(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体積層体（２）と銀鏡（３）とを備えた光電半導体チップ（１）であって、
前記半導体積層体（２）は、電磁放射を形成する活性層と部分層（２０）とを含み、前記活性層は少なくとも１つのｐｎ接合領域及び／又は１つもしくは複数の量子井戸構造を含み、
前記銀鏡（３）は前記半導体積層体（２）上に設けられており、
前記銀鏡（３）の銀に、重量割合で少なくとも１０−５から多くとも１０−３までの酸素が添加されており、
前記銀鏡（３）は、銀及び酸素から形成されており、かつ、他の物質である不純物を最大１０ｐｐｍ含み、
前記銀鏡（３）のうち前記半導体積層体（２）とは反対側の面に直接にカバー層（４）が設けられており、前記カバー層（４）は金属酸化物を含むか又は１つもしくは複数の金属酸化物から成り、
前記半導体積層体（２）のうち前記銀鏡（３）に直接に接する部分層（２０）は、ｐドープされたＧａＮから形成されており、かつ、それぞれ最大５原子％のＡｌ又はＩｎの添加物と、それぞれ最大２原子％のＳｉ又はＧｅの添加物と、全体で最大１原子％のＧａ，Ｎ，Ａｌ，Ｉｎ，Ｓｉ，Ｇｅ以外の別の成分とを含み、
前記部分層（２０）は少なくとも２ｎｍ、最大５０ｎｍの厚さを有している、
ことを特徴とする光電半導体チップ（１）。
【請求項２】
前記カバー層（４）はＧａドープされた材料から形成されており、該Ｇａは前記半導体積層体（２）に向かう方向で、深度１００ｎｍまで、前記銀鏡（３）に浸入しており、
前記カバー層（４）におけるＧａの割合は、最大０．１重量％であり、
前記銀鏡（３）におけるＧａの割合は、前記カバー層（４）におけるＧａの割合の１／１００以下である、
請求項１記載の光電半導体チップ（１）。
【請求項３】
前記カバー層（４）のうち前記半導体積層体（２）とは反対側の面に直接に金属層（５）が設けられており、
前記金属層（５）は金層もしくは白金層であり、
前記銀鏡（３）中の前記酸素の重量割合は最大１０−４である、
請求項１又は２記載の光電半導体チップ（１）。
【請求項４】
前記銀鏡（３）と前記半導体積層体（２）との間の一部の領域に、低い光屈折率を有する材料（６）が設けられており、前記材料（６）の光屈折率は前記半導体積層体（２）の光屈折率よりも少なくとも０．５小さく、前記半導体積層体（２）の電気コンタクトは、前記銀鏡（３）が前記半導体積層体（２）に直接に接触する複数のアイランド状領域を介して形成される、
請求項１から３までのいずれか１項記載の光電半導体チップ（１）。
【請求項５】
前記カバー層（４）は、ドープされたＺｎＯによって形成されており、少なくとも２０ｎｍ及び多くとも５００ｎｍの厚さを有する、
請求項１から４までのいずれか１項記載の光電半導体チップ（１）。
【請求項６】
前記半導体積層体（２）のうち前記銀鏡（３）に接する部分層（２０）は、ｐドープされたＧａＮ又はｐドープされたＩｎＡｌＧａＮから形成されている、
請求項１から５までのいずれか１項記載の光電半導体チップ（１）。
【請求項７】
前記部分層（２０）はドープ物質としてマグネシウムを含んでおり、前記部分層（２０）のドープ物質濃度は１×１０１９ｃｍ−３以上２×１０２０ｃｍ−３以下である、
請求項６記載の光電半導体チップ（１）。
【請求項８】
前記銀鏡（３）中の酸素の割合は、前記カバー層（４）から離れる方向で厳密に一定に低下するか、又は一定である、
請求項１から７までのいずれか１項記載の光電半導体チップ（１）。
【請求項９】
