichtungen der aktiven Bereiche schließen jeweils einen zweiten Winkel von mindestens 10° und höchstens 45° mit den zweiten

Gitterlinien ein. Bevorzugt ergeben der erste Winkel und der zweite Winkel zusammen ungefähr 90°. „Ungefähr" bedeutet in diesem Zusammenhang insbesondere, dass der erste Winkel und der zweite Winkel zusammen mindestens 75° und höchstens 105° ergeben . In einer Seitenansicht entlang der Zeilen können die aktiven Bereiche einer Zeile vollständig überlappend ausgebildet sein. Weiterhin können sich aktive Bereiche direkt

benachbarter Zeilen in einer Seitenansicht entlang der Zeilen bevorzugt teilweise überlappen. Durch das teilweise

Überlappen der aktiven Bereiche direkt benachbarter Zeilen kann eine Dichte der Emitterbereiche pro Flächeneinheit vorteilhafterweise besonders groß sein.

In einer Seitenansicht entlang der Spalten können die aktiven Bereiche einer Spalte vollständig überlappend ausgebildet sein. Die aktiven Bereiche direkt benachbarter Spalten können in einer Seitenansicht entlang der Spalten bevorzugt nicht überlappen. Mit Vorteil kann der Halbleiterchip so

beispielsweise entlang von Spalten zu Halbleiterchip-Barren vereinzelt sein. Die so erzeugten Barren mit den aktiven Bereichen einer Spalte sind damit mit Vorteil in lateraler Richtung stapelbar.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform schließen die

Haupterstreckungsrichtungen der aktiven Bereiche in zumindest einer Zeile gleiche Winkel mit den Gitterlinien des

regelmäßigen Gitters ein. Weiterhin können die

Haupterstreckungsrichtungen der aktiven Bereiche in zumindest einer Spalte gleiche Winkel mit den Gitterlinien des

regelmäßigen Gitters einschließen.

Bevorzugt können die Haupterstreckungsrichtungen der aktiven Bereiche jeder Zeile gleiche Winkel mit den Gitterlinien des regelmäßigen Gitters einschließen. In diesem Fall schließen auch die Haupterstreckungsrichtungen der aktiven Bereiche in jeder Spalte gleiche Winkel mit den Gitterlinien des

regelmäßigen Gitters ein. Damit sind alle Haupterstreckungsrichtungen der aktiven Bereiche bevorzugt parallel zueinander angeordnet.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform schließen die

Haupterstreckungsrichtungen der aktiven Bereiche

unterschiedlicher Zeilen voneinander verschiedene Winkel mit den Gitterlinien des regelmäßigen Gitters ein. Weiterhin können die Haupterstreckungsrichtungen der aktiven Bereiche unterschiedlicher Spalten voneinander verschiedene Winkel mit den Gitterlinien des regelmäßigen Gitters einschließen.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform schließen die

Haupterstreckungsrichtungen der aktiven Bereiche in zumindest einer Zeile voneinander verschiedene Winkel mit den

Gitterlinien des regelmäßigen Gitters ein. Weiterhin können die Haupterstreckungsrichtungen der aktiven Bereiche in zumindest einer Spalte voneinander verschiedene Winkel mit den Gitterlinien des regelmäßigen Gitters einschließen.

Weiterhin ist es möglich, dass die

Haupterstreckungsrichtungen der aktiven Bereiche

unterschiedlicher Zeilen voneinander verschiedene Winkel mit den Gitterlinien des regelmäßigen Gitters einschließen und die Haupterstreckungsrichtungen der aktiven Bereiche in den glichen Zeilen voneinander verschiedene Winkel mit den

Gitterlinien des regelmäßigen Gitters einschließen. Damit können die Haupterstreckungsrichtungen der aktiven Bereiche beispielsweise in Draufsicht kreisförmig angeordnet sein. Weiterhin können sich solche kreisförmigen Anordnungen in Draufsicht überlappen.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform überlappen zumindest zwei aktive Bereiche in Draufsicht. Der in Draufsicht überlappende Anteil der überlappenden aktiven Bereiche bildet einen gemeinsamen aktiven Bereich der zumindest zwei aktiven überlappenden Bereiche. Bevorzugt überlappen zumindest zwei aktive Bereiche einer gemeinsamen Zeile in Draufsicht

miteinander. Weiterhin ist es möglich, dass zumindest zwei aktive Bereiche einer gemeinsamen Spalte in Draufsicht miteinander überlappen. Weiterhin können zumindest zwei aktive Bereiche in einer gemeinsamen Zeile in Draufsicht miteinander überlappen und die überlappenden aktiven Bereiche können jeweils mit zumindest einem aktiven Bereich einer direkt benachbarten Zeile in Draufsicht miteinander

überlappen .

Sind die zumindest zwei aktive Bereiche überlappend

ausgebildet, kann der überlappende Bereich beispielsweise von den Emitterbereichen der zumindest zwei aktiven Bereichen in lateraler Richtung beabstandet sein. Beispielsweise ist der überlappende Bereich in Draufsicht in einem Zentrum der aktiven Bereiche angeordnet.

Mit Vorteil können durch das Überlappen der aktiven Bereiche in Draufsicht besonders viele aktive Bereiche pro

Flächeneinheit angeordnet sein. Damit kann eine Dichte der Emitterbereiche pro Flächeneinheit vorteilhafterweise

besonders groß sein.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist in einem ersten Randbereich jedes aktiven Bereichs eine erste reflektierende Fläche angeordnet, die einen Winkel von mindestens 35° und höchstens 55° mit der Haupterstreckungsebene einschließt. Bevorzugt schließt die erste reflektierende Fläche im ersten Randbereich einen Winkel von mindestens 40° und höchstens 50° mit der Haupterstreckungsebene ein. Besonders bevorzugt ist der Winkel zwischen der ersten reflektierenden Fläche und der Haupterstreckungsebene ungefähr 45°.

