(57)【要約】  基板（１）と、第１の半導体ボディ（２）と、第２の半導体ボディ（４）と、第１の移行区域（３）と、を有するコンポーネントであって、第１の半導体ボディの第１の活性層（２３）は第１のピーク波長の電磁放射を生成するように設計されており、第２の半導体ボディの第２の活性層（４３）は第２のピーク波長の電磁放射を生成するように設計されている、コンポーネントが記載される。第１の移行区域は、第１の半導体ボディと第２の半導体ボディとの間に垂直方向に配設され、第１及び第２の半導体ボディに直接接合する。第１の移行区域は放射に関して透明な導電性材料を含み、第１の半導体ボディは第１の移行区域を介して第２の半導体ボディに導電的に接続されるようになっている。第１の移行区域はまた、構造化された主面（３０１、３０２）、及び／又は、第１の部分的に透明であり部分的に波長選択反射性であるミラー構造（３３）も有する。記載したようなコンポーネントを製造するのに特に好適な方法も開示され、この方法では、第１及び第２の半導体ボディは、特に直接結合によって、機械的及び電気的に相互接続される。【選択図】  図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板（１）と、第１の活性層（２３）を有する第１の半導体ボディ（２）と、第２の活性層（４３）を有する第２の半導体ボディ（４）と、第１の移行区域（３）と、を備えるコンポーネント（１００）であって、
−前記第１の活性層は第１のピーク波長の電磁放射を生成するように構成されており、前記第２の活性層は第２のピーク波長の電磁放射を生成するように構成されており、
−前記第１の移行区域は、垂直方向において、前記第１の半導体ボディと前記第２の半導体ボディとの間に配置され、前記第１の半導体ボディに直接隣接しかつ前記第２の半導体ボディに直接隣接しており、
−前記第１の移行区域は、放射線透過性、少なくとも前記第１のピーク波長の前記放射に関して部分的に透明である、導電性材料を備え、前記第１の半導体ボディは、前記第１の移行区域を介して前記第２の半導体ボディに導電的に接続されるようになっており、
−前記第１の移行区域は、構造化された主表面（３０１、３０２）、又は、第１の部分的に透明であり部分的に波長選択反射性であるミラー構造（３３）を備える、
コンポーネント（１００）。
【請求項２】
前記第１の移行区域（３）は、接着促進材料を含まないか又は結合層を含まない、
請求項１に記載のコンポーネント。
【請求項３】
前記第１の移行区域（３）は前記第１の終端層（３１）と第２の終端層（３２）との間に平面状の内部接合部（３０）を有し、
−前記第１の移行区域の前記第１の終端層及び／又は前記第２の終端層は、前記放射線透過性の導電性材料からから形成され、
−前記内部接合部は結合材料を含まず、前記終端層（３１、３２）の平面状の接続表面（３１１、３２１）によって形成される、
請求項１または２に記載のコンポーネント。
【請求項４】
前記第１の移行区域（３）は、第１の分離構造を有する構造化された主表面（３０１、３０２）を備える、
請求項１〜３のいずれか一項に記載のコンポーネント。
【請求項５】
前記第１のミラー構造（３３）は、前記第１のピーク波長の電磁放射を透過し前記第２のピーク波長の電磁放射を散乱又は反射する、ダイクロイックミラーとして働くように形成される、
請求項１〜４のいずれか一項に記載のコンポーネント。
【請求項６】
前記第１のミラー構造（３３）は交互に配設された第１の層（３３１）及び第２の層（３３２）を備え、前記第１の層は、放射線透過性の導電性材料から形成され、前記第２の層の屈折率と少なくとも０．３だけ異なる屈折率を有する、
請求項１〜５のいずれか一項に記載のコンポーネント。
【請求項７】
前記第１のミラー構造（３３）は、前記第１の層（３３１）及び前記第２の層（３３２）を垂直に通って延在する複数のスルーコンタクト（３４）を有し、前記スルーコンタクトは導電性材料から形成されている、
請求項６に記載のコンポーネント。
【請求項８】
第３のピーク波長の電磁放射を生成するための第３の光活性層（６３）を備える第３の半導体ボディ（６）を有し、前記第２の半導体ボディ（４）は前記第１の半導体ボディ（２）と前記第３の半導体ボディとの間に配置され、前記第２の半導体ボディは第２の移行区域（５）を介して前記第３の半導体ボディに機械的及び電気的に接続される、
請求項１〜７のいずれか一項に記載のコンポーネント。
【請求項９】
前記第２の移行区域（５）は第２の分離構造を有する構造化された主表面（５０１、５０２）を備え、前記第２の分離構造は、前記第２のピーク波長よりも小さく前記第３のピーク波長よりも大きい平均横幅を有する、
請求項８に記載のコンポーネント。
【請求項１０】
前記第２の移行区域（５）は、前記第１及び第２のピーク波長の電磁放射を透過し前記第３のピーク波長の電磁放射を散乱又は少なくとも部分的に反射する、部分的に透明であり部分的に波長選択反射性である第２のミラー構造（５３）を有する、
請求項８または９に記載のコンポーネント。
【請求項１１】
−前記第１のピーク波長は赤色スペクトル範囲に割り当てられ、
−前記第２のピーク波長は緑色スペクトル範囲に割り当てられ、
−前記第３のピーク波長は青色スペクトル範囲に割り当てられ、
−前記第２の移行区域（５）は、前記第１の移行区域（３）の前記構造化された主表面（３０１、３０２）の前記第１の分離構造と比較してより小さい横幅を有する第２の分離構造を備える、構造化された主表面（５０１、５０２）を有する、
請求項８〜１０のいずれか一項に記載のコンポーネント。
【請求項１２】
前記第２の移行区域（５）は、第２の部分的に透明であり部分的に波長選択反射性であるミラー構造（５３）を有し、波長選択性に関して、前記第２のミラー構造（５３）は前記第１のミラー構造（３３）とは異なっている、
請求項８〜１１のいずれか一項に記載のコンポーネント。
【請求項１３】
前記第１のミラー構造（３３）及び前記第２のミラー構造（５３）は各々、複数の交互に配設された第１の層（３３１、５３１）及び第２の層（３３２、５３２）を備えるブラッグミラーとして形成され、
−前記第１のミラー構造（３３）の前記第１の層（３３１）及び前記第２のミラー構造（５３）の前記第１の層（５３１）は各々、放射線透過性の導電性材料から形成され、
−前記第１のミラー構造（３３）の前記第２の層（３３２）及び前記第２のミラー構造（５３）の前記第２の層（５３２）は、それらの層厚さ及び／又はそれらの材料に関して互いに異なる、
請求項１２に記載のコンポーネント。
【請求項１４】
前記移行区域（３）の前記放射線透過性の導電性材料は、透明導電酸化物である、
請求項１〜１３のいずれか一項に記載のコンポーネント。
【請求項１５】
前記第１の移行区域（３）は、第１の部分的に透明であり部分的に波長選択反射性であるミラー構造（３３）を有し、前記第１のミラー構造は、前記第１のピーク波長の電磁放射を透過し前記第２のピーク波長の電磁放射を散乱又は部分的に反射するように形成される、
請求項１〜１４のいずれか一項に記載のコンポーネント。
【請求項１６】
以下のステップ、すなわち、
Ａ）基板（１）と第１の半導体ボディ（２）と第１の終端層（３１）とを備える第１の複合材（２０）を用意するステップであって、
−前記第１の複合材は、前記第１の終端層の表面によって形成される、第１の露出した平面状の接続表面（３１１）を有し、
−前記第１の半導体ボディは、前記基板と前記第１の平面状の接続表面との間に配置され、第１の光活性層（２３）を備える、ステップと、
Ｂ）補助基板（９）と第２の半導体ボディ（４）と第２の終端層（３２）とを備える第２の複合材（４０）を用意するステップであって、
−前記第２の複合材は、前記第２の終端層の表面によって形成される、第２の露出した平面状の接続表面（３２１）を備え、
−前記第２の半導体ボディは、前記補助基板と前記第２の平面状の接続表面との間に配置され、第２の光活性層（４３）を備え、
−前記第１の終端層（３１）及び前記第２の終端層（３２）は、放射線透過性の導電性材料を各々備える、ステップと、
Ｃ）前記第１の複合材を、前記第１及び第２の平面状の接続表面において、直接結合によって前記第２の複合材に機械的及び電気的に接続して、移行区域（３）を形成するステップであって、前記移行区域は、前記第１の終端層及び前記第２の終端層を備え、構造化された主表面（３０１、３０２）又は部分的に透明であり部分的に波長選択反射性であるミラー構造（３３）を有する、ステップと、
Ｄ）前記第２の複合材から前記補助基板を分離するステップと、を含む、
コンポーネント（１００）を製造するための方法。
【請求項１７】
前記補助基板（９）は、前記第２の半導体ボディ（４）が成長する構造化された主表面（９１）を有し、前記補助基板の分離後、前記第２の半導体ボディは露出した構造化された主表面（４０１、４０２）を有するようになっている、
