Wellenlängenkonversionselement und Licht emittierendes

Halbleiterbauelement mit Wellenlängenkonversionselement

Diese Patentanmeldung beansprucht die Priorität der deutschen Patentanmeldung 10 2011 113 777.0, deren Offenbarungsgehalt hiermit durch Rückbezug aufgenommen wird.

Es werden ein Wellenlängenkonversionselement und ein Licht emittierendes Halbleiterbauelement mit einem

Wellenlängenkonversionselement angegeben .

In der Druckschrift WO 98/127 57 ist eine lichtemittierende Diode (LED) mit einem Verguss über einem Leuchtdiodenchip beschrieben, der einen Wellenlängen konvertierenden

Leuchtstoff enthält.

Zumindest eine Aufgabe von bestimmten Ausführungsformen ist es, ein Wellenlängenkonversionselement anzugeben. Zumindest eine weitere Aufgabe von bestimmten Ausführungsformen ist e ein Licht emittierendes Halbleiterbauelement mit einem

Wellenlängenkonversionselement anzugeben .

Diese Aufgaben werden durch Gegenstände gemäß den

unabhängigen Patentansprüchen gelöst. Vorteilhafte

Ausführungsformen und Weiterbildungen der Gegenstände sind in den abhängigen Ansprüchen gekennzeichnet und gehen weiterhin aus der nachfolgenden Beschreibung und den Zeichnungen hervor .

Gemäß zumindest einer Ausführungsform weist ein

Wellenlängenkonversionselement eine Schicht aus einem Keramikmaterial auf. Insbesondere weist das Keramikmaterial einen keramischen Wellenlängenkonversionsstoff auf.

Unter einer „Schicht aus einem Keramikmaterial" ist hier und im Folgenden eine Schicht zu verstehen, die zum Großteil ein keramisches Material aufweist. „Zum Großteil" bedeutet dabei, dass das keramische Material einen Gewichtsanteil von mehr als 50 %, insbesondere von mehr als 75 % und vorzugsweise von mehr als 90 % des Gewichts der Schicht aus dem

Keramikmaterial einnimmt. Häufig besteht die Schicht aus dem Keramikmaterial auch aus dem keramischen Material. Unter einem keramischen Material ist hier insbesondere ein

oxidhaltiges oder ein nitridhaltiges Material zu verstehen, wobei hier und im Folgenden auch Materialien, die nur eine Nahordnung und keine Fernordnung aufweisen, unter den Begriff „keramisches Material" fallen. Dementsprechend sind auch anorganische Gläser von der Formulierung „keramisches

Material" oder „Keramikmaterial" umfasst. Der keramische Wellenlängenkonversionsstoff kann einen oder mehrere Leuchtstoffe aufweisen oder daraus sein, die geeignet sind, Licht in einem ersten Wellenlängenbereich zu

absorbieren und Licht in einem zweiten, vom ersten

Wellenlängenbereich verschiedene Wellenlängenbereich zu reemittieren. Der keramische Wellenlängenkonversionsstoff kann beispielsweise zumindest eines der folgenden Materialien zur Wellenlängenkonversion aufweisen oder aus einem der folgenden Materialien gebildet sein: mit Metallen der

seltenen Erden dotierte Granate, mit Metallen der seltenen Erden dotierte Erdalkalisulfide, mit Metallen der seltenen Erden dotierte Thiogallate, mit Metallen der seltenen Erden dotierte Aluminate, mit Metallen der seltenen Erden dotierte Silikate, wie Orthosilikate, mit Metallen der seltenen Erden dotierte Chlorosilikate, mit Metallen der seltenen Erden dotierte Erdalkalisiliziumnitride, mit Metallen der seltenen Erden dotierte Oxinitride und mit Metallen der seltenen Erden dotierte Aluminiumoxinitride, mit Metallen der seltenen Erden dotierte Siliziumnitride, Sialone.