Die erste reflektierende Fläche weist bevorzugt für die elektromagnetische Strahlung eine Reflektivität von

wenigstens 90 % auf, insbesondere 95 %, 99 % oder 100 %.

Die erste reflektierende Fläche ist bevorzugt elektrisch isolierend ausgebildet und umfasst beispielsweise

dielektrische Materialien oder besteht daraus. Die erste reflektierende Fläche ist beispielsweise ein Braggspiegel , der aus abwechselnd angeordneten Schichten eines hoch

brechenden und eines niedrig brechenden Materials besteht.

Darüber hinaus kann es sich bei der ersten reflektierenden Fläche um eine Kombination von metallischen Materialien und elektrisch isolierenden Materialien handeln. Eine Grenzfläche zwischen der ersten reflektierenden Fläche und der

Halbleiterschichtenfolge ist hier bevorzugt elektrisch isolierend ausgebildet.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform überlappen die ersten Randbereiche zumindest zweier direkt benachbarter

Emitterbereiche in einer Zeile in Draufsicht. Es ist möglich, dass die ersten reflektierenden Flächen zumindest zweier direkt benachbarter Emitterbereiche in dem überlappenden Anteil der beiden aktiven Bereiche direkt aneinander

angrenzen. Bevorzugt überlappen die ersten Randbereiche zumindest zweiter direkt benachbarter Emitterbereiche in dem überlappenden Bereich vollständig miteinander.

Vorteilhafterweise ist so eine Lichtauskoppeleffizienz und eine Abstrahlcharakteristik des strahlungsemittierenden Halbleiterchips verbessert, da die emittierte Strahlung der aktiven Bereiche über die überlappenden Emitterbereiche ausgekoppelt wird und sich in einem Fernfeld überlagern kann.

In dieser Ausführungsform können die ersten reflektierenden Flächen in den überlappenden ersten Randbereichen bevorzugt einen Winkel zu einer Haupterstreckungsebene aufweisen, der von 45° verschieden ist, aber zwischen mindestens 35° und höchstens 55° liegt. Bevorzugt sind die Winkel der

reflektierenden Flächen hier unterschiedlich groß

ausgebildet. Da sich die emittierte elektromagnetische

Strahlung der aktiven Bereiche in den überlappenden

Emitterbereichen überlagert, können die von 45° verschiedenen Winkel der reflektierenden Flächen kompensiert sein und ein gemeinsames Spektrum der Strahlungsleistungen weist mit

Vorteil nur einen einzigen Hauptpeak auf.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist in einem zweiten Randbereich jedes aktiven Bereichs, der dem ersten

Randbereich gegenüberliegt, eine zweite reflektierende Fläche angeordnet. Die zweite reflektierende Fläche ist bevorzugt elektrisch isolierend ausgebildet und umfasst beispielsweise dielektrische Materialien oder besteht daraus. Die zweite reflektierende Fläche ist beispielsweise ein Braggspiegel , der aus abwechselnd angeordneten Schichten eines hoch

brechenden und eines niedrig brechenden Materials besteht.

Darüber hinaus kann es sich bei der zweiten reflektierenden Fläche um eine Kombination von metallischen Materialien und elektrisch isolierenden Materialien handeln. Eine Grenzfläche zwischen der zweiten reflektierenden Fläche und der

Halbleiterschichtenfolge ist hier bevorzugt elektrisch isolierend ausgebildet. Die zweite reflektierende Fläche weist bevorzugt für die elektromagnetische Strahlung eine Reflektivität von

wenigstens 90 % auf, insbesondere 95 %, 99 % oder 100 %.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform schließt die zweite reflektierende Fläche einen Winkel von mindestens 35° und höchstens 55° mit der Haupterstreckungsebene ein. Bevorzugt schließt die zweite reflektierende Fläche im zweiten

Randbereich einen Winkel von mindestens 40° und höchstens 50° mit der Haupterstreckungsebene ein. Besonders bevorzugt ist der Winkel zwischen der zweiten reflektierenden Fläche und der Haupterstreckungsebene 45°.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform stehen die zweiten reflektierenden Flächen jeweils senkrecht zur

Haupterstreckungsebene. Die zweiten reflektierenden Flächen weisen bevorzugt jeweils eine Abweichung von höchstens 2° zur vertikalen Richtung auf.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform weist jeder aktive Bereich eine Antireflexbeschichtung auf, die auf der

Halbleiterschichtenfolge im ersten Randbereich angeordnet ist. Die Antireflexbeschichtung ist bevorzugt auf der

Deckfläche der Halbleiterschichtenfolge angeordnet und kann mit dieser in direktem Kontakt stehen. Bevorzugt überlappt die Antireflexbeschichtung jeweils mit dem Emitterbereich. Besonders bevorzugt überlappt die Antireflexbeschichtung vollständig mit dem Emitterbereich.

Eine Reflexion an der Grenzfläche von der Deckfläche der Halbleiterschichtenfolge zur Antireflexbeschichtung liegt beispielsweise bei höchstens 1 %, höchstens 0,0001 % oder höchstens 0,00001 %.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform weist jeder aktive Bereich eine Reflexionsbeschichtung auf, die auf der

Halbleiterschichtenfolge im zweiten Randbereich angeordnet ist. Bevorzugt ist die Reflexionsbeschichtung auf der

Deckfläche der Halbleiterschichtenfolge angeordnet und kann mit dieser in direktem Kontakt stehen. Die

Reflexionsbeschichtung weist für die von den aktiven

Bereichen erzeugte elektromagnetische Strahlung bevorzugt eine Reflektivität von mindestens 90 %, mindestens 95 % oder mindestens 99 % auf. Damit kann es sich bei der

Reflexionsbeschichtung um eine hoch reflektierende

Beschichtung handeln.

