(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
リン化物化合物半導体材料を含む半導体積層体（１０）であって、ｐ型半導体領域（４）、ｎ型半導体領域（２）、および前記ｐ型半導体領域（４）と前記ｎ型半導体領域（２）との間に配置された活性層（３）を含む、半導体積層体（１０）と、
前記ｐ型半導体領域（４）と接触する透明導電性酸化物を含む電流拡散層（８）と、
少なくとも局所的に前記電流拡散層（８）と接触するｐ接続層（１２）と
炭素（Ｃ）ドープしたリン化ガリウム（ＧａＰ）を含む中間層（１５）と
を備える、光電子半導体チップ（２０）であって、
前記ｐ型半導体領域（４）は、前記電流拡散層（８）に接触するｐコンタクト層（７）を備え、
前記ｐコンタクト層（７）は、ＣがドープされたＧａＰを含み、
前記ｐコンタクト層（７）中のＣドーパント濃度は、少なくとも５×１０１９ｃｍ−３であり、
前記ｐコンタクト層（７）の厚さは、１００ｎｍ未満であり、
前記中間層（１５）は、前記電流拡散層（８）から離れる方向を向いた前記ｐコンタクト層（７）の一方の面上に配設され、且つ前記ｐコンタクト層（７）よりも低いＣドーパント濃度を有する、
光電子半導体チップ（２０）。
【請求項２】
前記ｐコンタクト層（７）中の前記Ｃドーパント濃度が、少なくとも１×１０２０ｃｍ−３である、
請求項１に記載の光電子半導体チップ。
【請求項３】
前記ｐコンタクト層（７）の厚さが、１ｎｍ〜１００ｎｍの間である、
請求項１または２に記載の光電子半導体チップ。
【請求項４】
前記ｐコンタクト層（７）の厚さが、５０ｎｍ未満である、
請求項１〜３のいずれか一項に記載の光電子半導体チップ。
【請求項５】
前記ｐコンタクト層（７）の厚さが、３５ｎｍ未満である、
請求項１〜４のいずれか一項に記載の光電子半導体チップ。
【請求項６】
前記電流拡散層（８）と前記ｐコンタクト層（７）との接触が、局所的に中断されている、
請求項１〜５のいずれか一項に記載の光電子半導体チップ。
【請求項７】
前記光電子半導体チップが、ｎ接続層（１１）をさらに有し、前記電流拡散層（８）と前記ｐコンタクト層（７）との接触が、前記ｎ接続層（１１）に対向する領域で中断されている、
請求項６に記載の光電子半導体チップ。
【請求項８】
前記ｐコンタクト層（７）のｒｍｓ表面粗度が、２ｎｍ未満である、
請求項１〜７のいずれか一項に記載の光電子半導体チップ。
【請求項９】
前記ｐコンタクト層（７）の、前記電流拡散層（８）から離れた面上に配設された、ｐドープＩｎＡｌＧａＰ層（６）をさらに含む、
請求項１〜８のいずれか一項に記載の光電子半導体チップ。
【請求項１０】
前記電流拡散層（８）が、ＩＴＯ、ＺｎＯまたはＩＺＯを含む、
請求項１〜９のいずれか一項に記載の光電子半導体チップ。
【請求項１１】
前記電流拡散層（８）の厚さが、１０ｎｍ〜３００ｎｍである、
請求項１〜１０のいずれか一項に記載の光電子半導体チップ。
【請求項１２】
キャリア基板（１４）をさらに含み、
前記ｎ型半導体領域（２）が、前記光電子半導体チップ（２０）の放射出口表面に面し、前記ｐ型半導体領域（４）が、前記光電子半導体チップ（２０）の前記キャリア基板（１４）に面する、
請求項１〜１１のいずれか一項に記載の光電子半導体チップ。
【請求項１３】
前記ｐ接続層（１２）が、金または銀を含む、
請求項１〜１２のいずれか一項に記載の光電子半導体チップ。
【請求項１４】
前記中間層（１５）のＣドーパント濃度が、１×１０１９ｃｍ−３超である、
請求項１〜１３のいずれか一項に記載の光電子半導体チップ。
【請求項１５】
前記中間層（１５）の厚さが、１０ｎｍ〜２００ｎｍの間である、
請求項１〜１４のいずれか一項に記載の光電子半導体チップ。
【請求項１６】
交互に存在する第１の層（１６ａ）および第２の層（１６ｂ）を含む超格子をさらに含み、
前記超格子が、前記電流拡散層（８）から離れる方向を向いた前記ｐコンタクト層（７）の面に直接隣接する、
請求項１〜１５のいずれか一項に記載の光電子半導体チップ。
【請求項１７】