Als keramischer Wellenlängenkonversionsstoff können in bevorzugten Ausführungsformen insbesondere Granate, etwa Yttriumaluminiumoxid (YAG) , Lutetiumaluminiumoxid (LuAG) und Terbiumaluminiumoxid (TAG), verwendet werden.

Die Materialien für den keramischen

Wellenlängenkonversionsstoff sind in weiteren bevorzugten Ausführungsformen beispielsweise mit einem der folgenden Aktivatoren dotiert: Cer, Europium, Neodym, Terbium, Erbium, Praseodym, Samarium, Mangan. Rein beispielhaft seien für mögliche keramische Wellenlängenkonversionsstoffe seien Cer- dotierte Yttriumaluminium-Granate, Cer-dotierte

Lutetiumaluminium-Granate, Europium-dotierte Orthosilikate sowie Europium-dotierte Nitride genannt.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann die Schicht aus dem Keramikmaterial zusätzlich zum keramischen

Wellenlängenkonversionsstoff noch weitere, insbesondere anorganische Partikel aufweisen, die bevorzugt keine

wellenlängenkonvertierenden Eigenschaften haben. Als weitere Partikel kommen hierbei beispielsweise Nitride und Oxide der Elemente Aluminium, Bor, Titan, Zirkon und Silizium

beziehungsweise Gemische von zwei oder mehreren der

vorgenannten Materialien in Betracht.

Das Keramikmaterial weist insbesondere den keramischen

Wellenlängenkonversionsstoff in Form von Partikeln auf, die miteinander und/oder mit weiteren Partikeln zu dem Keramikmaterial verbunden sind. Die Schicht aus dem

Keramikmaterial kann dabei beispielsweise auch aus dem keramischen Wellenlängenkonversionsstoff bestehen.

Zur Herstellung der Schicht aus dem Keramikmaterial kann der keramische Wellenlängenkonversionsstoff in Form eines

Granulats oder Pulvers, das beispielsweise mit einem Binder und/oder einem Lösungsmittel gemischt ist, bereitgestellt werden, das zur Schicht aus dem Keramikmaterial oder zu einem Verbund aus einer Mehrzahl von Schichten aus dem

Keramikmaterial versintert wird. Wird ein Verbund aus dem Keramikmaterial hergestellt, so ist dieser üblicherweise plattenförmig ausgebildet, wobei einzelne Schichten aus dem Keramikmaterial durch Sägen, Brechen oder ähnliche

Vereinzelungsmethoden hergestellt werden können.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist das

Wellenlängenkonversionselement dazu vorgesehen, auf einem Halbleiterchip angeordnet zu werden. Dazu weist das

Wellenlängenkonversionselement und insbesondere die Schicht aus dem Keramikmaterial eine Platten- oder Plättchen-förmige Ausgestaltung auf, deren Abmessungen im Wesentlichen den Abmessungen einer Lichtauskoppelfläche des Halbleiterchips entsprechen. Insbesondere kann das

Wellenlängenkonversionselement dazu vorgesehen sein, eine Lichtauskoppelfläche eines Halbleiterchips gänzlich zu bedecken. Die Schicht aus dem Keramikmaterial kann daher bevorzugt eine Haupterstreckungsebene aufweisen, also eine Länge und eine Breite, die größer als eine Dicke der Schicht aus dem Keramikmaterial senkrecht zur Länge und zur Breite sind. Parallel zur Haupterstreckungsebene weist die Schicht aus dem Keramikmaterial eine erste Hauptoberfläche und eine dieser gegenüber liegend angeordnete zweite Hauptoberfläche auf .

Weiterhin weist das Wellenlängenkonversionselement gemäß zumindest einer Ausführungsform eine transparente Schicht auf, die einen geringeren Brechungsindex als die Schicht aus dem Keramikmaterial aufweist. Die transparente Schicht ist insbesondere auf zumindest einer ersten Hauptoberfläche der Schicht aus dem Keramikmaterial aufgebracht. Das kann insbesondere bedeuten, dass die transparente Schicht direkt und in unmittelbarem Kontakt zur ersten Hauptoberfläche der Schicht aus dem Keramikmaterial aufgebracht ist. Alternativ dazu ist es auch möglich, dass die transparente Schicht mittels einer dazwischen angeordneten weiteren Schicht auf der ersten Hauptoberfläche der Schicht aus dem

Keramikmaterial aufgebracht ist.

