• 专利附录
  • 专利说明
  • 权利要求
  • 类似技术
  • 同族专利
  • 引用文献
  • 法律状态
  • 优先权
    • 专利摘要:
    DieErfindung betrifft ein lichtemittierendes Halbleiterbauelement,das eine Halbleiterschichtenfolge (2) mit einem Bereich p-dotierterHalbleiterschichten (4) und n-dotierter Halbleiterschichten (3)enthält,zwischen denen ein erster pn-Übergang(5a, 5b) ausgebildet ist. Der pn-Übergang (5a, 5b) ist in lateralerRichtung von einem isolierenden Abschnitt (6) in einen lichtemittierenden Abschnitt(7) und einen Schutzdiodenabschnitt (8) unterteilt. Im Bereich desSchutzdiodenabschnitts (8) ist auf dem p-dotierten Bereich (4) einen-dotierte Schicht (9) aufgebracht, die mit dem p-dotierten Bereich(4) einen als Schutzdiode fungierenden zweiten pn-Übergang(10) ausbildet, wobei der erste pn-Übergang (5b) im Schutzdiodenabschnitt(8) eine größere Fläche alsder erste pn-Übergang(5a) im lichtemittierenden Abschnitt (7) aufweist. Der Schutzdiodenabschnitt(8) schütztdas lichtemittierende Halbleiterbauelement vor Spannungspulsen durchelektrostatische Entladungen (ESD).
    公开号:DE102004005269A1
    申请号:DE200410005269
    申请日:2004-02-03
    公开日:2005-06-30
    发明作者:Tony Albrecht；Peter Dr. Brick；Marc Dr. Philippens；Glenn-Yves Plaine
    申请人:Osram Opto Semiconductors GmbH；
    IPC主号:H01L23-62
    专利说明:
    [0001] DieErfindung betrifft eine lichtemittierendes Halbleiterbauelementnach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
    [0002] Diezunehmende Miniaturisierung optoelektronischer Bauelemente und spezielleAnforderungen, insbesondere hinsichtlich des Schwellstroms und derStrahlqualität,führendazu, daß diestrahlungsemittierende aktive Flächederartiger Bauelemente oftmals verhältnismäßig klein ausgebildet wird.Andererseits ist bekannt, daß eineverhältnismäßig kleineaktive Flächeeine erhöhteEmpfindlichkeit des Bauelements gegen elektrostatische Entladungen(ESD – ElectroStatic Discharge) bewirkt. Derartige ESD-Spannungspulse können einoptoelektronisches Bauelement in seiner Funktion beeinträchtigenoder sogar zerstören.
    [0003] Ausder US 6,185 240 B1 isteine Vertikalresonator-Laserdiode (VCSEL – Vertical Cavity Surface EmittingLaser) bekannt, die zur Erhöhungder ESD-Festigkeit eine monolithisch auf dem Halbleitersubstratintegrierte Schutzdiode enthält.Durch einen mehrstufigen Ätzprozeß und einegeeignete Führung derKontaktmetallisierungen ist diese Schutzdiode antiparallel zum VCSELgeschaltet, und schütztden VCSEL auf diese Weise vor ESD-Spannungspulsen, die in Sperrichtungdes pn-Übergangsdes VCSEL auftreten.
    [0004] Einweiteres strahlungsemittierendes Halbleiterbauelement mit verbesserterESD-Festigkeit ist aus der DE199 45 134 A1 bekannt. Bei diesem Bauelement ist eine monolithischintegrierte Schutzdiode dadurch realisiert, daß ein Teil des pn-Übergangsmit einem Schottky-Kontakt versehen ist. Der mit dem Schottky-Kontaktversehene Teilabschnitt ist parallel zu dem lichtemittierenden Abschnittgeschaltet und weist die gleiche Durchlaßrichtung auf. Aufgrund einersteileren Strom-Spannungs-Kennlinieerfolgt der Stromfluß beihohen Spannungen in Durchlaßrichtungbevorzugt durch den Schutzdiodenabschnitt. Dieses Bauelement istauf diese Weise gegen ESD-Spannungspulse in Durchlaßrichtunggeschützt.
    [0005] DerErfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein lichtemittierendes Halbleiterbauelementanzugeben, das sich durch einen verbesserten Schutz gegen ESD-Spannungspulsein Sperrichtung des lichtemittierenden pn-Übergangs auszeichnet und mit verhältnismäßig geringemAufwand herstellbar ist.
