[發(fā)明專利]光電半導(dǎo)體芯片和用于制造光電半導(dǎo)體芯片的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610086311.3
• 申請日: 2010-12-23
• 公開（公告）號: CN105655356B
• 公開（公告）日: 2019-03-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 賴納·布滕戴奇;亞歷山大·沃爾特;馬蒂亞斯·彼得;托比亞斯·邁耶;瀧哲也;胡貝特·邁瓦爾德
• 申請（專利權(quán)）人: 歐司朗光電半導(dǎo)體有限公司
• 主分類號: H01L27/12
• 分類號: H01L27/12;H01L21/77
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 丁永凡;周濤

本發(fā)明涉及光電半導(dǎo)體芯片和用于制造光電半導(dǎo)體芯片的方法。該光電半導(dǎo)體芯片(100)具有：第一半導(dǎo)體層序列(1)，所述第一半導(dǎo)體層序列包括多個V形缺陷(11)；和第二半導(dǎo)體層序列(2)，所述第二半導(dǎo)體層序列包括有源區(qū)(12)，其中所述第一半導(dǎo)體層序列(1)和所述第二半導(dǎo)體層序列(2)基于氮化物?化合物半導(dǎo)體材料，所述第一半導(dǎo)體層序列(1)在生長方向上位于所述第二半導(dǎo)體層序列(2)之前，所述V形缺陷(11)形成對所述有源區(qū)(12)的靜電放電保護，所述V形缺陷中的大部分具有同種的電學(xué)性質(zhì)，尤其同種的擊穿特性，所述V形缺陷中的至少75％具有相似的尺寸，以及所述V形缺陷的密度至少為10⁸/cm²。

本發(fā)明申請是于申請日為2010年12月23日提交的、申請?zhí)枮?01080060293.2(國際申請?zhí)枮镻CT/EP2010/070658)以及發(fā)明名稱為“光電半導(dǎo)體芯片和用于制造光電半導(dǎo)體芯片的方法”的發(fā)明專利申請的分案申請。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明說明了一種光電半導(dǎo)體芯片。

發(fā)明內(nèi)容

要解決的任務(wù)在于，提出一種光電半導(dǎo)體芯片，所述光電半導(dǎo)體芯片特別穩(wěn)定地防靜電放電，即所謂的ESD(靜電放電)電壓脈沖。另一任務(wù)是提出一種用于制造這樣的光電半導(dǎo)體芯片的方法。

光電半導(dǎo)體芯片是接收輻射或發(fā)射輻射的光電半導(dǎo)體芯片。光電半導(dǎo)體芯片例如是在工作時發(fā)射綠光和/或藍光的發(fā)光二極管芯片。

根據(jù)光電半導(dǎo)體芯片的至少一個實施方式，所述光電半導(dǎo)體芯片具有包括多個微型二極管的第一半導(dǎo)體層序列。在此，半導(dǎo)體層序列理解為半導(dǎo)體層的順序。在極端情況下，半導(dǎo)體層序列能夠包括唯一的半導(dǎo)體層。半導(dǎo)體層的特征尤其在于，層內(nèi)的材料組成不改變或幾乎不改變，和/或由層形成的區(qū)域在半導(dǎo)體芯片中執(zhí)行一定的功能。在此，半導(dǎo)體層能夠包括半導(dǎo)體材料的多個單層。

微型二極管是半導(dǎo)體層序列中的pn結(jié)，所述pn結(jié)具有對于半導(dǎo)體二極管而言典型的電流電壓特性曲線。在光電半導(dǎo)體芯片工作時在微型二極管的區(qū)域中優(yōu)選不發(fā)生載流子的輻射復(fù)合。也就是說，微型二極管不用于產(chǎn)生電磁輻射，至少不用于在可見區(qū)域中產(chǎn)生電磁輻射。

微型二極管在其截止方向上具有擊穿電壓。在此，微型二極管優(yōu)選構(gòu)成為，使得在超過擊穿電壓時，微型二極管至少在流過微型二極管的電流的電流強度的一定范圍中不被損壞。

此外，所述微型二極管在導(dǎo)通方向上具有啟動電壓，從所述啟動電壓起電流能夠流過所述微型二極管。

第一半導(dǎo)體層序列包括微型二極管，在此意味著微型二極管中的至少一部分設(shè)置在第一半導(dǎo)體層序列中。例如，能夠分別將微型二極管的n側(cè)或p側(cè)設(shè)置在第一半導(dǎo)體層序列中。然后，微型二極管的剩余部分能夠設(shè)置在其他層或其他層序列中。根據(jù)光電半導(dǎo)體芯片的至少一個實施方式，光電半導(dǎo)體芯片具有包含有源區(qū)的第二半導(dǎo)體層序列。在此，在光電半導(dǎo)體芯片工作時，所述有源區(qū)用于產(chǎn)生或探測電磁輻射。也就是說，在所述有源區(qū)中發(fā)生載流子的輻射復(fù)合，在所述輻射復(fù)合時能夠產(chǎn)生可見光。為此，所述有源區(qū)例如包括至少一個多量子阱結(jié)構(gòu)。

在這種情況下，名稱量子阱結(jié)構(gòu)不表示關(guān)于維度量化的含義。因此，此外，所述量子阱結(jié)構(gòu)包括量子槽、量子線、量子點和上述結(jié)構(gòu)的每個組合。在文獻WO 01/39282、US 5,831,277、US 6,172,382B1和US5,684,309中說明了用于多量子阱結(jié)構(gòu)的示例，所述文獻的公開內(nèi)容在此通過參引的方式并入本文。

在此，當(dāng)有源區(qū)的至少一部分，例如n側(cè)或p側(cè)設(shè)置在第二半導(dǎo)體層序列中時，那么有源區(qū)設(shè)置在第二半導(dǎo)體層序列中。例如，多量子阱結(jié)構(gòu)完全地設(shè)置在第二半導(dǎo)體層序列中。

根據(jù)光電半導(dǎo)體芯片的至少一個實施方式，第一半導(dǎo)體層序列和第二半導(dǎo)體層序列基于氮化物-化合物半導(dǎo)體材料。