[发明专利]具有反射层的光电子半导体芯片

说明书

出版物US 7,265,392描述了一种具有含银的反射层的光电子半导体芯片。

一个要解决的任务在于提出一种光电子半导体芯片，其具有特别高的使用寿命。另一要解决的任务在于提出一种光电子半导体芯片，其可以特别简单地制造。另一要解决的任务在于提出一种特别高效的光电子半导体芯片。

本发明提出了一种光电子半导体芯片。该光电子半导体芯片例如是光发射二极管芯片。光发射二极管芯片可以是激光二极管芯片或者优选可以是发光二极管芯片。此外，可能的是，光电子半导体芯片是检测器芯片，譬如光电二极管芯片。

根据光电子半导体芯片的至少一个实施形式，该光电子半导体芯片具有第一接触部位和第二接触部位。该光电子半导体芯片可以通过这些接触部位施加以电流用于驱动该光电子半导体芯片。第一接触部位例如是半导体芯片的n接触部。第二接触部位于是为半导体芯片的p接触部。第一接触部位例如可以通过接合垫形成。第二接触部位可以通过焊接金属化来形成。

根据光电子半导体芯片的至少一个实施形式，该光电子半导体芯片包括反射层。该反射层设计为反射在光电子半导体芯片中产生的或者在光电子半导体芯片中要检测的电磁辐射。

反射层在此优选直接导电地连接到第二接触部位上。“直接导电地”在此表示：例如没有半导体材料在第二接触部位与反射层之间，而是反射层和第二接触部位直接彼此接触或者通过良好导电的材料(如金属)彼此连接。

反射层可以是镜。反射层对于在半导体芯片中产生的或者要检测的电磁辐射优选具有至少80％、优选至少90％的反射率。

反射层包含易于迁移的金属。“易于迁移的金属”表示：金属在外部电场中易于运动或扩散，运动或扩散通过外部电场来驱动。换言之，由于电场而将力作用于反射层中的金属上，这会导致金属从反射层中脱离。

例如，金属的离子于是可以沿着场线运动并且可以通过迁移到达光电子半导体芯片的区域中，离子在那里引起损伤。此外可能的是，易于迁移的金属由于在电场中的迁移运动离开半导体芯片到达例如光电子半导体芯片的壳体中，在那里其同样会造成损伤。

所引起的损伤例如可以以光电子半导体芯片的短路形式存在。此外，通过在电场中的迁移(即电子迁移)离开反射层会损伤反射层，使得其电学和光学特性受到不利影响。易于在电场中迁移的问题在此尤其是也出现在潮湿环境中。总之，金属迁移出反射层降低了光电子半导体芯片的使用寿命。

易于迁移的金属例如是银。在此情况下，于是银离子易于沿着在光电子半导体芯片中的电场线迁移。此外，可能的是，易于迁移的金属是其他金属譬如铜或者镍。

根据至少一个实施形式，反射层设置在光电子半导体芯片中，使得易于迁移的金属可以形成在第二接触部位和第一接触部位之间的迁移路径。例如，反射层直接与光电子半导体芯片的半导体本体邻接。第一接触部位和第二接触部位于是与半导体本体导电连接。由于在第二接触部位和反射层之间的导电连接，于是可以形成在第一接触部位和第二接触部位之间的半导体本体中的迁移路径。

存在迁移路径于是意味着，在光电子半导体芯片中尤其是不存在迁移阻挡或者迁移势垒，这种迁移阻挡或者迁移势垒会阻碍来自反射层的易于迁移的金属在光电子半导体芯片中的迁移。该光电子半导体芯片于是不含对于易于迁移的金属迁移出反射层的迁移势垒。省去这种迁移势垒导致可特别简单且由此成本低廉地制造的光电子半导体芯片。

根据光电子半导体芯片的至少一个实施形式，在半导体芯片上设置有如下装置，其在半导体芯片工作中形成电场，该电场抵抗金属的迁移。也就是说，在半导体芯片工作中一方面存在第一接触部位和第二接触部位之间的电场，其有利于来自反射层的金属在光电子半导体芯片中的电子迁移。上述装置在半导体芯片中抵抗该电场，该装置形成抵抗金属迁移的电场。

换言之，金属从反射层的脱离和金属在光电子半导体芯片中的迁移被防止或者至少被阻拦，其方式是尤其是半导体芯片的其中增强地发生金属迁移的关键部位通过电场来屏蔽。也就是说，在该光电子半导体芯片中，反射层并未用例如电介质或者金属阻挡物作为迁移势垒来包覆，而是通过屏蔽在半导体芯片中存在的电场或者通过相反电场来进行迁移抑制。