(57)【要約】  動作時に電磁放射を生成する活性ゾーン（２）を含む一連の半導体積層体（１）と、内部に電荷キャリアが静的に固定されている、または一連の半導体（１）の表面状態の飽和につながるパッシベーション層（１０）と、を備えた発光ダイオードチップ、を開示する。パッシベーション層（１０）は、一連の半導体積層体（１）の側面（８）に形成されており、かつ、少なくとも活性ゾーン（２）を覆っている。【選択図】図６
2018536282.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光ダイオードチップであって、
活性ゾーン（２）を有するエピタキシャル半導体積層体（１）であって、動作時に前記活性ゾーン（２）が電磁放射を生成する、前記半導体積層体（１）と、
内部に電荷キャリアが静的に固定されている、または前記半導体積層体（１）の表面状態の飽和につながる、パッシベーション層（１０）と、
を備え、
前記パッシベーション層（１０）が前記半導体積層体（１）の側面（８）に形成されており、かつ前記パッシベーション層（１０）が少なくとも前記活性ゾーン（２）を覆っている、
発光ダイオードチップ。
【請求項２】
静的に固定されている前記電荷キャリアが電子である、請求項１に記載の発光ダイオードチップ。
【請求項３】
前記パッシベーション層（１０）において静的に固定されている前記電荷キャリアが、前記パッシベーション層（１０）に隣接する前記半導体積層体（１）の半導体材料内の伝導帯端（ＣＢ）および荷電帯端（ＶＢ）の曲がりにつながり、静的に固定されている前記電荷キャリアの電荷とは反対の電荷を有する前記電荷キャリアが前記半導体材料内に蓄積する、請求項１または請求項２のいずれかに記載の発光ダイオードチップ。
【請求項４】
前記半導体積層体（１）がＩＩＩ／Ｖ族化合物半導体材料系である、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の発光ダイオードチップ。
【請求項５】
前記ＩＩＩ／Ｖ族化合物半導体材料が、リン化物化合物半導体材料である、請求項４に記載の発光ダイオードチップ。
【請求項６】
前記パッシベーション層（１０）が、１ナノメートルと１００ナノメートルの間（両端値を含む）の厚さを有する、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の発光ダイオードチップ。
【請求項７】
前記発光ダイオードチップの縁部長さが１ミリメートルを超えない、請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の発光ダイオードチップ。
【請求項８】
前記パッシベーション層（１０）が、酸化アルミニウム、シリコン酸化物、リン化アルミニウム、およびインジウムアルミニウムリン、のうちの少なくとも１種類を有する、請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の発光ダイオードチップ。
【請求項９】
前記半導体積層体（１）がリン化物化合物半導体材料系であり、前記パッシベーション層が前記半導体積層体（１）の上に直接接触した状態に形成されており、前記パッシベーション層（１０）が、リン化アルミニウム層（１１）および酸化アルミニウム層（９）を有する、請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の発光ダイオードチップ。
【請求項１０】
発光ダイオードチップの製造方法であって、
電磁放射を生成するのに適した活性ゾーン（２）を有し、かつエピタキシャル成長させた半導体積層体（１）を設けるステップと、
前記パッシベーション層（１０）内に電荷キャリアが静的に固定されるように、前記半導体積層体（１）の側面（８）にパッシベーション層（１０）を形成するステップと、
を含む、発光ダイオードチップの製造方法。
【請求項１１】
前記半導体積層体（１）の前記側面（８）がエッチングによって形成される、請求項１０に記載の発光ダイオードチップの製造方法。
【請求項１２】
前記半導体積層体（１）がリン化物化合物半導体材料系であり、前記パッシベーション層（１０）を形成するために以下のステップ、すなわち、
不定比シリコン酸化物層（７）を前記半導体積層体（１）の前記側面（８）の上に直接接触した状態に堆積させるステップと、
酸化アルミニウム層（９）を前記シリコン酸化物層（７）の上に直接接触した状態に堆積させるステップと、