請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記第２の半導体ボディ（４）は前記補助基板（９０）上で成長し、前記第２の半導体ボディの露出した主表面（４０１、４０２）は、放射線透過性の導電性材料で作成される終端層（３２、５１）が前記第２の半導体ボディの前記露出した構造化された主表面上に形成される前に構造化される、
請求項１６に記載の方法。
【請求項１９】
前記第１のミラー構造（３３）は、前記第１の複合材（２０）が直接結合によって前記第２の複合材（４０）に機械的及び電気的に接続される前に、直接結合によって前記第１の半導体ボディ（２）に機械的に接続されている、
請求項１６に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、性能の改善されたコンポーネント、特に光電子コンポーネントに関する。更に、コンポーネントを製造するための方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特定のピーク波長の電磁放射を生成するための光活性層を各々有する積層された半導体ボディを備えるコンポーネントにおいては、放射された様々な波長の光はあらゆる方向に伝播する。放射された第１の波長の光は半導体ボディの中に入るときに吸収され、半導体ボディは別の波長の光を放射する。特に半導体ボディ同士の間の接合部において、反射又は全反射に起因して光の損失が生じる。
【０００３】
コンポーネントの性能を高めるために、コンポーネントのキャリアの方向に向かって光が放射されるのを防止するために、ミラーを使用することが多い。このようなミラーは通常は可視光を透過せず、したがって、コンポーネントの一方の端部にしか配置できない。この場合、半導体ボディが放射した、ミラーに当たり反射して戻される光は、コンポーネントから分離可能となる前に部分的に吸収されるようにして、コンポーネントの全ての半導体ボディを貫通しなければならない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の１つの目的は、コンポーネントの、特に積層された半導体ボディを有するコンポーネントの性能を高めることである。本発明の更なる目的は、コンポーネントを製造するための、単純化されかつ信頼性の高い方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
少なくとも１つの実施形態では、コンポーネントは、基板と、第１の活性層を有する第１の半導体ボディと、第２の活性層を有する第２の半導体ボディと、第１の移行区域と、を備える。コンポーネントの動作中、第１の活性層は第１のピーク波長の電磁放射を生成するように構成されており、第２の活性層は第２のピーク波長の電磁放射を生成するように構成されている。第１のピーク波長及び第２のピーク波長は、実質的に同じであってもよく、あるいは、少なくとも３０ｎｍだけ、例えば少なくとも５０ｎｍだけ又は少なくとも７０ｎｍだけ、互いに異なっていてもよい。第１の移行区域は、第１の半導体ボディと第２の半導体ボディとの間に垂直方向に配置される。特に、第１の移行区域は、第１の半導体ボディに直接隣接しており、かつ、第２の半導体ボディに直接隣接している。第１の移行区域は、導電性でありかつ少なくとも第１のピーク波長の放射に関して部分的に透明である、放射線透過性材料を有する。第１の半導体ボディは、好ましくは第１の移行区域を介して、例えば第１の移行区域の放射線透過性の導電性材料を介して、第２の半導体ボディに接続される。第１の移行区域は好ましくは、構造化された主表面、及び／又は、第１の部分的に透明であり部分的に波長選択反射性である（ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ−ｓｅｌｅｃｔｉｖｅｌｙ  ｒｅｆｌｅｃｔｉｖｅ）ミラー構造を有する。
【０００６】
横方向とは一般に、コンポーネントの又は第１の半導体ボディの、主要な延伸面に沿って、特にこれと平行に、延びる方向を意味するものと理解される。他方で、垂直方向とは、特にコンポーネントの又は半導体ボディの主要な延伸面を横断するように、特に延伸面に対して垂直に、向けられる方向を意味するものと理解される。垂直方向は例えば、第１の半導体ボディの成長方向である。垂直方向及び横方向は特定の場合、互いに対して垂直である。
【０００７】
層の主表面とは一般に、層の主要な延伸面に沿って延び、特にこの層とその周囲の事物との、例えばその隣接する層との境界となる、この層の表面を意味するものと理解される。構造化表面とは一般に、平滑ではない、特に可視波長範囲の光を散乱させる構造を有する表面を意味するものと理解される。
【０００８】
コンポーネントの少なくとも１つの実施形態によれば、第１の移行区域は構造化された主表面を有する。この主表面は、基板又は第１の半導体ボディの方に面することができるか、あるいは、基板から又は第１の半導体ボディから離れる方に面することができる。特に、移行区域の主表面は、移行区域と第１の半導体ボディとの間の共通の接合部、又は移行区域と第２の半導体ボディとの間の共通の接合部である。第１の移行区域の構造化された主表面はこの場合、第１の活性層と第２の活性層との間に垂直方向に配置される。構造化された主表面を粗化することができる。特に、構造化された主表面は、主表面上に隆起部又は陥凹部の形態で形成される、分離構造を有する。分離構造のサイズによっては、散乱は、他の波長よりも特定の波長に関してより顕著であり得る。一般に、より短い波長を有する放射成分は、より長い波長を有する放射成分よりも強く散乱する。分離構造のサイズに関して適切な選択を行えば、特に第１の活性層において生成される長波光は、第２の半導体ボディの方向に向かって移行区域全体を全く又はほとんど損失することなく透過することができ、一方、特に第２の活性層において生成される短波光は、第１の移行区域の構造化された主表面において散乱及び反射して戻り、第１の半導体ボディに吸収されることなくコンポーネントから分離させることができる。
【０００９】
コンポーネントの少なくとも１つの実施形態によれば、第１の移行区域の構造化された主表面は、分離構造を有する。分離構造は、例えば両端の値を含め２０ｎｍから３μｍの間の、特に両端の値を含め１００ｎｍから２μｍの間の、又は両端の値を含め１００ｎｍから１μｍの間の横幅を有する。例えば、分離構造の平均横幅は、両端の値を含め５０ｎｍから１μｍの間、例えば両端の値を含め１００ｎｍから８００ｎｍの間、又は両端の値を含め２００ｎｍから６００ｎｍの間である。好ましくは、構造化された主表面は第１の分離構造を有し、この場合、第１の分離構造は、第１のピーク波長よりも小さく第２のピーク波長よりも大きい平均横幅を有する。この場合、第１のピーク波長の電磁放射は、構造化された主表面においてほとんど又は全く散乱せず、この結果、実質的に放射の損失なしに第１の移行区域を通過する。対照的に、第２のピーク波長の電磁放射は、構造化された移行区域の主表面においてより強く散乱し、反射して戻る。第１の移行区域の主表面はこうして、その散乱及び／又は反射特性に関して、波長選択的に働く。確かでないときは、関連付けられる屈折率を考慮して、第１のピーク波長及び第２のピーク波長は、これらのそれぞれの半導体ボディにおいて又は第１の移行区域において判定される。
【００１０】
コンポーネントの少なくとも１つの実施形態によれば、第１の移行区域は、第１の部分的に透明であり部分的に波長選択反射性であるミラー構造を有する。第１のミラー構造は特に、分布ブラッグ反射器（ＤＢＲ）として、又はダイクロイックミラーとして働く。特に、第１のミラー構造は、第１のピーク波長の電磁放射を透過し、第２のピーク波長の電磁放射を少なくとも散乱及び／又は部分的に反射させるような様式で形成される。第１のミラー構造は、交互に配される第１及び第２の層を有してもよい。第１の層は、放射線透過性の導電性材料から、例えば第１の移行区域のものと同じ放射線透過性の導電性材料から形成されてもよい。第２の層及び第１の層は好ましくは、異なる材料を有する。特に、ミラー構造の第１の層は、第１のミラー構造の第２の層の屈折率と少なくとも０．３だけ、例えば少なくとも０．５又は０．７だけ異なる屈折率を有する。第１の移行区域内で、第１のミラー構造は、特に放射線透過性の導電性材料で作成される終端層同士の間に配置される。第１のミラー構造は導電性であり得る。
【００１１】
コンポーネントの少なくとも１つの実施形態によれば、第１のミラー構造は、第１のミラー構造の第１の層及び第２の層を垂直に通って延在する複数のスルーコンタクトを有する。スルーコンタクトは好ましくは導電性である。これらは、放射線透過性の導電性材料から、例えば第１の移行区域のものと同じ放射線透過性の導電性材料から形成されてもよい。この場合、第１のミラー構造は、誘電性の又は弱導電性の第１及び／又は第２の層を有してもよい。
【００１２】