    [0006] DieseAufgabe wird durch ein lichtemittierendes Halbleiterbauelement mitden Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungenund Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
    [0007] Einlichtemittierendes Halbleiterbauelement enthält gemäß der Erfindung eine monolithischhergestellte Halbleiterschichtenfolge, wobei ein Bereich n-dotierterHalbleiterschichten und ein Bereich p-dotierter Halbleiterschichtenaufeinanderfolgen, und zwischen den Bereichen ein erster pn-Übergangausgebildet ist, wobei der erste pn-Übergang von einem isolierendenAbschnitt in einen lichtemittierenden Abschnitt und einen Schutzdiodenabschnittunterteilt ist. Der isolierende Abschnitt isoliert den lichtemittierendenAbschnitt und den Schutzdiodenabschnitt in dem Bereich der p-dotiertenHalbleiterschichten elektrisch voneinander. Im Bereich des Schutzdiodenabschnitts istauf dem Bereich der p-dotierten Halbleiterschichten eine n- dotierte Schichtaufgebracht, die mit dem Bereich der p-dotierten Halbleiterschichten des lichtemittierendenAbschnitts elektrisch leitend verbunden ist und mit dem p-dotierten Bereichdes Schutzdiodenabschnitts einen zweiten pn-Übergang ausbildet. Der Schutzdiodenabschnittweist eine größere Fläche alsder lichtemittierende Abschnitt auf.
    [0008] Demgemäß sind imSchutzdiodenabschnitt ein erster pn-Übergang und ein zweiter pn-Übergang mitentgegengesetzter Polung in Reihe geschaltet. Diese in Reihe geschaltetenpn-Übergänge sindwiederum mit dem pn-Übergangdes lichtemittierenden Abschnitts parallel geschaltet. Bei einerin Durchflußrichtungdes ersten pn-Übergangsangelegten Spannung, beispielsweise der Betriebsspannung des lichtemittierendenBauelements, ist der zweite pn-Übergangim Schutzdiodenabschnitt in Sperrichtung gepolt. Der Stromfluß erfolgtdaher im wesentlichen nur durch den lichtemittierenden Abschnitt.
    [0009] Wirddagegen eine Spannung in Sperrichtung des ersten pn-Übergangs an das Halbleiterbauelementangelegt, ist der zweite pn-Übergangim Schutzdiodenabschnitt in Durchflußrichtung gepolt. Der erstepn-Übergangist in diesem Fall sowohl im lichtemittierenden Abschnitt als auchim Schutzdiodenabschnitt in Sperrichtung gepolt. Bei einem ESD-Spannungspuls inSperrichtung, der eine Durchbruchspannung des ersten pn-Übergangs übersteigt,erfolgt der Stromfluß bevorzugtdurch den Schutzdiodenabschnitt, da dieser eine größere Fläche alsder lichtemittierende Abschnitt aufweist. Die Gefahr einer Beschädigung oderZerstörungdes aufgrund seiner geringen Flächebesonders empfindlichen ersten pn-Übergangsim lichtemittierenden Abschnitt wird dadurch vorteilhaft vermindert.
    [0010] Unterder Flächedes ersten pn-Übergangs imSchutzdiodenabschnitt bzw. im lichtemittierenden Abschnitt wirdim Rahmen der Erfindung die in der Ebene der Grenzfläche zwischendem p-dotierten Bereich und dem n-dotierten Bereich des ersten pn-Übergangsfür einenStromfluss zwischen elektrischen Kontakten des Bauelements zur Verfügung stehendeFlächeverstanden. Bei der Ermittlung dieser Flächen sollen Flächenanteilenicht berücksichtigtwerden, durch die ein Stromfluss verhindert ist, beispielsweiseaufgrund von zur räumlichenStrombegrenzung in der Halbleiterschichtenfolge vorgesehenen isolierendenBereichen.
    [0011] Bevorzugtist die Flächedes ersten pn-Übergangsim Schutzdiodenabschnitt mindestens um einen Faktor 100 größer alsim lichtemittierenden Abschnitt. In diesem Fall erfolgt der Stromfluß im Falleines ESD-Spannungspulses im wesentlichen durch den Schutzdiodenabschnitt.
    [0012] EinVorteil des erfindungsgemäßen lichtemittierendenHalbleiterbauelements besteht darin, daß die Schichtstruktur verhältnismäßig einfachhergestellt werden kann. Beispielsweise sind keine Ätzprozesseerforderlich, die sich von der Oberfläche der Halbleiterschichtenfolgebis zur Oberflächedes Substrats erstrecken, da der lichtemittierende Abschnitt undder Schutzdiodenabschnitt nur in dem Bereich der p-dotierten Halbleiterschichtenvoneinander isoliert werden müssen.
    [0013] DieEmissionswellenlängedes lichtemittierenden Halbleiterbauelements ist bei der Erfindung nichtauf den sichtbaren Spektralbereich beschränkt. Die Emission kann insbesondereauch im infraroten oder ultravioletten Spektralbereich erfolgen.
    [0014] DieHalbleiterschichtenfolge ist beispielsweise auf einem Halbleitersubstrataufgebracht. Es ist aber auch möglich,daß einursprünglichzum Aufwachsen der Halbleiterschichtenfolge verwendetes Aufwachssubstratabgelöstist. Zur Kontaktierung des lichtemittierenden Bauelements ist beispielsweiseeine erste Kontaktmetallisierung auf einer von der Halbleiterschichtenfolgeabgewandten Seite des Halbleitersubstrats und eine zweite Kontaktmetallisierungauf Teilbereichen der dem Halbleitersubstrat gegenüberliegendenOberflächedes lichtemittierenden Abschnitts aufgebracht.
