DE102024104316A1

DE102024104316A1 - Lichtemittierende vorrichtung

Info

Publication number: DE102024104316A1
Application number: DE102024104316.4A
Authority: DE
Inventors: Thomas Schwarz; Markus Klein
Original assignee: Ams Osram International GmbH
Current assignee: Ams Osram International GmbH
Priority date: 2024-02-15
Filing date: 2024-02-15
Publication date: 2025-08-21
Also published as: WO2025172156A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine lichtemittierende Vorrichtung, die eine lichterzeugende Struktur umfasst. Die lichterzeugende Struktur umfasst einen Halbleiterschichtstapel mit einer ersten Schicht eines ersten Dotierungstyps, einer zweiten Schicht eines zweiten Dotierungstyps, und einem zwischen der ersten und der zweiten Schicht angeordneten aktiven Bereich. Zudem weist die lichterzeugende Struktur eine erste Kontaktschicht, die auf einer Unterseite des Halbleiterschichtstapels angeordnet ist und die zweite Schicht elektrisch kontaktiert, sowie eine zweite Kontaktschicht auf, die zumindest teilweise auf einer Seitenfläche des Halbleiterschichtstapels angeordnet ist, die die erste Schicht elektrisch kontaktiert, und die von dem aktiven Bereich und der zweiten Schicht elektrisch isoliert ist. In der lichterzeugenden Struktur ist wenigstens eine Kavität ausgebildet, die sich von einer der ersten Kontaktschicht gegenüberliegenden Oberseite der lichterzeugenden Struktur in Richtung der ersten Kontaktschicht erstreckt. Die lichtemittierende Vorrichtung weist außerdem einen ersten elektrischen Kontakt, der die erste Kontaktschicht elektrisch kontaktiert, und einen zweiten elektrischen Kontakt, der die zweite Kontaktschicht elektrisch kontaktiert auf. In der wenigstens einen Kavität ist zudem eine Konverterschicht angeordnet, die ausgebildet ist, dass sie Licht einer ersten Wellenlänge, das in dem aktiven Bereich erzeugt wird, in Licht einer zweiten Wellenlänge umwandelt.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine lichtemittierende Vorrichtung, insbesondere eine µ-LED mit einer Konverterschicht, wobei die lichtemittierende Vorrichtung eine verbesserte Leistung hinsichtlich Farbhomogenität und Lichtabstrahlungsrichtung aufweist. Darüber hinaus betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer lichtemittierenden Vorrichtung.
HINTERGRUND
Die Umwandlung von z. B. blauem Licht, das von einer µ-LED ausgestrahlt wird, in weißes Licht ist ein gängiger Ansatz für verschiedene Anwendungen. Dabei ist es von Vorteil, wenn dies so kostengünstig wie möglich, so farblich homogen wie möglich über Ort und Abstrahlwinkel und so effizient wie möglich geschieht.
Insbesondere für Anwendungen, bei denen solche µ-LEDs in einem transparenten Medium wie z.B. einem Glasfenster angeordnet werden sollen, sollte die Transmission des transparenten Mediums möglichst groß und damit die Abschattungsfläche (µ-LED-Größe inkl. Konverter) möglichst klein sein. Außerdem ist für die meisten Anwendungen nur eine Lichtabstrahlung in eine Richtung erwünscht, weshalb eine Rückwärtsemission der µ-LED vermieden werden sollte.
Bisher sind µ-LEDs bekannt, die einen Seiten- und Rückseitenspiegel aufweisen, um eine Rückwärtsemission zu verhindern. Zur Konversion des von solchen µ-LEDs emittierten Lichts werden die µ-LEDs beispielsweise von einem Herstellungswafer auf einen Zwischenträger übertragen, auf dem eine Lichtkonversionsschicht auf die µ-LEDs aufgebracht wird, die die µ-LEDs vollständig einkapselt. Um eine homogene Farbe über Ort und Abstrahlwinkel des emittierten Lichts zu erhalten, ist die Konversionsschicht dabei so angeordnet, dass sie über die gesamte µ-LED ragt, so dass insbesondere Licht, das in einem kleinen Winkel seitlich von der µ-LED emittiert wird, auch konvertiert wird.
Solche in einem Konverter eingekapselten µ-LEDs sind jedoch sehr groß und es sind zusätzliche Prozesse erforderlich, um die Konversionsschicht auf die µ-LEDs auf dem Zwischenträger aufzubringen.
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Anmeldung, mindestens einem der vorgenannten Probleme entgegenzuwirken und eine lichtemittierende Vorrichtung mit einer Konverterschicht bereitzustellen, wobei die lichtemittierende Vorrichtung eine verbesserte Leistung hinsichtlich Farbhomogenität und Lichtabstrahlungsrichtung aufweist. Ferner soll ein Verfahren zur Herstellung einer solchen lichtemittierenden Vorrichtung bereitgestellt werden.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Diesem Bedürfnis wird mit den Gegenständen der unabhängigen Patentansprüche Rechnung getragen. Weiterbildungen und Ausgestaltungsformen des vorgeschlagenen Prinzips sind in den Unteransprüchen angegeben.
Das Konzept der Erfinder besteht darin, den Bereich, in dem Licht aus der Epi-Struktur eines Pixels einer lichtemittierenden Vorrichtung in eine Konverterschicht austritt, physikalisch in die lichtemittierende Vorrichtung bzw. eine lichterzeugende Struktur der lichtemittierenden Vorrichtung zu integrieren. Dazu wird in der lichtemittierenden Vorrichtung bzw. einer lichterzeugenden Struktur der lichtemittierenden Vorrichtung wenigstens eine Kavität vorgesehen, in der die Konverterschicht angeordnet ist. Dadurch kann die Konverterschicht kleiner ausgelegt werden, insbesondere kleiner als die lateralen Abmessungen der µ-LED/der Oberseite einer lichterzeugenden Struktur der lichtemittierenden Vorrichtung, in der die Konverterschicht angeordnet ist. Zudem kann dadurch die Konverterschicht bereits zu einem Zeitpunkt vorgesehen werden, zu dem der Halbleiterschichtstapel noch auf dem Herstellungswafer und damit auf Waferebene angeordnet ist.
In einem Aspekt wird eine lichtemittierende Vorrichtung bereitgestellt, die eine lichterzeugende Struktur mit einem Halbleiterschichtstapel aufweist. Die lichterzeugende Struktur umfasst eine erste Schicht eines ersten Dotierungstyps, eine zweite Schicht eines zweiten Dotierungstyps und einen zwischen der ersten und der zweiten Schicht angeordneten aktiven Bereich. Die erste Schicht kann zum Beispiel eine n-dotierte Halbleiterschicht sein, während die zweite Schicht zum Beispiel eine p-dotierte Halbleiterschicht sein kann. Die beiden Schichten können somit einen pn-Übergang bilden, zwischen denen sich der aktive Bereich befindet. Der aktive Bereich kann z. B. eine Quantentopf- oder Multi-Quantentopfstruktur oder z. B. Quantenpunkte umfassen.
Die lichterzeugende Struktur umfasst ferner eine erste Kontaktschicht, die auf einer Unterseite des Halbleiterschichtstapels angeordnet ist und die zweite Schicht elektrisch kontaktiert. Zudem umfasst die lichterzeugende Struktur eine zweite Kontaktschicht, die zumindest teilweise auf einer Seitenfläche des Halbleiterschichtstapels angeordnet ist, die die erste Schicht elektrisch kontaktiert, und die von dem aktiven Bereich und der zweiten Schicht elektrisch isoliert ist. Außerdem ist in der lichterzeugenden Struktur wenigstens eine Kavität ausgebildet, die sich von einer der ersten Kontaktschicht gegenüberliegenden Oberseite der lichterzeugenden Struktur in Richtung der ersten Kontaktschicht erstreckt.
Die lichtemittierende Vorrichtung weist weiterhin einen ersten elektrischen Kontakt, der die erste Kontaktschicht elektrisch kontaktiert, und einen zweiten elektrischen Kontakt, der die erste Schicht und/oder die zweite Kontaktschicht elektrisch kontaktiert. Mittels des ersten und zweiten elektrischen Kontakts kann die lichtemittierende Vorrichtung beispielsweise mit einem Versorgungsstrom beaufschlagt werden.