Besonders bevorzugt weist die transparente Schicht keinen Wellenlängenkonversionsstoff und kein Diffusormaterial auf und ist optisch durchsichtig ausgebildet.

Das Keramikmaterial der Schicht aus dem Keramikmaterial, insbesondere beispielsweise eines oder mehrere der oben genannten Materialien für den Wellenlängenkonversionsstoff, kann typischerweise einen Brechungsindex von größer oder gleich 1,8 aufweisen. Üblicherweise liegt der Brechungsindex von Keramikmaterialien, insbesondere keramischen

Wellenlängenkonversionsstoffen in einem Bereich von etwa 1,8 bis etwa 2,1.

Ist das Wellenlängenkonversionselement beispielsweise auf einem Halbleiterchip angeordnet, der Licht in das

Wellenlängenkonversionselement und beispielsweise auch durch das Wellenlängenkonversionselement strahlen kann, so kann es aufgrund des hohen Brechungsindex des

Wellenlängenkonversionselement insbesondere im Falle, dass der Halbleiterchip mit dem Wellenlängenkonversionselement von Luft oder einem anderen, niedrig brechenden Material umgeben ist, zur Totalreflexion eines großen Teils des aus dem

Wellenlängenkonversionselement austretenden Lichts an der Oberfläche des Wellenlängenkonversionselements kommen.

Dadurch, dass die transparente Schicht auf der Schicht aus dem Keramikmaterial einen Brechungsindex aufweist, der kleiner als der Brechungsindex der Schicht aus dem

Keramikmaterial ist, kann der Anteil des aus dem

Wellenlängenkonversionselement austretenden Lichts vergrößert werden, da die Totalreflexion an der Grenzfläche zwischen der Schicht aus dem Keramikmaterial und der transparenten Schicht sowie auch zwischen der transparenten Schicht und der

Umgebung reduziert werden kann.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die transparente Schicht aus einem Dielektrikum.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die transparente Schicht einen Brechungsindex von kleiner als 1,8 auf.

Insbesondere kann die transparente Schicht ein Oxid, ein Nitrid oder ein Oxinitrid aufweisen, das einen entsprechenden Brechungsindex aufweist. Die transparente Schicht kann dazu mittels Aufdampfen, Aufsputtern, chemischer

Gasphasenabscheidung oder einem anderen geeigneten Verfahren auf die erste Hauptoberfläche der Schicht aus dem

Keramikmaterial aufgebracht werden.

Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform weist die transparente Schicht Siliziumdioxid auf oder ist aus diesem. Die transparente Schicht mit oder aus Siliziumdioxid kann insbesondere eine Dicke von etwa 225 nm aufweisen. Eine derartige transparente Schicht hat sich als besonders

effektiv erwiesen, als Entspiegelung für die Schicht aus dem Keramikmaterial zu dienen.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die transparente Schicht ein Kunststoffmaterial auf. Die transparente Schicht aus dem Kunststoffmaterial kann dazu beispielsweise

vorgefertigt sein und in Form eines Platten- oder Plättchen- förmigen Körpers bereitgestellt werden. Dieser kann mittels einer KlebstoffSchicht auf der ersten Hauptoberfläche der Schicht aus dem Keramikmaterial aufgebracht werden. Besonders bevorzugt kann die KlebstoffSchicht einen Silikonklebstoff aufweisen oder daraus sein. Weiterhin kann es auch möglich sein, die transparente Schicht mit dem Kunststoffmaterial beispielsweise durch Auftropfen auf oder Anformen an die erste Hauptoberfläche der Schicht aus dem Keramikmaterial aufzubringen .

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist die

transparente Schicht ein Silikon auf oder ist daraus.