Stehen die zweiten reflektierenden Flächen jeweils senkrecht zur Haupterstreckungsebene, ist die Deckfläche der

Halbleiterschichtenfolge bevorzugt frei von der

Reflexionsbeschichtung. Besonders bevorzugt weist der

strahlungsemittierende Halbleiterchip in diesem Fall keine Reflexionsbeschichtung auf.

Alternativ ist es möglich, dass jeder aktive Bereich frei ist von einer Reflexionsbeschichtung und/oder jeder aktive

Bereich frei ist von einer Antireflexbeschichtung.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst jeder aktive Bereich eine erste Kontaktschicht, die auf der Deckfläche der Halbleiterschichtenfolge angeordnet ist. Die ersten

Kontaktschichten sind bevorzugt elektrisch leitend

ausgebildet und zur elektrischen Kontaktierung der

Halbleiterschichtenfolge eingerichtet und vorgesehen. Die ersten Kontaktschichten sind bevorzugt bereichsweise auf der Deckfläche der Halbleiterschichtenfolge angeordnet.

Die ersten Kontaktschichten sind bevorzugt in lateraler

Richtung beabstandet voneinander auf der Deckfläche der

Halbleiterschichtenfolge angeordnet. Weiterhin weisen die ersten Kontaktschichten jeweils eine Breite und eine Länge auf .

Gemäß einer Ausführungsform ist eine erste Kontaktschicht auf der Deckfläche der Halbleiterschichtenfolge angeordnet. Die erste Kontaktschicht ist bevorzugt zusammenhängend

ausgebildet und bedeckt einen Großteil der Deckfläche der Halbleiterschichtenfolge. Die erste Kontaktschicht bedeckt bevorzugt nicht die ersten Randbereiche und/oder zweiten Randbereiche. Die erste Kontaktschicht bedeckt die

Halbleiterschichtenfolge bevorzugt zu mindestens 80 % oder zu mindestens 90 %. Die erste Kontaktschicht umfasst bevorzugt ein Metall oder besteht daraus. Weiterhin können erste

Kontaktschichten mehrere Einzelschichten umfassen.

Die erste Kontaktschicht kann weiterhin ein transparentes leitendes Oxid aufweisen oder daraus gebildet sein.

Transparente leitende Oxide („transparent conductive oxide", TCO) sind transparente, elektrisch leitende Materialien, in der Regel Metalloxide, wie beispielsweise Zinkoxid, Zinnoxid, Aluminiumzinnoxid, Cadmiumoxid, Titanoxid, Indiumoxid und Indiumzinnoxid (ITO) .

Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst jeder aktive Bereich eine zweite Kontaktschicht, die auf einer Bodenfläche der Halbleiterschichtenfolge angeordnet ist. Die zweiten Kontaktschichten sind bevorzugt elektrisch leitend ausgebildet und zur elektrischen Kontaktierung der Halbleiterschichtenfolge eingerichtet und vorgesehen. Die zweiten Kontaktschichten sind bevorzugt bereichsweise auf der Bodenfläche der Halbleiterschichtenfolge angeordnet. Die zweiten Kontaktschichten sind bevorzugt in lateraler Richtung beabstandet voneinander auf der Bodenfläche der

Halbleiterschichtenfolge angeordnet. Weiterhin weisen die zweiten Kontaktschichten jeweils eine Breite und eine Länge auf .

Die zweiten Kontaktschichten umfassen bevorzugt ein Metall oder bestehen daraus. Weiterhin können die zweiten

Kontaktschichten mehrere Einzelschichten umfassen. Weiterhin können die ersten Kontaktschichten ein transparentes

leitendes Oxid umfassen oder daraus gebildet sein.

Das Metall der ersten Kontaktschichten und/oder das Metall der zweiten Kontaktschichten ist beispielsweise Ti, Pt, Ag und/oder Au.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform geben die ersten

Kontaktschichten und die zweiten Kontaktschichten laterale Dimensionen einer aktiven Zone jedes aktiven Bereichs vor.

Bevorzugt weist jeder aktive Bereich eine erste

Kontaktschicht und eine zweite Kontaktschicht auf, die sich gegenüberliegen. Bevorzugt überlappen die zweite

Kontaktschicht und die erste Kontaktschicht jedes aktiven Bereichs in Draufsicht miteinander. In den überlappenden Bereichen ist eine Stromdichte des einzubringenden Stroms vergleichsweise hoch. In den überlappenden Bereichen ist die Stromdichte bevorzugt so groß, dass der aktive Bereich elektromagnetische Strahlung emittiert und damit die aktiven Zonen umfasst. Bevorzugt weist die aktive Zone eine größere Fläche auf als eine erste Kontaktschicht oder zweite

Kontaktschicht, durch die die aktive Zone vorgegeben ist.

Sind die aktiven Bereiche überlappend ausgebildet, so

überlappen auch die ersten Kontaktschichten der überlappend ausgebildeten aktiven Bereiche in Draufsicht miteinander. Weiterhin können dort auch die zweiten Kontaktschichten in Draufsicht miteinander überlappen.

Sind die aktiven Bereiche überlappungsfrei ausgebildet, so sind die aktiven Bereiche und die aktiven Zonen bevorzugt einzeln und getrennt voneinander ansteuerbar. Überlappen zumindest zwei aktive Bereiche miteinander, so sind die überlappenden aktiven Bereiche bevorzugt zusammen

ansteuerbar. Alternativ ist es möglich, dass sich die ersten Kontaktschichten und/oder die zweiten Kontaktschichten der überlappend ausgebildeten aktiven Bereiche in Draufsicht nicht miteinander überlappen. In diesem Fall sind die

überlappenden aktiven Bereiche bevorzugt getrennt voneinander ansteuerbar .