Darüber hinaus ist in der wenigstens einen Kavität eine Konverterschicht angeordnet, die so ausgebildet ist, dass sie Licht einer ersten Wellenlänge, das im aktiven Bereich erzeugt wird, in Licht einer zweiten Wellenlänge umwandelt. Die Konverterschicht kann beispielsweise aus Ce:YAG, x:YAG, Nitrid, In-Siloxan, einer Siliziummatrix mit Lichtkonversionspartikeln oder einem anderen geeigneten Lichtkonversionsmaterial gebildet werden oder dieses umfassen. Die Konverterschicht kann beispielsweise Quantendots umfassen oder aus diesen bestehen, die optional in eine Matrixmaterial eingebettet sind. Die Konverterschicht kann hingegen auch beispielsweise kleinste Phosphor Kristalle (Kristallite) umfassen, die ein Matrixmaterial eingebettet sind.
Die lateralen Abmessungen der wenigstens einen Kavität sind dabei insbesondere kleiner als die lateralen Abmessungen einer Oberseite der lichtemittierenden Struktur. Dies kann insbesondere daraus resultieren, dass die wenigstens eine Kavität in der lichtemittierenden Struktur bzw. dem Halbleiterschichtenstapel derart erzeugt wird, dass zumindest Bereiche der lichtemittierenden Struktur als Randbereiche, also Begrenzung für die Konverterschicht verbleiben. Auf diese Weise wird der Bereich, in dem Licht aus dem Halbleiterschichtstapel in die Konverterschicht entweicht, wirksam begrenzt, um die Farbhomogenität und die Lichtabstrahlungsrichtung der lichtemittierenden Vorrichtung zu erhöhen und gleichzeitig die Grundfläche der lichtemittierenden Vorrichtung klein zu halten.
Die lichtemittierende Vorrichtung kann insbesondere ein kleines lichtemittierendes Bauteil/Element wie eine kleine LED oder µ-LED sein. Eine µ-LED kann insbesondere eine sehr kleine LED mit Kantenlängen von bis zu 40 µm, bis zu 10 µm, bis zu 5 µm oder sogar weniger sein. Solche kleinen LEDs können frei von einem Wachstumssubstrat sein und erfordern eine spezielle Handhabung und Verarbeitung, um ihre interne Quanteneffizienz (IQE) und Lichtauskopplungseffizienz zu verbessern. Ein beispielhafter Ansatz zur Verbesserung der IQE der µ-LED besteht darin, die Seitenflächen des Halbleiterschichtstapels mit einer Regrowth-Schicht zu bedecken.
Die lichtemittierende Vorrichtung kann insbesondere eine Dicke im Bereich zwischen 1 µm und 10 µm, oder im Bereich zwischen 2 µm und 5 µm aufweisen. Die Dicke der Konverterschicht kann dabei beispielsweise in einem Bereichzwischen 0,5 µm und 8 µm liegen. Insbesondere kann das Bauteil möglichst dünn ausgebildet sein, da vor allem das Material des Halbeliterschichtenstapels verhältnismäßig teuer ist und so entsprechend Kosten eingespart werden können. Um zu erreichen, dass auch eine seichte Kavität zur Bereitstellung der Konverterschicht ausreichend ist, können für die Konverterschicht Quanten-Dot-Konverter verwendet werden, die mit geringer Dicke einen hohen Konversionsgrad erreichen. Dies hat dann wiederum zur Folge, dass die gesamte lichtemittierende Vorrichtung und entsprechend auch der teure Halbleiterschichtenstapel besonders dünn ausgebildet sein kann.
In einigen Aspekten weist die Konverterschicht seitliche Abmessungen auf, die kleiner sind als die seitlichen Abmessungen der Oberseite der lichtemittierenden Struktur. Insbesondere ragt die Konverterschicht in seitlicher Richtung nicht oder zumindest nicht wesentlich über die Oberseite hinaus. Hierdurch kann die Grundfläche der lichtemittierenden Vorrichtung klein gehalten werden.
In einigen Fällen kann die erste Kontaktschicht zum Beispiel ein transparentes leitfähiges Oxid (TCO) wie Indium-Zinn-Oxid (ITO) umfassen oder daraus bestehen. Die erste Kontaktschicht kann zum Beispiel auch ein transparentes leitfähiges Oxid (TCO) wie Indium-Zinn-Oxid (ITO) in Kombination mit einer Gold (Au)-Germanium (Ge)-Legierungsschicht umfassen oder daraus bestehen.
In einigen Fällen kann der erste und/oder zweite elektrische Kontakt eine Gold- (Au), Platin- (Pt) und/oder Titanschicht (Ti) sowie ein Titan- (Ti), Platin- (Pt), Gold-Indium-Zinn- (AuInSn), NiInSn-, AuSn-, InSn- und/oder ein auf Gold (Au) basierendes Lötmaterial als Kontaktfläche aufweisen.
In einigen Aspekten schließt die Konverterschicht im Wesentlichen plan mit der Oberseite der lichtemittierenden Struktur ab. Die wenigstens eine Kavität kann insbesondere derart mit der Konverterschicht gefüllt sein, dass diese im Wesentlichen plan mit der Oberseite der lichtemittierenden Struktur abschließt. Entsprechend können eine Oberseite der Konverterschicht und die Oberseite der lichtemittierenden Struktur im Wesentlichen in derselben Ebene liegen. Die wenigstens eine Kavität kann hingegen auch derart mit der Konverterschicht gefüllt sein, dass die wenigstens eine Kavität leicht unterfüllt oder überfüllt ist, sodass eine Oberseite der Konverterschicht und die Oberseite der lichtemittierenden Struktur leicht voneinander abweichen. Insbesondere kann die wenigstens eine Kavität jedoch auch derart mit der Konverterschicht gefüllt sein, dass eine Oberseite der Konverterschicht und die Oberseite der lichtemittierenden Struktur zumindest in einem Randbereich der Oberseite der Konverterschicht, insbesondere einem Randbereich, in dem die Oberseite der Konverterschicht an die Oberseite der lichtemittierenden Struktur angrenzt, im Wesentlichen in derselben Ebene liegen.
In einigen Aspekten umfasst die lichtemittierende Vorrichtung ferner eine Passivierungsschicht, die freiliegende Bereiche des Halbleiterschichtenstapels an der Oberseite bedeckt. Die Passivierungsschicht kann insbesondere dazu dienen, das Material des Halbleiterschichtstapels nach einer gewünschten Strukturierung vor äußeren Einflüssen zu passivieren. Die Passivierungsschicht kann daher beispielsweise jegliche freiliegende Teile der Oberseite bedecken, um die Oberseite des Halbleiterschichtenstapels zu passivieren, sowie alle auf der Oberseite angeordneten Schichten/Bauteile zu passivieren. In einigen Fällen bedeckt die Passivierungsschicht zusätzlich oder alternativ dazu die Konverterschicht. Insbesondere kann die Passivierungsschicht die Konverterschicht bedecken und zusammen mit der lichtemittierenden Struktur die Konverterschicht umschließen.
Die Passivierungsschicht kann zum Beispiel aus Al₂O₃, SiO₂, SiN_x, einer Kombination davon oder einem anderen geeigneten Passivierungsmaterial bestehen oder ein solches umfassen.
In einigen Aspekten umfasst die lichtemittierende Vorrichtung ferner eine optische Blende, die auf der Oberseite angeordnet ist und einen zentralen Bereich der Oberseite freilegt. Die optische Blende ist dabei derart ausgebildet und angeordnet, dass sich die wenigstens eine Kavität und der zentrale Bereich zumindest teilweise überscheiden.
Die optische Blende kann insbesondere aus Al, Ag, einem dielektrischen Spiegel, einem Metall und einem dielektrischen Spiegel oder einem anderen Material bestehen, das für das im aktiven Bereich erzeugte Licht absorbierend oder reflektierend ist.