前記部分層（２０）の酸素濃度は最大１×１０１６ｃｍ−３である、請求項１から８までのいずれか１項記載の光電半導体チップ（１）。
【請求項１０】
前記銀鏡（３）の厚さは７０ｎｍ以上３００ｎｍ以下である、請求項１から９までのいずれか１項記載の光電半導体チップ（１）。
【請求項１１】
前記半導体積層体（２）は、材料系ＡｌｎＩｎ１−ｎ−ｍＧａｍＮ［０≦ｎ≦１，０≦ｍ≦１，ｎ＋ｍ≦１］をベースとしている、
請求項１から１０までのいずれか１項記載の光電半導体チップ（１）。
【請求項１２】
請求項１から１１までのいずれか１項記載の光電半導体チップ（１）の製造方法であって、
半導体積層体（２）を用意するステップと、
前記半導体積層体（２）上に、重量割合で少なくとも１０−５から多くとも１０−３までの酸素が銀に添加されている銀鏡（３）を設けるステップと、
金属酸化物から成るカバー層（４）を、前記半導体積層体（２）とは反対側の前記銀鏡（３）の面に直接に設けるステップと、
光電半導体チップ（１）を完成させるステップと
を含む
ことを特徴とする方法。
【請求項１３】
前記カバー層（４）の厚さは２０ｎｍ以上５００ｎｍ以下であり、
前記カバー層（４）を酸素の添加中に露出させ、
前記酸素の添加を、１００℃以上５５０℃以下の温度で、酸素分圧２ｍｂａｒ以上２００ｍｂａｒ以下の雰囲気において、２分以上４０分以下の時間にわたって行う、
請求項１２記載の方法。
【請求項１４】
前記酸素の添加を、前記銀鏡（３）を露出させたうえで、１０℃以上８０℃以下の温度で、酸素分圧１００ｍｂａｒ以上３００ｍｂａｒ以下で、１０時間以上３６時間以下の添加時間にわたって行う、
請求項１２記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光電半導体チップ、及び、光電半導体チップの製造方法に関する。
【０００２】
本発明の解決すべき課題は、特にエネルギ効率の良い光を放出する光電半導体チップを提供することである。
【０００３】
本発明の光電半導体チップは半導体積層体を含む。半導体チップの半導体積層体は有利にはＩＩＩ族‐Ｖ族化合物半導体材料をベースにしている。ここでの半導体材料は、有利には、ＡｌｎＩｎ１−ｎ−ｍＧａｍＮなどの窒化物半導体材料、又は、ＡｌｎＩｎ１−ｎ−ｍＧａｍＰなどのリン化物半導体材料であり、それぞれ［０≦ｎ≦１，０≦ｍ≦１，ｎ＋ｍ≦１］である。また、この半導体材料はＡｌｘＧａ１−ｘＡｓ［０≦ｘ≦１］であってもよい。この場合、半導体積層体がドープ物質及び付加的な成分を含んでもよい。簡単化のために、半導体積層体の結晶格子の主要成分、すなわちＡｌ，Ａｓ，Ｇａ，Ｉｎ，Ｎ，Ｐのみを示すが、部分的に少量の別の物質が置換されていたり補充されていたりしてもよい。
【０００４】
半導体積層体は少なくとも１つのｐｎ接合領域及び／又は１つもしくは複数の量子井戸構造を含む活性層を含む。半導体チップの動作中、活性層では電磁放射が形成される。光の波長は有利には紫外スペクトル領域及び／又は可視スペクトル領域であり、特に、４２０ｎｍ以上６８０ｎｍ以下の範囲、有利には４４０ｎｍ以上４８０ｎｍ以下の範囲の波長である。
【０００５】
少なくとも１つの態様では、半導体チップは発光ダイオードＬＥＤを含む。半導体チップは有利には青色光又は白色光を発光するように構成されている。
【０００６】
少なくとも１つの態様では、半導体チップは銀鏡を備える。銀鏡は半導体積層体に接するように配置され、活性層で形成された光を、特に半導体チップの光出射面の方向へ反射するように構成されている。銀鏡は有利には鏡面反射を行う。言い換えると、銀鏡とは拡散放射を行う鏡ではない。