前記超格子がＮ個の周期を含む周期的積層体であり、前記周期の数Ｎが３超である、
請求項１６に記載の光電子半導体チップ。
【請求項１８】
前記超格子の第１の層（１６ａ）および第２の層（１６ｂ）の厚さが、５ｎｍ〜２００ｎｍの間である、
請求項１６または１７に記載の光電子半導体チップ。
【請求項１９】
前記電流拡散層（８）と前記ｐ接続層（１２）との間のいくつかのエリアに配設された誘電体層（９）をさらに含み、
前記ｐ接続層（１２）が、前記誘電体層（９）における１つまたは複数の開口部を通して前記電流拡散層（８）に接続される、
請求項１〜１８のいずれか一項に記載の光電子半導体チップ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光電子半導体チップ、特にリン化物化合物半導体材料をベースとする光電子半導体チップに関する。
【０００２】
本特許出願は、独国特許出願公開第１０２０１７１０１６３７．６号明細書の優先権を主張し、その開示内容は、参照により本明細書に組み込まれる。
【背景技術】
【０００３】
発光ダイオードチップ等の光電子半導体チップでは、活性層を通る可能な限り均一な電流の流れを達成するために、通常、良好な電気伝導性を有する半導体材料の比較的厚い電流拡散層が、電気接点と発光半導体積層体との間に配設される。
【０００４】
発光領域がリン化物化合物半導体をベースとする光電子半導体チップは、米国特許第６，４２６，５１８号明細書から知られており、ここでは、例えば、ｐ−ＡｌＧａＡｓで構成される電流拡散層が、電気接点と発光領域との間に配設されている。電流拡散層の厚さは、１μｍ〜１０μｍの間である。
【０００５】
ＡｌＧａＡｓの比較的厚い電流拡散層は良好な電流拡散を達成し得るが、また一方で、かなりの割合の放出放射が吸収されることが判明している。特に放出放射が短波である場合、および／または電流拡散層中のアルミニウム含量が低い場合は、厚い電流拡散層の吸収は無視できない。また、電流拡散層中のアルミニウム含量が増加すると、水分に対する光電子半導体チップの感受性が増加することも判明している。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、低い光吸収と共に低い水分感受性を特徴とする光電子半導体チップを特定するという課題に基づくものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この課題は、請求項１に記載の光電子半導体チップにより解決される。本発明の有利な構成およびさらなる発展型は、従属請求項の発明である。
【０００８】
少なくとも１つの実施形態によれば、光電子半導体チップは、リン化物化合物半導体材料をベースとする半導体積層体を含む。本文脈において、「リン化物化合物半導体材料をベースとする」とは、半導体積層体の１つまたは複数の層が、ＩＩＩ族リン化物化合物半導体材料、好ましくはＩｎｘＧａｙＡｌ１−ｘ−ｙＰ（式中、０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１およびｘ＋ｙ≦１である）を含むことを意味する。この材料は、必ずしも上記式で表される数学的に厳密な組成を有さなければならないわけではない。むしろ、１種または複数種のドーパントおよび追加的な構成成分を含有してもよい。しかしながら、単純化のため、上記式は、少量の他の物質により部分的に置き換えられ得るとしても、当該化合物は結晶格子の必須成分（Ｉｎ、Ａｌ、Ｇａ、Ｐ）のみを含む。特に、半導体積層体は、ＩｎｘＧａｙＡｌ１−ｘ−ｙＰ（式中、０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１およびｘ＋ｙ≦１である）のいくつかの層を備える。
【０００９】
半導体積層体は、特に、ｐ型半導体領域、ｎ型半導体領域、およびｐ型半導体領域とｎ半導体領域との間に配設された、電磁放射の放出のための活性層を備える。
【００１０】