前記パッシベーション層（１０）と前記半導体積層体（１）との間の界面に酸化アルミニウム含有層が形成されるように、層複合体を熱処理するステップと、
が実行される、
請求項１０または請求項１１のいずれかに記載の発光ダイオードチップの製造方法。
【請求項１３】
二酸化珪素層が熱蒸着によって堆積され、前記酸化アルミニウム層がＡＬＤ法によって堆積される、請求項１２に記載の発光ダイオードチップの製造方法。
【請求項１４】
前記半導体積層体（１）がリン化物化合物半導体材料系であり、前記パッシベーション層（１０）を形成するために以下のステップ、すなわち、
リン化アルミニウム層（１１）を前記半導体積層体（１）の前記側面（８）の上に直接接触した状態に堆積させるステップ、
が実行される、
請求項１０または請求項１１のいずれかに記載の発光ダイオードチップの製造方法。
【請求項１５】
前記半導体積層体（１）と、前記半導体積層体（１）に堆積されている層とを有する前記層複合体が、熱処理される、請求項１２または請求項１３に記載の発光ダイオードチップの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光ダイオードチップおよび発光ダイオードチップの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１は、封止層を有する発光ダイオードチップであって、封止層の一部がキャリアと反射積層体との間に配置されており、封止層の一部が反射積層体を貫いて半導体積層体の中まで達している発光ダイオードチップに関する。特許文献１の開示内容は、参照により本明細書に組み込まれている。
【０００３】
発光ダイオードチップ（特にＩｎＧａＡｌＰ系）は、エッチングされた側面における放射生成活性ゾーンでの非放射損失（non-radiative loss）に起因して、比較的高い電流密度において最大効率が得られることがしばしばある。これは、低い電流密度において、このような発光ダイオードチップの使用を制限する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】独国特許発明第１０２０１５１２０３２３号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本出願の目的は、低い電流密度において最大効率が得られる発光ダイオードチップを提供することである。本出願のさらなる目的は、このような発光ダイオードチップの製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
これらの目的は、特許請求の範囲の請求項１の特徴を有する発光ダイオードチップによってと、特許請求の範囲の請求項１０のステップを有する方法によって、達成される。
【０００７】
本発明に係る発光ダイオードチップおよび発光ダイオードチップの製造方法の有利な実施形態および発展形態は、それぞれの従属請求項の主題である。
【０００８】
一実施形態によれば、本発光ダイオードチップは、活性ゾーンを有するエピタキシャル半導体積層体を有し、活性ゾーンは動作時に電磁放射を生成する。
【０００９】
特に好ましくは、本発光ダイオードチップはパッシベーション層を備えており、パッシベーション層内に電荷キャリアが静的に固定されている、またはパッシベーション層が半導体積層体の表面状態の飽和につながる。
【００１０】
パッシベーション層は、半導体積層体の側面に形成されていることが好ましく、少なくとも活性ゾーンを横方向に覆っていることが好ましい。
【００１１】
さらに、パッシベーション層がエピタキシャル半導体積層体の側面の表面全体にわたり延在していることも可能である。これに代えて、またはこれに加えて、パッシベーション層を、エピタキシャル半導体積層体の光出口面または発光ダイオードチップの光出口面の上に少なくとも部分的に配置することもできる。
【００１２】
本出願の１つの着想は、半導体積層体の側面、特に、放射を生成する活性ゾーンの領域に、静的に固定された電荷キャリアを配置し、したがって反対の電荷を有する電荷キャリアが、パッシベーション層に隣接する半導体積層体の半導体材料内に蓄積することである。パッシベーション層内の静的に固定された電荷キャリアが、側面において反対の極性に帯電したタイプの電荷キャリアの遮蔽につながり、これは有利である。非放射現象においては両方のタイプの電荷キャリアが局所的に存在しなければならないため、一般にエッチングされた側面における非放射率（損失につながる）が大幅に低下する。したがって発光ダイオードチップの効率が高まり、これは有利である。