Beispielsweise kann die transparente Schicht als Silikonfolie oder Silikonplättchen bereitgestellt werden, das mittels eines Klebstoffs, beispielsweise eines Silikonklebstoffs, auf der Schicht aus dem Keramikmaterial befestigt wird.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die transparente Schicht eine der Schicht mit dem Keramikmaterial abgewandte Oberfläche auf, die linsenförmig ausgebildet ist. Eine derartige Ausgestaltung der transparenten Schicht,

insbesondere aus einem Kunststoffmaterial , kann

beispielsweise durch Auftropfen des Materials der transparenten Schicht auf die Schicht aus dem Keramikmateria^ erreicht werden. Aufgrund der Oberflächenspannung des

Materials der transparenten Schicht auf der Schicht aus dem Keramikmaterial kann sich die transparente Schicht

linsenförmig ausbilden, so dass die der Schicht mit dem

Keramikmaterial abgewandte Oberfläche in Form einer konvexen Linse ausgebildet ist. Alternativ dazu ist es auch möglich, die transparente Schicht vor dem Aufbringen auf die Schicht aus dem Keramikmaterial linsenförmig auszubilden und

anschließend mittels einer KlebstoffSchicht auf der Schicht aus dem Keramikmaterial anzuordnen. Durch die linsenförmige Ausbildung der der Schicht aus dem Keramikmaterial

abgewandten Oberfläche der transparenten Schicht kann das Wellenlängenkonversionselement gleichzeitig auch eine

zusätzliche Linsenwirkung haben.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist das

Wellenlängenkonversionselement auf einer der ersten

Hauptoberfläche gegenüber liegenden zweiten Hauptoberfläche der Schicht aus dem keramischen Material eine weitere

transparente Schicht auf. Die weitere transparente Schicht kann dabei eines oder mehrere Merkmale aufweisen, die vorab in Verbindung mit der transparenten Schicht auf der ersten Hauptoberfläche beschrieben sind. Besonders bevorzugt weist das Wellenlängenkonversionselement als weitere transparente Schicht ein Oxid, Nitrid oder Oxinitrid, insbesondere

Siliziumdioxid, auf. Das kann auch bedeuten, dass das

Wellenlängenkonversionselement die Schicht aus dem

keramischen Material zwischen zwei transparenten Schichten aus Siliziumdioxid aufweist.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist ein Licht

emittierendes Halbleiterbauelement einen Licht emittierenden Halbleiterchip mit einer Lichtauskoppelfläche auf, auf der mittels einer Verbindungsschicht das vorab beschriebene

Wellenlängenkonversionselement angeordnet ist. Insbesondere ist dabei die transparente Schicht auf einer dem Licht emittierenden Halbleiterchip entgegengesetzten Seite der Schicht aus dem Keramikmaterial angeordnet.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die

Verbindungsschicht einen Klebstoff, besonders bevorzugt einen Silikonklebstoff, auf oder ist daraus.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird das

Wellenlängenkonversionselement mit der Schicht aus dem

Keramikmaterial und der transparenten Schicht vorgefertigt bereitgestellt und anschließend auf dem Halbleiterchip aufgebracht. Alternativ dazu ist es auch möglich, die Schicht aus dem Keramikmaterial auf einem Halbleiterchip aufzubringen und anschließend auf der Schicht aus dem Keramikmaterial die transparente Schicht aufzubringen.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist der Licht

emittierende Halbleiterchip einen aktiven Bereich auf, der im Betrieb des Halbleiterchips Licht abstrahlen kann. Der Licht emittierende Halbleiterchip kann je nach gewünschter

abzustrahlender Wellenlänge als Halbleiterschichtenfolge auf der Basis von verschiedenen Halbleitermaterialsystemen hergestellt werden. Für eine langwellige, infrarote bis rote Strahlung ist beispielsweise eine Halbleiterschichtenfolge auf Basis von In _x Ga _y Ali- _x - _y As , für rote bis gelbe Strahlung beispielsweise eine Halbleiterschichtenfolge auf Basis von

In _x Ga _y Ali- _x - _y P und für kurzwellige sichtbare, also insbesondere im Bereich von grünem bis blauem Licht, und/oder für UV- Strahlung beispielsweise eine Halbleiterschichtenfolge auf Basis von In _x Ga _y Ali- _x - _y N geeignet, wobei jeweils 0 -S y -S 1 und 0 < y < 1 gilt.