コンポーネントの少なくとも１つの実施形態によれば、コンポーネントは、第３のピーク波長の電磁放射を生成するための第３の光活性層を有する、第３の半導体ボディを有する。例えば、第２の半導体ボディは、第１の半導体ボディと第３の半導体ボディとの間に垂直方向に配置される。半導体ボディはこのように、互いの上に積層される。好ましくは、コンポーネントは第２の移行区域を有し、これを介して第２の半導体ボディが第３の半導体ボディに機械的及び電気的に接続される。特に、第２の移行区域は、第２の半導体ボディに直接接合し、かつ第３の半導体ボディに直接接合する。
【００１３】
第１の移行区域及び第２の移行区域は、構造的に類似した又は同一の構造を有してもよい。言い換えれば、第２の移行区域は、導電性でありかつ少なくとも第２のピーク波長の放射に関して部分的に透明である、放射線透過性材料を有し得る。更に、第２の移行区域は、構造化された主表面、及び／又は、部分的に透明であり部分的に波長選択反射性である第２のミラー構造を有してもよい。半導体ボディはまた、構造的に類似した又は同一の構造を有することもでき、例えば、第１の電荷キャリア型の第１の半導体層と、第２の電荷キャリア型の第２の半導体層と、これらの間に配置された光活性層と、を有する。
【００１４】
少なくとも１つの実施形態の変形によれば、第２の移行区域は、特に隆起部又は陥凹部として形成される第２の分離構造を備える、構造化された主表面を有する。好ましくは、分離構造は、例えば両端の値を含め２０ｎｍから３μｍの間の、例えば両端の値を含め２０ｎｍから１μｍの間の、特に両端の値を含め５０ｎｍから９００ｎｍの間の横幅を有する。分離構造は、例えば両端の値を含め５０ｎｍから３μｍの間の、例えば両端の値を含め５０ｎｍから２μｍの間の、特に両端の値を含め５０ｎｍから９００ｎｍの間の垂直幅を有してもよい。特に、第２の分離構造は、第１の分離構造の平均横幅又は平均垂直高さよりも小さい平均横幅又は平均垂直高さを有する。好ましくは、第２の分離構造は、第２の及び／又は第１のピーク波長よりも小さく第３のピーク波長よりも大きい平均横幅を有する。確かでないときは、それぞれの半導体ボディにおける又は第２の移行区域におけるピーク波長は、それぞれの屈折率を考慮に入れて測定される。
【００１５】
コンポーネントの少なくとも１つの実施形態によれば、第１のピーク波長は、可視光の赤色スペクトル範囲に割り当てられる。第２のピーク波長は、例えば緑色スペクトル範囲に割り当てられる。第３のピーク波長は、青色スペクトル範囲に割り当てることができる。好ましくは、第２の移行区域は、第１の移行区域の構造化された主表面の第１の分離構造よりも小さい横幅を有する第２の分離構造を備える、構造化された主表面を有する。
【００１６】
コンポーネントの少なくとも１つの実施形態によれば、第２の移行区域は、第１及び第２のピーク波長の電磁放射を透過し、第３のピーク波長の電磁放射を散乱及び／又は少なくとも部分的に反射させる、部分的に透明であり部分的に波長選択反射性である第２のミラー構造を有する。第１のミラー構造と類似して、第２のミラー構造は、ブラッグミラー、特にダイクロイックミラーとすることができるか、あるいは、ブラッグミラー又はダイクロイックミラーとして働くことができる。
【００１７】
第１のミラー構造及び第２のミラー構造は、波長選択性に関して互いに異なっていてもよい。特に、第１のミラー構造は第１のピーク波長の放射に適合されており、第２のミラー構造は第２のピーク波長の放射に適合されている。例えば、第２のミラー構造は、複数の交互に配された第１及び第２の層を備えるブラッグミラーである。第１のミラー構造の第１の層及び第２のミラー構造の第１の層は各々、放射線透過性の導電性材料から、特に同じ材料から、形成されてもよい。ただし、第１のミラー構造の第２の層及び第２のミラー構造の第２の層は、それらの層厚さ及び／又はそれらの材料に関して互いに異なっていてもよい。
【００１８】
コンポーネントの少なくとも１つの実施形態によれば、第１の移行区域の及び／又は第２の移行区域の、放射線透過性の導電性材料は、透明導電酸化物（ＴＣＯ）、特にインジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）である。放射線透過性の導電性材料は、第１の及び／又は第２の及び／又は第３の半導体ボディの屈折率と、好ましくは少なくとも０．２だけ、例えば少なくとも０．４又は０．６だけ異なる屈折率を有する。確かでないときは、対応する屈折率は、赤色、緑色、又は青色スペクトル範囲内の、例えば約５５０ｎｍの波長において判定される。
【００１９】
コンポーネントの少なくとも１つの実施形態によれば、第１の移行区域及び／又は第２の移行区域は、接着促進結合材料を及び／又は結合層を含まない。コンポーネントの半導体ボディは、直接結合によって互いに機械的及び電気的に接続することができる。第１の移行区域及び／又は第２の移行区域は、第１の終端層と第２の終端層との間に、平面状の内部接合部を有してもよい。好ましくは、第１の終端層及び／又は第２の終端層は、放射線透過性の導電性材料から形成される。直接結合の場合、内部接合部は、特に結合材料を含まず、特にはんだ材又は接着剤などの接着促進結合材料を含まない。内部接合面は、例えば終端層の平面状の接続表面によって形成される。第１及び第２の終端層は、同じ材料から、又は異なる放射線透過性の導電性材料から、形成することができる。第１の移行区域及び／又は第２の移行区域は、複数のこのような平面状の内部接合部、特に少なくとも２つのこのような平面状の内部接合部を有してもよく、接着促進結合材料を含まなくてもよい。
【００２０】
コンポーネントを製造するための方法において、基板と第１の半導体ボディと第１の終端層とを備える、第１のウエハ複合材などの第１の複合材が用意される。第１の複合材は、第１の露出した平面状の接続表面を有する。平面状の接続表面は、例えば第１の終端層の表面によって形成される。第１の半導体ボディは、基板と第１の平面状の接続表面との間に位置付けられ、第１の光活性層を有する。基板は、サファイア基板又はシリコン基板などの成長基板とすることができる。別法として、基板は成長基板とは異なっていてもよい。
【００２１】
平面状の接続表面とは一般に、特に顕微鏡で見たときに平坦である表面を意味するものと理解される。好ましくは、平面状の表面は、特に５ｎｍよりも小さい、３ｎｍよりも小さい、好ましくは１ｎｍよりも小さい又は０．５ｎｍよりも小さい、垂直方向の局所的な凹凸を示す。確かでないときは、凹凸は、二乗平均平方根（ＲＭＳ）として判定されるものと理解される。
【００２２】
補助基板と第２の半導体ボディと第２の終端層とを有する第２の複合材、特に第２のウエハ複合材が用意される。第２の複合材は、特に第２の終端層の表面によって形成される、第２の平面状の接続表面を有する。第２の半導体ボディは、補助基板と第２の平面状の接続表面との間に位置付けられ、第２の光活性層を有する。第１の終端層及び第２の終端層は、好ましくは、放射線透過性の導電性材料から形成される。これらは、同じ材料から又は異なる材料から形成することができる。
【００２３】
第１の複合材及び第２の複合材は好ましくは、第１及び第２の平面状の接続表面において、直接結合によって互いに機械的及び電気的に接続される。第１の移行区域は第１の半導体ボディと第２の半導体ボディとの間に形成され、この移行区域は、第１の終端層と第２の終端層とを備える。第１及び第２の複合材は、好ましくは、移行区域が構造化された主表面、及び／又は、部分的に透明であり部分的に波長選択反射性である第１のミラー構造を有するような様式で形成される。次の方法ステップでは、補助基板が第２の複合材から分離される。補助基板は、表面に第２の半導体ボディをエピタキシャル成長させた成長基板とすることができるか、又は、成長基板とは異なり得る。
【００２４】
直接結合では、親水性の表面と疎水性の表面を物理的に接触させる。機械的結合は、主として又は排他的に、共通の接合部の直接の近傍における水素結合及び／又はファンデルワールス相互作用に基づくものである。直接結合過程では、圧力及び好適な温度の影響下で、第１及び第２の平面状の接続表面を１つに合わせて、例えば第１及び第２の複合材から共通の複合材を形成することができ、このとき共通の接合部は、第１及び第２の接続表面の直接隣接する領域によって形成され、かつ結合材料、特に接着促進材料を含まないままとなっている。
【００２５】
方法の少なくとも１つの実施形態によれば、補助基板は、第２の半導体ボディが成長する構造化された主表面を有する。特に、補助基板は構造化されたサファイア基板である。補助基板の脱離又は分離後、補助基板の主表面の構造が、補助基板の主表面を反転した構造として、第２の半導体ボディの表面に移される。この結果、補助基板の分離後、第２の半導体ボディは、露出した構造化された主表面を有する。
【００２６】
方法の少なくとも１つの実施形態によれば、第２の半導体ボディは補助基板上で成長し、第２の半導体ボディの露出した主表面は、放射線透過性の導電性材料から作成される終端層が第２の半導体ボディの露出した構造化された主表面上に形成される前に構造化される。第２の半導体ボディの露出した主表面の構造化は、補助基板の分離前又は分離後に実行することができる。