【００１３】
パッシベーション層は、エピタキシャル半導体積層体の材料に直接接触した状態に配置されていることが特に好ましい。言い換えれば、パッシベーション層は、特に好ましくはエピタキシャル半導体積層体との共通の界面を有する。
【００１４】
本発光ダイオードチップの好ましい実施形態によれば、静的に固定された電荷キャリアは、電子である。
【００１５】
パッシベーション層内の静的に固定された電荷によって、パッシベーション層に隣接するエピタキシャル半導体積層体の半導体材料内の伝導帯および価電子帯のバンド端の曲がりが達成されることが特に好ましい。このようにして、半導体材料からの電荷キャリアが、パッシベーション層に隣接する半導体材料内に蓄積し、この電荷キャリアの電荷は、パッシベーション層内の静的に固定された電荷キャリアの電荷とは反対である。パッシベーション層内の静的に固定された電荷が、一般に、側面における反対の極性に帯電したタイプの電荷キャリアの遮蔽につながり、これは有利である。
【００１６】
例えば、パッシベーション層内の静的に固定された電荷キャリアによって、パッシベーション層の領域においてバンド端が低エネルギ側に曲がり、したがってこの場合には電子が、半導体積層体の境界領域に蓄積する。パッシベーション層内で電子密度が局所的に増大するのとは対照的に、半導体積層体の隣接する領域には、正の電荷キャリア（例えば正孔）が蓄積する。半導体積層体とパッシベーション層の界面において曲がるバンド端の領域は、例えば、１ナノメートル〜１００ナノメートルの範囲を有する。価電子帯端と伝導帯端のバンド端の曲がりは、例えば少なくとも０．１ｅＶである。
【００１７】
少なくとも一実施形態によれば、半導体積層体とパッシベーション層との間の境界領域における静的に固定された電荷キャリアの電荷キャリア密度は、少なくとも１０１１ｃｍ−２である。特に好ましくは、半導体積層体とパッシベーション層との間の境界領域における静的に固定された電荷キャリアの電荷キャリア密度は、少なくとも１０１２ｃｍ−２である。
【００１８】
好ましい実施形態によれば、エピタキシャル半導体積層体は、ＩＩＩ／Ｖ族化合物半導体材料系である。
【００１９】
ＩＩＩ／Ｖ族化合物半導体材料は、特に好ましくは、リン化物化合物半導体材料である。リン化物化合物半導体材料は、リンを含む化合物半導体材料であり、例えば材料系ＩｎｘＡｌｙＧａ１−ｘ−ｙＰ（０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１、ｘ＋ｙ≦１）の材料などである。特に、エピタキシャル成長させた半導体積層体は、これらの材料の１種類を含む、またはこれらの材料の１種類からなる。
【００２０】
パッシベーション層は、１ナノメートル〜１００ナノメートルの範囲内（両端値を含む）の厚さを有することが好ましい。パッシベーション層は、極めて薄く形成されていることが特に好ましい。パッシベーション層の厚さは、５ナノメートルを超えないことが好ましい。
【００２１】
パッシベーション層内の静的に固定された電荷が、側面における反対の極性に帯電したタイプの電荷キャリアの遮蔽につながり、これは有利である。非放射現象においては両方のタイプの電荷キャリアが局所的に存在しなければならないため、側面における非放射率（損失につながる）が大幅に低下する。これにより特に、小さい横方向範囲を有する発光ダイオードチップの場合に効率が高まる。したがって本発光ダイオードチップは、１ミリメートルを超えない縁部長さ（edge length）を有することが特に好ましい。
【００２２】
さらに、光出口面に対する側面の比率が比較的高い発光ダイオードチップの場合、効率の増大が特に顕著である。発光ダイオードチップの光出口面に対する側面の比率は、好ましくは少なくとも０．０１である。
【００２３】
パッシベーション層は、好ましくは、次の材料、すなわち、酸化アルミニウム、シリコン酸化物、リン化アルミニウム、インジウムアルミニウムリン（indium aluminum phosphide）、のうちの１種類を含む、または１種類から形成されている。
【００２４】