Der Begriff „zentraler“ Bereich ist in diesem Zusammenhang nicht als ein Bereich zu verstehen, der sich nur in der Mitte der Oberseite/des Halbleiterschichtenstapels befindet, sondern kann auch vom Umfang der Oberseite/des Halbleiterschichtenstapels entfernt sein, z. B. mit unterschiedlichen Abständen zu gegenüberliegenden Rändern der Oberseite/des Halbleiterschichtenstapels.
In einigen Ausführungsformen sind die lateralen Abmessungen des zentralen Bereichs mindestens 5 %, 10 % oder 15 % kleiner als die lateralen Abmessungen einer Projektion des aktiven Bereichs bei Betrachtung in einer Richtung senkrecht zur Oberseite.
In einigen Aspekten umfasst die lichtemittierende Vorrichtung ferner eine erste dielektrische Schicht die zumindest Teile der Unterseite und/oder der ersten Kontaktschicht bedeckt und die zwischen einer Seitenfläche des Halbleiterschichtstapels und der zweiten Kontaktschicht angeordnet ist und sich insbesondere bereichsweise bis zur Oberseite erstreckt.
In einigen Aspekten umfasst die lichtemittierende Vorrichtung ferner eine zweite dielektrische Schicht die zumindest Teile der Unterseite und/oder der ersten Kontaktschicht und/oder der ersten dielektrische Schicht bedeckt, die die zweite Kontaktschicht einkapselt, und die sich insbesondere bis zur Oberseite erstreckt.
In einigen Aspekten bildet die zweite Kontaktschicht, insbesondere zusammen mit der ersten und zweiten dielektrischen Schicht, eine reflektierende Struktur, die ausgebildet ist, ein durch die Seitenflächen und die Unterseite des Halbleiterschichtstapels emittiertes Licht der ersten und/oder zweiten Wellenlänge in Richtung der Oberseite der lichterzeugenden Struktur zu reflektieren.
In einigen Aspekten ist auf mindestens einer Seitenfläche des Halbleiterschichtenstapels eine reflektierende Struktur angeordnet, wobei die Seitenfläche von der Unterseite des Halbeliterschichtenstapels in Richtung der Oberseite der lichtemittierenden Struktur verläuft. Die reflektierende Struktur kann insbesondere den Halbleiterschichtstapel umgeben/umschließen und kann somit auf allen Seitenflächen des Halbleiterschichtstapels angeordnet sein. Die reflektierende Struktur kann so ausgebildet sein, dass sie ein in dem aktiven Bereich erzeugtes Licht in Richtung der Oberseite reflektiert, um die Lichtemissionseffizienz der lichtemittierenden Vorrichtung zu erhöhen.
In einigen Aspekten ist die reflektierende Struktur auf der Unterseite des Halbeliterschichtstapels angeordnet, wobei die reflektierende Struktur den ersten elektrischen Kontakt umgibt. Die reflektierende Struktur kann so konfiguriert sein, dass sie das im aktiven Bereich erzeugte Licht in Richtung der Oberseite reflektiert, um die Lichtemissionseffizienz der lichtemittierenden Vorrichtung zu verbessern.
Ein möglicher Verlust an Leuchtdichte kann insbesondere durch Verbesserung des Reflexionsvermögens der Seitenflächen des Halbleiterschichtstapels und/oder der Unterseite des Halbleiterschichtstapels minimiert werden. Das Reflexionsvermögen der reflektierenden Struktur an der/den Seitenwand(en) und/oder der Unterseite kann beispielsweise dadurch verbessert werden, dass ein verlustärmeres Material für die reflektierende Struktur gewählt wird (z.B. Aluminium oder Silber) und zusätzlich eine einschichtige Beschichtung (z.B. SiO2) aufgebracht wird, die dick genug ist, um eine interne Totalreflexion mit minimalem Verlust zu ermöglichen. Alternativ kann eine mehrschichtige Beschichtung aufgebracht werden, die als verteilter Bragg-Spiegel funktioniert, um den Reflexionsgrad über alle Einfallswinkel zu verbessern.
Mittels der reflektierenden Struktur bzw. der zweiten Kontaktschicht kann beispielsweise ein zweiter elektrischer Kontakt von der Oberseite entlang der Seitenflächen des Halbleiterschichtenstapels im Bereich der Unterseite bereitgestellt werden, während er von dem aktiven Bereich, der zweiten Schicht, der ersten Kontaktschicht und dem ersten elektrischen Kontakt elektrisch isoliert ist. Auf diese Weise kann eine horizontal kontaktierbare lichtemittierende Vorrichtung bereitgestellt werden, wobei der zweite elektrische Kontakt auf der der Oberseite gegenüberliegenden Seite der lichtemittierenden Vorrichtung und damit auf derselben Seite wie der erste elektrische Kontakt angeordnet ist. Die reflektierende Struktur kann dazu mehrere Schichten aus leitenden und nichtleitenden, z.B. dielektrischen Materialschichten umfassen, die sich von der Oberseite entlang der Seitenflächen des Halbleiterschichtstapels auf die Unterseite erstrecken.
Die lichtemittierende Vorrichtung kann jedoch auch vertikal kontaktierbar ausgebildet sein, wobei der zweite elektrische Kontakt auf der gleichen Seite wie die Oberseite angeordnet ist. Zum Beispiel kann die optische Blende aus einem leitfähigen Material bestehen und als zweiter elektrischer Kontakt dienen. Die reflektierende Struktur kann jedoch in der gleichen Weise wie bereits beschrieben gestaltet und angeordnet werden, wobei jedoch kein elektrischer Kontakt auf der Seite der Unterseite der lichtemittierenden Vorrichtung vorgesehen oder angeschlossen ist. Die lichtemittierende Vorrichtung kann somit beispielsweise auch von zwei gegenüberliegenden Seiten kontaktierbar sein.
In einigen Aspekten grenzt die wenigstens eine Kavität zumindest bereichsweise direkt an die reflektierende Struktur bzw. die zweite Kontaktschicht und/oder die erste dielektrischen Schicht an. Insbesondere grenzt die wenigstens eine Kavität derart an die reflektierende Struktur bzw. die zweite Kontaktschicht und/oder die erste dielektrischen Schicht an, dass zumindest bereichsweise zwischen der reflektierenden Struktur kein Material des Halbleiterschichtenstapels angeordnet ist bzw. dass zumindest bereichsweise zwischen der zweiten Kontaktschicht und der Konverterschicht und/oder zwischen der ersten dielektrischen Schicht und der Konverterschicht kein Material des Halbleiterschichtenstapels angeordnet ist. Insbesondere kann im Bereich der wenigstens einen Kavität jegliches Material des Halbeleitermaterials entfernt sein, und die Kavität lediglich durch die reflektierende Struktur bzw. durch die die zweite Kontaktschicht und/oder die erste dielektrischen Schicht begrenzt sein.
In einigen Aspekten weist eine Bodenfläche der wenigstens einen Kavität eine aufgeraute Struktur auf. Dadurch kann eine homogene Lichtkonversion und eine homogene Auskopplung von Licht durch die Oberseite erreicht werden. In einigen Aspekten sorgt die aufgeraute Struktur für eine bessere Auskopplung von Licht, das im aktiven Bereich erzeugt wird, in die Konverterschicht im Vergleich zu einer nicht aufgerauten Grenzfläche. Insbesondere kann dadurch auch der Bereich, in dem Licht aus dem Halbleiterschichtstapel in die Konverterschicht entweicht, begrenzt werden. Die aufgeraute Struktur kann z. B. eine Nanostruktur, eine zylindrische Aufrauhung oder eine andere aufgeraute Struktur umfassen, die die Auskopplungseffizienz aus dem Halbeleiterschichtenstapel in die Konverterschicht erhöht.