    [0015] Derisolierende Abschnitt erstreckt sich zum Beispiel von der Oberseiteder Halbleiterschichtenfolge bis in den Bereich der n-dotiertenSchichten. Die n-dotierten Bereiche des lichtemittierenden Abschnittsund des Schutzdiodenabschnitts sind somit zumindest teilweise nichtvon dem isolierenden Abschnitt unterbrochen.
    [0016] Derlichtemittierende Abschnitt kann insbesondere durch eine Vertikalresonator-Laserdiode (VCSEL)gebildet sind. Der Laserresonator des VCSEL ist beispielsweise auseiner ersten Bragg-Reflektor-Schichtenfolge und einer zweiten Bragg-Reflektor-Schichtenfolgegebildet, von denen jede eine Mehrzahl von Schichtpaaren aufweist,wobei der erste pn-Übergangzwischen den beiden Bragg-Reflektoren angeordnet ist und einer derbeiden Bragg-Reflektoren fürdie in dem pn-Übergangerzeugte Laserstrahlung teildurchlässig ist.
    [0017] Bevorzugtist in einer der beiden Bragg-Reflektor-Schichtenfolgen mindestens eine Stromaperturvorgesehen, mit der der Stromfluß durch den aktiven Bereichdes lichtemittierenden Abschnitts räumlich begrenzt wird. Mit dieserMaßnahmekann insbesondere der Strahlquerschnitt eingeengt werden und dieSchwellstromdichte verringert werden.
    [0018] Derisolierende Abschnitt ist zum Beispiel als Graben ausgebildet, sodaß derlichtemittierende Abschnitt und der Schutzdiodenabschnitt seitlichdes Grabens eine mesaförmigeStruktur aufweisen. Der Graben ist beispielsweise durch einen Ätzprozeß oder durcheine mechanische Mikrostrukturierung hergestellt. Die Innenseitedes Grabens ist vorteilhaft mit einer isolierenden Schicht versehen.Die zweite Kontaktmetallisierung kann in diesem Fall nach der Erzeugungdes Grabens aufgebracht werden und dabei der Graben mit dem Materialder zweiten Kontaktmetallisierung aufgefüllt werden, ohne daß der Grabenseine isolierende Wirkung verliert.
    [0019] DieErfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert.
    [0020] Eszeigen:
    [0021] 1 einenschematisch dargestellten Querschnitt durch ein lichtemittierendesHalbleiterbauelement gemäß der Erfindungund
    [0022] 2 einErsatzschaltbild des in 1 dargestellten Halbleiterbauelements.
    [0023] Dasin 1 dargestellte lichtemittierende Halbleiterbauelementist eine Vertikalresonator-Laserdiode (VCSEL). Der VCSEL enthält ein Substrat 1,auf das eine Halbleiterschichtenfolge 2 aufgebracht ist.Die Halbleiterschichtenfolge 2 enthält einen Bereich n-dotierterSchichten 3 und einen Bereich p-dotierter Halbleiterschichten 4,zwischen denen ein erster pn-Übergang 5a, 5b ausgebildetist. Der pn-Übergang 5a, 5b wirdvon einem isolierenden Abschnitt 6 in einen lichtemittierendenAbschnitt 7 und einen Schutzdiodenabschnitt 8 unterteilt.Die Flächedes ersten pn-Übergangs 5b imSchutzdiodenabschnitt 8 ist größer, bevorzugt um mehr alseinen Faktor 100 größer, alsdie Flächedes ersten pn-Übergangs 5a imlichtemittierenden Abschnitt 7.
    [0024] Derpn-Übergang 5a imlichtemittierenden Abschnitt 7 stellt die aktive Zone desVCSEL dar. Der Bereich n-dotierter Halbleiterschichten 3 undder Bereich p-dotierter Halbleiterschichten 4 enthalten Bragg-Reflektoren,die jeweils eine Mehrzahl reflektierender Schichtpaare (nicht dargestellt)enthalten. Die Bragg-Reflektoren bilden den Laserresonator des VCSEL.Der der Oberflächedes VCSEL zugewandte Bragg-Reflektor im Bereich der p-dotierten Halbleiterschichten 4 istzur Auskopplung der Laserstrahlung 18 teildurchlässig ausgebildet.
    [0025] Dieelektrische Kontaktierung des VCSEL ist durch eine erste Kontaktmetallisierung 11 ander von der Halbleiterschichtenfolge 2 abgewandten Seite desSubstrats 1 und eine zweite Kontaktmetallisierung 12 ander Oberflächeder Halbleiterschichtenfolge 2 realisiert. Die Oberfläche deslichtemittierenden Abschnitts 7 ist nur teilweise von derzweiten Kontaktmetallisierung 12 bedeckt, so daß eine Lichtaustrittsöffnung 17 verbleibt.Die Oberflächedes lichtemittierenden Abschnitts 7 ist in diesem Bereichbevorzugt mit einer isolierenden Schicht 16 versehen, welchedie Oberflächender Halbleiterschichten insbesondere vor Oxidation oder sonstigenUmwelteinflüssenschützt.