【０００７】
少なくとも１つの態様では、銀鏡には酸素が添加されている。言い換えると、銀鏡は、銀Ａｇのほかに、酸素Ｏを主要な材料成分として含む。
【０００８】
光電半導体チップの少なくとも１つの態様では、銀鏡中の酸素の重量割合は少なくとも１０−６又は少なくとも１０−５又は少なくとも１０−４又は少なくとも０．１％又は少なくとも１％である。これに代えて又はこれに加えて、酸素の重量割合が最大１０％又は最大１％又は最大０．１％又は最大１０−４又は最大１０−５である。言い換えると、銀鏡には純粋な銀酸化物は全く存在しないか又は殆ど存在せず、酸素は銀鏡の銀への一種のドーパントとして理解される。
【０００９】
光電半導体チップの少なくとも１つの態様では、電磁放射を形成するための半導体積層体と銀鏡とが設けられ、銀鏡は半導体積層体上に配置される。銀鏡の銀には酸素が添加される。銀鏡中の酸素の重量割合は有利には少なくとも１０−５から有利には多くとも１０％までである。
【００１０】
こうした銀鏡により、光電半導体チップの特に効率的な放射を実現できる。こうした銀鏡を半導体チップに使用することは、特に次のような知識に基づいている。すなわち、光電半導体チップ、特に発光ダイオードのｐ側に電気コンタクトを形成するために、金属材料又は金属を含む材料が半導体材料に設けられる。この場合、金属と半導体材料との接触抵抗が生じる。こうした接触抵抗は光形成のための固有の活性層とともに直列抵抗を形成する。半導体チップを効率的に駆動できるようにするには、接触抵抗をできるだけ小さくする必要がある。
【００１１】
接触抵抗を低減するために、鏡と半導体積層体との間に中間層を設けることができる。例えば、中間層は、白金又はニッケルから成る薄膜層によって形成でき、その厚さは典型的には５ｎｍ未満又は１ｎｍ未満である。白金又はニッケルなどの材料は、銀に比べ、特に青色スペクトル領域において僅かな反射性しか有さない。このため、こうした材料を使用した場合、接触抵抗は確かに低減できるが、鏡の反射性が低下してしまう。
【００１２】
比較的少量の酸素を銀鏡に導入することによっても同様に接触抵抗の低減を達成できる。なお、酸素の導入によっては銀鏡の反射性はさほど低下しない。したがって、少量の酸素を含む銀鏡により、特にエネルギ効率の良い発光半導体チップを実現できる。銀酸化物は青色を有しており、可視光に対して小さい反射性を有するため、酸素含量はあまり高く選定しないほうがよい。
【００１３】
半導体チップの少なくとも１つの態様によれば、銀鏡は、部分的に又は全面にわたって、活性層を含む半導体積層体上に直接に設けられる。言い換えれば、銀鏡の材料は、少なくとも一部の位置で、半導体積層体の半導体材料に直接かつ物理的に接触する。
【００１４】
半導体チップの少なくとも１つの態様によれば、銀鏡はもっぱら銀及び酸素を含む物質から形成される。銀鏡が銀及び酸素から成る場合、これは特に、他の物質による不純物が最大１００ｐｐｍ又は最大１０ｐｐｍとなることを意味する。ｐｐｍとは重量もしくは原子数についてのパーツパーミリオンを表している。
【００１５】
半導体チップの少なくとも１つの態様によれば、銀鏡のうち半導体チップとは反対側の面にカバー層が設けられる。カバー層は、有利には、少なくとも位置ごとに、銀鏡に直接かつ物理的に接触しており、酸素透過性を有するように構成される。
【００１６】