Um dafür zu sorgen, dass der Bereich, in dem Licht aus dem Halbleiterschichtstapel in die Konverterschicht entweicht, kleiner ist als eine der Unterseite des Halbleiterschichtstapels gegenüberliegende Oberseite der lichtemittierenden Struktur, weist die erste Kontaktschicht nach einigen Aspekten laterale Abmessungen auf, die kleiner sind als die lateralen Abmessungen der Konverterschicht. Dadurch wird ein an die erste Kontaktschicht angelegter Strom auf die laterale Größe der ersten Kontaktschicht beschränkt, so dass eine Lichterzeugung nur in einem zentralen Bereich des aktiven Bereichs stattfindet und eine Lichtemission wiederum auf einen zentralen Bereich einer Grenzfläche zwischen dem Halbleiterschichtenstapel und der Konverterschicht beschränkt ist. Es ist dann möglich, dass die Konverterschicht zumindest den zentralen Bereich abdeckt und sich insbesondere über den zentralen Bereich hinaus erstreckt. Auf diese Weise wird der Bereich, in dem Licht aus dem Halbleiterschichtstapel in die Konverterschicht entweicht, wirksam begrenzt, um die Farbhomogenität und die Lichtabstrahlungsrichtung der lichtemittierenden Vorrichtung zu erhöhen.
In einigen Aspekten weist die lichterzeugende Struktur eine Vielzahl von Kavitäten auf, die sich von der Oberseite der lichterzeugenden Struktur in Richtung der ersten Kontaktschicht erstrecken. Die Konverterschicht kann zudem eine Vielzahl von Teilbereichen aufweisen, die jeweils in einer der Vielzahl von Kavitäten angeordnete sind. Die Konverterschicht kann entsprechend auch durch eine nicht durchgängige Schicht gebildet sein, sondern durch voneinander separierte Teilbereiche, die in einer Vielzahl von Kavitäten in der lichterzeugenden Struktur angeordnet sind. Die Kavitäten können dabei in einem definierten Abstand zueinander angeordnet sein, können in einem gewünschten Muster angeordnet sein, können identische Größe oder unterschiedliche Größen aufweisen, oder können sich zumindest bereichsweise überschneiden.
Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Verfahren zur Herstellung einer lichtemittierenden Vorrichtung bereitgestellt. Das Verfahren kann insbesondere ein Verfahren zur Herstellung einer lichtemittierenden Vorrichtung gemäß zumindest einigen der vorgenannten Aspekte sein. Somit können alle bereits für die lichtemittierende Vorrichtung beschriebenen Aspekte in gleicher Weise auf das Verfahren zur Herstellung derselben angewendet werden.
Gemäß einigen Aspekten umfasst das Verfahren zur Herstellung einer lichtemittierenden Vorrichtung die folgenden Schritte:

Bereitstellen eines Halbleiterschichtstapels mit einer ersten Schicht eines ersten Dotierungstyps, einer zweiten Schicht eines zweiten Dotierungstyps und einem zwischen der ersten und der zweiten Schicht angeordneten aktiven Bereich auf einem Wachstumssubstrat;
Strukturieren des Halbleiterschichtstapels, wodurch eine Unterseite sowie Seitenflächen des Halbleiterschichtstapels gebildet werden, die sich von der Unterseite in eine Richtung weg von der Unterseite erstrecken;
Bereitstellen einer ersten Kontaktschicht auf der Unterseite des Halbleiterschichtstapels, die die zweite Schicht elektrisch kontaktiert;
Bereitstellen einer zweiten Kontaktschicht, die zumindest teilweise auf den Seitenflächen des Halbleiterschichtstapels angeordnet ist, die die erste Schicht elektrisch kontaktiert, und die von dem aktiven Bereich und der zweiten Schicht elektrisch isoliert ist;
Bereitstellen eines ersten elektrischen Kontakts, der die erste Kontaktschicht elektrisch kontaktiert;
Entfernen des Wachstumssubstrats und Freilegen einer der Unterseite des Halbleiterschichtstapels gegenüberliegenden Oberseite;
Erzeugen wenigstens einer Kavität, die sich von der Oberseite in Richtung der ersten Kontaktschicht erstreckt; und
Bereitstellen einer Konverterschicht in der wenigstens einen Kavität, die ausgebildet ist, dass sie Licht einer ersten Wellenlänge, das in dem aktiven Bereich erzeugt wird, in Licht einer zweiten Wellenlänge umwandelt.

In einigen Aspekten umfasst der Schritt des Bereitstellens der Konverterschicht mindestens einen der folgenden Schritte:

Rakeln;
Jetten;
Tintenstrahldrucken;
Sprühbeschichten;
elektro-hydrodynamisches Drucken;
Abdampfen;
Schleifen; und
Ätzen.

In einigen Aspekten erfolgt der Schritt des Bereitstellens der Konverterschicht derart, dass die Konverterschicht im Wesentlichen plan mit der Oberseite abschließt. Der schritt kann insbesondere derart erfolgen, dass die wenigstens eine Kavität derart mit der Konverterschicht gefüllt ist, dass diese im Wesentlichen plan mit der Oberseite der lichtemittierenden Struktur abschließt. Entsprechend können eine Oberseite der Konverterschicht und die Oberseite der lichtemittierenden Struktur im Wesentlichen in derselben Ebene liegen. Die wenigstens eine Kavität kann hingegen auch derart mit der Konverterschicht gefüllt werden, dass die wenigstens eine Kavität leicht unterfüllt oder überfüllt ist, sodass eine Oberseite der Konverterschicht und die Oberseite der lichtemittierenden Struktur leicht voneinander abweichen. Insbesondere kann die wenigstens eine Kavität jedoch auch derart mit der Konverterschicht gefüllt werden, dass eine Oberseite der Konverterschicht und die Oberseite der lichtemittierenden Struktur zumindest in einem Randbereich der Oberseite der Konverterschicht, insbesondere einem Randbereich, in dem die Oberseite der Konverterschicht an die Oberseite der lichtemittierenden Struktur angrenzt, im Wesentlichen in derselben Ebene liegen.
In einigen Aspekten umfasst der Schritt des Bereitstellens der Konverterschicht ein Bereitstellen der Konverterschicht mit seitlichen Abmessungen, die kleiner sind als die seitlichen Abmessungen der Oberseite. Daher kann die resultierende Konverterschicht insbesondere so gestaltet sein, dass sie nicht seitlich über die Oberseite hinausragt.
In einigen Aspekten umfasst das Verfahren ferner ein Bereitstellen einer Passivierungsschicht auf der Konverterschicht und/oder auf freiliegenden Bereichen der Oberseite, insbesondere derart, dass jegliche Bereiche des Halbleiterschichtenstapels an der Oberseite der lichterzeugenden Struktur entweder die Konverterschicht, eine optische Blende oder die Passivierungsschicht bedeckt sind.
Um dafür zu sorgen, dass der Bereich, in dem Licht aus dem Halbleiterschichtenstapel austritt, auf den Bereich der Konverterschicht zu begrenzen, umfasst das Verfahren gemäß einigen Aspekten einen weiteren Schritt des Bereitstellens einer optischen Blende auf der Oberseite, die nur einen zentralen Teil der Oberseite freilegt, so dass im aktiven Bereich erzeugtes Licht die lichtemittierende Vorrichtung nur durch den zentralen Bereich und somit nur durch die Konverterschicht verlassen kann. Auf diese Weise wird der Bereich, in dem Licht aus dem Halbleiterschichtstapel entweicht, wirksam begrenzt, um die Farbhomogenität und die Lichtabstrahlungsrichtung der lichtemittierenden Vorrichtung zu erhöhen. Die optische Blende ist dabei insbesondere derart ausgebildet und angeordnet, dass sich die wenigstens eine Kavität und der zentrale Bereich zumindest teilweise überscheiden.
In einigen Aspekten umfasst das Verfahren ferner einen Schritt des Bereitstellens einer reflektierenden Struktur, die zumindest Teile der Unterseite und/oder der ersten Kontaktschicht bedeckt und die Seitenflächen bedeckt, wobei die reflektierende Struktur die zweite Kontaktschicht und eine erste und zweite dielektrische Schicht umfasst die die zweite Kontaktschicht von dem aktiven Bereich, der zweiten Schicht, der ersten Kontaktschicht und dem ersten elektrischen Kontakt elektrisch isolieren. Auf diese Weise kann ein Reflektorhohlraum bereitgestellt werden, der eine rückseitige Emission von Licht der lichtemittierenden Vorrichtung verhindert.