    [0026] DerStromfluß durchden lichtemittierenden Abschnitt 7 ist vorteilhaft durcheine Stromapertur 14 auf einen zentralen Bereich 15 begrenzt.Die Stromapertur 14 kann insbesondere im Bereich der p-dotiertenHalbleiterschichten 4 ausgebildet sein. Beispielsweiseist in diesem Bereich 4 eine Aluminium enthaltende Halbleiterschicht,insbesondere AlAs, vorhanden, in der Teilbereiche 14 oxidiertsind. Die oxidierten Bereiche 14 wirken isolierend, sodaß derStromfluß aufeinen zentralen Bereich 15 eingeschränkt wird. Eine Stromapertur 14 kannauch im Schutzdiodenabschnitt 8 vorhanden sein. Zwar isteine Begrenzung der fürden Stromfluss zur Verfügungstehenden Flächein diesem Abschnitt nicht erwünscht,allerdings kann eine Herstellung der Stromapertur auf beiden Seitendes Grabens 19 das Herstellungsverfahren vereinfachen.In diesem Fall sollte die Fläche derStromapertur 14 im Schutzdiodenabschnitt 8 wesentlichgrößer alsim lichtemittierenden Abschnitt 7 sein.
    [0027] Derisolierende Abschnitt 6 ist beispielsweise als ein Graben 19,der sich von der Oberflächeder Halbleiterschichten 2 bis in den Bereich der n-dotiertenHalbleiterschichten 3 erstreckt, ausgebildet. Die p-dotiertenBereiche 4 des lichtemittierenden Abschnitts 7 unddes Schutzdiodenabschnitts 8 werden durch den Graben 19 voneinandergetrennt und elektrisch isoliert. Der Bereich n-dotierter Halbleiterschichten 3 istdagegen zumindest nicht vollständig vondem Graben 19 unterbrochen, so daß der lichtemittierende Abschnitt 7 undder Schutzdiodenabschnitt 8 in diesem Bereich elektrischmiteinander verbunden sind. Der den isolierenden Abschnitt 6 bildendeGraben 19 kann beispielsweise durch einen Ätzprozeß oder einemechanische Bearbeitung hergestellt werden. Auf seiner Innenseiteist der Graben 19 vorteilhaft mit einer isolierenden Schicht 16 versehen.Dadurch wird sichergestellt, daß beimAufbringen der zweiten Kontaktmetallisierung 12 kein Kurzschluß zwischendem lichtemittierenden Abschnitt 7 und dem Schutzdiodenabschnitt 8 auftritt.Vor dem Aufbringen der isolierenden Schicht 16 können die Stromaperturen 14 durcheinen Oxidationsprozeß vonder Innenseite des Grabens 19 aus hergestellt werden.
    [0028] Anstattden isolierenden Abschnitt 6 als Graben 19 auszubilden,ist es alternativ ist es auch möglich,daß derisolierende Abschnitt 6 durch Implantation oder Diffusioneines Fremdmaterials in die Halbleiterschichtenfolge 2,oder durch eine Oxidation eines Teils der Halbleiterschichtenfolge 2 hergestellt ist.
    [0029] ImBereich des Schutzdiodenabschnitts 8 ist auf die Oberfläche desBereichs der p-dotierten Halbleiterschichten 4 eine n-dotierteHalbleiterschicht 9 aufgebracht. Dazwischen ist ein zweiterpn-Übergang 10 ausgebildet.Auf die n-dotierteHalbleiterschicht 9 ist ein zur elektrischen Kontaktierungdes VCSEL vorgesehenes Bondpad 13 aufgebracht, das mitder zweiten Kontaktmetallisierung 12 elektrisch leitendverbunden ist. Im Bereich des Schutzdiodenabschnitts 8 sindder erste pn-Übergang 5b undder zweite pn-Übergang 10 inReihe geschaltet. Durch die erste Kontaktmetallisierung 11 unddie zweite Kontaktmetallisierung 12 beziehungsweise das Bondpad 13 sindder lichtemittierende Abschnitt 7 und der Schutzdiodenabschnitt 8 parallelgeschaltet.
    [0030] Dieswird durch das in 2 dargestellte Ersatzschaltbildverdeutlicht. Die linke Seite des Ersatzschaltbilds entspricht demlichtemittierenden Abschnitt 7 und die rechte Seite demSchutzdiodenabschnitt B. Der lichtemittierende Abschnitt 7 enthält nur denersten pn-Übergang 5a.Dieser ist auch im Schutzdiodenabschnitt 8 enthalten, wobeiaber der zweite pn-Übergang 10 inentgegengesetzter Polung mit diesem in Reihe geschaltet ist.