【００２７】
方法の少なくとも１つの実施形態によれば、第１のミラー構造は、第１の複合材が直接結合によって第２の複合材に機械的及び電気的に結合される前に、直接結合によって第１の半導体ボディに機械的に結合される。特に、第１のミラー構造は、別の補助基板上に形成されてもよい。第１のミラー構造及び更なる補助基板を、直接結合によって第１の半導体ボディに結合することができ、この直後に更なる補助基板は除去される。この変形として、第１のミラー構造は、第１の及び第２の複合材が直接結合によって１つに結合される前に、代替の工程によって、例えばコーティング工程によって、第１又は第２の複合材上に直接設けられてもよい。
【００２８】
上記した方法は、上記したコンポーネントの製造に特に好適である。したがって、コンポーネントに関連して記載した特徴は方法にも使用することができ、この逆も成り立つ。
【００２９】
コンポーネントの及び方法の更なる利点、好ましい実施形態、及び更なる発展形態は、図１Ａから図７に関連させて以下で説明する例示的な実施形態から明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１Ａ】第１の例示的な実施形態による、コンポーネントを製造するための様々な方法ステップの概略図
【図１Ｂ】第１の例示的な実施形態による、コンポーネントを製造するための様々な方法ステップの概略図
【図１Ｃ】第１の例示的な実施形態による、コンポーネントを製造するための様々な方法ステップの概略図
【図１Ｄ】第１の例示的な実施形態による、コンポーネントを製造するための様々な方法ステップの概略図
【図１Ｅ】第１の例示的な実施形態による、コンポーネントを製造するための様々な方法ステップの概略図
【図１Ｆ】第１の例示的な実施形態による、コンポーネントを製造するための様々な方法ステップの概略図
【図１Ｇ】第１の例示的な実施形態による、コンポーネントを製造するための様々な方法ステップの概略図
【図２Ａ】更なる例示的な実施形態による、コンポーネントを製造するための様々な方法ステップの概略図
【図２Ｂ】更なる例示的な実施形態による、コンポーネントを製造するための様々な方法ステップの概略図
【図２Ｃ】更なる例示的な実施形態による、コンポーネントを製造するための様々な方法ステップの概略図
【図２Ｄ】更なる例示的な実施形態による、コンポーネントを製造するための様々な方法ステップの概略図
【図３】更なる例示的な実施形態による、コンポーネントを製造するためのいくつかの方法ステップの概略図
【図４Ａ】更なる例示的な実施形態による、コンポーネントを製造するためのいくつかの方法ステップの概略図
【図４Ｂ】更なる例示的な実施形態による、コンポーネントを製造するためのいくつかの方法ステップの概略図
【図５】第１の例示的な実施形態によるコンポーネントの、断面視した概略図
【図６】コンポーネントの更なる例示的な実施形態を、概略的に断面視した図
【図７】コンポーネントの更なる例示的な実施形態を、概略的に断面視した図
【発明を実施するための形態】
【００３１】
図において、同一の、等価な、又は等価に作用する要素は、同じ参照符号で示す。これらの図は概略図であり、したがって必ずしも原寸に比例していない。より明確にする目的で、比較的小さい要素、及び特に層の厚さが、誇張して大きく図示されている場合がある。
【００３２】
コンポーネントを製造するための方法の例示的な実施形態を、図１Ａから図１Ｇに概略的に示す。
【００３３】
図１Ａは、基板１と、その上に配置された第１の半導体ボディ２と、第１の終端層３１と、を備える、第１の複合材２０を示す。基板１は、表面に第１の半導体ボディ２をエピタキシャル成長させた成長基板とすることができる。例えば、基板１はシリコン又はサファイア基板、例えばＧａＡｓ基板である。別法として、基板１は、成長基板以外のキャリアであってもよい。
【００３４】
第１の半導体ボディ２は、基板１の方に面する第１の半導体層２１と、第２の半導体層２２と、これらの半導体層の間に配設された光活性層２３と、を備える。半導体層２１及び２２は、ｎ又はｐ導通性のものとすることができ、ｎ又はｐドープされたものとすることもできる。特に、半導体層２１及び／又は２２は、垂直方向に互いの上に配置される、いくつかの材料組成の異なる半導体下位層から形成することができる。活性層２３は、第１のピーク波長の電磁放射を生成するように構成される。好ましくは、第１の半導体ボディ２は、ＩＩＩ−Ｖ又はＩＩ−ＶＩ半導体化合物材料を含むか、又はそれから成る。
【００３５】
半導体ボディは、基板１の方に面する平坦な第１の主表面２０１を有する。第１の半導体ボディ２は、基板１から離れる方に面する構造化された第２の主表面２０２を有する。第２の主表面２０２は、特に第２の半導体層２２の表面によって形成される。第１の終端層３１は特に、第１の半導体ボディ２に直接接合し、やはり構造化され及び半導体ボディ２の方に面する第１の主表面３０１を有する。特に、第１の終端層３１の第１の主表面３０１及び第１の半導体ボディ２の第２の主表面２０２は、共通の構造化された接合部を形成する。
【００３６】
第１の複合材２０は、特に第１の半導体ボディ２から離れる方に面する第１の終端層３１の表面によって形成される、露出した平面状の第１の接続表面３１１を有する。第１の終端層３１は好ましくは、放射線透過性の導電性材料から、例えば透明導電性酸化物（ＴＣＯ）から形成される。
【００３７】
基板１は、第１の半導体ボディ２に面する第１の主表面１１と、第１の半導体ボディ２から離れる方に面する第２の主表面１２と、を有し、基板１の主表面は平坦である。第１の半導体ボディ２の第１の主表面２０１もまた平坦である。第２の主表面２０２は、構造化によって、例えばいわゆるスフィアフィッシング（ｓｐｈｅｒｅ−ｆｉｓｈｉｎｇ）（ドイツ語：Ｋｕｇｅｌｆｉｓｃｈｅｎ）によって生成することができ、この場合、第１の半導体ボディ２の表面は構造化、例えば粗化される。これは、フォトレジストを用いることなく、特にナノメートル範囲の小球を使用して乾式化学的に実行することができ、この場合、これらの球体は第２の主表面２０２に適用されてその後エッチング除去され、この結果、第２の主表面２０２上に、ナノメートル範囲の隆起部又は陥凹部の形態の分離構造が生成される。このような球体は、例えば両端の値を含め５０ｎｍから２μｍの間の、又は両端の値を含め５０ｎｍから１μｍの間の直径を有してもよい。
【００３８】
第１の終端層３１は、好ましくは構造化後に、第２の主表面２０２上に直接設けられ、この結果、第１の終端層３１は、半導体ボディ２に面しかつ第１の半導体ボディ２の第２の主表面２０２を反転した構造を有する、第１の主表面３０１を有する。第１の終端層３１は、第１の半導体ボディ２上にコーティング工程によって直接設けることができ、この場合、次いで第１の終端層３１を例えば化学機械的な平面化によって研磨して、第１の平面状の接続表面３１１を形成することができる。図１Ｂによれば、補助基板９とその上に配置された第２の半導体ボディ４と第２の終端層３２とを有する第２の複合材４０が用意される。補助基板９は特に、構造化された主表面９１を有する成長基板である。特に、補助基板９はパターンドサファイア基板（ＰＳＳ）である。
【００３９】
第１の半導体層４１と第２の半導体層４２と第２の活性層４３とを備える半導体ボディ４を、この第２の半導体ボディ４もまた補助基板９に面する構造化された主表面４０２を有するように、構造化された主表面９１上にエピタキシャルに適用することができる。第２の活性層４３は、第２のピーク波長の電磁放射を生成するように構成される。構造的には、第２のボディ４は、第１の半導体ボディ２と同様とすることができる。第２の半導体ボディ４は、第２の終端層３２に面する第１の主表面４０１を有する。第１の主表面４０１は平坦である。図１Ｂとは異なるが、第２の半導体ボディ４の第１の主表面４０１を構造化してもよい。第２の複合材４０は、特に第２の終端層３２の露出した表面によって形成される、第２の平面状の接続表面３２１を有する。第２の終端層は好ましくは、放射線透過性の導電性材料を含むか又はそれから成る。第１の複合材２０の第１の終端層３１及び第２の複合材４０の第２の終端層３２は、同じ材料から形成されても、又は異なる材料組成を有してもよい。
【００４０】
図１Ｃによれば、第１の複合材２０は、第１の平面状の接続表面３１１及び第２の平面状の接続表面３２１において、直接結合によって第２の複合材４０に機械的及び電気的に接続される。第１の終端層３１及び第２の終端層３２を備える、第１の移行区域３が形成される。第１の移行区域３はこの結果、第１の半導体ボディ２に面する構造化された第１の主表面３０１を有する。第１の移行区域３内で、第１の平面状の接続表面３１１及び第２の平面状の接続表面３２１は互いに直接隣接しており、第１の複合材２０と第２の複合材４０との間に共通の平面状の内部接合部３０を画定する。直接結合に起因して、第１の終端層３１と第２の終端層３２との間の共通の平面状の内部接合部３０は、結合材料を含まない。図１Ｃでは、共通の接合面３０は、点線ＡＡ’によって表されている。第１の移行区域３０は特に、第１の半導体ボディ２に直接接合し、第２の半導体ボディ４に直接接合し、特に接着促進結合材料を又は接着促進結合層を含まない。第１の終端層３１及び第２の終端層３２が、特に放射線透過性及び導電性である、同じ材料から形成される場合、第１の移行区域３を、単一の材料から垂直方向に沿って連続的に形成することができる。