In einigen Aspekten umfasst das Verfahren ferner ein Bereitstellen einer ersten dielektrische Schicht auf zumindest Teilen der Unterseite und/oder der ersten Kontaktschicht, wobei die erste dielektrische Schicht zwischen einer Seitenfläche des Halbleiterschichtstapels und der zweiten Kontaktschicht angeordnet ist und sich insbesondere bereichsweise bis zur Oberseite erstreckt.
In einigen Aspekten umfasst das Verfahren ferner ein Bereitstellen einer zweiten dielektrische Schicht auf zumindest Teilen der Unterseite und/oder der ersten Kontaktschicht und/oder der ersten dielektrischen Schicht, wobei die zweite dielektrische Schicht die zweite Kontaktschicht einkapselt und sich insbesondere bis zur Oberseite erstreckt.
In einigen Aspekten erfolgt der Schritt des Erzeugens der wenigstens einen Kavität derart, dass die wenigstens eine Kavität zumindest bereichsweise direkt an die zweite Kontaktschicht und/oder die erste dielektrischen Schicht angrenzt. Insbesondere grenzt die wenigstens eine Kavität derart an die reflektierende Struktur bzw. die zweite Kontaktschicht und/oder die erste dielektrischen Schicht an, dass zumindest bereichsweise zwischen der reflektierenden Struktur kein Material des Halbleiterschichtenstapels angeordnet ist bzw. dass zumindest bereichsweise zwischen der zweiten Kontaktschicht und der Konverterschicht und/oder zwischen der ersten dielektrischen Schicht und der Konverterschicht kein Material des Halbleiterschichtenstapels angeordnet ist. Insbesondere kann der Schritt des Erzeugens der wenigstens einen Kavität umfassen, dass im Bereich der wenigstens einen Kavität jegliches Material des Halbleiterschichtenstapels entfernt wird, und die Kavität lediglich durch die reflektierende Struktur bzw. durch die zweite Kontaktschicht und/oder die erste dielektrische Schicht begrenzt ist.
In einigen Aspekten umfasst das Verfahren ferner ein Aufrauen einer Bodenfläche der wenigstens einen Kavität, um eine aufgeraute Struktur zu erhalten. Hierdurch kann eine Auskopplung von Licht in die Konverterschicht verbessert werden. Die aufgeraute Struktur kann im Vergleich zu einer nicht aufgerauten Grenzfläche eine bessere Auskopplung von im aktiven Bereich erzeugtem Licht in die Konverterschicht bewirken. Dadurch kann der Bereich, in dem Licht aus dem Halbleiterschichtstapel in die Konverterschicht entweicht, zusätzlich begrenzt werden.
In einigen Aspekten umfasst der Schritt des Erzeugens der wenigstens einen Kavität ein Erzeugen einer Vielzahl von Kavitäten, die sich von der Oberseite in Richtung der ersten Kontaktschicht erstrecken. Zudem umfasst der Schritt des Bereitstellens der Konverterschicht ein Bereitstellen einer Vielzahl von Teilbereichen der Konverterschicht umfasst, die jeweils in einer der Vielzahl von Kavitäten angeordnete sind.
In einigen Aspekten umfasst das Verfahren ferner ein Bereitstellen eines zweiten elektrischen Kontakts auf der Seite der Unterseite, die beispielsweise über die reflektierende Struktur bzw. die zweite Kontaktschicht elektrisch mit der ersten Schicht verbunden ist. Auf diese Weise kann eine horizontal kontaktierbare lichtemittierende Vorrichtung bereitgestellt werden.
Um dafür zu sorgen, dass der Bereich, in dem Licht aus dem Halbleiterschichtstapel in die Konverterschicht entweicht, kleiner oder gleich der Fläche der Konverterschicht ist, umfasst das Verfahren nach einigen Aspekten, dass die erste Kontaktschicht so bereitgestellt und/oder strukturiert wird, dass sie laterale Abmessungen aufweist, die kleiner oder gleich sind wie die lateralen Abmessungen der Konverterschicht. Dadurch wird ein an die erste Kontaktschicht angelegter Strom auf die laterale Größe der erstem Kontaktschicht beschränkt, so dass eine Lichterzeugung nur in einem zentralen Bereich des aktiven Bereichs stattfindet und eine Lichtemission wiederum auf einen zentralen Bereich einer Grenzfläche zwischen dem Halbleiterschichtenstapel und der Konverterschicht beschränkt ist. Auf diese Weise wird der Bereich, in dem Licht aus dem Halbleiterschichtstapel in die Konverterschicht entweicht, wirksam begrenzt, um die Farbhomogenität und die Lichtabstrahlungsrichtung der lichtemittierenden Vorrichtung zu erhöhen.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Weitere Aspekte und Ausführungsformen nach dem vorgeschlagenen Prinzip werden sich in Bezug auf die verschiedenen Ausführungsformen und Beispiele offenbaren, die in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen ausführlich beschrieben werden.

1A und 1B zeigen eine Querschnittsansicht und eine Draufsicht auf eine Ausführungsform einer lichtemittierenden Vorrichtung gemäß einigen Aspekten des vorgeschlagenen Prinzips;
2 bis 15 zeigen Schritte eines Verfahrens zur Herstellung einer lichtemittierenden Vorrichtung in Übereinstimmung mit einigen Aspekten des vorgeschlagenen Prinzips;
16A und 16B zeigen eine Querschnittsansicht und eine Draufsicht einer anderen Ausführungsform einer lichtemittierenden Vorrichtung gemäß einigen Aspekten des vorgeschlagenen Prinzips;
17 zeigt eine Querschnittsansicht einer anderen Ausführungsform einer lichtemittierenden Vorrichtung gemäß einigen Aspekten des vorgeschlagenen Prinzips;
18A und 18B zeigen eine Querschnittsansicht und eine Draufsicht einer anderen Ausführungsform einer lichtemittierenden Vorrichtung gemäß einigen Aspekten des vorgeschlagenen Prinzips;
19A und 19B zeigen eine Querschnittsansicht und eine Draufsicht einer anderen Ausführungsform einer lichtemittierenden Vorrichtung gemäß einigen Aspekten des vorgeschlagenen Prinzips;
20A und 20B zeigen eine Querschnittsansicht und eine Draufsicht einer anderen Ausführungsform einer lichtemittierenden Vorrichtung gemäß einigen Aspekten des vorgeschlagenen Prinzips;
21A und 21B zeigen eine Querschnittsansicht und eine Draufsicht einer anderen Ausführungsform einer lichtemittierenden Vorrichtung gemäß einigen Aspekten des vorgeschlagenen Prinzips;
22A bis 22C zeigen Querschnittsansichten weiterer Ausführungsformen einer lichtemittierenden Vorrichtung gemäß einigen Aspekten des vorgeschlagenen Prinzips; und
23A bis 24B zeigen eine Querschnittsansicht und eine Draufsicht einer anderen Ausführungsform einer lichtemittierenden Vorrichtung gemäß einigen Aspekten des vorgeschlagenen Prinzips sowie eine mögliche Montage der lichtemittierenden Vorrichtung im Querschnitt und in der Draufsicht.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Die folgenden Ausführungsformen und Beispiele zeigen verschiedene Aspekte und ihre Kombinationen nach dem vorgeschlagenen Prinzip. Die Ausführungsformen und Beispiele sind nicht immer maßstabsgetreu. Ebenso können verschiedene Elemente vergrößert oder verkleinert dargestellt werden, um einzelne Aspekte hervorzuheben. Es versteht sich von selbst, dass die einzelnen Aspekte und Merkmale der in den Figuren gezeigten Ausführungsformen und Beispiele ohne weiteres miteinander kombiniert werden können, ohne dass dadurch das erfindungsgemäße Prinzip beeinträchtigt wird. Einige Aspekte weisen eine regelmäßige Struktur oder Form auf. Es ist zu beachten, dass in der Praxis geringfügige Abweichungen von der idealen Form auftreten können, ohne jedoch der erfinderischen Idee zu widersprechen.