    [0031] BeimBetrieb des VCSEL liegt die Betriebsspannung an den Kontakten 20, 21 inDurchflußrichtungdes ersten pn-Übergangs 5a, 5b an.Der zweite pn-Übergang 10 imSchutzdiodenabschnitt 8 ist in diesem Fall in Sperrichtunggepolt, so daß derStromfluß imwesentlichen nur durch den lichtemittierenden Abschnitt 7 erfolgt.Bei einem ESD-Spannungspuls in Sperrichtung des ersten pn-Übergangs 5a, 5b istder zweite pn-Übergang 10 dagegenin Durchlaßrichtung gepolt,so daß derelektrische Widerstand des Schutzdiodenabschnitts 8 imwesentlichen vom Widerstand des ersten pn-Übergangs 5b bestimmtwird. Da die Flächedes ersten pn-Übergangs 5b im Schutzdiodenabschnitt 8 größer istals die Flächedes ersten pn-Übergangs 5a imlichtemittierenden Abschnitt 7, fließt ein durch den Spannungspulsbewirkter Sperrstrom im wesentlichen durch den ersten pn-Übergang 5b imSchutzdiodenabschnitt 8. Der zur Strahlungserzeugung vorgeseheneerste pn-Übergang 5a imlichtemittierenden Abschnitt 7 wird dadurch vor einer Schädigung durchden Spannungspuls geschützt.Die Schutzwirkung ist um so besser, je größer das Verhältnis derFlächedes ersten pn-Übergangs(5a, 5b) im Schutzdiodenabschnitt 8 zurFlächeim lichtemittierenden Abschnitt 7 ist.
    [0032] Dererste pn-Übergang 5b imBereich des Schutzdiodenabschnitts 8 kann in einer weiteren Ausführungsformder Erfindung kurzgeschlossen sein. Dies ist zum Beispiel durcheine elektrisch leitende Schicht (in 1 nichtdargestellt) möglich,die auf eine dem Schutzdiodenabschnitt 8 zugewandte Seitenflankeder Halbleiterschichtenfolge 2 aufgebracht ist und denBereich n-dotierterHalbleiterschichten 3 und den Bereich p-dotierter Halbleiterschichtenelektrisch miteinander verbindet. Im Fall eines ESD-Spannungspulsesin Sperrrichtung fließt derStrom bei dieser Ausführungnicht durch den ersten pn-Übergang 5b,sondern durch die elektrisch leitende Schicht und den zweiten pn-Übergang 10. Folglichist es bei dieser Ausführungauch nicht erforderlich, dass die Fläche des ersten pn-Übergangs 5b imSchutzdiodenabschnitt 8 größer ist als die Fläche desersten pn-Übergangs 5a imlichtemittierenden Abschnitt 7.
    [0033] ImRahmen der Erfindung ist es möglich,daß dieangegebenen Leitungstypen p und n der Halbleiterschichten jeweilsgegeneinander vertauscht sind. In diesem Fall sind alle in der Beschreibunggenannten Leitungstypen p und n als gegeneinander ausgetauscht anzusehen.
    [0034] DieErläuterungder Erfindung anhand des Ausführungsbeispielsist selbstverständlichnicht als Einschränkungauf dieses zu verstehen. Vielmehr umfaßt die Erfindung die offenbartenMerkmale sowohl einzeln als auch in jeder Kombination miteinander,auch wenn diese Kombinationen nicht explizit in den Ansprüchen angegebensind.
    权利要求:
    Claims (16)
    [1] Lichtemittierendes Halbleiterbauelement mit einermonolithisch hergestellten Halbleiterschichtenfolge (2),wobei ein Bereich n-dotierter Halbleiterschichten (3) undein Bereich p-dotierter Halbleiterschichten (4) aufeinanderfolgen,und zwischen den Bereichen (3, 4) ein erster pn-Übergang(5a, 5b) ausgebildet ist, wobei der erste pn-Übergang(5a, 5b) von einem isolierenden Abschnitt (6)in einen lichtemittierenden Abschnitt (7) und einen Schutzdiodenabschnitt(8) unterteilt ist, dadurch gekennzeichnet,daß – der isolierendeAbschnitt (6) den lichtemittierenden Abschnitt (7)und den Schutzdiodenabschnitt (8) in dem Bereich der p-dotiertenHalbleiterschichten (4) elektrisch voneinander isoliert, – der Bereichder p-dotierten Halbleiterschichten (4) im Schutzdiodenabschnitt(8) auf der von dem ersten pn-Übergang(5b) abgewandten Seite mit einer n-dotierten Halbleiterschicht(9) versehen ist, die mit dem Bereich p-dotierter Halbleiterschichten (4)im Schutzdiodenabschnitt (8) einen zweiten pn-Übergang(10) ausbildet und mit, dem Bereich p-dotierter Halbleiterschichten(4) im lichtemittierenden Abschnitt (7) elektrischleitend verbunden ist, und – der erste pn-Übergang(5a, 5b) im Schutzdiodenabschnitt (8)eine größere Fläche alsim lichtemittierenden Abschnitt (7) aufweist.
    [2] Lichtemittierendes Halbleiterbauelement nach Anspruch1, dadurch gekennzeichnet, daß dieFlächedes ersten pn-Übergangs(5a, 5b) im Schutzdiodenabschnitt (8)um mindestens einen Faktor 100 größer ist als im lichtemittierendenAbschnitt (7).
