(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
支持体（５）と、半導体層列を含む半導体本体（２）と、第１のコンタクト（３５）と、第２のコンタクト（３６）とを有する、放射を放出する半導体チップ（１）において、
・前記半導体層列は、放射を生成するために設けられた活性領域（２０）を有し、該活性領域（２０）は第１の半導体層（２１）と第２の半導体層（２２）との間に配置されており、
・前記支持体（５）は、前記半導体本体（２）に対向する主面（５１）を有し、
・前記半導体本体（２）の半導体層列の成長に使用される成長基板は除去されており、前記支持体（５）が該半導体本体を機械的に安定化し、
・前記第１の半導体層（２１）は、前記支持体（５）の主面（５１）と、前記活性領域（２０）との間に配置されており、前記第１のコンタクト（３５）によって電気的にコンタクトできるように設けられており、
・前記第２の半導体層（２２）は、前記第２のコンタクト（３６）によって電気的にコンタクトできるように設けられており、
・前記第１のコンタクト（３５）と前記第２のコンタクト（３６）との間において前記支持体（５）を貫通する電流路に保護ダイオード（４）が形成されている
ことを特徴とする、発光半導体チップ。
【請求項２】
前記保護ダイオード（４）は、前記第１のコンタクト（３５）と前記支持体（５）との間に形成されたショットキーダイオードである、請求項１記載の発光半導体チップ。
【請求項３】
前記保護ダイオード（４）は、前記主面（５１）によって形成された金属‐半導体接合部によって形成されている、請求項１または２記載の発光半導体チップ。
【請求項４】
前記半導体本体（２）は前記支持体（５）に素材結合されている、請求項１から３までのいずれか１項記載の発光半導体チップ。
【請求項５】
前記第１のコンタクト（３５）は前記支持体（５）の主面（５１）に配置されている、請求項１から４までのいずれか１項記載の発光半導体チップ。
【請求項６】
前記支持体（５）は、前記主面（５１）と対向する別の主面（５２）をさらに有し、
前記第１のコンタクト（３５）は、前記支持体（５）の主面（５１）に配置され、前記第２のコンタクト（３６）は、前記支持体（５）の前記主面（５１）と対向する別の主面（５２）に配置されている、請求項１から５までのいずれか１項記載の発光半導体チップ。
【請求項７】
前記半導体本体（２）と前記支持体（５）との間に第１の接続層（３１）が配置されており、
前記第１の半導体層（２１）は前記第１の接続層（３１）に導電接続されている、請求項１から６までのいずれか１項記載の発光半導体チップ。
【請求項８】
前記第１の接続層（３１）は注入層（３１０）と接合層（３１１）とを有し、
前記注入層（３１０）は前記半導体本体（２）に接し、前記接合層（３１１）は前記支持体（５）に接する、請求項７記載の発光半導体チップ。
【請求項９】
前記保護ダイオード（４）は前記接合層（３１１）によって形成されている、請求項８記載の発光半導体チップ。
【請求項１０】
前記半導体本体（２）は、前記活性領域（２０）を貫通する少なくとも１つの溝穴（２５）を有し、
前記溝穴（２５）は、前記第２の半導体層（２２）の電気的コンタクトを行うように設けられている、請求項１から９までのいずれか１項記載の発光半導体チップ。
【請求項１１】
前記第２の半導体層（２２）は、前記溝穴（２５）を通って延在する第２の接続層（３２）に導電接続されている、請求項１０記載の発光半導体チップ。
【請求項１２】
前記第２の接続層（３２）の一部は、前記第１の接続層（３１）と前記支持体（５）との間に形成されている、請求項７から９までのいずれか１項を引用する請求項１１記載の発光半導体チップ。
【請求項１３】
当該発光半導体チップ（１）を上から見た場合、前記保護ダイオード（４）は前記第１のコンタクト（３５）と重なる、請求項１から１２までのいずれか１項記載の発光半導体チップ。
【請求項１４】
前記支持体（５）は半導体材料を含有する、請求項１から１３までのいずれか１項記載の半導体チップ。
【請求項１５】