Außerdem sind die einzelnen Figuren, Merkmale und Aspekte nicht unbedingt in der richtigen Größe dargestellt, und auch die Proportionen zwischen den einzelnen Elementen müssen nicht grundsätzlich richtig sein. Einige Aspekte und Merkmale werden hervorgehoben, indem sie vergrößert dargestellt werden. Begriffe wie „oben“, „oberhalb“, „unten“, „unterhalb“, „größer“, „kleiner“ und dergleichen werden jedoch in Bezug auf die Elemente in den Figuren korrekt dargestellt. So ist es möglich, solche Beziehungen zwischen den Elementen anhand der Figuren abzuleiten.
Die 1A und 1B zeigen eine Querschnittsansicht und eine Draufsicht einer Ausführungsform einer lichtemittierenden Vorrichtung 1 gemäß einigen Aspekten des vorgeschlagenen Prinzips.
Die lichtemittierende Vorrichtung 1 umfasst einen Halbleiterschichtenstapel 2 mit einer ersten Schicht 3 eines ersten Dotierungstyps, einer zweiten Schicht 4 eines zweiten Dotierungstyps und einem aktiven Bereich 5, der zwischen der ersten und der zweiten Schicht angeordnet ist. Der Halbleiterschichtstapel 2 umfasst eine Unterseite 9 sowie geneigte und abgestufte Seitenflächen 16, die sich von der Unterseite 9 in Richtung weg von der Unterseite 9 erstrecken und die die Form des Halbleiterschichtstapels 2 definieren.
Auf der Unterseite 9 ist eine erste Kontaktschicht 7, insbesondere aus ITO, angeordnet, die mit der zweiten Schicht 4 elektrisch gekoppelt ist. Die erste Kontaktschicht 7 kann insbesondere als Stromaufweitungsschicht wirken, um einen an die erste Kontaktschicht 7 über einen ersten elektrischen Kontakt 6 angelegten Strom in die zweite Schicht 4 zu leiten.
Der Halbleiterschichtstapel 2 ist auf seiner Unterseite 9 und entlang seiner Seitenflächen 16 von einer reflektierenden Struktur 15 bedeckt/gekapselt, die eine erste dielektrische Schicht 19, eine zweite dielektrische Schicht 20 und eine zwischen der ersten und zweiten dielektrischen Schicht angeordnete zweite Kontaktschicht 18 umfasst. Die erste dielektrische Schicht 19 isoliert die zweite Kontaktschicht 18 elektrisch von dem aktiven Bereich 5, der zweiten Schicht 4 und der ersten Kontaktschicht 7. Die zweite dielektrische Schicht 20 hingegen passiviert die zweite Kontaktschicht 18 und isoliert sie elektrisch von dem ersten elektrischen Kontakt 6. Die zweite Kontaktschicht 18 ist elektrisch mit der ersten Schicht 3 gekoppelt und führt einen Kontaktpfad entlang der Seitenflächen 16 zurück in Richtung der Unterseite 9, wo ein zweiter elektrischer Kontakt 8 gekoppelt mit der zweiten Kontaktschicht 18 angeordnet ist. Durch eine solche Konstruktion kann eine horizontal kontaktierbare Leuchtvorrichtung 1 bereitgestellt werden. Die ersten und zweiten elektrischen Kontakte 6, 8 können dabei als Lötpads zur Montage und elektrischen Verbindung der lichtemittierenden Vorrichtung 1 auf einem Zielsubstrat dienen.
Der Halbleiterschichtstapel 2 zusammen mit der ersten Kontaktschicht 7 und der reflektierenden Struktur 15 bilden eine lichterzeugende Struktur, die eine Oberseite 11 an einer der ersten Kontaktschicht 7 gegenüberliegenden Seite aufweist. Die Oberseite 11 ist dabei in einem Randbereich durch die reflektierende Struktur 15 gebildet bzw. umfasst diese. In die lichterzeugende Struktur ist eine Kavität 22 eingebracht, die sich von der Oberseite 11 in Richtung der ersten Kontaktschicht 7 erstreckt. Im dargestellten Fall ist die Kavität 22 insbesondere in den Halbleiterschichtstapel 2 eingebracht und erstreckt sich von der Oberseite 11 in die erste Schicht hinein. Die Kavität 22 ist insbesondere derart ausgebildet, dass eine Bodenfläche 23 der Kavität 22 oberhalb des aktiven Bereichs 5 angeordnet ist, die Kavität 22 sich also lediglich in die erste Schicht 3 erstreckt, nicht jedoch in den aktiven Bereich 5 oder die zweite Schicht 4.
In der Kavität 22 ist eine Konverterschicht 10 angeordnet, die die Kavität 22 füllt und die ausgebildet ist, dass sie Licht einer ersten Wellenlänge, das in dem aktiven Bereich 5 erzeugt wird, in Licht einer zweiten Wellenlänge umwandelt. Die Kavität 22 bzw. die darin befindliche Konverterschicht 10 weisen seitliche Abmessungen auf, die kleiner sind als die seitlichen Abmessungen der Oberseite 11. Im dargestellten Fall ist die Kavität 22 bzw. die darin befindliche Konverterschicht 10 derart ausgebildet, dass sie seitliche Abmessungen aufweist, die kleiner sind als seitliche Abmessungen eines oberen Bereichs des Halbleiterschichtstapels 2. Die Kavität 22 ist insbesondere in einem zentralen Bereich des Halbleiterschichtenstapels 2 ausgebildet, sodass sich auch die Konverterschicht 10 über einen zentralen Bereich des Halbleiterschichtstapels 2 erstreckt.
Auf der Konverterschicht 10 sowie auf freiliegenden Teilen der Oberseite 11 ist eine Passivierungsschicht 17 angeordnet, die insbesondere freiliegenden Bereiche des Halbleiterschichtstapels 2 vor äußeren Einflüssen passiviert. Die Passivierungsschicht 17 folgt dabei der darunter liegenden Struktur und erstreckt sich entlang der gesamten Oberseite 11.
Aufgrund der Anordnung und Größe der Konverterschicht 10 kann die Konverterschicht 10 bei der Herstellung der lichtemittierenden Vorrichtung auf Wafer-Ebene aufgebracht werden. Dank der in der Kavität 22 angeordneten Konverterschicht 10 kann Licht einer ersten Wellenlänge, welches in dem aktiven Bereich 5 erzeugt wird, effizient in Licht einer zweiten Wellenlänge konvertiert werden. Zudem kann mittels der vorgeschlagenen Anordnung eine sehr kompakte lichtemittierende Vorrichtung bereitgestellt werden.
Die 2 bis 15 zeigen Schritte eines Verfahrens zur Herstellung einer lichtemittierenden Vorrichtung gemäß einigen Aspekten des vorgeschlagenen Prinzips.
In einem ersten Schritt wird, wie in 2 dargestellt, ein Wachstumssubstrat 21 mit einem darauf epitaktisch aufgewachsenen strukturierten Halbleiterschichtstapel 2 versehen. Der Halbleiterschichtstapel umfasst eine erste Schicht 3 eines ersten Leitfähigkeitstyps, eine zweite Schicht 4 eines zweiten Leitfähigkeitstyps sowie einen aktiven Bereich 5 zwischen der ersten und zweiten Schicht 3, 4. Der Halbleiterschichtstapel 2 ist so aufgebaut, dass er zumindest die beiden gezeigten Abschnitte 2a, 2b mit jeweils einer Unterseite 9 und mesageätzten Seitenflächen 16 aufweist. Die Abschnitte 2a, 2b sind dabei noch durch einen durchgehenden Rest der ersten Schicht 3 verbunden. Die Anzahl und Form der Abschnitte 2a, 2b ist jedoch als beispielhaft zu verstehen und kann beliebig variieren.