【００４１】
図１Ｄでは、補助基板９は第２の半導体ボディ４から切り離されている。半導体ボディ４は、第１の半導体ボディ２から離れる方に面する構造化された第２の主表面４０２を有する。更なる方法ステップでは、第２の半導体ボディ４上に、特に第２の半導体ボディの露出した構造化された第２の主表面４０２上に、例えばコーティング工程によって、第２の移行区域５の第１の終端層５１が設けられる。第１の終端層５１は、放射線透過性の導電性材、例えば第１の移行区域３と同じ材料を有してもよい。第２の移行区域５の第１の終端層５１は好ましくは、第１の終端層５１が第２の半導体ボディ４に面する構造化された第１の主表面５０１を有するような様式で、構造化された第２の主表面４０２上に設けられる。第１の終端層５１をその後、これが第２の半導体ボディ４から離れる方に面する、露出した平面状の更なる第１の接続表面５１１を有するような様式で、平面化することができる。
【００４２】
図１Ｅは、更なる補助基板９と第３の半導体ボディ６と更なる第２の終端層５２とを備える第３の複合材６０を示し、この場合、第３の複合材６０は、第２の移行区域５の更なる第２の終端層５２の表面によって形成される、更なる露出した平面状の第２の接続表面５２１を有する。第３の半導体ボディ６は、第１の半導体層６１と、第２の半導体層６２と、これらの間に配置された光活性層６３と、を備え、活性層６３は、第３のピーク波長の電磁放射を生成するように構成される。第３の複合材６０は、図１Ｂに示す第２の複合材４０の例示的な実施形態に実質的に対応している。
【００４３】
図１Ｆでは、第３の複合材６０は、好ましくは更なる平面状の接続表面５１１及び５２１における直接結合によって、第２の半導体ボディ４に機械的及び電気的に接続される。第２の移行区域５は、第２の半導体ボディ４と第３の半導体ボディ６との間に形成され、この場合、第２の移行区域５は、特に第２の半導体ボディ４及び第３の半導体ボディ６の両方に直接接合する。製作されるコンポーネントはしたがって、例えば、第２の移行区域５と第２の半導体ボディ４又は第３の半導体ボディ６との間の領域において、接着促進材料又は結合層を含まない。
【００４４】
第２の移行区域５は、更なる第１の終端層５１と更なる第２の終端層５２とを備える。第２の移行区域５を、垂直方向に沿って、放射線透過性の導電性材料から連続的に形成することができる。第１の移行区域３と類似して、第２の移行区域５は、更なる第１の平面状の接続表面５１１及び更なる第２の平面状の接続表面５２１によって形成される、共通の平面状の内部接合部５０を有してもよい。図１Ｆにおいて点線ＢＢ’で示す内部接合面５０は、特に結合材料を含まない。内部接合部５０はこの結果、更なる第１の終端層５１と更なる第２の終端層５２との間に、共通の接合部を形成する。第２の移行区域５は、構造化された様式で形成されており第２の半導体ボディ４に面する、第１の主表面５０１を有する。第２の移行区域５の第１の主表面５０１の構造化は、特に第２の半導体ボディ４の第２の主表面４０２の構造化によって与えられる。
【００４５】
第３の半導体ボディ６は、第２の移行区域５に面する第１の主表面６０１を有し、第２の移行区域５の第２の主表面５０２に直接接合する。図１Ｆによれば主表面５０２及び６０１は平坦である。これとは異なるが、これらを構造化することもできる。半導体ボディ６は、第２の半導体ボディ４から離れる方に面する構造化された第２の主表面６０２を有する。特に、第２の主表面６０２の構造化は、補助基板９の構造化によって与えられる。
【００４６】
図１Ｇは、図１Ａから図１Ｆに示す方法に従って製作できるコンポーネント１００を示す。更なる補助基板９は、第３の半導体ボディ６から除去される。結果的に露出している第２の主表面６０２上に、カバー層７を形成することができ、このカバー層７は、コンタクト層又は保護層としての役割を果たすことができる。特に、カバー層７は、放射線透過性の導電性材料を有してもよい。コンポーネント１００は、特にカバー層７の主表面７１によって形成される、前面１０１を有する。前面１０１は、特にコンポーネント１００の放射線出射表面を形成する。コンポーネント１００は、特に基板１の第２の主表面１２によって形成される、後面１０２を有する。
【００４７】
第１の半導体ボディ２、第２の半導体ボディ４、及び第３の半導体ボディ６は各々、２つの半導体層の間に配置された光活性層を有する。特に、半導体ボディ２、４、及び６は、直列に電気的に接続される。第１の半導体層２１、４１、及び６１は、同じ材料組成を有してもよく、同時に、ｎ又はｐ導通性であっても及び／あるいはｎ又はｐドープされていてもよい。同様に、第２の半導体層２２、４２、及び６２は、同じ材料組成を有してもよく、同時に、ｎ又はｐ導通性であっても及び／あるいはｎ又はｐドープされていてもよい。第１の活性層２３、第２の活性層４３、及び第３の活性層６３は、コンポーネント１００の動作中にこれらが同じピーク波長又は異なるピーク波長の電磁放射を放射するような様式で形成することができる。
【００４８】
例えば、活性層２３、４３、及び６３は、赤色又は緑色又は黄色又は青色スペクトル範囲内のピーク波長を有する電磁放射を放射することができる。別法として、活性層は、これらがコンポーネント１００の動作中に異なるピーク波長の電磁放射を放射するような様式で形成されてもよく、この場合、異なるピーク波長は、互いから少なくとも３０ｎｍだけ、例えば少なくとも５０ｎｍだけ、又は例えば少なくとも７０ｎｍだけ、異なっている。例えば、第１の活性層２３は、赤色スペクトル範囲内の、例えば６００ｎｍから７８０ｎｍの間の、第１のピーク波長を有する電磁放射を生成するように形成される。第２の活性層４３は、例えば、緑色スペクトル範囲内の、例えば４９０ｎｍから５７０ｎｍの間の、第２のピーク波長を有する電磁放射を生成するように形成される。第３の活性層６３は、好ましくは、青色スペクトル範囲内の、例えば４３０ｎｍから４９０ｎｍの間の、第３のピーク波長を有する電磁放射を生成するように形成される。好ましくは、コンポーネント１００は、第２の活性層４３が第１の活性層２３と第３の活性層６３との間に配設されるように構成され、この場合、第３の活性層がコンポーネントの放射線出射表面１０１に最も近く、第１の活性層２３が基板１に最も近い。
【００４９】
第１の移行区域３の構造化された主表面及び第２の移行区域５の構造化された主表面は、異なるサイズの分離構造を有してもよい。好ましくは、第１の移行区域３の構造化された主表面３０１又は３０２は、第２の移行区域５の構造化された主表面５０１又は５０２の第２の分離構造と比較してより広い横幅を有する、第１の分離構造を有する。好ましくは、第１の移行区域３の分離構造は、第１の活性層２３において生成された放射のピーク波長よりも小さく同時に第２の活性層４３において生成された放射の第２のピーク波長よりも大きい、平均横幅を有する。第２の移行区域５の第２の分離構造は、好ましくは、第１の及び／又は第２の活性層において生成された放射のピーク波長よりも小さく同時に第３の活性層６３において生成された放射の第３のピーク波長よりも大きい、平均横幅を有する。コンポーネントのこのような設計によって、放射線出射表面１０１の方向のより長い波長の放射は、移行区域３及び５を、実質的に妨げられずに、したがって実質的に損失することなく透過し、一方、より短い波長の放射は、移行区域３及び／又は５内の分離構造において散乱するか、あるいは、少なくともより長い波長の放射と比較してより強く散乱し、この結果、放射線出射表面１０１の方向へ偏向又は反射して戻される。
【００５０】
図２Ａから図２Ｄは、コンポーネントを製造するための方法１００の更なる例を示す。
【００５１】
図２Ａに示す第１の複合材２０は、図１Ａに示す第１の複合材２０に対応している。第１の複合材２０を第２の複合材４０に接続する前に、第１の半導体ボディ２に第１のミラー構造３３が設けられる。第１のミラー構造３３は、特に第１の移行区域３の一部として形成される。例えば、第１のミラー構造３３は最初に、補助基板９上に形成されてもよい。ミラー構造３３上には、特に、導電性の放射線透過性材料から形成された終端層３２が存在する。終端層は、特に平面状の接続表面３２１’として形成される、露出した表面３２１’を有する。補助基板９上に配置される第１のミラー構造３３は、直接結合によって、機械的に及び特に電気的に、第１の複合材２０に、例えば第１の終端層３１に又は第１の半導体ボディ２に、接続することができる。別法として、第１のミラー構造３３を、コーティング工程を使用して、半導体ボディ２上に直接設けることができる。
