[發明專利]光電子半導體芯片

無效

• 申請號: 201210107419.8
• 申請日: 2006-07-28
• 公開（公告）號: CN102664223A
• 公開（公告）日: 2012-09-12
• 發明（設計）人: 亞德里恩·阿夫拉梅斯庫;福爾克爾·黑勒;盧茨·赫佩爾;馬蒂亞斯·彼得;馬蒂亞斯·扎巴蒂爾;烏韋·施特勞斯
• 申請（專利權）人: 奧斯蘭姆奧普托半導體有限責任公司
• 主分類號: H01L33/04
• 分類號: H01L33/04;H01S5/042;H01S5/343;B82Y20/00
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 王萍;李春暉

本申請是申請日為2006年7月28日，申請號為200680027451.8、發明名稱為“光電子器件、光電子半導體芯片及其制造方法”且申請人為奧斯蘭姆奧托普半導體責任有限公司的發明專利申請的分案申請。

技術領域

本發明涉及一種光電子半導體芯片。

背景技術

出版物US?2003/0085409A1描述了一種光電子半導體芯片。

發明內容

本發明的任務是提供一種具有改進的效率的光電子半導體芯片。

根據光電子半導體芯片的至少一種實施形式，該光電子半導體芯片具有p摻雜的阻擋層，用于半導體芯片的有源區。朝生長方向看，該阻擋層設置在有源區之前。也就是說，從半導體芯片的生長襯底看，首先是用于有源區的p摻雜阻擋層，接著是有源區。p摻雜的阻擋層(限制層)由此在空間上比有源區更靠近生長襯底地設置。p摻雜的阻擋層優選是用于有源區的p阻擋層。p摻雜的阻擋層可以包括多個p摻雜的材料的單層。

根據光電子半導體芯片的至少一種實施形式，半導體芯片的有源區在生長方向上設置在p摻雜的阻擋層之后。優選地，有源區適于產生輻射。也就是說，如果電流被注入半導體芯片，則在有源區中通過載流子的復合產生電磁輻射，該電磁輻射至少部分離開半導體芯片。在此，有源區優選通過順序的層來提供。

根據光電子半導體芯片的至少一種實施形式，有源區基于六方結構的化合物半導體。

在本文的上下文中，這意味著，有源區或者有源區中的至少一個層包括六方結構的化合物半導體。也就是說，至少有源區具有六方結構的柵格結構。例如，整個光電子半導體芯片因此基于六方結構的化合物半導體。也就是說，半導體芯片的半導體材料具有六方結構的柵格結構。

六方結構的化合物半導體例如是由化學元素周期表的II和VI主族元素的二元化合物、三元化合物和/或四元化合物構成的半導體結構。例如，可以是以下化合物：ZnO、ZnMgO、CdS、ZnCdS、MgBeO。此外，六方結構的化合物半導體可以是由III主族元素與氮化物的二元化合物、三元化合物和/或四元化合物構成的半導體結構。例如，可以是以下半導體結構：BN、AlGaN、GaN、AlGaInN或者其它III-V化合物。

在此，有源區中的化合物半導體材料并非一定必須具有按照上面式子中之一的在數學上精確的組成。更準確地說，它可以具有一種或者多種摻雜材料以及附加的組成成分，它們基本上不改變材料的典型的物理特性。然而，出于簡單的原因，上面的式子僅僅包含晶格的主要組成成分，即使這些組成成分還可部分地被少量其它材料所代替。

根據光電子半導體芯片的至少一種實施形式，有源區的n摻雜的阻擋層在生長方向上設置在有源區之后。也就是說，n摻雜的阻擋層在生長方向上跟隨在有源區之后。n摻雜的阻擋層由此在空間上比有源區距生長襯底更遠。n摻雜的阻擋層優選地包括多個n摻雜材料的單層。n摻雜的阻擋層是用于有源區的阻擋層。

根據光電子半導體芯片的至少一種實施形式，半導體芯片在生長方向上具有以下順序的區域：用于有源區的p摻雜的阻擋層；適于產生電磁輻射的并基于六方結構的化合物半導體的有源區；以及用于有源區的n摻雜的阻擋層。也就是說，朝著生長方向上看，用于有源區的p阻擋層跟隨在有源區之后，用于有源區的n阻擋層又跟隨該有源區。在此，p和n阻擋層限制有源區中的載流子。優選的是，生長方向平行于半導體芯片的結晶學c軸。

根據光電子半導體芯片的至少一種實施形式，有源區基于III-V-半導體材料系In_yGa_1-x-yAl_xN，其中0≤x≤1，0≤y≤1且x+y≤1。

在本文的上下文中，這意味著，有源區或者有源區的至少一個層包括氮化物-III/V-化合物半導體材料，優選In_yGa_1-x-yAl_xN，其中0≤x≤1，0≤y≤1且x+y≤1。在此，該材料并非一定必須具有按照上面的式子的在數學上精確的組成。更準確地說，它可以具有一種或者多種摻雜材料以及附加的組成成分，它們基本上不改變In_yGa_1-x-yAl_xN材料的典型的物理特性。然而，出于簡單的原因，上面的式子僅僅包含晶格的主要組成成分，如Al，Ga，In，N，即使這些組成成分還部分可被少量其它材料所代替。