Gemäß einer Ausführungsform kann die Halbleiterschichtenfolge in den aktiven Bereichen jeweils einen Stegwellenleiter umfassen. Jeder Stegwellenleiter ist bevorzugt durch einen Vorsprung gebildet, der einen Teil der

Halbleiterschichtenfolge umfasst. Eine Breite des

Stegwellenleiters, die senkrecht zur

Haupterstreckungsrichtung der aktiven Bereiche ausgerichtet ist, gibt bevorzugt die Breite des aktiven Bereichs vor.

Flanken der Stegwellenleiter können jeweils von einer

Passivierungsschicht bedeckt sein, die einen Brechungsindex aufweisen, der jeweils verschieden zu einem Brechungsindex der Halbleiterschichtenfolge ist.

Die Emitterbereiche überlappen in Draufsicht in lateraler Richtung zu großen Teilen nicht mit den aktiven Zonen.

Beispielsweise überlappen die Emitterbereiche jeweils mit einer aktiven Zone in Draufsicht in lateraler Richtung höchstens zu 10 %. Bevorzugt überlappen die Emitterbereiche jeweils nicht mit der aktiven Zone. In diesem Fall grenzen die Emitterbereiche in Draufsicht in lateraler Richtung bevorzugt jeweils direkt an die aktiven Zonen an.

Eine Idee des hier beschriebenen strahlungsemittierenden Halbleiterchips ist unter anderem, dass der

strahlungsemittierende Halbleiterchip eine Vielzahl von aktiven Bereichen aufweist, die sich nicht parallel zu

Gitterlinien eines regelmäßigen Gitters erstrecken, an denen die Emitterbereiche angeordnet sind. Damit weist ein solcher Halbleiterchip vorteilhafterweise eine besonders hohe Dichte der Emitterbereiche pro Flächeneinheit auf.

Weiterhin sind die Dimensionen der aktiven Zonen jeweils durch die Dimensionen der ersten Kontaktschichten und der zweiten Kontaktschichten vorgegeben. Damit kann auf ein aufwendiges Ätzen der Halbleiterschichtenfolge verzichtet werden. Vorteilhafterweise sind so nichtstrahlende

Rekombinationen von Ladungsträgern reduziert, die

beispielsweise an abgeätzten Seitenflächen einer

Halbleiterschichtenfolge auftreten können. Damit ist die Effizienz des strahlungsemittierenden Halbleiterchips besonders gut. Gemäß einer Ausführungsform ist der strahlungsemittierende Halbleiterchip eine superlumineszente lichtemittierende Diode mit einer erhöhten Helligkeit und/oder einem erhöhten

Lichtstrom gegenüber einer herkömmlichen lichtemittierenden Diode. Die erzeugte elektromagnetische Strahlung der

superlumineszenten lichtemittierenden Diode (kurz „SLED") kann im aktiven Bereich verstärkt werden. Beispielsweise kann elektromagnetische Strahlung, die sich in Richtung der zweiten reflektierenden Fläche ausbreitet, in Richtung der ersten reflektierenden Fläche gelenkt werden. Emittierte elektromagnetische Strahlung, die sich in Richtung der ersten reflektierenden Fläche ausbreitet, kann sich

vorteilhafterweise mit der zurückreflektierten, von der zweiten reflektierenden Fläche kommenden elektromagnetischen Strahlung, überlagern. Die ausgekoppelte elektromagnetische Strahlung ist damit verstärkt und weist eine erhöhte

Helligkeit und/oder Lichtstrom auf.

Im Unterschied zu einer Laserdiode weisen superlumineszente lichtemittierende Dioden in der Regel keinen Resonator auf.

In Verbindung mit der superlumineszenten lichtemittierenden Diode wird elektromagnetische Strahlung vorteilhafterweise verstärkt, wobei die Strahlung eine vergleichsweise geringe zeitliche Kohärenz und eine vergleichsweise große räumliche Kohärenz aufweist. Damit weist die superlumineszente

lichtemittierende Diode im Vergleich zu einer Laserdiode ein breiteres Emissionsspektrum auf. Vorteilhafterweise können Lichtgranulationen (englisch „speckle noise") durch das vergleichsweise breite Emissionsspektrum reduziert sein.

Die elektromagnetische Strahlung breitet sich bevorzugt in der aktiven Zone und in dem aktiven Bereich entlang der

Haupterstreckungsrichtung aus und wird auf die erste reflektierende Fläche gerichtet und über den Emitterbereich ausgekoppelt. Damit weist die ausgekoppelte Strahlung

vorteilhafterweise eine gerichtete Emissionsrichtung auf.

Der hier beschriebene strahlungsemittierende Halbleiterchip kann bevorzugt ein Display bilden oder als Strahlungsquelle in einem Display verwendet werden. Weiterhin ist der hier beschriebene strahlungsemittierende Halbleiterchip bevorzugt für augennahe Anwendungen (englisch „near-to-eye- applications" ) geeignet.

Weiterhin kann der hier beschriebene strahlungsemittierende Halbleiterchip für Anwendnungen verwendbar sein, bei denen auf einer vorgegebenen Fläche eine hohe, beispielsweise monochromatische, Leuchtdichte erforderlich ist. In diesem Fall kann der strahlungsemittierende Halbleiterchip als

Lichtquelle in einem Projektor oder Beamer verwendbar sein. Die aktiven Bereiche sind in diesem Fall in der Regel nicht einzeln ansteuerbar.

Gemäß einer Ausführungsform ist der strahlungsemittierende Halbleiterchip eine Laserdiode. In diesem Fall ist der strahlungsemittierende Halbleiterchip dazu ausgebildet

Laserstrahlung auszusenden. Bevorzugt wird die Laserstrahlung über den Emitterbereich ausgesendet. Die ausgesendete

Laserstrahlung weist bevorzugt eine vergleichsweise große zeitliche Kohärenz und eine vergleichsweise große räumliche Kohärenz auf. In diesem Fall ist die Laserstrahlung kohärente Strahlung. Die von dem aktiven Bereich ausgesendete Strahlung ist in diesem Fall bevorzugt monochromatisches und kohärentes Laserlicht. Die Strahlung weist damit vorteilhafterweise eine vergleichsweise geringe Bandbreite auf bei gleichzeitigem vergleichsweise hohem Lichtstrom. Mittels einem Anteil der elektromagnetischen Strahlung, die an der Antireflexbeschichtung reflektiert wird, kann der strahlungsemittierte Halbleiterchip von einer

superlumineszenten lichtemittierenden Diode zu einer

Laserdiode umgewandelt werden.