【００５２】
図２Ｂでは、補助基板９は第１のミラー構造３３から除去されている。第１の移行区域３は、特に平面状であり、第１の接続表面３１１及び第１のミラー構造３３の接続表面３２１’によって形成される、内部接合面３０を有する。第１のミラー構造３３が表面に配置されている補助基板９を除去した後で、第１の移行区域３の露出した表面３１１、特に第１の終端層３１の露出した表面３１１を、平面化することができる。
【００５３】
好ましくは、第１のミラー構造３３は、部分的に透明であり、かつ部分的に波長選択反射性である。例えば、第１のミラー構造３３は、交互に配される第１の層３３１及び第２の層３３２を有する。第１の層３３１及び第２の層３３２は、屈折率の異なる材料から形成されてもよい。例えば、第１の層３３１は、第２の層３３２の屈折率と少なくとも０．３だけ、例えば少なくとも０．５又は０．７だけ異なる屈折率を有する。例えば、第１の層３３１及び／又は第２の層３３２は各々、放射線透過性の導電性材料から形成される。
【００５４】
図２Ｃに示す方法ステップの例示的な実施形態は、図１Ｂ及び図１Ｃに示す方法ステップの例示的な実施形態に本質的に対応している。対照的に、第１の複合材２０は、第１の半導体ボディ２と、その上に配設された第１のミラー構造３３と、を有し、この場合、第１のミラー構造３３は、垂直方向に沿って、第１の半導体ボディ２と第１の露出した平面状の接続表面３１１との間に存在する。
【００５５】
図２Ｄに示す方法ステップは、図１Ｄに示すコンポーネントを製造するための方法の方法ステップに本質的に対応している。これとは対照的に、第１の移行区域３は、構造化された主表面３０１に加えて、第１の部分的に透明であり部分的に波長選択反射性であるミラー構造３３を示す。
【００５６】
図３は、第１の半導体ボディ２と第２の半導体ボディ４との間の第１の移行区域３の断面を概略的に示す。この例示的な実施形態によれば、第１のミラー構造３３は、第１の層３３１及び第２の層３３２を垂直に貫通して延びる複数のスルーコンタクト３４を有する。スルーコンタクト３４は好ましくは導電性材料から形成される。特に、スルーコンタクト３４は、導電性で放射線透過性の材料から形成される。
【００５７】
図４Ａに示す第２の複合材４０は、図１Ｂに示す第２の複合材４０に本質的に対応している。これとは対照的に、補助基板９は構造化された主表面９１は有さず、平坦な主表面９１を有する。第２の半導体ボディ４は、補助基板９から離れる方に面する構造化された第１の主表面４０１を有する。補助基板９上に第２の半導体ボディ４を設けた後で、第１の主表面４０１を、例えばエッチング工程によって又はいわゆるスフィアフィッシングによって、粗化することができる。
【００５８】
図４Ｂに示す例示的な実施形態は、コンポーネントの製作における方法ステップに関して、図１Ｃに示す例示的な実施形態に本質的に対応している。対照的に、第２の半導体ボディ４は、第１の半導体ボディ２に面する、構造化された第１の主表面４０１を有する。第１の移行区域３はしたがって、第１の半導体ボディ２に面する第１の構造化された主表面３０１、及び第２の半導体ボディ４に面する第２の構造化された主表面３０２の、両方を有する。第３の半導体ボディ６と第２の移行区域５とを有する第３の複合材６０は、図４Ａ及び図４Ｂに示す例示的な実施形態と同様に形成することができる。特に第２のミラー構造５３を備える、第２の移行区域５は、図２Ａから図２Ｄ及び図３に記載する方法ステップと同様に形成することもできる。
【００５９】
図５は、図１Ｇに示すコンポーネント１００の例示的な実施形態に本質的に対応する、コンポーネント１００の例示的な実施形態を示す。対照的に、コンポーネント１００は、基板１と第１の半導体ボディ２との間に垂直方向に配置される、中間層１０を有する。中間層１０は好ましくは、銀又はアルミニウムなどの金属材料を含有し得る、ミラー層として形成される。特に、基板１は成長基板とは異なる。基板１は導電性材料から形成されてもよい。コンポーネント１００は、前面１０１を介して及び後面１０２を介して、外部と電気的に接触することができる。コンポーネント１００をこうして、基板１を介して、特に基板１の後面１２を介して、電気的に接触させることができる。
【００６０】
図６に示すコンポーネント１００の例示的な実施形態は、図５に示すコンポーネントの例示的な実施形態に本質的に対応している。対照的に、半導体ボディ２、４、及び６は各々、基板１に面する第１の構造化された主表面２０１、４０１、及び６０１を有する。このため、移行区域３及び５は各々、放射線出射表面１０１に面する、第２の構造化された主表面３０２及び５０２を有する。中間層１０は、第１の半導体ボディ２に面する、構造化された主表面を有する。中間層１０は、基板１と第１の半導体ボディ２との間のバッファー層としての役割を果たすことができる。
【００６１】
図７に示すコンポーネント１００の例示的な実施形態は、図５に示すコンポーネントの例示的な実施形態に本質的に対応している。対照的に、移行区域３及び５は各々、ミラー構造３３又は５３を有する。第１の移行区域３の第１のミラー構造３３及び第２の移行区域５の第２のミラー構造３５は、構造的に同様とすることができる。特に、移行区域３及び５は、図２Ａから図２Ｄに示す方法ステップに従って製造することができる。
【００６２】
第１のミラー構造３３及び／又は第２のミラー構造３５は、これらがブラッグミラーとして、特にダイクロイックミラーとして働くような様式で、形成することができる。第１のミラー構造３３と同様に、第２のミラー構造５３は、交互に配置された複数の第１の層５３１及び第２の層５３２を備えてもよい。例えば、第２のミラー構造５３は、部分的に透明でありかつ部分的に波長選択反射性であり、この場合、第２のミラー構造５３は、その波長選択性が第１のミラー構造３３とは異なっていてもよい。好ましくは、第１のミラー構造３３は、第１のピーク波長の電磁放射を透過し、第２のピーク波長の電磁放射を散乱及び／又は反射させるような様式で形成される。第２のミラー構造５３は好ましくは、第１の及び／又は第２のピーク波長の電磁放射を透過し、第３のピーク波長の電磁放射を散乱及び／又は反射させるように形成される。
【００６３】
第１のミラー構造３３に類似して、第２のミラー構造５３は、直接結合によって第２の半導体ボディ４に機械的及び電気的に接続することができる。第３の半導体ボディ６もまた、直接結合によって、第２のミラー構造５３に又は第２の半導体ボディ４に、機械的及び電気的に接続することができる。この結果、第２の移行区域は、更なる平面状の接続表面５１１及び５２１又は５１１及び５２１’によって形成される共通の平面状の内部接合部５０を有してもよく、この場合、平面状の内部接合部５０は特に、接着促進材料を含まない。更なる平面状の接続表面５１１及び５２１は、特に第２の移行区域５３の第１の終端層５１の表面及び第２の終端層５２の表面によって、それぞれ形成される。第２の移行区域５３の終端層５１及び５３は、放射線透過性の導電性材料から形成することができる。
【００６４】
本明細書に記載するコンポーネントは特に、互いの上に積層された複数の半導体ボディを有する光電子コンポーネントとして形成される。互いの上に積層される半導体ボディは、異なる方法ステップにおいて個別に製造可能であり、いずれの場合も光活性層を備えるダイオード構造を有し得る。移行区域が半導体ボディ同士の間に形成され、この移行区域が構造化された主表面、又は部分的に透明であり部分的に波長選択反射性であるミラー構造を有する場合、コンポーネントの性能を向上させることができる。
【００６５】
例示的な実施形態を参照して行った本発明の説明によって、本発明が例示的な実施形態に限定されることはない。そうではなく本発明は、請求項における特徴のあらゆる組み合わせを特に含む、あらゆる新規な特徴及び特徴のあらゆる組み合わせを備えており、このことは、この特徴又はこの組み合わせが特許請求項又は例示的な実施形態においてそれ自体明示的に示されていない場合であってもあてはまる。
【００６６】
［関連出願］
独国特許出願第１０  ２０１６  １１３  ００２．８号の優先権を主張し、その開示の内容は参照として本明細書に組み込む。
【符号の説明】
【００６７】
１００  コンポーネント
１０１  コンポーネントの前面
１０２  コンポーネントの後面
１  基板／キャリア
１０  中間層
１１  基板の第１の主表面
１２  基板の第２の主表面
２  第１の半導体ボディ
２０  第１の複合材
２０１  第１の半導体ボディの第１の主表面
２０２  第１の半導体ボディの第２の主表面
２１  第１の半導体ボディの第１の半導体層
２２  第１の半導体ボディの第２の半導体層
２３  第１の活性層
３  第１の移行区域
３０  第１の移行区域の内部接合面
３０１  第１の移行区域の第１の主表面
３０２  第１の移行区域の第２の主表面
