[发明专利]用于在半导体层内制造具有降低了的电导率的区域的方法以及光电子半导体器件

说明书

技术领域

本专利申请要求德国专利申请102004026231.4-33的优先权，其公开内容在此被引入作为参考。

本发明涉及一种用于在导电的III-V半导体层内产生至少一个具有降低了的电导率的区域的方法和具有III-V半导体层的光电子半导体器件，所述III-V半导体层在至少一个第一区域中用ZnO层覆盖。

背景技术

在光电子半导体器件、尤其是发光二极管或者半导体激光装置的情况下往往希望引导通过半导体本体的电流有针对性地流经半导体层的各个部分区域，以便提高所述器件的效率。

例如在发射辐射的光电子器件的情况下，在电连接接触(焊盘(Bondpad))之下不注入电流，因为在活性区的位于所述连接接触之下的区域中所产生的电磁辐射在连接接触内会以比较大的部分被吸收，并且因此不能从所述器件中被耦合输出。

此外，往往还希望把所述光电子半导体器件的由电流流过的面积限制在半导体芯片的部分区域上，以便在该部分区域中达到较高的载流子密度并且由此达到所述光电子器件的较短的开关时间。

用于影响流过半导体器件的电流路径的公知方法是给电连接接触衬垫绝缘层、在半导体层的部分区域中注入质子或者对以外延方式制造的AlAs层进行选择性氧化，以便通过这种方式制造限流膜片。

然而，在具有高的横向电导率的半导体材料的情况下，用绝缘层衬垫连接接触的效果局限于接近于表面的区域，因为半导体材料的电导率本身由此不受影响。相反，利用质子注入或者AlAs层的选择性氧化的上述方法可以改变半导体层的各个部分区域的电导率。然而所述方法在技术上是比较耗费的。

发明内容

因此，本发明所基于的任务是，说明一种方法，利用所述方法可以以比较少的耗费在导电的III-V半导体层内产生具有降低了的电导率的区域，并且说明一种具有这种III-V半导体层的有利的光电子器件。

根据本发明，在用于在导电的III-V半导体层内制造至少一个具有降低了的电导率的区域的方法中，在所述半导体层的所述区域中敷设ZnO层并且接着退火。也即通过所述方法有利地在III-V半导体层内产生一个区域，其中跟III-V半导体层的一个或者多个与具有降低了的电导率的区域邻接的区域相比，电导率被降低。例如所述III-V半导体层具有电导率σ₁，并且在所述导电的III-V半导体层内产生具有跟σ₁相比降低了的电导率σ₂的区域，使得σ₁＜σ₂是适用的。

优选地，在低于150℃的温度、优选地在包含25℃在内和包含120℃在内之间的温度时，所述ZnO层被沉积在所述III-V半导体材料上。有利地借助于溅射来敷设所述ZnO层。接着的退火优选地在约为300℃至500℃的温度时进行。

为了限定应当降低半导体层的电导率的区域，例如可以借助于摄影平版术或者剥离(Lift-Off)技术对所述ZnO层进行结构化。为了改善所述ZnO层的电导率，可以优选地以高达3％的浓度用Al掺杂所述ZnO层。

本发明基于这样的认识：可以通过ZnO层的敷设和接着的退火工艺有针对性地影响III-V半导体层的电导率、尤其还影响横向电导率。尤其是表明了所述III-V半导体层的电导率的降低大大取决于敷设所述ZnO层时的温度。在低于150℃的沉积温度时，例如可能的是使III-V半导体层的电导率降低至少一个因数2、优选地至少一个因数5、并且特别优选地甚至至少一个因数10。另一方面，通过在高于150℃的温度、例如在约为250℃的温度时敷设所述ZnO层并且接着退火，至少不太强地、优选地甚至只是在可忽略的程度上微小地影响所述III-V半导体层的电导率。

所述ZnO层在退火以后可以被去除，或者也可以保留在所述半导体层上，并且例如在光电子器件内起电流扩展层的作用。

根据本发明的方法尤其适用于包含半导体材料之一In_1-x-yGa_xAl_yP(其中0≤x+y≤1、0≤x≤1、0≤y≤1)或者Al_1-xGa_xAs(其中0≤x≤1)的III-V半导体层。所述III-V半导体层优选地是p掺杂的。