活性層は、例えば、ｐｎ接合部、ダブルヘテロ構造、単一量子井戸構造または複数量子井戸構造の形態であってもよい。量子井戸構造という用語は、電荷キャリアが閉じ込めによりそのエネルギー状態の量子化を受ける任意の構造を包含する。特に、量子井戸構造という用語は、量子化の次元に関する情報を含まない。この用語は、量子井戸、量子細線または量子ドット、およびこれらの構造の任意の組合せを含む。
【００１１】
少なくとも１つの実施形態によれば、光電子半導体チップは、ｐ型半導体領域に隣接する透明導電性酸化物を含む電流拡散層と、少なくとも局所的に電流拡散層と接触する金属ｐ接続層とを含む。ｐ接続層は、金属または金属合金を含み、電流拡散層の、半導体積層体から離れた面上に位置する。金属ｐ接続層は、特に、電流拡散層を通してｐ型半導体領域内に電流を供給するように機能するが、これはまた同時にミラー層の機能も有し得る。
【００１２】
光電子半導体チップの少なくとも１つの実施形態によれば、ｐ型半導体領域は、電流拡散層に隣接したｐコンタクト層を有し、ｐコンタクト層は、炭素（Ｃ）ドープしたリン化ガリウム（ＧａＰ）を含む。ｐコンタクト層は、高ドープ層である方が有利であり、ｐコンタクト層中の炭素のドーパント濃度は、少なくとも１×１０１９ｃｍ−３、好ましくは少なくとも５×１０１９ｃｍ−３である。さらに、ｐコンタクト層は比較的薄い層であり、その厚さは、好ましくは１００ｎｍ未満である。
【００１３】
本明細書に記載の光電子半導体チップにおいて、ＣドープＧａＰは、高い導電性を伴う良好な電気接触を達成するために使用することができるため、ＣドープＧａＰで作製したｐコンタクト層は、非常に薄くなり得るという利点がある。特に、ＧａＰは、比較的高いドーパント濃度となるＣを用いて生成され得る。さらに、ｐコンタクト層は、電流拡散の機能を実行する必要がないため、比較的薄くすることができる。むしろ、本明細書に記載の発光ダイオードチップにおける電流拡散は、本質的には、ｐコンタクト層と金属ｐ接続層との間に配設された、透明導電性酸化物で形成された電流拡散層によってもたらされる。
【００１４】
ｐコンタクト層としてのＣがドープされた薄いＧａＰ層、および透明導電性酸化物で形成された電流拡散層を有する光電子半導体チップは、特に低い吸収および改善された耐湿性を特徴とする。
【００１５】
ｐコンタクト層中の好ましいＣドーパント濃度は、５×１０１９ｃｍ−３超である。特に、Ｃドーパント濃度は、５×１０１９ｃｍ−３と１×１０２２ｃｍ−３との間の値、例えば約５×１０２０ｃｍ−３となり得る。このように、ｐ型半導体領域と電流拡散層との間に、特に良好な電気接触が確立される。
【００１６】
好ましい構成において、ｐコンタクト層の厚さは、１ｎｍ〜１００ｎｍの間である。ｐコンタクト層のそのように厚さが薄いことは、ｐコンタクト層における吸収を特に低くするいという利点を有する。好ましい構成において、ｐコンタクト層の厚さは、５０ｎｍ未満または３５ｎｍ未満であってもよい。
【００１７】
さらに、厚さの薄いｐコンタクト層は緩和されないか、少なくとも部分的に緩和されないことが可能である。下層の半導体層（特にＩｎＧａＡｌＰ層）の上に設けられたＣドープＧａＰで形成されたｐコンタクト層のエピタキシャル成長の間、層は、典型的には、緩和するまで（すなわち、特に転位の形成によってその材料組成に対応する格子定数が出現するまで）は、初めは下層の半導体層の格子定数で数ナノメートルの厚さ範囲までは成長する。１ｎｍ〜１００ｎｍの厚さ範囲内では、ｐコンタクト層は、有利なことに、まだ緩和していないか、または少なくとも大部分がまだ緩和していない。したがって、この領域では、欠陥密度および表面粗度は特に低い。電流拡散層との界面におけるｐコンタクト層のｒｍｓ表面粗度は、有利には２ｎｍ未満である。
【００１８】
光電子半導体チップの一実施形態によれば、電流拡散層とコンタクト層との接触は、局所的に中断されている。これは、光電子半導体チップの一部を通る電流の流れを低減する上で有利である。このように、特に金属接続層における吸収を低減することができる。特に、光電子半導体チップは、ｎ接続層、電流拡散層、およびｎ接続層に対向するエリアで接触が中断されたｐコンタクト層を有してもよい。こうすることで、吸収性ｎ接続層の下で生成される放射がより少なくなり、したがって吸収損失が低減される。