Gemäß einer Ausführungsform des strahlungsemittierenden

Halbleiterchips sind die aktiven Bereiche als Array

angeordnet. Dass die aktiven Bereiche als Array angordnet sind heißt hier beispielsweise, dass die aktiven Bereiche an den Gitterpunkten des eindimensionalen Gitters oder an den Gitterpunkten des zweidimensionalen Gitters angoerndet sind.

Es wird darüber hinaus ein strahlungsemittierendes

Halbleiterbauelement angegeben, das einen hier beschriebenen strahlungsemittierenden Halbleiterchip umfasst. Sämtliche in Verbindung mit dem strahlungsemittierenden Halbleiterchip offenbarten Merkmale und Ausführungsformen können daher auch in Verbindung mit dem strahlungsemittierenden

Halbleiterbauelement ausgebildet sein und umgekehrt.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst das

strahlungsemittierende Halbleiterbauelement einen ersten strahlungsemittierenden Halbleiterchip, der durch einen hier beschriebenen strahlungsemittierenden Halbleiterchip gebildet ist .

Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst das

strahlungsemittierende Halbleiterbauelement zumindest einen weiteren strahlungsemittierenden Halbleiterchip. Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist der erste

strahlungsemittierende Halbleiterchip dazu ausgebildet, elektromagnetische Strahlung eines ersten

Wellenlängenbereichs auszusenden. Bevorzugt handelt es sich bei der elektromagnetischen Strahlung um Licht blauer, grüner oder roter Farbe. Der erste Wellenlängenbereich liegt

bevorzugt zwischen einschließlich 400 Nanometer und

einschließlich 490 Nanometer, zwischen einschließlich 490 Nanometer und einschließlich 600 Nanometer oder zwischen einschließlich 600 Nanometer und einschließlich 700

Nanometer .

Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist der zweite

strahlungsemittierende Halbleiterchip dazu ausgebildet, elektromagnetische Strahlung eines zweiten

Wellenlängenbereichs auszusenden. Der zweite

Wellenlängenbereich liegt bevorzugt zwischen einschließlich 400 Nanometer und einschließlich 490 Nanometer, zwischen einschließlich 490 Nanometer und einschließlich 600 Nanometer oder zwischen einschließlich 600 Nanometer und einschließlich 700 Nanometer.

Bevorzugt ist die elektromagnetische Strahlung des ersten Wellenlängenbereichs verschieden von der elektromagnetischen Strahlung des zweiten Wellenlängenbereichs.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist der zweite

strahlungsemittierende Halbleiterchip ein hier beschriebener strahlungsemittierender Halbleiterchip .

Gemäß zumindest einer Ausführungsform sind der erste

strahlungsemittierende Halbleiterchip und der zweite

strahlungsemittierende Halbleiterchip nebeneinander angeordnet. Bevorzugt sind Seitenflächen des ersten

strahlungsemittierenden Halbleiterchips und des zweiten strahlungsemittierenden Halbleiterchips direkt aneinander angrenzend. Weiterhin können die Deckflächen und die

Bodenflächen des ersten strahlungsemittierenden

Halbleiterchips und des zweiten strahlungsemittierenden

Halbleiterchips jeweils in einer gemeinsamen Ebene angeordnet sein .

Weiterhin ist es möglich, dass das strahlungsemittierende Halbleiterbauteil einen dritten strahlungsemittierenden

Halbleiterchip aufweist, der durch einen hier beschriebenen strahlungsemittierenden Halbleiterchip gebildet ist. Der dritte strahlungsemittierende Halbleiterchip ist bevorzugt dazu ausgebildet, elektromagnetische Strahlung eines dritten Wellenlängenbereichs auszusenden. Der dritte

Wellenlängenbereich liegt bevorzugt zwischen einschließlich 400 Nanometer und einschließlich 490 Nanometer, zwischen einschließlich 490 Nanometer und einschließlich 600 Nanometer oder zwischen einschließlich 600 Nanometer und einschließlich 700 Nanometer.

Bevorzugt ist die elektromagnetische Strahlung des ersten Wellenlängenbereichs verschieden von der elektromagnetischen Strahlung des zweiten Wellenlängenbereichs und des dritten Wellenlängenbereichs .

Bevorzugt sind Seitenflächen des zweiten

strahlungsemittierenden Halbleiterchips und des dritten strahlungsemittierenden Halbleiterchips direkt aneinander angrenzend. Weiterhin können die Deckflächen und die

Bodenflächen des zweiten strahlungsemittierenden

Halbleiterchips und des dritten strahlungsemittierenden Halbleiterchips jeweils in einer gemeinsamen Ebene angeordnet sein .

Beispielsweise kann der erste strahlungsemittierende

Halbleiterchip dazu ausgebildet sein, elektromagnetische Strahlung roter Farbe auszusenden, der zweite

strahlungsemittierende Halbleiterchip dazu ausgebildet sein, elektromagnetische Strahlung grüner Farbe auszusenden und der dritte strahlungsemittierende Halbleiterchip dazu ausgebildet sein, elektromagnetische Strahlung blauer Farbe auszusenden. Der erste strahlungsemittierende Halbleiterchip, der zweite strahlungsemittierende Halbleiterchip und der dritte

strahlungsemittierende Halbleiterchip können bevorzugt nebeneinander angeordnet sein.