In einem weiteren Schritt wird, wie in 3 dargestellt, eine strukturierte erste Kontaktschicht mit Abschnitten 7a, 7b abgeschieden, um die Unterseiten 9 des Halbleiterschichtstapels 2 abzudecken. Die strukturierte erste Kontaktschicht kann auch eine strukturierte Maske bilden, die als Maske für den vorangegangenen Ätzschritt geeignet ist und somit auf dem Halbleiterschichtstapel 3 abgeschieden werden kann, bevor ein Mesa-Ätzen des Halbleiterschichtstapels 2 durchgeführt wurde, wie in 2 gezeigt. Die strukturierte erste Kontaktschicht 7 kann zum Beispiel aus einem transparenten leitfähigen Material wie ITO bestehen oder ITO umfassen.
In einem weiteren Schritt wird, wie in 4 gezeigt, eine erste dielektrische Schicht 19 auf Teilen der ersten Kontaktschicht 7 sowie auf den Seitenflächen, die die Seitenflächenabschnitte des aktiven Bereichs 5 und der zweiten Schicht 4 sowie einige der Seitenflächenabschnitte der ersten Schicht 3 umfassen, aufgebracht. Die erste dielektrische Schicht 19 dient dazu, Teile der ersten Kontaktschicht 7 sowie die Seitenflächenabschnitte des aktiven Bereichs 5 und der zweiten Schicht 4 vor einer später aufgebrachten zweiten Kontaktschicht 18 zu passivieren, wie in 5 dargestellt.
Die zweite Kontaktschicht 18 ist entlang der Seitenflächen 16 aufgebracht, um die erste Schicht 3 elektrisch zu kontaktieren, und erstreckt sich entlang der dielektrischen Schicht 19, ist jedoch von einer Öffnung durch die dielektrische Schicht 19 beabstandet, um die ersten Kontaktschichten 7a, 7b nicht elektrisch zu kontaktieren. Auf die zweite Kontaktschicht 18 wird eine zweite dielektrische Schicht 20 aufgebracht, wie in 6 dargestellt, die die zweite Kontaktschicht 18 zusammen mit der ersten dielektrischen Schicht 19 einkapselt.
In einem weiteren Schritt werden, wie in 7 dargestellt, ein erster und ein zweiter elektrischer Kontakt 6, 8 auf der zweiten dielektrischen Schicht 20 aufgebracht. Der erste elektrische Kontakt 6 kontaktiert die erste Kontaktschicht 7 elektrisch, während der zweite elektrische Kontakt 8 die zweite Kontaktschicht 18 im Bereich einer Öffnung durch die zweite dielektrische Schicht 20 elektrisch kontaktiert. Der erste und der zweite elektrische Kontakt 6, 8 dienen als spätere Kontaktflächen, die auf der gleichen Seite der späteren lichtemittierenden Vorrichtung angeordnet sind, wodurch eine horizontal kontaktierbare lichtemittierende Vorrichtung bereitgestellt werden kann.
Die resultierende Struktur wird dann, wie in den 8 und 9 dargestellt, mit einer Opferschicht 24, einer Materialschicht 25 und einer Trägerschicht 26 in der angegebenen Reihenfolge bedeckt. Bei der Opferschicht kann es sich beispielsweise um eine Schicht aus SiO₂ oder Si handeln, die so ausgebildet ist, dass sie in einem späteren Schritt selektiv entfernt/geätzt werden kann, um die späteren lichtemittierenden Vorrichtungen von der darunter liegenden Struktur zu lösen. Die Materialschicht 25 hingegen kann aus einem Verkapselungsmaterial bestehen, das die darunter liegende Struktur planar macht und eine im Wesentlichen ebene Oberfläche bildet, auf die die Trägerschicht 26 aufgebracht werden kann.
Das Wachstumssubstrat 21 kann dann entfernt werden, wie in 10 dargestellt, und der durchgehende Rest der ersten Schicht 3 kann entfernt werden, wie in 11 dargestellt, um die Teile 2a, 2b des Halbleiterschichtstapels 2 zu trennen, und um Oberseiten 11 durch den Halbleiterschichtstapel 2 zusammen mit der ersten Kontaktschicht 7 und der reflektierenden Struktur 15 gebildeten lichterzeugenden Strukturen freizulegen.
Wie in 12 dargestellt, wird in die lichterzeugenden Strukturen von der Oberseite 11 aus jeweils eine Kavität 22 eingebracht bzw. geätzt, die sich von der Oberseite 11 in Richtung der ersten Kontaktschicht 7 erstrecken. Im dargestellten Fall sind die Kavitäten 22 insbesondere in den Halbleiterschichtstapel 2 eingebracht und erstrecken sich von der Oberseite 11 in die erste Schicht 3 hinein. Die Kavitäten 22 sind insbesondere derart ausgebildet, dass jeweils eine Bodenfläche 23 der Kavität 22 oberhalb des aktiven Bereichs 5 angeordnet ist, die Kavitäten 22 sich also lediglich in die erste Schicht 3 erstrecken, nicht jedoch in den aktiven Bereich 5 oder die zweite Schicht 4. Zudem sind die Kavitäten 22 im dargestellten Fall derart ausgebildet, dass sie seitliche Abmessungen aufweisen, die kleiner sind als seitliche Abmessungen eines oberen Bereichs des jeweiligen Halbleiterschichtstapelanteils 2. Die Kavitäten 22 sind insbesondere in einem zentralen Bereich des Halbleiterschichtenstapelanteils 2 ausgebildet.
Die Kavitäten 22 werden dann mit einem Konvertermaterial gefüllt, das eine spätere Konverterschicht 10 bildet, z. B. mittels Rakeln, wie in 13 gezeigt. Durch Aushärten und/oder Schleifen und/oder Polieren kann zudem überschüssiges Material des Konvertermaterials entfernt werden, um einzelne einer lichtemittierenden Vorrichtung zugehörige Konverterschichten 10 zu trennen, die jeweils eine der Kavitäten 22 füllen.
Die Kavitäten 22 können hingegen auch mittels elektrohydrodynamischem Drucken mit einem Konvertermaterial gefüllt werden, sodass ein anschließender Schleife- und/oder Polier-Schritt eingespart werden kann, oder die Kavitäten 22 können mittels Sprühbeschichtung oder Aufschleudern des Konvertermaterials gefüllt werden und überschüssiges Material des Konvertermaterials kann anschließend wieder entfernt werden.
Wie in 14 dargestellt, wird in einem weiteren Schritt eine Passivierungsschicht 17 auf der Konverterschicht 10 sowie auf freiliegenden Teilen der Oberseite 11 aufgebracht, die alle freiliegenden Bereiche des Halbleiterschichtstapels 2 vor äußeren Einflüssen passiviert. Die Passivierungsschicht 17 folgt dabei der darunter liegenden Struktur und erstreckt sich entlang der gesamten Oberseite 11.
Anschließend werden Teile der Opferschicht 24 freigelegt, um die Opferschicht 24 zur Abtrennung der lichtemittierenden Vorrichtungen 1 erreichen und ätzen zu können, wie in 15 gezeigt. Die lichtemittierenden Vorrichtungen 1 sind dann nur noch durch einen kleinen Stift aus der als Haltestruktur dienenden Materialschicht 25 auf dem Trägersubstrat 26 fixiert und können z.B. mit einem Stempelwerkzeug vom Trägersubstrat 26 abgehoben werden.
Die 16A und 16B zeigen eine Querschnittsansicht und eine Draufsicht einer anderen Ausführungsform einer lichtemittierenden Vorrichtung 1 gemäß einigen Aspekten des vorgeschlagenen Prinzips. Die Ausführungsform umfasst im Vergleich zu der in den 1A und 1B gezeigten Ausführungsform eine Vielzahl von Kavitäten 22, die mit Teilbereichen der Konverterschicht gefüllt 10 sind. Die Konverterschicht 10 kann entsprechend auch durch eine nicht durchgängige Schicht gebildet sein, sondern durch voneinander separierte Teilbereiche, die in einer Vielzahl von Kavitäten 22 in der lichterzeugenden Struktur angeordnet sind. Die Kavitäten 22 können, wie dargestellt, in einem definierten Abstand und in einem gewünschten Muster angeordnet sein und im Wesentlichen eine identische Größe aufweisen. Die Kavitäten 22 können hingegen auch in einem zufälligen Muster mit unterschiedlichen Abständen zueinander angeordnet sein und/oder unterschiedliche Größen aufweisen und/oder sie können sich zumindest bereichsweise überschneiden. Durch eine derartige Ausgestaltung kann beispielsweise eine gewünschte Farbmischung bei der Lichtkonversion erreicht werden, sowie eine besonderes homogene Abstrahlung von konvertiertem und optional auch unkonvertiertem Licht.