【００１９】
光電子半導体チップの一実施形態によれば、ｐドープＩｎＧａＡｌＰ層を、ｐコンタクト層の、電流拡散層から離れる方向を向いた面上に配設する。特に、ｐドープＩｎＧａＡｌＰ層のインジウム含量は約０．５でもよく、例えば、Ｉｎ０．５Ｇａ０．２２Ａｌ０．２８Ｐの組成を有してもよい。ＩｎＧａＡｌＰ層は、特に、マグネシウムがｐドープされてもよく、好ましくは厚さ５０ｎｍ超である。
【００２０】
光電子半導体チップの電流拡散層は、少なくとも１つの構成において、インジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）、インジウム亜鉛酸化物（ＩＺＯ）または酸化亜鉛（ＺｎＯ）を含む。これらの材料は、透明であることが有利であり、良好な電気伝導性を示す。電流拡散層の厚さは、好ましくは、１０ｎｍ〜３００ｎｍの間、例えば約６０ｎｍである。この厚さ範囲内では、電流拡散層における吸収が有利に低い。
【００２１】
光電子半導体チップの好ましい実施形態において、ｎ型半導体領域は、光電子半導体チップの放射出口表面に面し、ｐ型半導体領域は、光電子半導体チップのキャリア基板に面する。好ましくは、光電子半導体チップは、いわゆる薄膜発光ダイオードチップであり、半導体積層体を成長させるために使用する成長基板は、特に光電子半導体チップから取り外すことができる。元の成長基板とは反対側のｐ型半導体領域の面では、光電子半導体チップは、好ましくは、例えばはんだ接続によりキャリアに接続される。この場合、キャリアは、半導体積層体の成長基板とは異なり、例えば、ケイ素、モリブデン、ゲルマニウムまたはセラミックを含む。通常はｎ型半導体領域が基板に面し、ｐ型半導体領域が放射出口表面に面する、従来のＬＥＤとは対照的に、薄膜ＬＥＤチップの形態の光電子半導体チップは、キャリアに面するｐ型半導体領域と、放射出口表面に面するｎ型半導体領域とを有する。
【００２２】
光電子半導体チップの少なくとも１つの実施形態によれば、ｐ接続層は、金または銀を含有する。金および銀は、高い電気伝導性および高い反射率を特徴とする。ｐ型半導体領域が光電子半導体チップのキャリアに面している場合に、ｐ接続層の高い反射率が特に有利に働く。この場合、ｐ接続層は、活性層からキャリアの方向に放出された放射を光電子半導体チップの放射出口表面へと偏向させることができる。接着を改善するために、ｐ接続層が薄い接着促進層、例えばＩＴＯまたはＴｉの薄層を有することが可能である。
【００２３】
以下の例示的実施形態において、図１〜５に関連して本発明をより詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】第１の例示的実施形態に係る光電子半導体チップの概略断面図である。
【図２】第２の例示的実施形態に係る光電子半導体チップの概略断面図である。
【図３】第３の例示的実施形態に係る光電子半導体チップの概略断面図である。
【図４】第４の例示的実施形態に係る光電子半導体チップの概略断面図である。
【図５】第５の例示的実施形態に係る光電子半導体チップの概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
図中、同一の、または同様に機能する要素は、同じ参照記号で示されている。個々の要素のサイズおよび要素同士の比率は、縮尺通りとみなされるべきではない。
【００２６】
図１に示した光電子半導体チップ２０は、ｎ型半導体領域２およびｐ型半導体領域４を有する半導体積層体１０を備える。ｎ型半導体領域２とｐ型半導体領域４との間には、活性層３が配設される。
【００２７】