半導体チップの少なくとも１つの態様によれば、カバー層は金属酸化物を含むか、又は、１つもしくは複数の金属酸化物から成る。特に、カバー層は透明導電性酸化物ＴＣＯから形成される。カバー層の金属酸化物には導電率を調整するためのドーパントを添加することができる。
【００１７】
半導体チップの少なくとも１つの態様によれば、カバー層は亜鉛酸化物ＺｎＯ又はドープされた亜鉛酸化物ＺｎＯ：ＧａもしくはＺｎＯ：Ｓｉから形成される。
【００１８】
半導体チップの少なくとも１つの態様によれば、カバー層の厚さは、少なくとも１０ｎｍ又は少なくとも２０ｎｍ又は少なくとも３５ｎｍである。これに代えて又はこれに加えて、カバー層の厚さを、最大１μｍ又は最大５００ｎｍ又は最大１５０ｎｍ又は最大１００ｎｍ又は最大８０ｎｍとすることができる。こうした厚さによってカバー層の酸素透過性が定められる。言い換えれば、熱誘導拡散によって酸素がカバー層を通過できるようになる。
【００１９】
半導体チップの少なくとも１つの態様によれば、半導体積層体は部分層を含む。部分層は有利には直接に銀鏡に接する。部分層は有利にはｐドープされており、ＧａＮもしくはＡｌＩｎＧａＮもしくはＡｌＧａＮをベースとしている。
【００２０】
半導体チップの少なくとも１つの態様によれば、部分層の厚さは少なくとも２ｎｍ又は少なくとも５ｎｍである。これに代えて又はこれに加えて、部分層の厚さを最大２５０ｎｍ又は最大５０ｎｍ又は最大２０ｎｍとすることができる。部分層の厚さは特には約１０ｎｍである。
【００２１】
半導体チップの少なくとも１つの態様によれば、部分層にはマグネシウム又は他のｐ型ドーパントがドープされる。部分層におけるドーパント濃度は、有利には、少なくとも１×１０１９ｃｍ−３又は少なくとも５×１０１９ｃｍ−３である。これに代えて又はこれに加えて、ドーパント濃度を最大２×１０２０ｃｍ−３又は最大１．５×１０２０ｃｍ−３としてもよい。言い換えれば、有利には、部分層は高濃度にｐドープされた薄膜ＧａＮ層である。
【００２２】
半導体チップの少なくとも１つの態様によれば、銀鏡と半導体積層体との間に界面層が存在する。当該界面層は、銀鏡の材料すなわち銀及び酸素と、半導体積層体の材料すなわち特にガリウム、窒素、アルミニウム、インジウム及び／又はマグネシウムとの混合物によって形成される。言い換えれば、界面層とは、半導体積層体の材料組成から銀鏡の材料組成への移行層である。有利には、界面層の厚さは、最大５ｎｍ又は最大１．０ｎｍ又は最大０．５ｎｍ又は最大０．２５ｎｍである。
【００２３】
半導体チップの少なくとも１つの態様によれば、半導体積層体の部分層及び／又は界面層の酸素濃度は、最大１×１０１５ｃｍ−３又は最大１×１０１６ｃｍ−３又は最大１×１０１７ｃｍ−３である。言い換えれば、部分層及び／又は界面層には意図的な酸素のドープは行われない。
【００２４】
半導体チップの少なくとも１つの態様によれば、銀鏡の厚さは、少なくとも５０ｎｍ又は少なくとも７０ｎｍ又は少なくとも９０ｎｍ又は少なくとも１１０ｎｍである。これに代えて又はこれに加えて、銀鏡の厚さは、最大５μｍ又は最大１．１μｍ又は最大３００ｎｍである。銀鏡のこうした厚さにより、一方では、半導体積層体で形成された光が銀鏡を通過できなくなり、銀鏡の充分に高い反射性が達成される。他方では、こうした厚さによって、酸素を銀鏡に浸透させて界面層及び／又は部分層及び／又は半導体積層体へ到達させることができる。
【００２５】