    [3] Lichtemittierendes Halbleiterbauelement nach Anspruch1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Halbleiterschichtenfolge(2) auf ein Halbleitersubstrat (1) aufgebrachtist.
    [4] Lichtemittierendes Halbleiterbauelement nach Anspruch3, dadurch gekennzeichnet, daß eineerste Kontaktmetallisierung (11) auf einer von der Halbleiterschichtenfolge(2) abgewandten Seite des Halbleitersubstrats (1)und eine zweite Kontaktmetallisierung (12) auf Teilbereicheneiner dem Halbleitersubstrat (1) gegenüberliegenden Oberfläche derHalbleiterschichtenfolge (2) aufgebracht ist.
    [5] Lichtemittierendes Halbleiterbauelement nach einemder vorhergehenden Ansprüche,dadurch gekennzeichnet, daß derBereich n-dotierter Halbleiterschichten (3) zumindest teilweisenicht von dem isolierenden Abschnitt (6) unterbrochen ist.
    [6] Lichtemittierendes Halbleiterbauelement nach einemder Ansprüche3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß sich der isolierende Abschnitt(6) von einer dem Halbleitersubstrat (1) gegenüberliegenden Oberfläche derHalbleiterschichtenfolge (2) bis in den Bereich der n- dotierten Schichten(3) erstreckt.
    [7] Lichtemittierendes Halbleiterbauelement nach einemder vorhergehenden Ansprüche,dadurch gekennzeichnet, daß derlichtemittierende Abschnitt (7) durch eine Vertikalresonator-Laserdiode(VCSEL) gebildet ist.
    [8] Lichtemittierendes Halbleiterbauelement nach Anspruch7, dadurch gekennzeichnet, daß derder erste pn-Übergang(5a, 5b) zwischen einer ersten Bragg-Reflektor-Schichtenfolgeund einer zweiten Bragg-Reflektor-Schichtenfolge,von denen jede eine Mehrzahl von Schichtpaaren aufweist, angeordnet ist,und die beiden Bragg-Reflektor-Schichtenfolgen einen Laser-Resonatorbilden, wobei eine der beiden Bragg-Reflektor-Schichtenfolgen für die in dem pn-Übergang(5a) erzeugte Laserstrahlung (18) teildurchlässig ist.
    [9] Lichtemittierendes Halbleiterbauelement nach Anspruch8, dadurch gekennzeichnet, daß ineiner der beiden Bragg-Reflektor-Schichtenfolgen mindestens eineStromapertur (14) zur räumlichenBegrenzung eines im Betrieb der Vertikalresonator-Laserdiode durchden ersten pn-Übergang(5a) im lichtemittierenden Abschnitt (7) fließenden Betriebsstroms vorgesehenist.
    [10] Lichtemittierendes Halbleiterbauelement nach einemder Ansprüche4 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Kontaktmetallisierung(12) die Oberflächedes lichtemittierenden Abschnitts derart teilweise bedeckt, daß ein unbedeckterBereich als Lichtaustrittsöffnung(17) verbleibt.
    [11] Lichtemittierendes Halbleiterbauelement nach einemder vorhergehenden Ansprüche,dadurch gekennzeichnet, daß derisolierende Abschnitt (6) als Graben (19) ausgebildetist.
    [12] Lichtemittierendes Halbleiterbauelement nach Anspruch11, dadurch gekennzeichnet, daß der lichtemittierendeAbschnitt (7) und der Schutzdiodenabschnitt (8)seitlich des Grabens (19) eine mesaförmige Struktur aufweisen.
    [13] Lichtemittierendes Halbleiterbauelement nach Anspruch11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Graben (19)durch Flächenbegrenzt wird, die mit einer isolierenden Schicht (16)versehen sind.
    [14] Lichtemittierendes Halbleiterbauelement nach Anspruch13, dadurch gekennzeichnet, daß der Graben(19) mit einem Material aufgefüllt ist, aus dem die zweiteKontaktmetallisierung (12) ausgebildet ist.
    [15] Lichtemittierendes Halbleiterbauelement nach einemder Ansprüche1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der isolierende Abschnitt(6) durch einen Implantations-, Diffusions- oder Oxidationsprozessausgebildet ist.
    [16] Lichtemittierendes Halbleiterbauelement nach einemder vorhergehenden Ansprüche,dadurch gekennzeichnet, daß n-Dotierungund p-Dotierung der Halbleiterschichten gegeneinander ausgetauschtsind.