半導体積層体１０は、リン化物化合物半導体をベースとしている、すなわち、半導体積層体１０内に含まれる１つまたは複数の半導体層が、特にＩｎｘＧａｙＡｌ１−ｘ−ｙＰ（０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１およびｘ＋ｙ≦１である）を有する。特に、ｎ型半導体領域２、活性層３およびｐ型半導体領域４の１つまたは複数の層が、リン化物化合物半導体材料から形成される。しかしながら、半導体積層体１０が、１種または複数種のヒ化物化合物半導体層等の、別のＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体材料を含む１つまたは複数の層を含むことも除外しない。
【００２８】
半導体積層体１０は、例えば、成長基板１上にエピタキシャル成長している。成長基板１０は、例えば、ＧａＰ基板またはＧａＡｓ基板である。
【００２９】
活性層３は、特に、放射放出層であってもよい。特に、活性層３は、ｐｎ接合部または好ましくは単一もしくは多重の量子井戸構造を含んでもよい。例えば、光電子半導体チップ２０は、ＬＥＤチップまたは半導体レーザである。代替として、活性層３が放射受容層であり、光電子半導体チップが検出器であることも可能である。
【００３０】
ｐ型半導体領域４は、いくつかのｐドープ半導体層５、６、７を含んでもよい。しかしながら、ｐ型半導体領域４が１つまたは複数の非ドープ層を含むことも除外しない。それに応じて、ｎ型半導体領域２は、１つまたは複数のｎドープ層を含んでもよく、該当する場合には、１つまたは複数の非ドープ層を含んでもよい。
【００３１】
ｐ型半導体領域４は、電流拡散層８に隣接したｐコンタクト層７を有する。ｐコンタクト層７は、光電子半導体チップ２０のｐ側の最外半導体層である。
【００３２】
電流拡散層８は、透明導電性酸化物、例えばＩＴＯを含む。代替として、透明導電性酸化物は、ＺｎＯまたはＩＺＯであってもよい。電流拡散層８は、金属または金属合金で形成されたｐ接続層１２に隣接している。ｐ接続層１２は、半導体積層体１０に電流を伝導させるための電気接触を確立するのに使用する。例えば、電気伝導性基板１を使用する場合、ｎ側からの電気接触のためのｎ接続層１１は、基板１の裏側に位置してもよい。代替として、ｎ接続層１１の他の配設もまた可能であり、例えば、ｎ接続層１１は、ｎ型半導体領域２の露出エリア上に配設されてもよい（図示せず）。
【００３３】
透明導電性酸化物で形成された電流拡散層８は、その高い透明性のために、ｐコンタクト層７全体に適用して、大きな吸収損失なしに良好な電流拡散をもたらすことができるという、際だった利点を有する。電流拡散層８の厚さは、好ましくは、１０ｎｍ〜３００ｎｍの間、例えば約６０ｎｍである。
【００３４】
電流拡散層８が半導体積層体１０に接続されるｐコンタクト層７はＣドープＧａＰ層であることが有利である。ＧａＰのＣドーピングにより、高いドーパント濃度を有利に達成することができる。ｐコンタクト層７中のドーパント濃度は、例えば、１×１０１９ｃｍ−３〜１×１０２２ｃｍ−３の範囲内であってもよい。ｐコンタクト層７中の好ましいドーパント濃度は、５×１０１９ｃｍ−３超、例えば約５×１０２０ｃｍ−３である。ｐコンタクト層７の高ドーピングにより、電流拡散層８への良好な電気接続が達成される。
【００３５】
ｐコンタクト層７の厚さは、薄層であることが有利であり、僅か１００ｎｍ未満であり、好ましくは１ｎｍ〜３５ｎｍである。ｐコンタクト層７の厚さをこのように薄くすることが可能になるのは、特に、透明導電性酸化物を含む、隣接する電流拡散層８において既に電流拡散が始まっているときである。したがって、ＣドープＧａＰから形成されたｐコンタクト層７を、電流拡散に使用する必要はない。１つまたは複数の、比較的厚いｐ型半導体層を通常は電流拡散に使用する、従来の発光ダイオードチップとは対照的に、非常に薄いｐコンタクト層７は、吸収がごく僅かであるという点が有利である。
【００３６】
さらに、ＣドープＧａＰを含む薄いｐコンタクト層７は、低粗度であるという点が有利である。電流拡散層８に対する界面におけるｐコンタクト層７のｒｍｓ表面粗度は、２ｎｍ未満が有利である。特に、低粗度は、とりわけ約１ｎｍ〜３５ｎｍの好ましい厚さ範囲内の薄い厚さによって可能となるが、これは、ｐコンタクト層７が、そのような薄い層厚では本質的にまだ完全に緩和していないためである。換言すれば、ｐコンタクト層７は、特にｐドープＩｎＧａＡｌＰ層６である下層の半導体層６上に歪んで成長している。ＧａＰ半導体材料の格子定数への遷移は、転位の形成によってより大きい層厚でのみ生じる。ＩｎＧａＡｌＰ層６中のＧａ含量は、老化を低減するために特に有利である。