本発光ダイオードチップの好ましい実施形態によれば、半導体積層体は、リン化物化合物半導体材料系である、またはリン化物化合物半導体材料から形成されており、パッシベーション層が半導体積層体の上に直接接触した状態に形成されている。この場合、パッシベーション層は、リン化アルミニウムおよび／または酸化アルミニウムを有することが好ましい。例えば、２つの個別の層からパッシベーション層を形成することが可能であり、一方の層がリン化アルミニウムを有する、またはリン化アルミニウムからなり、他方の層が酸化アルミニウムを有する、または酸化アルミニウムからなる。酸化アルミニウム層は、半導体材料に直接接触した状態に配置されていることが特に好ましい。
【００２５】
さらには、パッシベーション層が複数の不規則領域を有することも可能であり、不規則領域のうちの１つの領域がリン化アルミニウムを有する、またはリン化アルミニウムからなり、他の領域が酸化アルミニウムを含む、または酸化アルミニウムからなる。パッシベーション層は極めて薄く形成されており、数ナノメートルのみを有することが特に好ましい。さらに、この実施形態では、酸化アルミニウムを有する領域が、リン化アルミニウムを有する領域よりも割合が高いことが好ましい。例えば、パッシベーション層は、少なくとも９５％の酸化アルミニウムからなる。
【００２６】
発光ダイオードチップの製造方法においては、最初に、電磁放射を生成するのに適している活性ゾーンを有するエピタキシャル成長させた半導体積層体を設ける。
【００２７】
半導体積層体の側面に、パッシベーション層（内部に電荷キャリアが静的に固定されている）を形成する。この場合、パッシベーション層は、少なくとも半導体積層体の放射生成活性ゾーンを覆う。
【００２８】
本方法の特に好ましい実施形態によれば、半導体積層体の側面の一部を、エッチングによって（特にドライエッチングによって）形成する。これは、メサエッチングとも称する。一般には、最初に半導体積層体の側面の一部分をエッチングによって形成する一方で、側面の別の部分を最終的に別の分離工程（例えば破断、ソーイング、レーザ切断など）によって形成する。半導体積層体の活性ゾーンは、エッチングによって分離することが特に好ましい。
【００２９】
本方法の好ましい実施形態によれば、リン化物化合物半導体材料系である、またはリン化物化合物半導体材料からなる半導体積層体、を設ける。パッシベーション層を形成する目的で、半導体積層体の側面に、好ましくは熱蒸着によって不定比二酸化珪素層（ＳｉＯｘ層）を堆積させる。
【００３０】
次いで、酸化アルミニウム層（Ａｌ２ｘＯ３層）を、特に好ましくはＡＬＤ法によって、不定比二酸化珪素層の上に直接接触した状態に堆積させる。
【００３１】
この実施形態の場合、原子層成長法（ＡＬＤ）は、ＣＶＤ法の特殊な形態を意味する。
【００３２】
ＣＶＤ法（化学気相成長法）の場合、被覆される表面を反応管に挿入する。さらに、少なくとも１種類の出発原料を反応管に供給し、出発原料から、被覆される表面上に化学反応によって固体のＣＶＤ層を堆積させる。一般には、少なくとも第２の出発原料を反応管に供給し、この第２の出発原料が第１の出発原料と化学的に反応して、表面に固体のＣＶＤ層が形成される。したがってこのＣＶＤ法は、被覆される表面上の少なくとも１種類の化学反応によってＣＶＤ層を形成することを特徴とする。
【００３３】
この実施形態の場合、原子層成長法（ＡＬＤ）はＣＶＤ法を意味し、被覆される表面が挿入されている反応管に、第１の気体出発原料を供給し、したがって第１の気体出発原料が表面に吸着する。表面が第１の出発原料によって好ましくは完全に、またはほぼ完全に覆われた後、一般には反応管から第１の出発原料の一部（依然として気体である、または表面に吸着されていない）を除去し、第２の出発原料を供給する。第２の出発原料は、表面に吸着されている第１の出発原料と反応して固体のＡＬＤ層が形成されるように、作製する。
【００３４】
本方法のさらなる実施形態によれば、パッシベーション層を形成する目的で、最初に、リン化物化合物半導体材料系の半導体積層体に、リン化アルミニウム層（ＡｌＰ層）を、例えばエピタキシャルに、半導体積層体の側面に直接接触した状態に堆積させる。
【００３５】
本方法のさらなる実施形態によれば、半導体積層体および半導体積層体に形成された層とを備えた層複合体（layer composite）を熱処理する。熱処理の温度は、好ましくは１００℃〜８００℃の範囲内（両端値を含む）である。
【００３６】
本発明のさらなる有利な実施形態および発展形態は、以下に図面を参照しながら説明する例示的な実施形態から得られる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】発光ダイオードチップの製造方法の第１の例示的な実施形態をさらに詳しく説明するための概略断面図である。