前記半導体本体（２）と前記支持体（５）との間に第１の接続層（３１）が配置されており、前記第１の半導体層（２１）と該第１の接続層（３１）とが導電接続されており、  前記半導体本体（２）は、前記第２の半導体層（２２）の電気的コンタクトのために前記活性領域（２０）を貫通するように設けられた少なくとも１つの溝穴（２５）を有し、
前記第２の接続層（３２）が前記溝穴（２５）を貫通して、前記第２の半導体層（２２）と該第２の接続層（３２）とが導電接続されており、
前記第２の接続層（３２）の一部は、前記第１の接続層（３１）と前記支持体（５）との間に形成されている、請求項１記載の半導体チップ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放射を生成する発光半導体チップに関する。
【０００２】
発光ダイオード等の放射を生成する半導体チップでは、静電放電によって該発光半導体チップが損傷したり、破壊するにまで至る可能性がある。このような損傷を回避するために、半導体チップに付加的なダイオードを並列接続することがある。このダイオードの順方向は、放射を生成する半導体チップの順方向に対して逆並列に設けられる。したがって、半導体チップの実装時にはこの半導体チップに付加的なダイオードが設けられるが、このことは、大きい実装手間と、高い製造コストと、所要スペースの拡大との原因となる。
【０００３】
本発明の課題は、静電放電に対する脆弱さが低減した放射を生成する半導体チップを提供することである。
【０００４】
この課題は、請求項１記載の放射を生成する半導体チップによって解決される。従属請求項に、本発明の発光半導体チップの別の実施形態および利点が記載されている。
【０００５】
１つの実施形態によれば、放射を生成する半導体チップは支持体と、半導体層列を含む半導体本体と、第１のコンタクトと第２のコンタクトとを有する。前記半導体層列は、放射を生成するために設けられた活性領域と、第１の半導体層と第２の半導体層とを有する。前記活性領域は、前記第１の半導体層と前記第２の半導体層との間に配置されている。前記支持体は、前記半導体本体に対向する主面を有する。前記第１の半導体層は、前記支持体の主面に対向する前記活性領域の面に配置されており、前記第１のコンタクトによって電気的にコンタクトできるように設けられている。前記第２の半導体層は前記第２のコンタクトによって電気的にコンタクトできるように設けられている。前記第１のコンタクトと前記第２のコンタクトとの間において前記支持体を貫通する電流路に保護ダイオードが形成されている。
【０００６】
前記保護ダイオードはこの実施形態では半導体チップに組み込まれている。このような保護ダイオードを介して、とりわけ、たとえば半導体チップの阻止方向に該半導体チップに印加される不所望の電圧を流すことができる。この保護ダイオードはとりわけ、半導体チップが静電放電によって損傷するのを防止するＥＳＤ（静電放電）ダイオードの機能を果たすことができる。このようにして、半導体チップが損傷する危険性を低減することができる。半導体チップの外部に配置され該半導体チップに電気的に接続される付加的な保護ダイオードを省略することができる。
【０００７】
好適には、半導体チップは前記第１のコンタクトと前記第２のコンタクトとの間に、前記保護ダイオードを含む電流路の他に付加的に注入路を有する。この注入路は半導体チップを貫通し、とりわけ活性領域を貫通する。
【０００８】
有利な実施形態では、保護ダイオードが形成された電流路は半導体本体の外部に延在する。換言すると、前記保護ダイオードを介して前記コンタクト間を流れる電荷担体は、前記半導体本体を通らない。
【０００９】
好適には、前記半導体本体の第１の半導体層の導電型と第２の半導体層の導電型とは異なる。たとえば、前記第１の半導体層をｐ型に形成し、前記第２の半導体層をｎ型に形成するか、または、前記第１の半導体層をｎ型に形成し、前記第２の半導体層をｐ型に形成することができる。
【００１０】
このようにして、前記活性領域が形成されたダイオード構造部を簡単に実現することができる。
【００１１】