半導体チップの少なくとも１つの態様によれば、界面層には部分層及び／又は半導体積層体の他の部分よりも高い酸素濃度が存在する。また、界面層における酸素の割合は銀鏡における酸素の割合と同等以上であってよい。例えば、界面層は、特に半導体積層体に直接に接するＡｇ２Ｏ層又はＡｇＯｘ層を含むかもしくはこれらから成る。つまり、半導体積層体に直接に接するように、全面にわたってもしくは部分的に、Ａｇ２Ｏ層又はＡｇＯｘ層を形成できる。
【００２６】
少なくとも１つの態様によれば、銀鏡と半導体積層体との間の接合領域の厚さは、最大２ｎｍ又は最大１ｎｍである。この厚さは例えば透過型電子顕微鏡ＴＥＭによって求めることができる。こうした厚さは、２次イオン質量分析計ＳＩＭＳでは、深度分解能が通常きわめて小さいため、高い信頼性では測定できない。
【００２７】
半導体チップの少なくとも１つの態様によれば、銀鏡のＡｇ及びＯ以外の物質の重量割合は、最大５×１０−５又は最大１×１０−５である。また、半導体積層体のうち銀鏡に接する部分層は、ｐドープされたＧａＮから形成される。当該ＧａＮ層でのＡｌ及び／又はＩｎの添加の割合はそれぞれ最大５原子％であり、Ｓｉ及び／又はＧｅの添加の割合はそれぞれ最大２原子％である。当該ＧａＮ層でのＧａ，Ｎ，Ａｌ，Ｉｎ，Ｓｉ，Ｇｅ以外の別の成分は全体で最大１原子％である。
【００２８】
半導体チップの少なくとも１つの態様によれば、銀鏡とカバー層との接合領域の厚さは最大１０ｎｍである。言い換えれば、この厚さの範囲内で、ＡｇＯｘからカバー層の材料までの材料組成を変化させることができる。カバー層側の銀鏡の面の粗面化は、例えばマイクロメートルのスケールで可能であるが、ここでは考察に入れない。銀鏡の厚さは例えば１００ｎｍ以上５００ｎｍ以下である。
【００２９】
カバー層がＧａドープされた材料から形成される場合、Ｇａは、半導体積層体に向かう方向で、深度１００ｎｍまで銀鏡に浸入することができる。カバー層におけるＧａの割合は、有利には、最大０．１重量％である。銀鏡におけるＧａの割合は、有利には、カバー層におけるＧａの割合よりも少なくとも係数１０又は少なくとも係数１００又は少なくとも係数１０００小さい。
【００３０】
少なくとも１つの別の態様によれば、カバー層は錫酸化物もしくはインジウム酸化物もしくはインジウム錫酸化物ＩＴＯから形成される。ＺｎＯ，ＳｎＯ２，Ｉｎ２Ｏ３などの２物質の金属酸化物のほか、Ｚｎ２ＳｎＯ４，ＺｎＳｎＯ３，ＭｇＩｎ２Ｏ４，Ｚｎ２Ｉｎ２Ｏ５，Ｉｎ４Ｓｎ３Ｏ１２などの３物質の金属酸化物又はその混合物も、カバー層の材料に利用できる。カバー層は必ずしも化学量論的組成を有する材料から形成されなくてよい。有利にはカバー層にはドープがなされる。
【００３１】
少なくとも１つの別の態様によれば、銀鏡中の酸素の割合は、カバー層から離れる方向で一様にもしくは厳密に一定に低下するか、又は一定である。半導体積層体と銀鏡との接合領域では酸素の割合が高くなるかもしくは最大となることがある。これは特に、接合領域にＧａＯもしくはＧａＯＮが形成されるケースでそうである。
【００３２】
また、本発明は、光電半導体チップの製造方法にも関する。特に本発明の方法により、上述した１つもしくは複数の態様を含む半導体チップを製造可能である。したがって、上述した光電半導体チップの特徴は以下に説明する製造方法にも当てはまる。
【００３３】
少なくとも１つの態様では、本発明の製造方法は、少なくとも、
・光形成のために設けられた活性層を含む半導体積層体を用意するステップと、
・半導体積層体上に銀鏡を設けるステップと、
・所定の重量割合、有利には１０−５以上１０％以下の酸素を、銀鏡の銀に添加するステップと、
・光電半導体チップを完成させるステップと