Weiterhin kann das strahlungsemittierende Halbleiterbauteil eine Vielzahl erster strahlungsemittierender Halbleiterchips, eine Vielzahl zweiter strahlungsemittierender Halbleiterchips und eine Vielzahl dritter strahlungsemittierender

Halbleiterchips umfassen. Die ersten, zweiten und dritten Halbleiterchips können alternierend nebeneinander angeordnet werden .

Alternativ sind die zweiten strahlungsemittierenden

Halbleiterchips auf dem ersten strahlungsemittierenden

Halbleiterchip angeordnet. Bevorzugt sind die zweiten

strahlungsemittierenden Halbleiterchips auf einer Deckfläche des ersten strahlungsemittierenden Halbleiterchips

angeordnet. In diesem Fall können die Emitterbereiche des ersten strahlungsemittierenden Halbleiterchips und die

Emitterbereiche des zweiten strahlungsemittierenden

Halbleiterchips in Draufsicht überlappen. Die Emitterbereiche des zweiten strahlungsemittierenden Halbleiterchips sind den Emitterbereichen des ersten strahlungsemittierenden

Halbleiterchips in diesem Fall in vertikaler Richtung

bevorzugt nachgeordnet.

Gemäß zumindest einer Aus führungs form umfasst das

strahlungsemittierende Halbleiterbauelement eine Vielzahl zweiter strahlungsemittierender Halbleiterchips. Bei den zweiten strahlungsemittierenden Halbleiterchips handelt es sich bevorzugt um Leuchtdiodenchips, kurz LED-Chips .

Gemäß zumindest einer Aus führungs form sind die zweiten strahlungsemittierenden Halbleiterchips auf dem ersten strahlungsemittierenden Halbleiterchip angeordnet. Bevorzugt sind die zweiten strahlungsemittierenden Halbleiterchips auf einer Deckfläche des ersten strahlungsemittierenden

Halbleiterchips angeordnet. Besonders bevorzugt können die zweiten strahlungsemittierenden Halbleiterchips unter anderem auch auf den Emitterbereichen angeordnet sein. In diesem Fall ist der erste strahlungsemittierende Halbleiterchip dazu ausgebildet, Licht roter Farbe auszusenden und die zweiten strahlungsemittierenden Halbleiterchips sind dazu

ausgebildet, Licht blauer oder grüner Farbe auszusenden.

Bevorzugt kann das Licht des ersten Halbleiterchips durch die zweiten strahlungsemittierenden Halbleiterchips im

Wesentlichen ungestört hindurchtreten.

Nachfolgend werden der strahlungsemittierende Halbleiterchip und das strahlungsemittierende Halbleiterbauelement unter Bezugnahme auf die Figuren anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert.

Es zeigen: Figur 1 eine schematische Darstellung in Draufsicht eines strahlungsemittierenden Halbleiterchips gemäß einem

Ausführungsbeispiel,

Figur 2 eine schematische Darstellung in Draufsicht eines strahlungsemittierenden Halbleiterchips gemäß einem

Ausführungsbeispiel,

Figur 3 eine schematische Schnittdarstellung eines

strahlungsemittierenden Halbleiterchips gemäß einem

Ausführungsbeispiel,

Figur 4 eine schematische Schnittdarstellung eines

strahlungsemittierenden Halbleiterchips gemäß einem

Ausführungsbeispiel,

Figur 5 exemplarische Messungen des Fernfelds von

elektromagnetischer Strahlung eines strahlungsemittierenden Halbleiterchips gemäß einem Ausführungsbeispiel, und

Figur 6 exemplarische infrarotmikroskopische Aufnahme in Draufsicht eines Emitterbereichs eines IR- strahlungsemittierenden Halbleiterchips .

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. Die schematische Darstellung der Figur 1 zeigt das Ausführungsbeispiel eines hier beschriebenen

strahlungsemittierenden Halbleiterchips 1, der eine

Halbleiterschichtenfolge 2 mit einer Vielzahl von aktiven Bereichen 3 und einer Haupterstreckungsebene 1 umfasst.

Die aktiven Bereiche 3 sind in lateraler Richtung beabstandet voneinander angeordnet und stehen an keiner Stelle in

direktem Kontakt miteinander. Jeder aktive Bereich 3 weist eine Haupterstreckungsrichtung 5 auf, die sich jeweils entlang einer Länge eines aktiven Bereichs 3 erstrecken.

Die Breite in lateraler Richtung der aktiven Bereiche 3 beträgt in diesem Ausführungsbeispiel beispielsweise 5

Mikrometer. Die Länge der aktiven Bereiche 3 in lateraler Richtung beträgt hier beispielsweise 100 Mikrometer.

Jeder aktive Bereich 3 sendet im Betrieb elektromagnetische Strahlung von einem zur Haupterstreckungsebene 4 parallel verlaufenden Emitterbereich 6 aus. Die Emitterbereiche 6 sind jeweils entlang einer Haupterstreckungsrichtung 5 in einem ersten Randbereich 12 eines aktiven Bereichs 3 angeordnet. Gegenüberliegend der ersten Randbereiche 12 ist jeweils ein zweiter Randbereich 14 angeordnet. Die ersten Randbereiche 12 sind in Figur 1 mit einem weißen Kreis gekennzeichnet, während die zweiten Randbereiche 14 in Figur 1 mit einem schwarzen Kreis gekennzeichnet sind.

Die Emitterbereiche 6 sind an Gitterpunkten 7 eines

regelmäßigen Gitters angeordnet, die durch zumindest eine Gitterlinie 8 verbunden sind. Gemäß diesem

Ausführungsbeispiel handelt es sich bei dem regelmäßigen Gitter um ein orthogonales, zweidimensionales Gitter. Das regelmäßige Gitter weist hier erste Gitterlinien 8a und zweite Gitterlinien 8b auf. Die ersten Gitterlinien 8a stehen orthogonal auf den zweiten Gitterlinien 8b.