有利には、半導体本体のダイオード構造部の順方向と前記保護ダイオードの順方向とは逆並列に設けられる。前記第１のコンタクトと前記第２のコンタクトとの間において前記ダイオード構造部に順方向で動作電圧が印加されると、活性領域の種々の側から該活性領域に電荷担体が注入される。この活性領域において、電荷担体は再結合して放射を放出することができる。
【００１２】
この場合、半導体チップの動作電圧で阻止方向に動作する保護ダイオードには、電流が流れないか、または少なくとも実質的に流れない。それに対し、阻止方向に前記ダイオード構造部に印加された電圧は、たとえば静電荷電により、保護ダイオードを介して流れることができる。このようにして、半導体チップの光電特性を実質的に阻害することなく、半導体本体を、半導体チップに組み込まれた保護ダイオードによって保護することができる。
【００１３】
別の有利な実施形態においては、保護ダイオードは支持体を使用して形成される。とりわけ、保護ダイオードを半導体本体の外部に形成することができる。したがって、前記半導体本体はもっぱら放射を生成するためだけに設けることができる。保護ダイオードを半導体チップに組み込む際には、半導体チップの基面が同じである場合に放射生成に使用できる活性領域の面積を維持できるように、保護ダイオードを半導体チップに組み込むことができる。
【００１４】
１つの有利な実施形態では、半導体本体は支持体に素材結合によって結合される。支持体はとりわけ、半導体本体の半導体層列のための成長基板と異なる。
【００１５】
素材結合の場合、有利には予め製造されている結合される両者が、原子力および／または分子力によって結合される。素材結合はたとえば、接着層またははんだ層等の結合層によって行うことができる。通常、このような結合の分離には、結合層および／または結合される両者のうち少なくとも１つの破壊が伴う。
【００１６】
有利には、支持体は垂直方向に、すなわち前記半導体本体の半導体層の主延在平面に対して垂直に、主面と別の主面との間に延在する。支持体の主面は有利には平坦に形成されている。このようにして、半導体本体と支持体とを高い信頼性で簡単に固定することができる。さらに、前記別の主面も有利には平坦に形成される。このようにして、半導体チップをこの別の主面の側で簡単に実装することができ、たとえばケーシングや端子台に実装することができる。
【００１７】
前記支持体はさらに有利には、半導体材料を含むか、または半導体材料から成る。とりわけ、シリコンが特に適していることが判明している。たとえばゲルマニウムまたは砒化ガリウム等の別の半導体材料を支持体用の材料として使用することもできる。
【００１８】
別の有利な実施形態では、支持体には少なくとも局所的にドーピングされている。このようにして、保護ダイオードを支持体によって形成するのを簡略化することができる。
【００１９】
別の有利な実施形態では、前記第１のコンタクトは前記支持体の主面に配置される。第１のコンタクトを横方向に、すなわち半導体本体の半導体層の主延在方向に沿った方向に、活性領域から離隔することができる。さらに、前記第１の半導体層と、該第１の半導体層に設けられた第１のコンタクトとを、支持体の同じ面に配置することができる。
【００２０】
有利な実施形態において、半導体本体と支持体との間に第１の接続層が配置されている。好適には、前記第１の半導体層は前記第１の接続層に導電接続されている。有利には前記第１の接続層と前記第１の半導体層との間にオームコンタクトが形成される。すなわち、このオームコンタクトの電流‐電圧特性曲線は線形であるか、または少なくとも近似的に線形である。
【００２１】
別の有利な実施形態では、半導体本体は少なくとも１つの溝穴を有し、該溝穴は活性領域を貫通し、第２の半導体層の電気的コンタクトを行うために設けられている。とりわけこの溝穴は、支持体の側から活性領域を貫通することができる。
【００２２】
１つの有利な実施形態では、前記第２の半導体層は第２の接続層に導電接続されており、該第２の接続層は前記溝穴に通されている。
【００２３】
このような溝穴によって前記第２の半導体層は、支持体に対向する前記活性領域の側から電気的にコンタクトすることができる。
【００２４】