【図２】発光ダイオードチップの製造方法の第１の例示的な実施形態をさらに詳しく説明するための概略断面図である。
【図３】発光ダイオードチップの製造方法の第１の例示的な実施形態をさらに詳しく説明するための概略断面図である。
【図４】発光ダイオードチップの製造方法のさらなる例示的な実施形態をさらに詳しく説明するための概略断面図である。
【図５】発光ダイオードチップの製造方法のさらなる例示的な実施形態をさらに詳しく説明するための概略断面図である。
【図６】例示的な実施形態に係る発光ダイオードチップの概略断面図を示している。
【図７】例示的な一実施形態に係る発光ダイオードチップの半導体材料およびパッシベーション層の伝導帯および価電子帯を概略的に示している。
【図８】半導体試料の概略断面図を示しており、この試料に基づいてパッシベーション層の好ましい効果を実験的に確認する。
【図９】図８による構造を有する試料のフォトルミネセンス強度の測定値を、リン化アルミニウム層の厚さｘの関数として示している。
【発明を実施するための形態】
【００３８】
図面において、同じ要素、類似する要素、または同じ機能の要素には、同じ参照数字を付してある。図面と、図面に示した要素の互いの大きさの比率は、正しい縮尺ではないものとみなされたい。むしろ、便宜上、または深く理解できるようにする目的で、個々の要素を誇張して大きな縮尺で示していることがある。
【００３９】
図１〜図３の例示的な実施形態に係る本方法においては、最初に、活性ゾーン２を有するエピタキシャル成長させた半導体積層体１を設ける。この場合、活性ゾーン２は、本発光ダイオードチップの動作時に電磁放射を生成するのに適している。半導体積層体１は、リン化物化合物半導体材料系であることが特に好ましい。
【００４０】
この場合、エピタキシャル成長させた半導体積層体１の第１の主面３に第１の電気コンタクト４を形成し、半導体積層体１の第２の主面５（第１の主面３の反対側である）に第２の電気コンタクト６を形成する。例えば、第１の電気コンタクト４がｐ型コンタクトであり、第２の電気コンタクト６がｎ型コンタクトである。
【００４１】
次のステップ（図２に概略的に示してある）においては、不定比シリコン酸化物層７（ＳｉＯｘ層）を、熱蒸着によって、半導体積層体１の側面８の上に直接接触した状態に堆積させる。この場合、不定比シリコン酸化物層７は、特に活性ゾーン２を覆う。さらに、半導体積層体１の第１の主面３と、第１の電気コンタクト４が、少なくとも部分的に不定比シリコン酸化物層７によって覆われる。
【００４２】
次いで、図３に概略的に示したように、酸化アルミニウム層９（Ａｌ２Ｏ３層）を、好ましくはＡＬＤ法によって、不定比シリコン酸化物層７の上に直接接触した状態に堆積させる。
【００４３】
最後に、エピタキシャル半導体積層体１と、この半導体積層体１に堆積された不定比シリコン酸化物層７と、酸化アルミニウム層９とを備えた層複合体を熱処理し、したがって半導体積層体１との界面に、酸化アルミニウム含有層が形成される。パッシベーション層１０内の、酸化アルミニウムを含むこの層は、静的に固定された電荷キャリア（好ましくは電子）を有する。
【００４４】
この例示的な実施形態では、不定比シリコン酸化物層７と、酸化アルミニウム層９と、界面に近い酸化アルミニウム含有層は、パッシベーション層１０を形成する。
【００４５】
図４および図５の例示的な実施形態に係る本方法の最初のステップにおいては、図１を参照しながらすでに説明したように、電気コンタクト４，６を有するエピタキシャル半導体積層体１を設ける。
【００４６】
次のステップにおいて、リン化アルミニウム層１１（ＡｌＰ層）を、例えばエピタキシャルに、半導体積層体１の側面８の上に直接接触した状態に堆積させる（図５）。この場合、リン化アルミニウム層１１は、特に活性ゾーン２を覆い、半導体積層体の第１の主面３および第１のコンタクト４まで延在する。
【００４７】
図５からの層複合体も、次のステップにおいて熱処理することが特に好ましい（図示していない）。この場合、リン化アルミニウムは、少なくとも部分的に酸化アルミニウム（ＡｌｘＯｙ）に形成される。
【００４８】
この例示的な実施形態では、リン化アルミニウム／酸化アルミニウム層１１がパッシベーション層１０を形成する。パッシベーション層１０は、半導体積層体１の半導体材料に隣接する固定された電荷キャリア（好ましくは電子）を有する。