    类似技术:
    公开号 | 公开日 | 专利标题
    US8653540B2|2014-02-18|Optoelectronic semiconductor body and method for producing the same
    US9722136B2|2017-08-01|Optoelectronic semiconductor chip and method for producing optoelectronic semiconductor chips
    US7354846B2|2008-04-08|Submount substrate for mounting light emitting device and method of fabricating the same
    US8476644B2|2013-07-02|Optoelectronic component and method for the manufacture of a plurality of optoelectronic components
    EP0691717B1|1998-11-25|Thermisch und optisch isolierte oberflächenemittierende Laserdioden
    US8482026B2|2013-07-09|Optoelectronic component
    EP2190036B1|2012-10-10|Lichtemittierende Vorrichtung und Verfahren zu ihrer Herstellung
    US10043958B2|2018-08-07|Light emitting diode chip
    TWI260795B|2006-08-21|Flip chip type- light emitting diode package
    JP6176298B2|2017-08-09|面発光型半導体レーザアレイ及び面発光型半導体レーザアレイの製造方法
    US7442966B2|2008-10-28|Electromagnetic radiation emitting semiconductor chip and procedure for its production
    US6573114B1|2003-06-03|Optical semiconductor device
    TWI433309B|2014-04-01|發出輻射之半導體晶片
    JP3505374B2|2004-03-08|発光部品
    US4873202A|1989-10-10|Solid state relay and method of manufacturing the same
    JP5052781B2|2012-10-17|保護素子を備えた発光素子
    KR100386543B1|2003-09-13|반도체발광소자
    TWI389287B|2013-03-11|具有用於靜電放電保護之積體快速切換二極體之發光二極體晶片
    US10615221B2|2020-04-07|Solid state transducer devices, including devices having integrated electrostatic discharge protection, and associated systems and methods
    KR100665116B1|2007-01-09|Ｅｓｄ 보호용 ｌｅｄ를 구비한 질화갈륨계 발광 소자 및그 제조 방법
    US6593597B2|2003-07-15|Group III-V element-based LED having ESD protection capacity
    US7061956B2|2006-06-13|High speed vertical cavity surface emitting laser device | with low parasitic capacitance
    US8263996B2|2012-09-11|Light emitting device and fabrication method thereof and light emitting system using the same
    US20070165414A1|2007-07-19|Light-emitting diode package structure
    JP2009531852A|2009-09-03|窒化物半導体発光素子及びその製造方法
    同族专利:
    公开号 | 公开日
    CN1886874A|2006-12-27|
    JP4819691B2|2011-11-24|
    DE502004008664D1|2009-01-22|
    CN100459329C|2009-02-04|
    DE102004005269B4|2005-09-29|
    JP2007512689A|2007-05-17|
    US20070258500A1|2007-11-08|
    US7693201B2|2010-04-06|
    引用文献:
    公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
    US6185240B1|1998-01-30|2001-02-06|Motorola, Inc.|Semiconductor laser having electro-static discharge protection|
    DE19945134C2|1999-09-21|2003-08-14|Osram Opto Semiconductors Gmbh|Lichtemittierendes Halbleiterbauelement hoher ESD-Festigkeit und Verfahren zu seiner Herstellung|WO2010009690A1|2008-07-24|2010-01-28|Osram Opto Semiconductors Gmbh|Strahlungemittierender halbleiterchip mit schutz gegen elektrostatische entladungen und entsprechendes herstellungsverfahren|
    US7851812B2|2006-02-24|2010-12-14|Osram Opto Semiconductors Gmbh|Housed optoelectronic component|
    US8319250B2|2008-05-09|2012-11-27|Osram Opto Semiconductors Gmbh|Radiation-emitting semiconductor chip|
    WO2015044619A1|2013-09-30|2015-04-02|Aledia|Dispositif optoélectronique a diodes électroluminescentes|
    DE102014106159A1|2014-05-02|2015-11-05|Osram Opto Semiconductors Gmbh|Optoelectronic semiconductor laser component|
    DE102014116512A1|2014-11-12|2016-05-12|Osram Opto Semiconductors Gmbh|Optoelektronisches Halbleiterbauelement und Vorrichtung mit einem optoelektronischen Halbleiterbauelement|JPS5793591A|1980-12-03|1982-06-10|Hitachi Ltd|Laser diode|
    JPS5919389A|1982-07-24|1984-01-31|Fujitsu Ltd|Semiconductor device|
    JPH0654806B2|1986-05-13|1994-07-20|日本電信電話株式会社|光・電子集積回路とその製造方法|
    JPH01140655A|1987-11-26|1989-06-01|Nec Corp|Semiconductor integrated circuit|
    JPH0927657A|1995-07-12|1997-01-28|Oki Electric Ind Co Ltd|半導体レーザの製造方法|
    JPH0927651A|1995-07-12|1997-01-28|Oki Electric Ind Co Ltd|半導体レーザ|
    US5757836A|1996-07-01|1998-05-26|Motorola, Inc.|Vertical cavity surface emitting laser with laterally integrated photodetector|
    JP3787202B2|1997-01-10|2006-06-21|ローム株式会社|半導体発光素子|
    GB9709949D0|1997-05-17|1997-07-09|Dowd Philip|Vertical-cavity surface-emitting laser polarisation control|