３１  第１の移行区域の第１の終端層
３１１  第１の接続表面
３２  第１の移行区域の第２の終端層
３２１  第２の接続表面
３２１’  ミラー構造の接続表面
３３  第１のミラー構造
３４  スルーコンタクト
３３１  第１のミラー構造の第１の層
３３２  第１のミラー構造の第２の層
４  第２の半導体ボディ
４０  第２の複合材
４０１  第２の半導体ボディの第１の主表面
４０２  第２の半導体ボディの第２の主表面
４１  第２の半導体ボディの第１の半導体層
４１１  第１の接続表面
４２  第２の半導体ボディの第２の半導体層
４２１  第２の接続表面
４３  第２の活性層
５  第２の移行区域
５０  第２の移行区域の内部接合面
５０１  第２の移行区域の第１の主表面
５０２  第２の移行区域の第２の主表面
５１  第２の移行区域の第１の終端層
５１１  更なる第１の接続表面
５２  第２の移行区域の第２の終端層
５２１  更なる第２の接続表面
５３  第２のミラー構造
６  第３の半導体ボディ
６０  第３の複合材
６０１  第３の半導体ボディの第１の主表面
６０２  第３の半導体ボディの第２の主表面
６１  第３の半導体ボディの第１の半導体層
６２  第３の半導体ボディの第２の半導体層
６３  第３の活性層
７  カバー層／コンタクト層
７１  カバー層／コンタクト層の主表面
９  補助基板
９１  補助基板の主表面
【図１Ａ】
2019522363.tif 000003
【図１Ｂ】
2019522363.tif 000004
【図１Ｃ】
2019522363.tif 000005
【図１Ｄ】
2019522363.tif 000006
【図１Ｅ】
2019522363.tif 000007
【図１Ｆ】
2019522363.tif 000008
【図１Ｇ】
2019522363.tif 000009
【図２Ａ】
2019522363.tif 000010
【図２Ｂ】
2019522363.tif 000011
【図２Ｃ】
2019522363.tif 000012
【図２Ｄ】
2019522363.tif 000013
【図３】
2019522363.tif 000014
【図４Ａ】
2019522363.tif 000015
【図４Ｂ】
2019522363.tif 000016
【図５】
2019522363.tif 000017
【図６】
2019522363.tif 000018
【図７】
2019522363.tif 000019
【手続補正書】
【提出日】平成31年2月7日(2019.2.7)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板（１）と、第１の活性層（２３）を有する第１の半導体ボディ（２）と、第２の活性層（４３）を有する第２の半導体ボディ（４）と、第１の移行区域（３）と、を備えるコンポーネント（１００）であって、
−前記第１の活性層は第１のピーク波長の電磁放射を生成するように構成されており、前記第２の活性層は第２のピーク波長の電磁放射を生成するように構成されており、
−前記第１の移行区域は、垂直方向において、前記第１の半導体ボディと前記第２の半導体ボディとの間に配置され、前記第１の半導体ボディに直接隣接しかつ前記第２の半導体ボディに直接隣接しており、
−前記第１の移行区域は、放射線透過性、少なくとも前記第１のピーク波長の前記放射に関して部分的に透明である、導電性材料を備え、前記第１の半導体ボディは、前記第１の移行区域を介して前記第２の半導体ボディに導電的に接続されるようになっており、
さらに、
ｉ）前記第１の移行区域は、前記第１の移行区域の第１の終端層（３１）の構造化された主表面（３０１）と、前記基板から離れる方に面する前記第１の半導体ボディの構造化された主表面（２０２）との間の共通の構造化された接続面である、構造化された主表面（３０１、２０２）を備え、前記第１の終端層（３１）の前記主表面（３０１）は、前記第１の半導体ボディに面しており、かつ、前記第１の半導体ボディの前記主表面を反転した構造を有する、
または、
ｉｉ）部分的に透明であり部分的に波長選択反射性である第１のミラー構造（３３）を備え、前記第１のミラー構造は交互に配される第１の層（３３１）及び第２の層（３３２）を有し、かつ、前記第１のミラー構造は前記第１の層（３３１）及び前記第２の層（３３２）を垂直に通って延在する複数のスルーコンタクト（３４）を有し、前記スルーコンタクトは導電性材料から形成されている、
コンポーネント（１００）。
【請求項２】
前記第１の移行区域（３）は、接着促進材料を含まないか又は結合層を含まない、
請求項１に記載のコンポーネント。
【請求項３】
前記第１の移行区域（３）は前記第１の終端層（３１）と第２の終端層（３２）との間に平面状の内部接合部（３０）を有し、
−前記第１の移行区域の前記第１の終端層及び／又は前記第２の終端層は、前記放射線透過性の導電性材料からから形成され、
−前記内部接合部は結合材料を含まず、前記終端層（３１、３２）の平面状の接続表面（３１１、３２１）によって形成される、
請求項１または２に記載のコンポーネント。
【請求項４】
前記第１の移行区域（３）は、第１の分離構造を有する構造化された前記主表面（３０１）を備える、
請求項１〜３のいずれか一項に記載のコンポーネント。
【請求項５】
前記第１の移行区域（３）は、部分的に透明であり部分的に波長選択反射性である前記第１のミラー構造（３３）を備え、当該第１のミラー構造（３３）は、前記第１のピーク波長の電磁放射を透過し前記第２のピーク波長の電磁放射を散乱又は反射する、ダイクロイックミラーとして働くように形成される、
請求項１〜４のいずれか一項に記載のコンポーネント。
【請求項６】
前記第１の移行区域（３）は、部分的に透明であり部分的に波長選択反射性である前記第１のミラー構造（３３）を備え、前記第１の層は、放射線透過性の導電性材料から形成され、前記第２の層の屈折率と少なくとも０．３だけ異なる屈折率を有する、
請求項１〜５のいずれか一項に記載のコンポーネント。
【請求項７】
前記第１の移行区域（３）は、前記構造化された主表面（３０１、２０２）を備え、前記第１の終端層（３１）は、前記第１の半導体ボディ（２）の前記構造化された主表面（２０２）上に直接形成され、前記第１の終端層は、前記第１の半導体ボディ（２）に面しかつ前記第１の半導体ボディ（２）の前記主表面（２０２）を反転した構造をもつ、
前記主表面（３０１）を有する、
請求項６に記載のコンポーネント。
【請求項８】
第３のピーク波長の電磁放射を生成するための第３の光活性層（６３）を備える第３の半導体ボディ（６）を有し、前記第２の半導体ボディ（４）は前記第１の半導体ボディ（２）と前記第３の半導体ボディとの間に配置され、前記第２の半導体ボディは第２の移行区域（５）を介して前記第３の半導体ボディに機械的及び電気的に接続される、
請求項１〜７のいずれか一項に記載のコンポーネント。
【請求項９】
前記第２の移行区域（５）は第２の分離構造を有する構造化された主表面（５０１、５０２）を備え、前記第２の分離構造は、前記第２のピーク波長よりも小さく前記第３のピーク波長よりも大きい平均横幅を有する、
請求項８に記載のコンポーネント。
【請求項１０】
前記第２の移行区域（５）は、前記第１及び第２のピーク波長の電磁放射を透過し前記第３のピーク波長の電磁放射を散乱又は少なくとも部分的に反射する、部分的に透明であり部分的に波長選択反射性である第２のミラー構造（５３）を有する、
請求項８または９に記載のコンポーネント。
【請求項１１】
−前記第１のピーク波長は赤色スペクトル範囲に割り当てられ、
−前記第２のピーク波長は緑色スペクトル範囲に割り当てられ、
−前記第３のピーク波長は青色スペクトル範囲に割り当てられ、
−前記第２の移行区域（５）は、前記第１の移行区域（３）の前記構造化された主表面（３０１）の前記第１の分離構造と比較してより小さい横幅を有する第２の分離構造を備える、構造化された主表面（５０１、５０２）を有する、
請求項８〜１０のいずれか一項に記載のコンポーネント。
【請求項１２】
前記第２の移行区域（５）は、部分的に透明であり部分的に波長選択反射性である第２のミラー構造（５３）を有し、波長選択性に関して、前記第２のミラー構造（５３）は前記第１のミラー構造（３３）とは異なっている、
請求項８〜１１のいずれか一項に記載のコンポーネント。
【請求項１３】
前記第１のミラー構造（３３）及び前記第２のミラー構造（５３）は各々、複数の交互に配設された第１の層（３３１、５３１）及び第２の層（３３２、５３２）を備えるブラッグミラーとして形成され、
−前記第１のミラー構造（３３）の前記第１の層（３３１）及び前記第２のミラー構造（５３）の前記第１の層（５３１）は各々、放射線透過性の導電性材料から形成され、
−前記第１のミラー構造（３３）の前記第２の層（３３２）及び前記第２のミラー構造（５３）の前記第２の層（５３２）は、それらの層厚さ及び／又はそれらの材料に関して互いに異なる、