Die Haupterstreckungsrichtungen 5 der aktiven Bereiche 3 weisen hier jeweils einen ersten Winkel 11a von ungefähr 65° mit den ersten Gitterlinien 8a auf. Gemäß diesem

Ausführungsbeispiel schließen die Haupterstreckungsrichtungen 5 der aktiven Bereiche 3 jeweils einen zweiten Winkel 11b von ungefähr 25° mit den zweiten Gitterlinien 8b ein. Der erste Winkel 8a und der zweite Winkel 8b ergeben damit ungefähr 90° .

Die Emitterbereiche 6 sind damit entlang von Spalten 9 und Zeilen 10 angeordnet. Die Zeilen 10 erstrecken sich hierbei entlang der ersten Gitterlinien 8a. Die Spalten 9 erstrecken entlang der zweiten Gitterlinien 8b.

Die Haupterstreckungsrichtungen 5 der aktiven Bereiche 3 jeder Zeile 10 schließen die gleichen ersten Winkel 11a mit den ersten Gitterlinien 8a des regelmäßigen Gitters ein.

Damit schließen auch die Haupterstreckungsrichtungen 5 der aktiven Bereiche 3 in jeder Spalte 9 gleiche zweite Winkel 11b mit den zweiten Gitterlinien 8b des regelmäßigen Gitters ein. Das heißt, alle Haupterstreckungsrichtungen 5 der aktiven Bereiche 3 sind parallel zueinander angeordnet.

In einer Seitenansicht entlang der Zeilen 10 sind die aktiven Bereiche 3 einer Zeile 10 vollständig überlappend

ausgebildet. Weiterhin überlappen die aktiven Bereiche 3 direkt benachbarter Zeilen 10 in einer Seitenansicht entlang der Zeilen 10 teilweise. Weiterhin sind die aktiven Bereiche 3 einer Spalte 9 in einer Seitenansicht entlang der Spalten 9 vollständig überlappend ausgebildet. Die aktiven Bereiche 3 direkt benachbarter Spalten 9 überlappen in einer

Seitenansicht entlang der Spalten 9 nicht.

Die zweiten Randbereiche 14 sind an weiteren Gitterpunkten eines weiteren regelmäßigen Gitters angeordnet. Das weitere regelmäßigen Gitters ist gegenüber dem regelmäßigen Gitter um einen Translationsvektor verschoben. Das heißt, ohne einen Translationsvektor sind das regelmäßige Gitter und das weitere regelmäßige Gitter kongruent.

Gemäß Figur 2 ist ein Ausführungsbeispiel eines hier

beschriebenen strahlungsemittierenden Halbleiterchips 1 gezeigt, bei dem aktive Bereiche 3 in Draufsicht miteinander überlappen. Hier überlappen direkt benachbarte aktive

Bereiche 3 einer gemeinsamen Zeile 10, sowie mit einem aktiven Bereich 3 einer direkt benachbarten Spalte 9. Die in Draufsicht überlappenden Bereiche bilden jeweils einen gemeinsamen aktiven Bereich.

Weiterhin überlappen jeweils zwei erste Bereiche 12 zweier direkt benachbarter Emitterbereiche 6 in einer Zeile 10 in Draufsicht. Hier überlappen die zwei direkt benachbarten Emitterbereiche 6 vollständig miteinander und bilden einen gemeinsamen Emitterbereich.

Die gemeinsamen Emitterbereiche sind an Gitterpunkten 7 eines regelmäßigen Gitters angeordnet, die durch zumindest eine Gitterlinie 8 verbunden sind. Hierbei handelt es sich bei dem regelmäßigen Gitter um ein orthogonales Gitter, analog zum Ausführungsbeispiel gemäß der Figur 1. Im Unterschied zum Ausführungsbeispiel der Figur 1 sind die zweiten Randbereiche 14 an weiteren Gitterpunkten eines weiteren regelmäßigen Gitters angeordnet, das nicht kongruent zu dem regelmäßigen Gitter ausrichtbar ist.

Alternativ kann gemäß der Figur 2 ein strahlungsemittierendes Bauteil beschrieben sein, das einen ersten

strahlungsemittierenden Halbleiterchip und einen zweiten strahlungsemittierenden Halbleiterchip umfasst. Die zweiten strahlungsemittierenden Halbleiterchips sind beispielsweise auf dem ersten strahlungsemittierenden Halbleiterchip

angeordnet. Der erste strahlungsemittierende Halbleiterchip ist dem zweiten strahlungsemittierenden Halbleiterchip in diesem Fall nachgeordnet. Die Emitterbereiche des ersten strahlungsemittierenden Halbleiterchips und die

Emitterbereiche des zweiten strahlungsemittierenden

Halbleiterchips überlappen hierbei in Draufsicht.

In der schematischen Schnittdarstellung der Figur 3 ist ein Ausführungsbeispiel eines aktiven Bereichs 3 entlang einer Haupterstreckungsrichtung eines hier beschriebenen

strahlungsemittierenden Halbleiterchips 1 gezeigt, der eine Halbeiterschichtenfolge 2 aufweist, die den aktiven Bereich 3 umfasst .

In einem ersten Randbereich 12 ist eine erste reflektierende Fläche 13 angeordnet, wobei ein Winkel zwischen der ersten reflektierenden Fläche 13 und der Haupterstreckungsebene ungefähr 45° beträgt. Weiterhin ist auf der Deckfläche der Halbeiterschichtenfolge 2 im ersten Randbereich 12 eine

Antireflexbeschichtung 16 angeordnet. In einem zweiten Randbereich 14 ist eine zweite

reflektierende Fläche 15 angeordnet, wobei ein Winkel zwischen der zweiten reflektierenden Fläche 15 und der

Haupterstreckungsebene ungefähr 45° beträgt. Weiterhin ist auf der Deckfläche der Halbeiterschichtenfolge 2 im zweiten Randbereich 14 eine Reflexionsbeschichtung 17 angeordnet.