    JP2000216442A|1999-01-22|2000-08-04|Sanken Electric Co Ltd|半導体発光装置|
    JP3348843B2|1999-02-25|2002-11-20|日亜化学工業株式会社|Light emitting diode and dot matrix display using the same|
    US6658040B1|2000-07-28|2003-12-02|Agilent Technologies, Inc.|High speed VCSEL|
    JP2003264334A|2002-03-08|2003-09-19|Hitachi Ltd|Semiconductor laser device and semiconductor laser module|
    US7173311B2|2004-02-02|2007-02-06|Sanken Electric Co., Ltd.|Light-emitting semiconductor device with a built-in overvoltage protector|
    JP2005311089A|2004-04-22|2005-11-04|Fuji Xerox Co Ltd|垂直共振器型面発光半導体レーザ装置|
    JP2006066846A|2004-07-29|2006-03-09|Seiko Epson Corp|面発光型装置及びその製造方法|
    US7508047B2|2004-12-03|2009-03-24|Finisar Corporation|Vertical cavity surface emitting laser with integrated electrostatic discharge protection|
    JP4449830B2|2005-06-14|2010-04-14|セイコーエプソン株式会社|面発光型半導体レーザ|
    JP4978014B2|2006-01-30|2012-07-18|サンケン電気株式会社|半導体発光装置及びその製造方法|CN100384040C|2004-07-29|2008-04-23|精工爱普生株式会社|面发光型装置及其制造方法|
    US7508047B2|2004-12-03|2009-03-24|Finisar Corporation|Vertical cavity surface emitting laser with integrated electrostatic discharge protection|
    DE102008021620A1|2008-04-30|2009-11-05|Osram Opto Semiconductors Gmbh|Strahlung emittierender Dünnfilm-Halbleiterchip und Verfahren zur Herstellung eines Strahlung emittierenden Dünnfilm-Halbleiterchips|
    DE102009006177A1|2008-11-28|2010-06-02|Osram Opto Semiconductors Gmbh|Strahlungsemittierender Halbleiterchip|
    DE102009053064A1|2009-11-13|2011-05-19|Osram Opto Semiconductors Gmbh|Dünnfilm-Halbleiterbauelement mit Schutzdiodenstruktur und Verfahren zur Herstellung eines Dünnfilm-Halbleiterbauelements|
    KR101154709B1|2010-07-28|2012-06-08|엘지이노텍 주식회사|발광 소자, 발광 소자 제조방법, 발광 소자 패키지 및 조명 시스템|
    US8642452B2|2011-01-24|2014-02-04|International Business Machines Corporation|Semiconductor-on-insulator device with asymmetric structure|
    US8315287B1|2011-05-03|2012-11-20|Avago Technologies Fiber IpPte. Ltd|Surface-emitting semiconductor laser device in which an edge-emitting laser is integrated with a diffractive lens, and a method for making the device|
    US8488645B2|2011-07-31|2013-07-16|Avago Technologies General IpPte. Ltd.|Semiconductor device having a vertical cavity surface emitting laserand a protection diode integrated therein and having reduced capacitance to allow the VCSEL to achieve high operating speeds|
    DE102011084363A1|2011-10-12|2013-04-18|Osram Opto Semiconductors Gmbh|Organic light emitting diode|
    CN102891232B|2012-09-29|2015-09-02|中国科学院半导体研究所|半导体发光器件及其制造方法|
    DE102013112881A1|2013-11-21|2015-05-21|Osram Opto Semiconductors Gmbh|Optoelektronischer Halbleiterchip|
    CN103811610A|2014-03-11|2014-05-21|中国科学院半导体研究所|插入匀化电流结构的发光器件及其制造方法|
    EP3514616A4|2016-09-13|2020-06-03|Nippon Telegraph and Telephone Corporation|Optisches halbleitermodulationselement|
    EP3602121A1|2017-03-29|2020-02-05|SZ DJI Technology Co., Ltd.|Schaltung zur verarbeitung von lichtdetektions- und entfernungsmessungs -signalen|
    WO2018176286A1|2017-03-29|2018-10-04|深圳市大疆创新科技有限公司|激光脉冲发射装置、激光测量装置和移动平台|
    法律状态:
    2005-06-30| OP8| Request for examination as to paragraph 44 patent law|
    2006-03-23| 8364| No opposition during term of opposition|
    2010-12-16| 8339| Ceased/non-payment of the annual fee|
    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
    DE10356283||2003-11-28||
    DE10356283.4||2003-11-28||
    DE200410005269|DE102004005269B4|2003-11-28|2004-02-03|Lichtemittierendes Halbleiterbauelement mit einer Schutzdiode|DE200410005269| DE102004005269B4|2003-11-28|2004-02-03|Lichtemittierendes Halbleiterbauelement mit einer Schutzdiode|
    JP2006540151A| JP4819691B2|2003-11-28|2004-10-26|Light emitting semiconductor device with protective diode|
    DE200450008664| DE502004008664D1|2003-11-28|2004-10-26|Lichtemittierendes halbleiterbauelement mit einer schutzdiode|
    PCT/DE2004/002384| WO2005055379A1|2003-11-28|2004-10-26|Lichtemittierendes halbleiterbauelement mit einer schutzdiode|
    KR20067012888A| KR101060055B1|2003-11-28|2004-10-26|보호 다이오드를 포함하는 발광 반도체 소자|
    EP20040790047| EP1687879B1|2003-11-28|2004-10-26|Lichtemittierendes halbleiterbauelement mit einer schutzdiode|
    [返回顶部]