[發(fā)明專利]用于制造光電子半導(dǎo)體構(gòu)件的方法和光電子半導(dǎo)體激光器

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201280053838.6
• 申請(qǐng)日: 2012-09-19
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103918142A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-07-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 克里斯托夫·艾克勒;森克·陶茨
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 歐司朗光電半導(dǎo)體有限公司
• 主分類號(hào): H01S5/028
• 分類號(hào): H01S5/028
• 代理公司: 北京集佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 丁永凡;李德山

技術(shù)領(lǐng)域

提出一種用于制造光電子半導(dǎo)體構(gòu)件的方法。此外，提出一種光電子半導(dǎo)體激光器。

發(fā)明內(nèi)容

要實(shí)現(xiàn)的目的在于，提出一種光電子半導(dǎo)體激光器，其中抑制襯底模式。

根據(jù)方法的至少一個(gè)實(shí)施形式，所述方法包括在生長(zhǎng)襯底上外延地生長(zhǎng)具有至少一個(gè)有源層的半導(dǎo)體層序列的步驟。生長(zhǎng)襯底能夠?yàn)橥该鞯摹⑤椛淇纱┩傅囊r底，如GaN襯底。半導(dǎo)體層序列尤其例如借助于金屬有機(jī)氣相外延、簡(jiǎn)稱MOVPE來(lái)外延地生長(zhǎng)。

半導(dǎo)體層序列優(yōu)選基于III-V族化合物半導(dǎo)體材料。半導(dǎo)體材料例如是氮化物化合物半導(dǎo)體材料如Al_nIn_1-n-mGa_mN或也是磷化物化合物半導(dǎo)體材料如Al_nIn_1-n-mGa_mP或者也為砷化物化合物半導(dǎo)體材料如Al_nIn_1-n-mGa_mAs，其中分別有0≤n≤1，0≤m≤1并且n+m≤1。在此，半導(dǎo)體層序列能夠具有摻雜物以及附加的組成成分。然而，為了簡(jiǎn)單性僅說(shuō)明半導(dǎo)體層序列的晶格的主要組成成分，即Al、As、Ga、In、N或P，即使這些主要組成成分能夠部分地由少量的其他物質(zhì)替代和/或補(bǔ)充時(shí)也如此。

半導(dǎo)體層序列包括至少一個(gè)有源層，所述有源層構(gòu)建成用于產(chǎn)生電磁輻射。有源層尤其包含至少一個(gè)pn結(jié)和/或優(yōu)選一個(gè)或多個(gè)量子阱結(jié)構(gòu)。由有源層在運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的輻射尤其位于在380nm和550nm之間或在420nm和540nm之間的光譜范圍中，其中包括邊界值。

根據(jù)方法的至少一個(gè)實(shí)施形式，在半導(dǎo)體層序列上以及在生長(zhǎng)襯底上成形正面小平面。正面小平面的成形優(yōu)選在外延地生長(zhǎng)半導(dǎo)體層序列之后進(jìn)行。小平面尤其通過(guò)分割上面施加有半導(dǎo)體層序列的生長(zhǎng)襯底來(lái)產(chǎn)生，例如借助于割裂。同樣可行的是，通過(guò)刻蝕產(chǎn)生小平面。此外，在生長(zhǎng)襯底上和/或在半導(dǎo)體層序列上能夠形成凸出部。

根據(jù)方法的至少一個(gè)實(shí)施形式，正面小平面構(gòu)建為用于在制成的半導(dǎo)體構(gòu)件中產(chǎn)生的輻射的主要光出射側(cè)。例如，正面小平面作為唯一側(cè)構(gòu)建成用于從光電子半導(dǎo)體構(gòu)件為應(yīng)用提供輻射。正面小平面優(yōu)選為光滑的、平坦的面。正面小平面的平均粗糙度例如為最高100nm或最高50nm。

根據(jù)至少一個(gè)實(shí)施形式，該方法具有用阻光層對(duì)正面小平面的一部分進(jìn)行覆層的步驟。阻光層構(gòu)建成用于阻擋在制成的半導(dǎo)體構(gòu)件中產(chǎn)生的輻射的一部分。換言之，阻光層對(duì)于在半導(dǎo)體層序列中在有源層中產(chǎn)生的輻射的至少一部分而言是不可穿透的。在有源層中產(chǎn)生的輻射穿過(guò)阻光層的透射率優(yōu)選為最高80％或最高10％或最高1％或最高0.2％。可行的是，阻光層對(duì)于在半導(dǎo)體構(gòu)件運(yùn)行時(shí)在有源層中產(chǎn)生的輻射而言是完全不可穿透的。

根據(jù)方法的至少一個(gè)實(shí)施形式，借助定向的覆層方法來(lái)產(chǎn)生阻光層。定向的表示：從特定的方向或狹窄限定的方向范圍中將形成阻光層的材料施加到正面小平面上。覆層方法例如為分子束外延(簡(jiǎn)稱為MBE)或?yàn)檎翦儭Ｍ瑯拥兀矊臃椒軌蛲ㄟ^(guò)離子束沉積(英語(yǔ)為IonBeam?Deposition或簡(jiǎn)稱為IBD)或通過(guò)濺鍍來(lái)實(shí)現(xiàn)。

與此相反，非定向的覆層方法是下述覆層方法，在所述覆層方法中，與要覆層的面的定向無(wú)關(guān)地用材料進(jìn)行覆層。不出現(xiàn)或僅出現(xiàn)相對(duì)小的方向選擇性的這種覆層方法例如是CVD、MOVPE或原子層沉積(簡(jiǎn)稱為ALD)。

根據(jù)方法的至少一個(gè)實(shí)施形式，以結(jié)構(gòu)化的方式施加阻光層。這就是說(shuō)，阻光層沒(méi)有完全地覆蓋正面小平面并且光出射側(cè)的一部分目的明確沒(méi)有用阻光層覆層。

根據(jù)方法的至少一個(gè)實(shí)施形式，借助于遮蔽對(duì)阻光層結(jié)構(gòu)化。遮蔽能夠表示：從覆層方向觀察，并不是整個(gè)正面小平面都是不可自由接近的。

根據(jù)方法的至少一個(gè)實(shí)施形式，在用阻光層覆層時(shí)通過(guò)生長(zhǎng)襯底來(lái)遮蔽，在所述生長(zhǎng)襯底上生長(zhǎng)半導(dǎo)體層序列。同樣可行的是，通過(guò)遮光條來(lái)進(jìn)行遮蔽，所述遮光條設(shè)置在生長(zhǎng)襯底上和/或其旁邊。此外，在遮光條上沒(méi)有沉積具有有源層的半導(dǎo)體層序列。特別地，從遮光條中不產(chǎn)生光電子半導(dǎo)體構(gòu)件。

在方法的至少一個(gè)實(shí)施形式中，所述方法構(gòu)建成用于制造光電子半導(dǎo)體構(gòu)件，并且至少包括優(yōu)選以所提出的順序的下述步驟：

-在生長(zhǎng)襯底上外延地生長(zhǎng)具有至少一個(gè)有源層的半導(dǎo)體層序列，

-在半導(dǎo)體層序列和生長(zhǎng)襯底上成形正面小平面，其中正面小平面優(yōu)選構(gòu)建為用于在制成的半導(dǎo)體構(gòu)件中產(chǎn)生的輻射的主要光出射側(cè)，

-借助用于在制成的半導(dǎo)體構(gòu)件中產(chǎn)生的輻射的阻光層對(duì)正面小平面的一部分覆層，并且制成半導(dǎo)體構(gòu)件。