[发明专利]发光二极管芯片和用于制造发光二极管芯片的方法

说明书

提出一种发光二极管芯片。该发光二极管芯片包括：‑外延的半导体层序列(1)，所述半导体层序列具有有源区(2)，所述有源区在运行中产生电磁辐射(S)；以及‑钝化层(3)，所述钝化层包括氧化镁和氮化镁，其中钝化层(3)施加在半导体层序列(1)的侧面(1c)上并且钝化层(3)至少覆盖有源区(2)。

技术领域

提出一种发光二极管芯片和一种用于制造发光二极管芯片的方法。

本申请要求2017年6月12日的德国专利申请102017112875.1的优先权，其所有内容通过引用全面结合于此。

背景技术

发光二极管芯片，尤其基于InGaAlP的发光二极管芯片通常由于在产生辐射的有源区中在被刻蚀的侧面处载流子的不发射辐射的复合而具有低效率。

发明内容

本申请的目的是，提出一种发光二极管芯片，所述发光二极管芯片具有相对于现有技术提高的效率。此外，本申请的任务是，提出一种用于制造这种发光二极管芯片的方法。

该目的通过一种发光二极管芯片以及通过一种用于制造这种发光二极管芯片的方法来实现。

发光二极管芯片和方法的有利的实施方式以及改进方案是下面的描述的主题。

提出一种发光二极管芯片。发光二极管芯片包括外延的半导体层序列，所述半导体层序列具有有源区，所述有源区在发光二极管芯片运行中产生电磁辐射。

根据至少一个实施方式，发光二极管芯片包括钝化层，所述钝化层包括氧化镁和氮化镁或者由其构成。钝化层施加在半导体层序列的侧面上，并且至少将外延的半导体层序列的有源区侧向地覆盖。

根据至少一个实施方式，钝化层包括MgO和Mg₃N₂或者由其构成。

此外可能的是，钝化层整面地在外延的半导体层序列的侧面之上延伸。替选地或附加地，钝化层也可以至少部分地设置在第一主面、尤其外延的半导体层序列或发光二极管芯片的光出射面上。

根据至少一个实施方式，钝化层与外延的半导体层序列的半导体化合物材料直接接触地设置。换言之，钝化层与外延的半导体层序列优选具有共同的边界面。

根据至少一个实施方式，外延的半导体层序列的侧面通过刻蚀产生。

发明人已确定，在侧面或侧边缘处，尤其在外延的半导体层序列的有源区的被刻蚀的侧面处，增多地发生载流子、即电子和空穴的不发射辐射的复合。尤其在外延的半导体层序列的侧面处，因晶体结构的干扰从而自由价或键合部位引起的不饱和的状态通过氧结合而饱和。换言之，半导体复合材料在半导体层序列的侧面的区域中氧化。由此，在带隙中形成中间状态，即在价带和导带之间，所述中间状态引起载流子不发射辐射的复合。由此，这些载流子不再可用于产生电磁辐射，这导致辐射降低从而发光二极管芯片的效率降低。本申请的构思是，在外延的半导体层序列的侧面处，尤其在有源区的区域中，用其他键来替代半导体化合物材料的氧键，以便避免或减少在带隙中的通过氧结合造成的中间状态。为此，将包括氮化镁或由氮化镁构成的层施加到半导体层序列的侧面上，并且所述层侧向地且完全地至少覆盖外延的半导体层序列的有源区。由于镁与在半导体化合物材料中包含的元素相比具有对氧更高的亲和力，所以发生氧和氮的交换并且在与外延的半导体层序列的边界面处替代半导体化合物材料与氧的键合而构成与氮的键合。同时，在包括氮化镁的层中形成氧化镁并且得到钝化层，所述钝化层包括氮化镁和氧化镁或者由其构成。换言之，在外延的半导体层序列和包括氮化镁或由其构成的层的边界面处发生外延的半导体层序列的半导体化合物材料的氮化。有利地，这样能够避免或极大地减小在有源区的区域中在半导体层序列的侧面处在带隙中的中间状态，由此提高在有源区中载流子的发射辐射的复合，从而提高发光二极管芯片的效率。尤其是，当发光二极管芯片具有小的横向扩展时，可记录极大的效率提高。优选地，发光二极管芯片具有不超过500μm、特别优选100μm的边长。