【００４９】
図１〜図３および図４〜図５の例示的な実施形態に係る本方法においては、例えば図６に概略的に示したように発光ダイオードチップが製造される。
【００５０】
図６の例示的な実施形態に係る発光ダイオードチップは、リン化物化合物半導体材料系のエピタキシャル成長させた半導体積層体１を有する。半導体積層体１は活性ゾーン２を備えており、活性ゾーン２は電磁放射を生成するのに適しており、電磁放射は、本発光ダイオードチップの動作時に光出口面１２によって放出される。
【００５１】
第１の電気コンタクト４は、エピタキシャル成長させた半導体積層体１の第１の主面３に形成されており、第２の電気コンタクト６は、半導体積層体１の第２の主面５に形成されている。
【００５２】
パッシベーション層１０は、エピタキシャル半導体積層体１の側面８と、本発光ダイオードチップの光出口面１２の一部とに形成されている。パッシベーション層１０は、特に活性ゾーン２の上に延在している。パッシベーション層１０内には、静的に固定された電荷キャリアが存在する。この実施形態の場合、電荷キャリアは電子である。さらに、パッシベーション層１０によって、隣接する半導体材料の表面状態を飽和させることも可能である。
【００５３】
図６の例示的な実施形態によれば、半導体積層体１の側面８の一部は、ドライエッチングによって達成されている。この実施形態の場合、側面８のこれらの部分は、発光ダイオードチップの中心軸線に対して斜めに形成されていることを特徴とする。この実施形態の場合、半導体積層体１の側面８のさらなる部分は、発光ダイオードチップの中心軸線に平行に配置されている。発光ダイオードチップのこの部分は、別の分離工程によって（例えばソーイングまたはレーザ切断によって）得られている。
【００５４】
図７は、パッシベーション層１０の領域および半導体積層体１の領域における伝導帯端ＣＢおよび価電子帯端ＶＢの輪郭を概略的に示している。この実施形態の場合、パッシベーション層１０は、酸化アルミニウム層９および不定比シリコン酸化物層７を備えている。半導体材料に隣接するパッシベーション層１０の界面の領域では、価電子帯端ＶＢおよび伝導帯端ＣＢは、電子が静的に固定されている低エネルギ側に下降する。対照的に、隣接する半導体材料の側面では、価電子帯端ＶＢが上昇し、そこに正孔が静的に固定される。このようにすることで、半導体積層体１とパッシベーション層１０の界面に、正の電荷に対する遮蔽が形成され、これにより、非放射性の再結合が少なくとも減少する。
【００５５】
図８の概略図による試料は、ガリウムヒ素基板１３を有し、その上に、約１マイクロメートルの厚さを有するＩｎＡｌＰ層がエピタキシャル成長している。このＩｎＡｌＰ層の上に、活性ゾーン２を有する約３００ナノメートルの厚さのＩｎＧａＡｌＰ半導体積層体１がエピタキシャル成長しており、活性ゾーン２は、約６２０ナノメートルの波長を有する放射を放出する。
【００５６】
エピタキシャル成長させた半導体積層体１に、極めて小さい厚さｘを有するリン化アルミニウム層１１が堆積されている。空気にさらされているリン化アルミニウム層１１は、酸化アルミニウム層（ＡｌｘＯｙ層）にほぼ完全に変換されることが実験的に示された。
【００５７】
リン化アルミニウム／酸化アルミニウム層１１の厚さｘを変えて、試料のフォトルミネセンスを測定した。図９には、図８による試料で測定されたフォトルミネセンスの値ＩＰＬを、厚さｘの関数としてプロットしてある。図９による測定は、約２ナノメートルの厚さｘの場合に、リン化アルミニウム／酸化アルミニウム層１１を備えていない試料と比較してフォトルミネセンスが１０倍に増加することを示している。
【００５８】
本特許出願は、独国特許出願第１０２０１５１２００８９．９号の優先権を主張し、この文書の開示内容は参照により本明細書に組み込まれている。
【００５９】
ここまで、本発明について例示的な実施形態を参照しながら説明してきたが、本発明はこれらの実施形態に限定されない。むしろ本発明は、任意の新規の特徴および特徴の任意の組合せを包含しており、特に、特許請求の範囲の各請求項における特徴の任意の組合せを含む。これらの特徴または特徴の組合せは、それ自体が特許請求の範囲の各請求項あるいは例示的な実施形態に明示的に記載されていない場合であっても、本発明に含まれる。
【符号の説明】
【００６０】
１  エピタキシャル半導体積層体
２  活性ゾーン
３  第１の主面
４  第１のコンタクト
５  第２の主面