Insbesondere kann der Licht emittierende Halbleiterchip eine Halbleiterschichtenfolge, besonders bevorzugt eine

epitaktisch gewachsene Halbleiterschichtenfolge, aufweisen oder daraus sein. Dazu kann die Halbleiterschichtenfolge mittels eines Epitaxieverfahrens, beispielsweise

metallorgansicher Gasphasenepitaxie (MOVPE) oder

Molekularstrahlepitaxie (MBE) , auf einem Aufwachssubstrat aufgewachsen und mit elektrischen Kontakten versehen werden. Durch Vereinzelung des Aufwachssubstrats mit der

aufgewachsenen Halbleiterschichtenfolge kann eine Mehrzahl von Licht emittierenden Halbleiterchips bereitgestellt werden.

Weiterhin kann die Halbleiterschichtenfolge vor dem

Vereinzeln auf ein Trägersubstrat übertragen werden und das Aufwachssubstrat kann gedünnt oder ganz entfernt werden.

Derartige Halbleiterchips, die als Substrat ein

Trägersubstrat anstelle des Aufwachssubstrats aufweisen, können auch als so genannte Dünnfilm-Halbleiterchips

bezeichnet werden. Ein Dünnfilm-Halbleiterchip zeichnet sich insbesondere durch folgende charakteristische Merkmale aus:

an einer zu dem Trägersubstrat hin gewandten ersten

Hauptfläche einer Strahlungserzeugenden

Epitaxieschichtenfolge ist eine reflektierende Schicht aufgebracht oder ausgebildet, die zumindest einen Teil der in der Epitaxieschichtenfolge erzeugten

elektromagnetischen Strahlung in diese zurückreflektiert; die Epitaxieschichtenfolge weist eine Dicke im Bereich von 20ym oder weniger, insbesondere im Bereich zwischen 4 ym und 10 ym auf; und

die Epitaxieschichtenfolge enthält mindestens eine

Halbleiterschicht mit zumindest einer Fläche, die eine

Durchmischungsstruktur aufweist, die im Idealfall zu einer annähernd ergodischen Verteilung des Lichtes in der epitaktischen Epitaxieschichtenfolge führt, d.h. sie weist ein möglichst ergodisch stochastisches

Streuverhalten auf.

Ein Dünnfilm-Halbleiterchip ist in guter Näherung ein

Lambert ' scher Oberflächenstrahler. Das Grundprinzip eines Dünnschicht-Leuchtdiodenchips ist beispielsweise in der Druckschrift I. Schnitzer et al . , Appl . Phys . Lett. 63 (16), 18. Oktober 1993, 2174 - 2176 beschrieben.

Die elektrischen Kontakte des Licht emittierenden

Halbleiterchips können auf verschiedenen Seiten der

Halbleiterschichtenfolge oder auch auf derselben Seite angeordnet sein. Beispielsweise kann der Licht emittierende Halbleiterchip einen elektrischen Kontakt in Form einer lötbaren oder klebbaren Kontaktfläche auf einer der

Halbleiterschichtenfolge gegenüber liegenden Seite des

Substrats aufweisen. Auf einer dem Substrat gegenüber liegenden Seite der Halbleiterschichtenfolge kann eine weitere Kontaktfläche, beispielsweise in Form eines so genannten Bondpads zur Kontaktierung mittels eines

Bonddrahts, ausgebildet sein. Das

Wellenlängenkonversionselement kann zur Kontaktierung des Bondpads eine entsprechende Ausnehmung oder Öffnung

aufweisen. Weiterhin kann der Halbleiterchip die elektrischen Kontaktflächen auf derselben Seite, beispielsweise als lötbare oder klebbare Kontaktflächen, aufweisen und als so genannter Flip-Chip ausgebildet sein, der mit den