を、有利には上記の順序で、含む。
【００３４】
本発明の方法の少なくとも１つの態様では、銀鏡は酸素を含む雰囲気中で熱処理される。
【００３５】
本発明の方法の少なくとも１つの態様では、カバー層は銀鏡への酸素の添加中に露出される。言い換えれば、酸素は、カバー層を通り抜けて、特に酸素を含む雰囲気中から銀鏡へ達する。
【００３６】
本発明の方法の少なくとも１つの態様では、銀鏡にカバー層が設けられる場合、酸素の添加過程において、１００℃以上５００℃以下のプロセス温度、特には３００℃以上５００℃以下又は３５０℃以上４５０℃以下のプロセス温度が用いられる。
【００３７】
本発明の方法の少なくとも１つの態様では、酸素の添加は、少なくとも２ｍｂａｒ又は少なくとも２０ｍｂａｒ又は少なくとも１００ｍｂａｒの酸素分圧を有する雰囲気のもとで行われる。これに代えてもしくはこれに加えて、最大５００ｍｂａｒ又は最大３００ｍｂａｒ又は最大２００ｍｂａｒ又は最大１００ｍｂａｒ又は最大５０ｍｂａｒの酸素分圧を用いてもよい。
【００３８】
本発明の方法の少なくとも１つの態様では、酸素の添加は室温よりも格段に高い温度で行われ、その持続時間は少なくとも１０秒又は少なくとも３０秒又は少なくとも２分又は少なくとも５分又は少なくとも１０分である。これに代えてもしくはこれに加えて、最大１時間又は最大４０分又は最大３０分の持続時間で、酸素の添加を行ってもよい。酸素は特には短時間のいわゆるフラッシュによって添加される。
【００３９】
本発明の方法の少なくとも１つの態様では、酸素の添加中、銀鏡が露出される。言い換えれば、銀鏡のうち半導体積層体とは反対側の界面が酸素を含む雰囲気に曝される。
【００４０】
本発明の方法の少なくとも１つの態様では、銀鏡はカバー層によって覆われず、酸素の添加は少なくとも０℃又は少なくとも１０℃又は少なくとも１８℃の温度で行われる。これに代えてもしくはこれに加えて、酸素の添加を、有利には、最大５０℃又は最大８０℃又は最大１３０℃の温度で行ってもよい。
【００４１】
本発明の方法の少なくとも１つの態様では、銀鏡はカバー層によって覆われず、酸素の添加は、少なくとも１５時間又は少なくとも１０時間又は少なくとも５時間又は少なくとも２時間の持続時間で行われる。ここでの持続時間は、最大４８時間又は最大３６時間又は最大２４時間とすることができる。
【００４２】
以下に、本発明の光電半導体チップ及びその製造方法の実施例を、図を参照しながら詳細に説明する。図中、同様の機能を有する要素には同様の参照番号を付してある。なお、図は縮尺通りには描かれておらず、理解を助けるために個々の要素が意図的に拡大されている点に注意されたい。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の光電半導体チップの製造方法を示す概略図である。
【図２】本発明の光電半導体チップの第１の実施例を示す概略図である。
【図３】本発明の光電半導体チップの第２の実施例を示す概略図である。
【図４】本発明の光電半導体チップの第３の実施例を示す概略図である。
【００４４】
図１には、光電半導体チップ１の製造方法の実施例の概略図が示されている。
【００４５】
図１のＡによれば、まず、電磁放射を形成する活性層を含む半導体積層体２が準備される。半導体積層体２はＡｌＩｎＧａＮをベースとしている。半導体積層体２の成長方向Ｇに対して垂直な向きの主表面２５上に直接に銀鏡３が設けられる。
【００４６】