支持体と反対側の活性領域の面に形成された半導体チップの放射出射面に、半導体本体に対する外部の電気的コンタクトが設けられないようにすることができる。このようにして、放射出射面が放射非透過性のコンタクトによって遮られるのを回避することができ、前記第１の半導体層および前記第２の半導体層を、前記支持体に対向する前記活性領域の側から電気的に接続することができる。
【００２５】
有利な実施形態では、前記第２の接続層は局所的に、前記第１の接続層と支持体との間に形成される。有利には、前記第１の接続層と前記第２の接続層との間に絶縁層が設けられる。
【００２６】
別の有利な実施形態では、前記結合層は前記第２の接続層と前記支持体との間に配置される。
【００２７】
有利には、前記結合層は支持体を局所的にのみ被覆する。とりわけ、保護ダイオードが形成された支持体の主面の領域の少なくとも一部に、結合層が設けられないようにする。
【００２８】
有利な実施形態では、第１のコンタクトおよび第２のコンタクトは支持体の対向する両面に配置される。この場合、保護ダイオードが形成された電流路は垂直方向に、支持体を貫通することができる。
【００２９】
とりわけ、前記第２のコンタクトを、前記半導体本体と反対側の前記支持体の面に配置し、さらに、放射生成半導体チップをたとえばケーシングボディや端子台に実装するために設けることができる。
【００３０】
別の有利な実施形態では、前記保護ダイオードはショットキーダイオードとして形成される。ショットキーダイオードはとりわけ、金属と半導体との接合によって形成することができ、この接合部の電流‐電圧特性曲線はオーム特性と異なる。
【００３１】
さらに有利なのは、前記第１のコンタクトと支持体との間に前記保護ダイオードが形成されることである。とりわけ前記保護ダイオードは、金属と半導体との接合によって形成し、前記支持体の主面が該接合部を成すように形成することができる。すなわち、前記支持体の主面を局所的に、金属半導体接合部の界面として使用することができる。
【００３２】
別の有利な実施形態では、前記第１の接続層は注入層を含み、該注入層は半導体本体に接し、とりわけ前記第１の半導体層に接する。前記注入層は有利には、前記半導体本体との間にオームコンタクトを形成するように設けられる。注入層を多層に構成することもできる。
【００３３】
さらに有利には、前記注入層、または該注入層の少なくとも前記半導体本体に接する１つの部分層が、前記活性領域において生成された放射に対して高い反射性を有する。このようにして、活性領域で生成され支持体の方向に放射された放射を、放射出射面へ偏向することができ、放射が支持体に吸収されるおそれを回避することができる。たとえば、可視スペクトル領域および紫外線スペクトル領域にある光に対して高い反射率を有する材料として、とりわけ銀、アルミニウムまたはロジウムが適しており、赤色スペクトル領域および赤外線スペクトル領域にある光に対して高い反射率を有する材料としてとりわけ金が適している。
【００３４】
さらに有利には、第１の接続層は、支持体に接する接合層を有する。
【００３５】
有利な実施形態では、保護ダイオードは第１の接続層を使用して形成され、とりわけ前記接合層を使用して形成される。とりわけ、前記第１の接続層は支持体とともにショットキーコンタクトを形成することができる。
【００３６】
すなわち、第１の接続層が半導体本体との間に、とりわけ第１の半導体層との間にオームコンタクトを形成し、支持体との間にショットキーコンタクトを形成するように、該第１の接続層を設けることができる。換言すれば、第１の接続層は半導体本体との間に電気的コンタクトを形成し、かつ半導体チップに組み込まれた保護ダイオードを形成するために使用することができる。
【００３７】
さらに有利には、前記第１の接続層は一続きの層として形成される。
【００３８】
有利な実施形態では、前記保護ダイオードは前記半導体チップを上から見たときに、第１のコンタクトと重なる。すなわち、前記半導体チップを上から見たとき、該半導体チップと外部とを電気的にコンタクトするためにたとえばボンディングワイヤによって設けられた領域に保護ダイオードを形成することができる。このようにして、所要スペースを増やすことなく、保護ダイオードを半導体チップに形成することができる。とりわけ、半導体チップにおける放射生成に使用可能な活性領域の面積を低減することなく、保護ダイオードを半導体本体の外側において当該半導体チップに組み込むことができる。