【００３７】
さらに、ｐコンタクト層７がアルミニウムを含まないことが有利である。ｐコンタクト層７中の高いアルミニウム含量自体は、高いアルミニウム含量によりもたらされる大きい電子バンドギャップにより吸収が低いという利点を有する。一方で、高いアルミニウム含量を有する半導体層は、比較的水分に敏感であることが判明している。本明細書に記載のｐコンタクト層７の吸収は、薄い層厚故にごく僅かであるため、ｐコンタクト層７の半導体材料には、ｐコンタクト層７内で大きな吸収が生じることなく、アルミニウム不含とすることができるという利点がある。
【００３８】
ｐコンタクト層７への炭素のドーピングはまた、従来使用されているドーパントであるマグネシウムに見られる、下層である半導体層（特に活性層３）への拡散が生じないという利点を有する。拡散の問題は、ドーパントとしてマグネシウムを使用した場合よりも炭素を使用した場合の方が少ない。
【００３９】
図２に示した光電子半導体チップ２０のさらなる例は、半導体積層体１０が元の成長基板から取り外されている、いわゆる薄膜ＬＥＤである。元の成長基板は、ｎ型半導体領域２からは取り外されており、ｎ型半導体領域２は、この例では、光電子半導体チップ２０の放射出口側に位置する。元の成長基板の反対側では、光電子半導体チップ２０は、少なくとも１つの接続層１３、例えばはんだ層により、キャリア基板１４に適用されている。活性層３から見ると、ｐコンタクト層７を有するｐ型半導体エリア４はキャリア基板１４に面している。キャリア基板１４は、半導体積層体１０のエピタキシャル成長に使用される成長基板と同じではない。キャリア基板１４は、例えば、ケイ素、ゲルマニウムもしくはモリブデンまたはセラミック等の半導体材料を含んでもよい。
【００４０】
上記の例のように、ｐコンタクト層７は、ＣがドープされたＧａＰを含み、ＩＴＯ等の透明導電性酸化物を含む電流拡散層８と接触する。電流拡散層８は、ｐ接続層１２と局所的に直接接する。ｐ接続層１２は、好ましくは、活性ゾーン５からキャリア基板１４の方向に放出された放射を、ｎ型半導体領域２の表面の反対の放射出口表面へと反射する反射層である。反射ｐ接続層１２は、特に、銀または金を含んでもよく、またはそれらからなってもよい。銀および金は、高い反射率を特徴とする。
【００４１】
ここで示す例においては、電流拡散層８とｐ接続層１２との間のいくつかのエリアに誘電体層９が配設され、誘電体層９は、特に酸化ケイ素層であってもよい。誘電体層９の誘電材料（例えばＳｉＯ２）の比較的低い屈折率により、誘電体層９は、キャリア基板１４の方向に放出された放射の一部を、放射出口表面に向かって全反射させることができる。したがって、金属ｐ接続層１２の反射効果には、誘電体層９によってさらに向上するという利点がある。誘電体層９は電気伝導性ではないため、ｐ接続層１２は、誘電体層９における１つまたは複数の開口部を通して電流拡散層８に接続される。
【００４２】
第２の例のさらなる有利な構成および得られる利点は、第１の例に対応するものであることから、詳細には説明しない。
【００４３】
図３に示す光電子半導体チップ２０の第３の例は、ｐコンタクト層７および電流拡散層８がｎ接続層１１に対向するエリアで中断されているという点で、図２に示す光電子半導体チップ２０とは異なる。この目的のために、例えば、光電子半導体チップの製造において、誘電体層９およびｐ接続層１２を適用する前に、電流拡散層８およびｐコンタクト層７に陥凹部を形成する。この構造化は、特に成長基板が取り外される前、および光電子半導体チップがキャリア１４に接続される前に行う。ｎ接続層１１に対向する領域での電流拡散層８およびｐコンタクト層７の部分的除去には、この領域での活性層３を通る電流の流れが低減されるという特定の利点がある。このように、吸収性ｎ接続層１１の下で生成される放射はより少なく、したがって吸収損失が低減される。