Kontaktflächen auf einem elektrisch leitenden Träger, beispielsweise einer Platine, einer Leitplatte oder einem Leuchtdiodengehäuse, montierbar ist. Darüber hinaus kann ein Halbleiterchip auch zwei als Bondpads ausgebildete

Kontaktflächen auf derselben Seite der

Halbleiterschichtenfolge aufweisen . Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist der Licht

emittierende Halbleiterchip auf einem Träger angeordnet. Der Träger kann beispielsweise als Keramikträger,

Kunststoffträger, Leiterplatte, Metallkernplatine,

Leiterrahmen, Kunststoffgehäuse oder einer Kombination einer oder mehrerer dieser ausgebildet sein. Weiterhin kann der Träger beispielsweise Leiterbahnen, Kontaktflächen und elektrische Anschlussbereiche aufweisen, mittels derer der Halbleiterchip auf dem Träger und das Licht emittierende Halbleiterbauelement an eine externe Stromversorgung

angeschlossen werden können.

Es hat sich gezeigt, dass mittels des hier beschriebenen Wellenlängenkonversionselements eine Erhöhung der

Lichtauskopplung um bis zu 10 % in dem hier beschriebenen Licht emittierenden Halbleiterbauelement möglich ist. Dadurch kann auch eine Reduzierung der Erwärmung des

Halbleiterbauelements erreicht werden. Im Vergleich zu bekannten Halbleiterbauelementen, bei denen ein

Halbleiterchip mit einer LeuchtstoffSchicht in einem

Silikonverguss angeordnet ist, tritt beim hier beschriebenen Wellenlängenkonversionselement und beim hier beschriebenen Licht emittierenden Halbleiterbauelement die bei Erhöhung der Auskopplung durch den Silikonverguss beobachtete Reduktion der Leuchtdichte nicht auf, da das Licht nicht in der

Stromaufweitungsschicht neben den Halbleiterchip wandern kann .

Weitere Vorteile, vorteilhafte Ausführungsformen und

Weiterbildungen ergeben sich aus den im Folgenden in

Verbindung mit den Figuren beschriebenen

Ausführungsbeispielen .

Es zeigen:

Figur 1 eine schematische Darstellung eines Licht

emittierenden Halbleiterbauelements mit einem

Wellenlängenkonversionselement gemäß einem

Ausführungsbeispiel ,

Figur 2 eine schematische Darstellung eines Licht

emittierenden Halbleiterbauelements mit einem

Wellenlängenkonversionselement gemäß einem weiteren

Ausführungsbeispiel ,

Figur 3 ein Licht emittierendes Halbleiterbauelement mit einem Wellenlängenkonversionselement gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel und

Figur 4 ein Licht emittierendes Halbleiterbauelement mit einem Wellenlängenkonversionselement gemäß noch einem weiteren Ausführungsbeispiel.

In den Ausführungsbeispielen und Figuren können gleiche, gleichartige oder gleich wirkende Elemente jeweils mit denselben Bezugszeichen versehen sein. Die dargestellten Elemente und deren Größenverhältnisse untereinander sind nicht als maßstabsgerecht anzusehen, vielmehr können einzeln Elemente, wie zum Beispiel Schichten, Bauteile, Bauelemente und Bereiche, zur besseren Darstellbarkeit und/oder zum besseren Verständnis übertrieben groß dargestellt sein.

In Figur 1 ist ein Licht emittierendes Halbleiterbauelement 101 gezeigt, das ein Wellenlängenkonversionselement 11 gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel aufweist.

Das Wellenlängenkonversionselement 11 weist eine Schicht 1 aus einem Keramikmaterial auf, das einen keramischen

Wellenlängenkonversionsstoff aufweist. Die Schicht 1 aus dem Keramikmaterial mit dem keramischen

Wellenlängenkonversionsstoff kann insbesondere einen der oben im allgemeinen Teil genannten keramischen

Wellenlängenkonversionsstoffe aufweisen oder daraus sein. Weiterhin kann die Schicht 1 aus dem Keramikmaterial weiteres keramisches Material zusammen mit dem keramischen

Wellenlängenkonversionsstoff aufweisen .