【００３９】
さらに有利なのは、半導体チップを上から見たときに、半導体本体がとりわけ垂直方向に完全に除去されている領域に保護ダイオードが形成されることである。
【００４０】
半導体チップの製造時には、半導体本体の除去と、場合によっては結合層の除去とによって支持体を局所的に露出することにより、保護ダイオードを形成することができる。この露出された領域に、第１の接続層用の材料を支持体の主面に堆積させ、とりわけ接合層用の材料を堆積させることができる。このようにして、保護ダイオードを簡単に形成することができる。
【００４１】
半導体本体の半導体層列は有利にはエピタキシャル成長によって形成され、たとえばＭＯＶＰＥまたはＭＢＥによって形成される。
【００４２】
さらに有利には、半導体本体とりわけ活性領域は、III‐Ｖ族半導体材料を含有する。III‐Ｖ族半導体材料によって、放射生成時に高い内部量子効率を実現することができる。
【００４３】
ここで記載した構成は一般的に、放射を生成する半導体チップに適しており、この半導体チップは、非コヒーレント放射、部分コヒーレント放射またはコヒーレント放射を生成するために構成された半導体チップとすることができる。
【００４４】
有利な実施形態では、半導体チップは発光ダイオード半導体チップとして構成されており、さらに有利には、該発光ダイオード半導体チップは非コヒーレント光または部分コヒーレント光を生成するように構成されている。
【００４５】
別の有利な実施形態では、前記半導体本体の半導体層列のための成長基板は除去されている。前記成長基板が除去された半導体チップは、薄膜半導体チップとも称される。
【００４６】
例えば薄膜発光ダイオード半導体チップ等である薄膜半導体チップは、本発明の枠内では、さらに以下の特徴のうち少なくともいずれかを有する：
・活性領域を含む半導体層列を有する半導体本体の前記支持体に対向する第１の主面に、該半導体層列で生成された放射の少なくとも一部を該半導体層列へ反射し戻す鏡面層が設けられているか、または、該鏡面層がたとえばブラッグミラーとして半導体層列に組み込まれて形成されている。前記半導体本体はとりわけエピタクシー層列である。
・択一的または付加的に、前記半導体層列の厚さは２０μｍ以下の領域内にあり、とりわけ１０μｍの領域にある。
・択一的または付加的に、前記半導体層列は、理想的には該半導体層列中で光を近似的にエルゴード分布させる混合構造を有する少なくとも１つの面を有する少なくとも１つの半導体層を有する。すなわち、半導体層列は可能な限りエルゴード確率の散乱特性を有する。
【００４７】
薄膜発光ダイオードチップの原理については、例えばI. SchnitzerらによるAppl. Phys. Lett. 63 (16), 18. Oktober 1993, 2174-2176に記載されている。この刊行物の開示内容はその点に関して、引用によって本願の開示内容とする。
【００４８】
以下の実施例の説明において図面を参照して、本発明の別の特徴、実施形態および有効性を説明する。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１Ａ】一実施例の放射放出半導体チップの断面図である。
【図１Ｂ】図１Ａの実施例の放射放出半導体チップの概略的な平面図である。
【図２】図１Ａおよび１Ｂに示された実施例の半導体チップにおける電流路を概略的に示す図である。
【００５０】
図面中、同一、同種類の構成要素また同機能の構成要素には同一の参照番号が付されている。
【００５１】
これらの図面はそれぞれ概略的に示されたものに過ぎず、したがって必ずしも比率通りに示されたものではない。むしろ、比較的小さい構成要素、とりわけ層厚は、分かりやすくするために誇張して大きく示されている場合がある。
【００５２】