６  第２の電気コンタクト
７  シリコン酸化物層
８  側面
９  酸化アルミニウム層
１０  パッシベーション層
１１  リン化アルミニウム層
１２  光出口面
１３  ＧａＡｓ基板
ＣＢ  伝導帯端
ＶＢ  価電子帯端
【図１】
2018536282.tif 000003
【図２】
2018536282.tif 000004
【図３】
2018536282.tif 000005
【図４】
2018536282.tif 000006
【図５】
2018536282.tif 000007
【図６】
2018536282.tif 000008
【図７】
2018536282.tif 000009
【図８】
2018536282.tif 000010
【図９】
2018536282.tif 000011
【手続補正書】
【提出日】平成30年6月4日(2018.6.4)
【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】
発光ダイオードチップであって、
活性ゾーン（２）を有するエピタキシャル半導体積層体（１）であって、動作時に前記活性ゾーン（２）が電磁放射を生成する、前記半導体積層体（１）と、
内部に電荷キャリアが静的に固定されているパッシベーション層（１０）と、
を備え、
前記半導体積層体（１）は、リン化物化合物半導体材料系であり、
前記パッシベーション層（１０）は、リン化アルミニウム層（１１）および酸化アルミニウム層（９）を有し、前記半導体積層体（１）の側面（８）に直接接触した状態で、少なくとも前記活性ゾーン（２）を覆うように形成されている、
発光ダイオードチップ。
【請求項２】
静的に固定されている前記電荷キャリアが電子である、請求項１に記載の発光ダイオードチップ。
【請求項３】
前記パッシベーション層（１０）において静的に固定されている前記電荷キャリアが、前記パッシベーション層（１０）に隣接する前記半導体積層体（１）の半導体材料内の伝導帯端（ＣＢ）および荷電帯端（ＶＢ）の曲がりにつながり、静的に固定されている前記電荷キャリアの電荷とは反対の電荷を有する前記電荷キャリアが前記半導体材料内に蓄積する、請求項１または請求項２のいずれかに記載の発光ダイオードチップ。
【請求項４】
前記パッシベーション層（１０）が、１ナノメートルと１００ナノメートルの間（両端値を含む）の厚さを有する、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の発光ダイオードチップ。
【請求項５】
前記発光ダイオードチップの縁部長さが１ミリメートルを超えない、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の発光ダイオードチップ。
【請求項６】
前記パッシベーション層（１０）が、シリコン酸化物およびインジウムアルミニウムリンのうちの少なくとも１種類を有する、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の発光ダイオードチップ。
【請求項７】
発光ダイオードチップの製造方法であって、
電磁放射を生成するのに適した活性ゾーン（２）を有し、かつ、エピタキシャル成長させたリン化物化合物半導体材料系の半導体積層体（１）を設けるステップと、
パッシベーション層（１０）内に電荷キャリアが静的に固定されるように、前記半導体積層体（１）の側面（８）に前記パッシベーション層（１０）を形成するステップと、を含み、
前記パッシベーション層（１０）を形成するステップは、
不定比シリコン酸化物層（７）を前記半導体積層体（１）の前記側面（８）の上に直接接触した状態に堆積させるステップと、
酸化アルミニウム層（９）を前記シリコン酸化物層（７）の上に直接接触した状態に堆積させるステップと、
前記パッシベーション層（１０）と前記半導体積層体（１）との間の界面に酸化アルミニウム含有層が形成されるように、層複合体を熱処理するステップと、
を含む、発光ダイオードチップの製造方法。
【請求項８】
前記半導体積層体（１）の前記側面（８）がエッチングによって形成される、請求項７に記載の発光ダイオードチップの製造方法。
【請求項９】
二酸化珪素層が熱蒸着によって堆積され、前記酸化アルミニウム層がＡＬＤ法によって堆積される、請求項７に記載の発光ダイオードチップの製造方法。
【国際調査報告】
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