【００４４】
他の点において、図３の例示は、その機能性および他の有利な構成に関して、図２に示す例示に対応する。
【００４５】
図４は、光電子半導体チップ２０の別の例を示す。この例は、電流拡散層８から離れる方向を向いたｐコンタクト層７の一方の面上に中間層１５が配設されるという点で、図１の例示とは異なる。中間層１５は、特に、電流拡散層８から離れる方向を向いたｐコンタクト層７の面に直接接触する。中間層１５の厚さは、例えば、１０ｎｍ〜２００ｎｍの間である。
【００４６】
中間層１５は、好ましくは、ｐコンタクト層７のようにＣがドープされたＧａＰを含み、中間層１５は、ｐコンタクト層７よりも低いドーパント濃度を有する。好ましくは、ｐコンタクト層７は、少なくとも１×１０２２ｃｍ−３のＣドーパント濃度を有する。この場合、中間層１５は、１×１０２２ｃｍ−３未満のドーパント濃度を有する。中間層１５中の好ましいドーパント濃度は、１×１０１９ｃｍ−３超、特に１×１０１９ｃｍ−３〜１×１０２２ｃｍ−３の間である。中間層１５の利点は、より高濃度にドープされたｐコンタクト層７からの欠陥の拡散を低減させるという点にある。他の点において、図４の例示は、その機能性および他の有利な構成に関して、図１の例示に対応する。
【００４７】
図５は、光電子半導体チップ２０の別の例を示す。この例は、交互に存在する第１の層１６ａおよび第２の層１６ｂを含む超格子１６ａ、１６ｂが、電流拡散層８から離れたｐコンタクト層７の面上に配設されているという点で、図１の例示とは異なる。特に、超格子１６ａ、１６ｂは、電流拡散層８から離れる方向を向いたｐコンタクト層７の面に直接隣接する。特に、超格子１６ａ、１６ｂは、それぞれ第１の層１６ａおよび第２の層１６ｂを有するＮ個の周期を含む周期的積層体である。超格子の周期の数Ｎは、好ましくは３超、例えば約２０である。超格子１６ａ、１６ｂは、特に、Ｃがドープされたｐコンタクト層７からの欠陥の伝播を低減させるという利点を有する。また、ｐコンタクト層７の下に、先の例示のＧａＰ：Ｃで形成された、よりドープされていない中間層と、超格子１６ａ、１６ｂとの両方を配設することも可能である。
【００４８】
超格子１６ａ、１６ｂは、好ましくは、組成Ｉｎ０．５ＧａｘＡｌ０．５−ｘＰを有する第１の層１６ａおよび組成Ｉｎ０．５ＧａｙＡｌ０．５−ｙＰを有する第２の層１６ｂを含む。ここで、好ましくは（ｘ−ｙ）／ｘ＞０．０５が成立する。例えば、ｘ＝０．２５およびｙ＝０である。異なる材料組成によって、第１の層１６ａおよび第２の層１６ｂは、例えば±３０００ｐｐｍまでの範囲内で互いに対して歪んでいてもよい。例えば、超格子の第１の層１６ａおよび第２の層１６ｂの厚さは、５ｎｍ〜２００ｎｍの間である。
【００４９】
他の全ての点において、図５の例は、その機能性および他の有利な構成に関して図１の例示に対応する。当然ながら、図４および図５の例示の特徴を、図２および図３に示すような逆の極性を有する光電子半導体チップに適用することも企図される。
【００５０】
本発明は、例の説明により限定されない。むしろ、本発明は、それぞれの新しい特徴および特徴のそれぞれの組合せを含み、特に、その特徴または特徴の組合せが特許請求の範囲または例において明示的に言及されていない場合であっても、特許請求の範囲内の特徴のそれぞれの組合せを含む。
【符号の説明】
【００５１】
１  成長基板
２  ｎ型半導体領域
３  活性層
４  ｐ型半導体領域
５  ｐ型半導体層
６  ｐ−ＩｎＧａＡｌＰ層
７  ｐコンタクト層
８  電流拡散層
９  誘電体層
１０  半導体積層体
１１  ｎ接続層
１２  ｐ接続層
１３  接続層
１４  キャリア
１５  中間層
１６ａ  第１の層
１６ｂ  第２の層
２０  光電子半導体チップ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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