図１Ｂに、発光半導体チップ１の一実施例を概略的な平面図で示し、図１Ａに、該実施例の放射放出半導体チップ１を線ＡＡ′に沿って切断した断面を概略的に示す。半導体チップ１は、半導体層列を含む半導体本体２を有する。半導体層列は半導体本体２を形成し、有利にはエピタキシャル成長によって形成され、たとえばＭＯＶＰＥまたはＭＢＥによって形成される。
【００５３】
さらに、放射放出半導体チップ１は支持体５を有し、該支持体５は主面５１と、該主面に対向する別の主面５２とを有する。
【００５４】
前記半導体本体２は前記支持体５の主面５１に配置されており、結合層８によって該支持体５に素材結合されている。前記結合層はたとえば、はんだ層または導電接着層とすることができる。
【００５５】
前記支持体５は、半導体材料を含むか、または半導体材料から成る。とりわけ、前記支持体５はシリコンを含むか、またはシリコンから形成することができる。たとえばゲルマニウムまたは砒化ガリウム等の別の半導体材料も支持体材料として使用することができる。
【００５６】
前記半導体本体２の半導体層列は、放射を生成するように形成された活性領域２０を有し、該活性領域２０は第１の半導体層２１と第２の半導体層２２との間に配置されている。前記第１の半導体層列２１は、前記支持体５に対向する前記活性領域の側に配置されている。
【００５７】
さらに、前記半導体チップ１は第１のコンタクト３５と第２のコンタクト３６とを有する。前記第１のコンタクトと前記第２のコンタクトとの間に外部電圧を印加することにより、半導体チップの動作中に電荷担体を前記活性領域２０の種々の側から該活性領域２０に注入し、該電荷担体を該活性領域２０において再結合させて放射を放出することができる。
【００５８】
前記第１のコンタクト３５と前記第２のコンタクト３６との間で前記支持体５を貫通する電流路に保護ダイオード４が形成されている。図２を参照して前記保護ダイオードの動作を詳細に説明する。
【００５９】
前記半導体本体２は溝穴２５を有し、該溝穴２５は前記第１の半導体層２１と前記活性領域２０とを通って前記第２の半導体層２２中に延在する。前記溝穴は、前記支持体５に対向する前記活性領域の側から前記第２の半導体層２２を電気的にコンタクトするために設けられている。好適には前記溝穴の厚さおよび配置は、前記第２の半導体層２２を介して行われる前記活性領域への電荷担体の注入が横方向に均質に行われるように選択される。こうするためには、たとえば溝穴をマトリクス状に配置するのが適している。
【００６０】
前記支持体５と反対側の前記活性領域２０の側に、半導体本体２は、半導体チップの動作中に活性領域２０において生成された放射が出射するための放射出射面１０を有する。
【００６１】
前記放射出射面１０には、半導体チップ１の電気的な外部コンタクトは設けられない。このようにして、活性領域２０において生成された光に対して透過性でないコンタクトによって放射出射面が遮蔽されるおそれを回避することができ、半導体チップから出射する全放射出力を上昇させることができる。
【００６２】
前記第１のコンタクト３５は第１の接続層３１を介して前記第１の半導体層２１に導電接続されている。前記第１の接続層３１は前記半導体本体２と支持体５との間に配置されている。前記接続層３１は前記第１の半導体層２１との間に、有利にはオームコンタクトを形成し、これによって、電荷担体を半導体本体２に効率的に注入することができる。
【００６３】
図中の実施例では、第１の接続層３１は多層に形成されている。前記第１の接続層は、前記半導体本体２に対向する側に注入層３１０を有する。前記注入層３１０は有利には、第１の半導体層２１との間にオームコンタクトを形成するように設けられる。
【００６４】
注入層３１０を多層に構成することもできる。有利には、注入層は第１の半導体層２１に対向する側に、活性領域２０において生成された放射に対して高い反射率を有する。紫外線スペクトル領域および青色スペクトル領域ではたとえば銀が適しており、赤色スペクトル領域および赤外線スペクトル領域ではたとえば金が適している。
【００６５】
さらに、第１の接続層３１、とりわけ注入層３１０は、拡散バリアの機能を果たすことができ、たとえばチタンおよび／または白金を含むことができる。
【００６６】