Die Schicht 1 aus dem Keramikmaterial ist als Plättchen ausgebildet und weist eine erste Hauptoberfläche 10 auf, auf der eine transparente Schicht angeordnet ist. Die

transparente Schicht 2 weist einen geringeren Brechungsindex als die Schicht 1 aus dem Keramikmaterial auf. Insbesondere ist die transparente Schicht 2 im gezeigten

Ausführungsbeispiel aus Siliziumdioxid mit einer Dicke von etwa 225 nm. Alternativ dazu ist es auch möglich, dass die transparente Schicht 2 ein anderes Oxid, Nitrid oder

Oxinitrid mit einem Brechungsindex aufweist, der kleiner als der Brechungsindex der Schicht 1 aus dem Keramikmaterial ist.

Beispielsweise kann die Schicht aus dem Keramikmaterial einen Brechungsindex von größer oder gleich 1,8 aufweisen, während die transparente Schicht 2 einen Brechungsindex von kleiner als 1,8 aufweist .

Insbesondere ist das Wellenlängenkonversionselement 11 mittels der Verbindungsschicht 5 auf einer

Lichtauskoppelfläche 30 des Licht emittierenden

Halbleiterchips 3 angeordnet. Das

Wellenlängenkonversionselement 11 weist dabei eine Größe beziehungsweise Abmessungen auf, die im Wesentlichen den Abmessungen der Lichtauskoppelfläche 30 des Halbleiterchips 3 entsprechen. Alternativ zu der Ausführung des

Wellenlängenkonversionselements als Plättchen auf der

Lichtauskoppelfläche 30 kann das

Wellenlängenkonversionselement 11 auch in Form einer Kappe ausgebildet sein, die zusätzlich zur Lichtauskoppelfläche auch noch Seitenflächen des Halbleiterchips 3 überdecken kann .

Das Wellenlängenkonversionselement 11 ist mittels einer

Verbindungsschicht 5 auf einem Halbleiterchip 3 angeordnet.

Die Verbindungsschicht 5 ist im gezeigten Ausführungsbeispiel aus einem Silikonklebstoff.

Der Licht emittierende Halbleiterchip 3 ist aus einem

arsenidischen, phosphidischen oder bevorzugt nitridischen

Verbindungshalbleitermaterial und weist einen aktiven Bereich auf, der geeignet ist, im Betrieb Licht abzustrahlen.

Beispielsweise kann der Halbleiterchip 3 dazu ausgebildet sein, im Betrieb blaues Licht abzustrahlen, während der keramische Wellenlängenkonversionsstoff des

Wellenlängenkonversionselements 11 dazu ausgebildet ist, zumindest einen Teil des blauen Lichts in gelbes und/oder grünes und/oder rotes Licht umzuwandeln, so dass das Licht emittierende Halbleiterbauelement 101 im Betrieb mischfarbiges Licht und besonders bevorzugt weißes Licht abstrahlen kann. Der Halbleiterchip 3 ist zusammen mit dem Wellenlängenkonversionselement 11 auf einem Träger 4

angeordnet, der im gezeigten Ausführungsbeispiel als

Keramikträger mit Leiterbahnen zum Anschluss des

Halbleiterchips 3 ausgebildet ist. Alternativ dazu kann der Träger auch gemäß einer anderen oben im allgemeinen Teil beschriebenen Ausführungsform ausgebildet sein.

Im Vergleich zu keramischen Wellenlängenkonversionselementen ohne die hier beschriebene transparente Schicht 2 sowie auch im Vergleich zu Leuchtdioden, die ein Leuchtstoffplättchen auf einem Halbleiterchip unter einem Vergussmaterial

aufweisen, kann mittels des hier beschriebenen

Wellenlängenkonversionselements mit der transparenten Schicht 2 auf der Schicht 1 aus dem Keramikmaterial eine Erhöhung der Lichtauskopplung um bis zu 10 % erreicht werden, wodurch auch eine Reduktion der Bauteilerwärmung erreicht wird.