銀鏡３は例えば蒸着法もしくはスパッタリング法によって堆積される。銀鏡３の材料は有利には純銀である。銀鏡３の材料に対する不純物は、有利には最大１００ｐｐｍだけ適用される。成長方向Ｇに沿った銀鏡３の厚さは例えば約１４０ｎｍである。
【００４７】
図１のＢによれば、銀鏡３上に直接にカバー層４が設けられる。カバー層４はＺｎＯなどの金属酸化物によって形成される。例えばカバー層４は約５０ｎｍの厚さを有する。カバー層４により、室温を大きく上回る温度で銀鏡３に銀滴が生じること、すなわち、銀の湿り発生が防止される。
【００４８】
銀鏡３への酸素添加が図１のＣに示されている。約２０分の時間にわたって、約４００℃の温度で、銀鏡３が露出しているカバー層４とともにガス流Ｓに曝される。ガス流Ｓは窒素酸素混合気によって形成されている。酸素含量は例えば約０．２％である。雰囲気圧は全体で例えば約１０００ｍｂａｒである。
【００４９】
これに代えて、銀鏡３への酸素の添加を、上述した値とは異なる温度、酸素分圧、持続時間で行ってもよい。選定される温度が高くなるにつれて、酸素含量と酸素添加時間とをより低く選定することができる。
【００５０】
酸素は、銀鏡３内では、拡散により、均等もしくはほぼ均等に分散される。同様に、銀鏡３と半導体積層体２との間の界面の酸素が濃厚化されてもよいし、又は、銀鏡３の酸素含量が半導体積層体２へ向かって低下するように構成されてもよい。
【００５１】
図１のＤには、カバー層４上に金属層５が設けられる様子が示されている。金属層５は有利には金層もしくは白金層である。これに代えてもしくはこれに加えて、金属層５として透明導電性酸化物ＴＣＯから成る層を用いてもよい。
【００５２】
銀層３の青色光に対する反射性は、酸素の添加により全くもしくは殆ど低下しない。特に、波長約４４５ｎｍの青色光に対する反射性は９３％から９６％の範囲にあり、波長約７００ｎｍの赤色光に対する反射性は９７％以上９８％以下の範囲にある。
【００５３】
図１のＡからＤに示されている方法ステップは、有利には、半導体積層体２をその上部で成長させるための完全ウェハで行われる。半導体積層体２を個々の半導体チップ１へダイシングするステップや、半導体チップ１の電気コンタクト、パシベーション層、はんだ層等の他の素子を配設するステップ、また、光出力効率を向上させるために表面を粗面化するステップなどは、図示されていない。例えば半導体チップ１は文献ＵＳ２０１０／０１７１１３５Ａ１等にも示されており、その開示内容は引用によって本願に組み込まれるものとする。
【００５４】
図２には、半導体チップ１の別の実施例が示されている。図２によれば、半導体チップ１にはカバー層４が設けられない。金属層５は直接に銀鏡３上に設けられている。図２に示されているような半導体チップ１は、次のようにして製造される。
【００５５】
まず、半導体積層体２上に純銀から成る銀鏡３が設けられる。次に、露出している銀鏡３にガス流が導通されるか、又は、銀鏡３が酸素を含む雰囲気に曝される。銀鏡３への酸素の添加は、例えば、室温約２０℃、時間２４時間超、酸素分圧約１９０ｍｂａｒ及び全体圧約１０００ｍｂａｒで、クリーンルーム条件において行われる。
【００５６】
図２に示されている手法とは異なって、カバー層を銀鏡３と金属層５との間に設けることもできる。また、図１の実施例とも異なって、銀鏡３に酸素を添加した後にカバー層を設けてもよい。
【００５７】
図３には光電半導体チップ１の別の実施例が示されている。半導体チップ２は銀鏡３の近傍に部分層２０を有する。部分層２０はｐドープされたＧａＮから製造される。部分層２０は約５０ｎｍの厚さを有し、濃度約１×１０２０ｃｍ−３でマグネシウムがドープされている。