前記第１の接続層３１は前記支持体５に接するように接合層３１１を有する。前記接合層３１１は前記支持体５の主面５１とともにショットキーコンタクトを形成する。好適には前記接合層の材料は、ショットキーコンタクトを簡単に実現できるように支持体５に整合される。たとえばシリコン支持体の場合には、接合層にはアルミニウムが適している。
【００６７】
さらに、支持体５と半導体本体２との間に第２の接続層３２が形成されている。この第２の接続層３２は溝穴２５に通されて第２の半導体層２２まで延在する。前記半導体本体２と反対側の前記第２の接続層３２の側に結合層８が配置されている。前記結合層８によって、前記第２の半導体層２２と支持体５とが導電接続される。
【００６８】
溝穴２５の側面に絶縁層７が被覆されている。この絶縁層によって、前記第２の接続層３２による活性領域２０の短絡を回避することができる。前記絶縁層７はさらに、前記第１の接続層３１と前記第２の接続層３２との間に延在し、これらの接続層を電気的に分離する。
【００６９】
絶縁層７は、たとえば酸化シリコンまたは酸化チタン等の酸化物を含むか、または、たとえば窒化シリコン等の窒化物を含むか、またはたとえば酸窒化シリコン等の酸窒化物を含むか、またはこれらのうちいずれかの材料から形成することができる。
【００７０】
有利には、前記第１の接続層３１、とりわけ注入層３１０および接合層３１１、第２の接続層３２、第１のコンタクト３５および第２のコンタクト３６それぞれが金属を含むか、または金属から成るか、または金属合金から成る。半導体本体２の外部に配置された上記の層は、たとえば蒸着またはスパッタリングによって設けることができる。
【００７１】
前記第１のコンタクト３５と前記第２のコンタクト３６とは、前記支持体５の異なる側に配置される。前記第１のコンタクト３５はたとえばボンディングワイヤによって外部と電気的にコンタクトすることができる。図中の実施例と異なり、第１のコンタクト３５を第１の接続層３１によって形成することもできる。すなわちこの場合、第１の接続層３１に対して付加的に設けられる別個のコンタクトは必要なくなる。
【００７２】
第１のコンタクト３５と第２のコンタクト３６との間の電流路に設けられる保護ダイオード４はショットキーダイオードとして形成され、このショットキーダイオードは支持体５の主面５１に形成される。保護ダイオード４の領域において支持体５と第１の接続層３１との間に、とりわけ支持体５と接合層３１１との間に、金属‐半導体接合部が形成される。
【００７３】
このようにして前記保護ダイオード４は、半導体本体２が垂直方向に完全に除去された領域に形成される。
【００７４】
支持体５は有利には、第２の半導体層２２と同じ導電型を有する。このようにして、支持体５を通って第２の半導体層２２を電気的にコンタクトさせるのが簡略化される。
【００７５】
好適には、前記半導体ボディの第１の半導体層２１の導電型と第２の半導体層２２の導電型とは異なる。このようにして、前記活性領域２０が形成されたダイオード構造部を簡単に実現することができる。図１Ａ，１Ｂおよび２に示した実施例では単なる一例として、第１の半導体層２１にｐ型ドーピングされており、第２の半導体層２２には支持体５と同様にｎ型ドーピングされている。
【００７６】
保護ダイオード４の順方向は、半導体本体２のダイオード構造部の順方向に対して逆並列に形成されている。図２において、半導体チップ１内の電流路を概略的に示す。第２のコンタクト３６に対して相対的に第１のコンタクト３５に正の電圧が印加されると、放射を生成するために設けられた半導体本体２のダイオード構造部は順方向に動作し、電荷担体が活性領域２０に注入され、該活性領域２０において再結合して放射を放出する。
【００７７】
それに対し、保護ダイオード４はこの極性では阻止方向に切り換えられる。しかし、半導体本体のダイオード構造部が阻止方向に静電荷電する場合、第１のコンタクト３５と第２のコンタクト３６との間で保護ダイオード４を通る電流路を通って電荷担体が流れ出ることができる。このようにして、半導体チップが損傷する危険性を低減することができる。半導体チップの外部に形成され半導体チップの第１のコンタクト３５と第２のコンタクト３６とに対して逆並列接続される保護ダイオードを省略することができる。
