[发明专利]光电子半导体芯片和用于制造光电子半导体芯片的方法

说明书

一种光电子半导体芯片(100)，所述光电子半导体芯片包括：半导体层序列(1)，所述半导体层序列具有用于发射电磁辐射的有源层(10)。此外，半导体芯片(1)包括在半导体层序列(1)的背侧(12)上的两个接触元件(21，22)以及在半导体层序列(1)的与背侧(12)相对置的前侧(11)上的辐射可穿透的冷却元件(3)。在冷却元件(3)和半导体层序列(1)之间设置有含硅氧烷的转换层(4)。接触元件(21，22)用于电接触半导体芯片(100)并且在半导体芯片(100)的未安装的状态下露出。冷却元件(3)与半导体层序列(1)的生长衬底不同并且具有至少0.7W/(m·K)的热导率。

技术领域

提出一种光电子半导体芯片。此外提出一种用于制造光电子半导体芯片的方法。

发明内容

要实现的目的在于，提出一种具有有效的散热的光电子半导体芯片。另一要实现的目的在于，提出一种用于制造这种半导体芯片的方法。

所述目的通过独立权利要求的方法的主题来实现。有利的设计方案和改进方案是从属权利要求的主题。

根据至少一个实施方式，光电子半导体芯片包括具有用于产生电磁辐射的有源层的半导体层序列。半导体层序列例如基于III-V族化合物半导体材料。半导体材料例如是氮化物化合物半导体材料，如Al_nIn_1-n-mGa_mN，或者是磷化物化合物半导体材料，如Al_nIn_1-n-mGa_mP，或者是砷化物化合物半导体材料，如Al_nIn_1-n-mGa_mAs或者Al_nIn_1-n-mGa_mAsP，其中分别有0≤n≤1，0≤m≤1并且m+n≤1。在此，半导体层序列可以具有掺杂材料以及附加的组成部分。为了简单，然而仅给出半导体层序列的晶格的主要组成部分，即Al、As、Ga、In、N或P，即使这些主要组成部分可以部分地由少量其他材料替代和/或补充也如此。优选地，半导体层序列基于AlInGaN。

半导体层序列的有源层尤其包含至少一个pn结和/或至少一个量子阱结构并且例如可以在常规运行中产生在蓝色或绿色或红色的光谱范围内或在UV范围内的电磁辐射。优选地，半导体芯片包括一个，尤其刚好一个连通的有源层。

根据至少一个实施方式，半导体芯片包括在半导体层序列的背侧上的两个或更多个接触元件。接触元件尤其金属地构成。例如，接触元件包括银、铜、镍、金、钛、钯或由这些材料之一或这些材料的混合物构成。

根据至少一个实施方式，半导体芯片包括在半导体层序列的与背侧相对置的前侧上的辐射可穿透的冷却元件。冷却元件例如在半导体层序列的俯视图中完全地遮盖，即覆盖半导体层序列的整个前侧。优选地，冷却元件仅覆盖半导体层序列的前侧。

冷却元件对于由有源层产生的电磁辐射可以是透明的，即图像可透过的或视线可透过的，或者是半透明的。换言之，冷却元件可以是透视的或乳白色浑浊的。

特别优选地，冷却元件对于如下电磁辐射是透明的或半透明的，所述电磁辐射从有源层的方向射到冷却元件上。所述辐射可以是直接由有源层产生的初级辐射和/或通过转换由初级辐射产生的次级辐射。冷却元件的透明度对于来自有源层的方向的辐射而言例如为至少80％或至少90％或至少95％或至少99％。

冷却元件可以具有含有两个基本上平行的主侧的薄板的形式，其中主侧于是基本上平行于半导体层序列的前侧伸展。冷却元件然而也可以在背离半导体层序列的侧上具有弯曲的主侧。在此情况下，冷却元件例如构成为透镜。冷却元件还可以一件式地构成或者由多个不同的单层构造。优选地，冷却元件的材料组成然而在冷却元件的整个体积之上是均匀的。

前侧和/或背侧例如直接邻接于半导体层序列。尤其前侧和/或背侧由半导体层序列的半导体材料形成。前侧和背侧基本上彼此平行地且与有源层平行地伸展。