請求項１２に記載のコンポーネント。
【請求項１４】
前記第１の移行区域（３）の前記放射線透過性の導電性材料は、透明導電酸化物である、
請求項１〜１３のいずれか一項に記載のコンポーネント。
【請求項１５】
前記第１の移行区域（３）は、部分的に透明であり部分的に波長選択反射性である前記第１のミラー構造（３３）を有し、前記第１のミラー構造は、前記第１のピーク波長の電磁放射を透過し前記第２のピーク波長の電磁放射を散乱又は部分的に反射するように形成される、
請求項１〜１４のいずれか一項に記載のコンポーネント。
【請求項１６】
以下のステップ、すなわち、
Ａ）基板（１）と第１の半導体ボディ（２）と第１の終端層（３１）とを備える第１の複合材（２０）を用意するステップであって、
−前記第１の複合材は、前記第１の終端層の表面によって形成される、第１の露出した平面状の接続表面（３１１）を有し、
−前記第１の半導体ボディは、前記基板と第１の平面状の接続表面との間に配置され、第１の光活性層（２３）を備える、ステップと、
Ｂ）補助基板（９）と第２の半導体ボディ（４）と第２の終端層（３２）とを備える第２の複合材（４０）を用意するステップであって、
−前記第２の複合材は、前記第２の終端層の表面によって形成される、第２の露出した平面状の接続表面（３２１）を備え、
−前記第２の半導体ボディは、前記補助基板と第２の平面状の接続表面との間に配置され、第２の光活性層（４３）を備え、
−前記第１の終端層（３１）及び前記第２の終端層（３２）は、放射線透過性の導電性材料を各々備える、ステップと、
Ｃ）前記第１の複合材を、前記第１及び第２の平面状の接続表面において、直接結合によって前記第２の複合材に機械的及び電気的に接続して、移行区域（３）を形成するステップであって、前記移行区域は、前記第１の終端層及び前記第２の終端層を備え、構造化された主表面（３０１、３０２）又は部分的に透明であり部分的に波長選択反射性であるミラー構造（３３）を有する、ステップと、
Ｄ）前記第２の複合材から前記補助基板を分離するステップと、を含む、
コンポーネント（１００）を製造するための方法。
【請求項１７】
前記補助基板（９）は、前記第２の半導体ボディ（４）が成長する構造化された主表面（９１）を有し、前記補助基板の分離後、前記第２の半導体ボディは露出した構造化された主表面（４０１、４０２）を有するようになっている、
請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記第２の半導体ボディ（４）は前記補助基板（９）上で成長し、前記第２の半導体ボディの露出した主表面（４０１、４０２）は、放射線透過性の導電性材料で作成される終端層（３２、５１）が前記第２の半導体ボディの前記露出した構造化された主表面上に形成される前に構造化される、
請求項１６に記載の方法。
【請求項１９】
前記第１のミラー構造（３３）は、前記第１の複合材（２０）が直接結合によって前記第２の複合材（４０）に機械的及び電気的に接続される前に、直接結合によって前記第１の半導体ボディ（２）に機械的に接続されている、
請求項１６に記載の方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４０】
図１Ｃによれば、第１の複合材２０は、第１の平面状の接続表面３１１及び第２の平面状の接続表面３２１において、直接結合によって第２の複合材４０に機械的及び電気的に接続される。第１の終端層３１及び第２の終端層３２を備える、第１の移行区域３が形成される。第１の移行区域３はこの結果、第１の半導体ボディ２に面する構造化された第１の主表面３０１を有する。第１の移行区域３内で、第１の平面状の接続表面３１１及び第２の平面状の接続表面３２１は互いに直接隣接しており、第１の複合材２０と第２の複合材４０との間に共通の平面状の内部接合部３０を画定する。直接結合に起因して、第１の終端層３１と第２の終端層３２との間の共通の平面状の内部接合部３０は、結合材料を含まない。図１Ｃでは、共通の接合面３０は、点線ＡＡ’によって表されている。第１の移行区域３は特に、第１の半導体ボディ２に直接接合し、第２の半導体ボディ４に直接接合し、特に接着促進結合材料を又は接着促進結合層を含まない。第１の終端層３１及び第２の終端層３２が、特に放射線透過性及び導電性である、同じ材料から形成される場合、第１の移行区域３を、単一の材料から垂直方向に沿って連続的に形成することができる。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６２】
第１のミラー構造３３及び／又は第２のミラー構造５３は、これらがブラッグミラーとして、特にダイクロイックミラーとして働くような様式で、形成することができる。第１のミラー構造３３と同様に、第２のミラー構造５３は、交互に配置された複数の第１の層５３１及び第２の層５３２を備えてもよい。例えば、第２のミラー構造５３は、部分的に透明でありかつ部分的に波長選択反射性であり、この場合、第２のミラー構造５３は、その波長選択性が第１のミラー構造３３とは異なっていてもよい。好ましくは、第１のミラー構造３３は、第１のピーク波長の電磁放射を透過し、第２のピーク波長の電磁放射を散乱及び／又は反射させるような様式で形成される。第２のミラー構造５３は好ましくは、第１の及び／又は第２のピーク波長の電磁放射を透過し、第３のピーク波長の電磁放射を散乱及び／又は反射させるように形成される。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６３】
第１のミラー構造３３に類似して、第２のミラー構造５３は、直接結合によって第２の半導体ボディ４に機械的及び電気的に接続することができる。第３の半導体ボディ６もまた、直接結合によって、第２のミラー構造５３に又は第２の半導体ボディ４に、機械的及び電気的に接続することができる。この結果、第２の移行区域は、更なる平面状の接続表面５１１及び５２１又は５１１及び５２１’によって形成される共通の平面状の内部接合部５０を有してもよく、この場合、平面状の内部接合部５０は特に、接着促進材料を含まない。更なる平面状の接続表面５１１及び５２１は、特に第２の移行区域５の第１の終端層５１の表面及び第２の終端層５２の表面によって、それぞれ形成される。第２の移行区域５の終端層５１及び５２は、放射線透過性の導電性材料から形成することができる。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６７】
１００  コンポーネント
１０１  コンポーネントの前面
１０２  コンポーネントの後面
１  基板／キャリア
１０  中間層
１１  基板の第１の主表面
１２  基板の第２の主表面
２  第１の半導体ボディ
２０  第１の複合材
２０１  第１の半導体ボディの第１の主表面
２０２  第１の半導体ボディの第２の主表面
２１  第１の半導体ボディの第１の半導体層
２２  第１の半導体ボディの第２の半導体層
２３  第１の活性層
３  第１の移行区域
３０  第１の移行区域の内部接合面
３０１  第１の移行区域の第１の主表面
３０２  第１の移行区域の第２の主表面
３１  第１の移行区域の第１の終端層
３１１  第１の接続表面
３２  第１の移行区域の第２の終端層
３２１  第２の接続表面
３２１’  ミラー構造の接続表面
３３  第１のミラー構造
３４  スルーコンタクト
３３１  第１のミラー構造の第１の層
３３２  第１のミラー構造の第２の層
４  第２の半導体ボディ
４０  第２の複合材
４０１  第２の半導体ボディの第１の主表面
４０２  第２の半導体ボディの第２の主表面
４１  第２の半導体ボディの第１の半導体層
４１１  第１の接続表面
４２  第２の半導体ボディの第２の半導体層
４２１  第２の接続表面
４３  第２の活性層
５  第２の移行区域
５０  第２の移行区域の内部接合面
５０１  第２の移行区域の第１の主表面
５０２  第２の移行区域の第２の主表面
５１  第２の移行区域の第１の終端層
５１１  更なる第１の接続表面
５２  第２の移行区域の第２の終端層
５２１  更なる第２の接続表面
５３  第２のミラー構造
５３１  第２のミラー構造の第１の層
５３２  第２のミラー構造の第２の層
６  第３の半導体ボディ
６０  第３の複合材
６０１  第３の半導体ボディの第１の主表面
６０２  第３の半導体ボディの第２の主表面
６１  第３の半導体ボディの第１の半導体層
６２  第３の半導体ボディの第２の半導体層
６３  第３の活性層
７  カバー層／コンタクト層
７１  カバー層／コンタクト層の主表面
９  補助基板
９１  補助基板の主表面
【国際調査報告】
2019522363.tif 000020
2019522363.tif 000021
2019522363.tif 000022
2019522363.tif 000023
2019522363.tif 000024
2019522363.tif 000025