【００７８】
第１の半導体層２１がｎ型ドーピングされ第２の半導体層２２および支持体５がｐ型ドーピングされる択一的な実施例では、相応に、第２のコンタクト３６に対して相対的に第１のコンタクト３５に負の電圧が印加されるように半導体チップを動作させることができる。
【００７９】
接続層３１によって、半導体本体２との間にオームコンタクトを形成し、かつ、支持体５との間にショットキーコンタクトを形成することができる。すなわち、半導体本体２の電気的コンタクトを行うために設けられた第１の接続層３１によってさらに、保護ダイオードを形成することもできる。
【００８０】
その際には、半導体チップを上から見たときに、保護ダイオード４を第１のコンタクト３５の下方に形成することができる。このようにして、所要面積を増大させることなく、保護ダイオードを半導体チップ１に組み込むことができる。さらに、保護ダイオード４は半導体本体２の外部に配置される。したがって、エピタキシャル成長によって形成された半導体本体を、もっぱら放射を生成するためだけに設けることができる。このようにして、放射生成に使用できる活性領域の面積を低減することなく、保護ダイオードを半導体チップに組み込むことができる。
【００８１】
さらに、半導体チップ１の製造時に、保護ダイオード４の形成を結合体の状態でも行うこともできる。すなわち、この結合体の分離時にそれぞれ支持体上に半導体本体が設けられている半導体チップではすでに、半導体チップに保護ダイオードが形成されているということである。このようにして、保護ダイオードが組み込まれた半導体チップを特に低コストで製造することができる。
【００８２】
さらに、保護ダイオードが組み込まれた上記の半導体チップの場合、外部に付加的に保護ダイオードが設けられた半導体チップと比較して、所要実装面積が小さい。
【００８３】
このようにして、このような半導体チップを放射源として有するコンパクトな素子の製造が簡略化される。さらに、別個の保護ダイオードによって、活性領域で生成された放射の吸収が発生するというおそれも回避することもできる。
【００８４】
図中の実施例では半導体チップ１は、半導体本体２の半導体層列のための成長基板が除去された薄膜半導体チップとして形成されている。その際には支持体５は、半導体本体２を機械的に安定化するために使用される。
【００８５】
これとは異なり、成長基板を局所的にのみ除去することもできる。
【００８６】
有利には、半導体本体とりわけ活性領域２０は III‐Ｖ族半導体材料を含有する。
【００８７】
III‐Ｖ族半導体材料は、紫外線スペクトル領域（ＩｎｘＧａｙＡｌ１−ｘ−ｙＮ）から可視スペクトル領域（とりわけ青色光〜緑色光にはＩｎｘＧａｙＡｌ１−ｘ−ｙＮ、とりわけ黄色光〜赤色光にはＩｎｘＧａｙＡｌ１−ｘ−ｙＰ）、赤外線スペクトル領域（ＩｎｘＧａｙＡｌ１−ｘ−ｙＡｓ）にまで至る放射の生成に特に適している。ここではそれぞれ、０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１およびｘ＋ｙ≦１、とりわけｘ≠１，ｙ≠１，ｘ≠０および／またはｙ≠０が適用される。さらに、とりわけ前記材料系から成るIII-Ｖ半導体材料により、放射生成時に高い内部量子効率を実現することができる。
【００８８】
本願は、ドイツ連邦共和国特許出願第１０２００８０２２９４２．３号の優先権を主張するものであり、その開示内容は参照により本願に取り入れられる。
【００８９】
なお、本発明は実施例に基づいたこれまでの説明によって限定されるものではない。むしろ本発明は、とりわけ請求項に記載の特徴の各組み合わせを含むすべての新たな特徴とすべての組み合わせとを含む。このことは、このような特徴または組み合わせ自体が請求項または実施例に明示的に記載されていない場合も同様である。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２】
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