In den Figuren 2 bis 4 sind Modifikationen des in Figur 1 gezeigten Ausführungsbeispiels dargestellt.

Das in Figur 2 gezeigte Licht emittierende

Halbleiterbauelement 102 gemäß einem weiteren

Ausführungsbeispiel weist ein Wellenlängenkonversionselement 12 auf der Lichtauskoppelfläche 30 des Halbleiterchips 3 auf, das zusätzlich zu der in Verbindung mit dem

Ausführungsbeispiel der Figur 1 gezeigten transparenten

Schicht 2 auf der ersten Hauptoberfläche 10 der Schicht 1 aus dem Keramikmaterial auf der der ersten Hauptoberfläche 10 gegenüberliegenden zweiten Hauptoberfläche 10' der Schicht 1 aus dem keramischen Material eine weitere transparente Schicht 6 aufweist. Die weitere transparente Schicht 6 ist im gezeigten Ausführungsbeispiel wie die transparente Schicht 2 ausgeführt und besteht aus Siliziumdioxid mit einer Dicke von etwa 225 nm. Alternativ dazu ist es auch möglich, dass die weitere transparente Schicht verschieden zur transparenten Schicht 2 ausgebildet ist und beispielsweise eine andere Dicke oder ein anderes Material aufweist.

In Figur 3 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel für ein Licht emittierendes Bauelement 103 gezeigt, das im Vergleich zu den beiden vorherigen Ausführungsbeispielen ein

Wellenkonversionselement 13 aufweist, das eine transparente Schicht 2 aus einem Kunststoffmaterial , insbesondere einem Silikon aufweist.

Die transparente Schicht 2 aus dem Silikon wird vorgefertigt bereitgestellt und ist mittels einer KlebstoffSchicht 7, bevorzugt aus einem Silikonklebstoff, auf der ersten

Hauptoberfläche 10 der Schicht 1 aus dem Keramikmaterial aufgebracht. Insbesondere weist die transparente Schicht aus dem Kunststoffmaterial keinen Wellenlängenkonversionsstoff und keine Streupartikel beziehungsweise kein Diffusormaterial auf . In Figur 4 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel für ein Licht emittierendes Halbleiterbauelement 104 mit einem

Wellenlängenkonversionselement 14 gezeigt, das auf der

Schicht 1 aus dem Keramikmaterial eine transparente Schicht 2 aufweist, die eine der Schicht 1 aus dem Keramikmaterial abgewandte Oberfläche 20 aufweist, die linsenförmig

ausgebildet ist. Insbesondere ist im gezeigten

Ausführungsbeispiel die transparente Schicht 2 durch

Auftropfen eines Silikontropfens ausgebildet. Alternativ dazu ist es auch möglich, die transparente Schicht 2 linsenförmig beispielsweise aus einem Silikon vorzuformen und anschließend wie in Figur 3 gezeigt mittels einer

KlebstoffSchicht 7 auf der Schicht 1 aus dem Keramikmaterial aufzubringen .

Durch die linsenförmig ausgebildete Oberfläche 20 kann die transparente Schicht 2 und damit das

Wellenlängenkonversionselement 14 eine zusätzliche

Linsenwirkung haben, durch die die Abstrahlcharakteristik des Licht emittierenden Halbleiterbauelements 104 beeinflusst werden kann. Die hier gezeigten Wellenlängenkonversionselemente 11, 12, 13, 14 können jeweils vor dem Aufbringen auf den

Halbleiterchip 3 vorgefertigt sein und als jeweils Ganzes auf den Halbleiterchip 3 aufgebracht werden. Alternativ dazu ist es auch möglich, die transparente Schicht 2 erst nach dem Anordnen der Schicht 1 aus dem Keramikmaterial auf dem

Halbleiterchip 3 auf der Schicht 1 aus dem Keramikmaterial aufzubringen .

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.