Zwischen der Antireflexbeschichtung 16 und der

Reflexionsbeschichtung 17 ist auf der Deckfläche der

Halbleiterschichtenfolge 2 entlang der

Haupterstreckungsrichtung 5 eine zweite Kontaktschicht 19 angeordnet. Auf der gegenüberliegenden Bodenfläche der

Halbleiterschichtenfolge 2 ist entlang der

Haupterstreckungsrichtung 5 eine erste Kontaktschicht 18 angeordnet. Durch die erste Kontaktschicht 18 und die zweite Kontaktschicht 19 ist die laterale Dimension einer aktiven Zone 20 des aktiven Bereichs 3 vorgegeben.

Gemäß den in der Figur 3 dargestellten Pfeilen sind

Ausbreitungsrichtungen von elektromagnetischer Strahlung dargestellt. Die in der aktiven Zone 20 erzeugte

elektromagnetische Strahlung bildet jeweils einen Strahl mit einem Strahlprofil, das im Querschnitt senkrecht zu einer Haupterstreckungsrichtung 5 des aktiven Bereichs 3 eine laterale und eine vertikale Ausdehnung aufweist.

Elektromagnetische Strahlung, die sich in Richtung der zweiten reflektierenden Fläche 15 ausbreitet, wird mittels der Reflexionsbeschichtung 17 und nochmaliger Reflexion an der zweiten reflektierenden Fläche 15 in Richtung der ersten reflektierenden Fläche 13 gelenkt. Emittierte

elektromagnetische Strahlung, die sich in Richtung der ersten reflektierenden Fläche 13 ausbreitet, überlagert sich mit der an der zweiten reflektierenden Fläche 15 reflektierten Strahlung. Die so überlagerte elektromagnetische Strahlung der aktiven Zone 20 wird im Bereich der

Antireflexbeschichtung 16 überlagert und ausgekoppelt. Die ausgekoppelte Strahlung ist damit verstärkt und weist eine erhöhte Helligkeit und einen erhöhten Lichtstrom auf.

Im Unterschied zum Ausführungsbeispiel in Verbindung mit der Figur 3 weist der aktive Bereich 3 gemäß der Figur 4 keine Reflexionsbeschichtung 17 auf. Weiterhin ist eine zweite reflektierende Fläche 15 senkrecht zur Haupterstreckungsebene 4 angeordnet. Damit wird eine sich in Richtung der zweiten reflektierenden Fläche 15 ausbreitende elektromagnetische Strahlung direkt an der zweiten reflektierenden Fläche 15 in Richtung der ersten reflektierenden Fläche 13 gelenkt. Das Strahlprofil der ausgekoppelten elektromagnetischen Strahlung weist beispielsweise einen Öffnungswinkel auf, der von einem verwendeten Materialsystem des Halbleiterchips 1 vorgegeben ist. Bei Verwendung eines AlGaN Materialsystems beträgt der Öffnungswinkel in der Regel etwa 34°.

In diesem Ausführungsbeispiel ist auf der Deckfläche der Halbleiterschichtenfolge 2 keine Antireflexbeschichtung 16 angeordnet .

Der strahlungsemittierende Halbleiterchip 1 gemäß den

Ausführungsbeispielen der Figuren 1, 2, 3 und 4 ist jeweils als superlumineszente lichtemittierende Diode ausgebildet.

In Figur 5 ist eine Messung des Fernfelds von

elektromagnetischer Strahlung eines einzigen aktiven Bereichs eines hier beschriebenen strahlungsemittierenden

Halbleiterchips in einem Diagramm aufgetragen, bei dem eine normierte Strahlungsleistung L norm der Strahlung in willkürlichen Einheiten gegenüber Polarkoordinaten Q in Grad [°] aufgetragen ist. Die gemessene Strahlungsleistung der Strahlung im Fernfeld wird hier von einem einzigen aktiven Bereich erzeugt.

Bevorzugt weist die Strahlung in einem Fernfeld eine schnelle Achse und eine langsame Achse auf. Im Fernfeld breitet sich die Strahlung als ebene Welle im Raum aus. Die

Schwingungsrichtung der Strahlung, bei der die ebene Welle die größere Ausbreitungsgeschwindigkeit aufweist, heißt „schnelle Achse", die Schwingungsrichtung, die zur schnellen Achse senkrecht steht und eine kleinere

Ausbreitungsgeschwindigkeit aufweist, heißt „langsame Achse".

Die normierte Strahlungsleistung L norm ist entlang einer schnellen Achse gemessen und weist eine Halbwertsbreite

(englisch „full wldth half maxlmum" , kurz „FWHM") von

beispielsweise 32° auf.

In Figur 6 ist ein strahlungsemittierender Halbleiterchip in Draufsicht im Bereich eines einzigen Emitterbereichs gezeigt. Mittels der Breite B des ersten Kontaktes kann die langsame Achse vorgegeben sein.

Diese Patentanmeldung beansprucht die Priorität der deutschen Patentanmeldung 10 2019 106 805.3, 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.

Bezugszeichenliste

1 strahlungsemittierender Halbleiterchip

2 Halbleiterschichtenfolge

3 aktiver Bereich

4 Haupterstreckungsebene

5 Haupterstreckungsrichtung

6 Emitterbereich

7 Gitterpunkte

8 Gitterlinie

8a erste Gitterlinie

8b zweite Gitterlinie

9 Spalten

10 Zeilen

11 Winkel

11a erster Winkel

11b zweiter Winkel

12 erster Randbereich

13 erste reflektierende Fläche

14 zweiter Randbereich

15 zweite reflektierende Fläche

16 Antireflexbeschichtung

17 Reflexionsbeschichtung

18 erste Kontaktschicht

19 zweite Kontaktschicht

20 aktive Zone

Lnorm Strahlungsleistung

B Breite

Q Polarkoordinaten