【００５８】
半導体積層体２のうち、銀鏡３から離れる方向で部分層２０に続く領域にも同様に、有利にはｐドープがなされており、特にマグネシウムがドープされている。部分層２０の下方の当該領域のドープ濃度は、成長方向Ｇに沿って、有利には、最大１×１０２０ｃｍ−３又は最大１×１０１８ｃｍ−３である。また、成長方向Ｇに沿って高濃度にドープされたコンタクト層（例えば部分層２０）が続く場合には、当該領域にドープを行わなくてもよい。こうした部分層２０は他の全ての実施例において設けることができる。
【００５９】
図３によれば、銀鏡３と部分層２０との間に界面層２３が存在する。有利には最大０．５ｎｍの厚さを有する界面層２３では、銀鏡３の材料組成が部分層２０の材料組成へ移行している。界面層２３では、有利には半導体積層体２の別の箇所とは異なり、銀鏡３と類似した酸素濃度が存在している。なお、銀鏡３と半導体積層体２もしくは部分層２０との間に特に界面層２３が存在しなくてもよい。
【００６０】
図４には、半導体チップ１の別の実施例が示されている。例えば、銀鏡３と半導体積層体２との間に低い光屈折率を有する材料６が設けられる。低い光屈折率とは、材料６の屈折率が例えば半導体積層体２の屈折率よりも少なくとも０．５小さいことを意味する。これにより、材料６は全反射性の鏡面層として用いられる。例えば、材料６はケイ素窒化物もしくはケイ素酸化物から形成され、特には電気的絶縁性である。半導体積層体２の電気コンタクトは、銀鏡３が半導体積層体２に直接に接触しているアイランド状領域を介して形成される。
【００６１】
他の全ての実施例と同様に、カバー層４は有利には導電性を有するので、半導体積層体２の電気コンタクトはカバー層４を介して形成することができる。これに代えて、カバー層４を、図１の実施例の製造方法と同様に、銀鏡３への酸素添加が行われた後に除去してもよい。
【００６２】
銀鏡３への酸素添加により、半導体積層体２と銀鏡３との間の接触応力が低減される。この応力低減は、銀鏡３と半導体積層体２との間の界面の酸素に帰せられる。銀鏡３に酸素が添加されない同様の半導体チップに比べ、接触応力は約３％低減される。１ｍｍ２の大きさの半導体チップでは、順方向電圧が約３．１Ｖから約３．０Ｖへ約１００ｍＶ低減され、電流は約３５０ｍＡとなる。
【００６３】
本発明を種々の実施例に則して説明したが、本発明はこれらの実施例に限定されない。本発明の種々の新規な特徴は、実施例乃至特許請求の範囲に特に明示がなくても、単独でもしくは任意に組み合わせて、本発明の対象となりうる。
【００６４】
本願は独国特許出願第１０２０１１１１５２９９．０号の優先権を主張するものであり、その開示内容は引用によって本願に組み込まれるものとする。
【図１Ａ】
0005889413.tif 000002
【図１Ｂ】
0005889413.tif 000003
【図１Ｃ】
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【図１Ｄ】
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【図２】
0005889413.tif 000006
【図３】
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【図４】
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