17 zeigt eine Querschnittsansicht einer weiteren Ausführungsform einer lichtemittierenden Vorrichtung 1 gemäß einigen Aspekten des vorgeschlagenen Prinzips. Die lichtemittierende Vorrichtung 1 weist dabei auf der Oberseite 11 eine optische Blende 14 auf, die einen zentralen Bereich 13 der Oberseite 11 freilegt und Teile der Oberseite 11 abdeckt, die an die Seitenflächen 16 angrenzen. Die optische Blende 14 ist so gestaltet, dass sie das auf die optische Blende 14 auftreffende Licht blockiert, das Licht im Bereich des zentralen Bereichs 13 jedoch nicht beeinträchtigt wird. Durch eine derartige Blende 14 kann eine Emission von unkonvertiertem Licht aus der lichtemittierenden Vorrichtung 1 in einem Randbereich, in dem die Konverterschicht 10 nicht ausgebildet ist, unterdrückt werden.
18A und 18B sowie 19A und 19B zeigen eine Querschnittsansicht und eine Draufsicht auf zwei weitere Ausführungsformen einer lichtemittierenden Vorrichtung 1 gemäß einigen Aspekten des vorgeschlagenen Prinzips. Die lichtemittierenden Vorrichtungen 1 weisen zusätzlich zu der in den 1A und 1B gezeigten lichtemittierenden Vorrichtung 1 eine erste Kontaktschicht 7 mit lateralen Abmessungen auf, die kleiner oder gleich sind wie die lateralen Abmessungen der Konverterschicht 10, um dafür zu sorgen, dass der Bereich, in dem Licht aus dem Halbleiterschichtstapel 2 in die Konverterschichten 10 austritt, auf den Bereich der Konverterschicht 10 begrenzt ist. Dadurch wird ein an die erste Kontaktschicht 7 angelegter Strom auf die laterale Größe der ersten Kontaktschicht 7 beschränkt, so dass eine Lichterzeugung nur in einem zentralen Bereich des aktiven Bereichs 5 stattfindet und im Gegenzug eine Lichtemission ebenfalls auf einen zentralen Bereich einer Grenzfläche zwischen dem Halbleiterschichtstapel 2 und der Konverterschicht 10 beschränkt ist.
Bei der in den 18A und 18B gezeigten Ausführungsform erfolgt die Verkleinerung der ersten Kontaktschicht 7 durch die tatsächliche Verkleinerung der ersten Kontaktschicht 7. Bei der in den 19A und 19B gezeigten Ausführungsform erfolgt die Verkleinerung der ersten Kontaktschicht 7 durch Verkleinerung sowohl der ersten Kontaktschicht 7 als auch eines Teils der zweiten Schicht 4. Insbesondere letztere Ausführungsform kann eine noch bessere Strombegrenzung bieten, um die tatsächliche Lichtemission auf einen zentralen Bereich des aktiven Bereich 5 zu begrenzen.
Die 20A und 20B, sowie 21A und 21B zeigen jeweils eine Querschnittsansicht und eine Draufsicht einer anderen Ausführungsform einer lichtemittierenden Vorrichtung 1 gemäß einigen Aspekten des vorgeschlagenen Prinzips. Die Ausführungsformen unterscheiden sich im Vergleich zu der in den 1A und 1B gezeigten Ausführungsform dahingehend, dass die Kavität 22 direkt an die zweite Kontaktschicht 18 bzw. die erste dielektrische Schicht 19 angrenzt. Insbesondere grenzt die Kavität 22 derart an die reflektierende Struktur 15 bzw. die zweite Kontaktschicht 18 und die erste dielektrischen Schicht 19 an, dass zwischen der reflektierenden Struktur 15 und der Kavität 22 kein Material des Halbleiterschichtenstapels 2 angeordnet ist. Beim Erzeugen der Kavität 22 kann insbesondere im Bereich der Kavität 22 jegliches Material des Halbleiterschichtenstapels 2 entfernt werden, und die Kavität 22 wird lediglich durch die reflektierende Struktur 15 bzw. durch die zweite Kontaktschicht 18 und die erste dielektrische Schicht 19 begrenzt.
Zur besseren Lichtauskopplung bzw. -einkopplung von dem Halbleiterschichtenstapel 2 in die Konverterschicht 10 weist eine Bodenfläche 23 der Kavität 22 der in den 21A und 21B gezeigten Ausführungsform zusätzlich eine aufgeraute Struktur 12 auf. Dadurch kann eine Lichtauskopplung bzw. -einkopplung von dem Halbleiterschichtenstapel 2 in die Konverterschicht 10 verstärkt werden. Die dargestellte Art der Oberflächenstrukturierung/Aufrauhung ist jedoch nur beispielhaft zu verstehen, und jede andere Art von Oberflächenstrukturierung/Aufrauhung kann in die Bodenfläche 23 eingebracht werden.
Die 22A bis 22C zeigen jeweils eine Querschnittsansicht einer weiteren Ausführungsform einer lichtemittierenden Vorrichtung 1 gemäß einigen Aspekten des vorgeschlagenen Prinzips. Insbesondere stellen die Ausführungsformen der 22A bis 22C dar, dass die Kavität 22 mit dem Konvertermaterial derart gefüllt sein kann, dass die resultierende Konverterschicht 10 im Wesentlichen plan mit der Oberseite abschließt (22A). Die Kavität kann hingegen auch über- oder unterfüllt sein, sodass sich eine Konverterschicht 10 ergibt, die die Oberseite 10 zumindest bereichsweise überragt (22B), oder, die zumindest bereichsweise nicht bis zur Oberseite 10 ragt sondern dünner ausgebildet ist (22C).
Die 23A und 23B zeigen eine Querschnittsansicht und eine Draufsicht einer anderen Ausführungsform einer lichtemittierenden Vorrichtung 1 gemäß einigen Aspekten des vorgeschlagenen Prinzips sowie die 24A und 24B zeigen einen möglichen Aufbau der lichtemittierenden Vorrichtung 1 im Querschnitt und in der Draufsicht. Die lichtemittierende Vorrichtung 1 ist dabei als eine vertikal kontaktierbare lichtemittierende Vorrichtung 1 ausgebildet, wobei die optische Blende 14 als zweiter elektrischer Kontakt 8 wirkt.
Durch die Konstruktion einer solchen vertikal kontaktierbaren lichtemittierenden Vorrichtung 1 kann die Größe/Fußabdruck der lichtemittierenden Vorrichtung 1 weiter verringert werden.
Zur elektrischen Kontaktierung kann die lichtemittierende Vorrichtung 1 auf einem Zielsubstrat 28 angeordnet werden, wobei ihr erster elektrischer Kontakt 6 mit einem Lötpad 29 auf einem ersten Abschnitt einer Metallisierungsschicht 30 elektrisch gekoppelt ist. Der zweite elektrische Kontakt 8 und damit die optische Blende 14 kann dagegen über eine Leiterbahn 31 oder eine flächige Verbindung mit einem zweiten Abschnitt der Metallisierungsschicht 30 elektrisch gekoppelt sein.
BEZUGSZEICHENLISTE

1: lichtemittierende Vorrichtung
2: Halbleiterschichtenstapel
2a, 2b: getrennte Portionen
3: erste Schicht
4: zweite Schicht
5: aktiver Bereich
6: erster elektrischer Kontakt
7: erste Kontaktschicht
7a, 7b: erste Kontaktschicht
8: zweiter elektrischer Kontakt
9: Unterseite
10: Konverterschicht
11: Oberseite
12: aufgeraute Struktur
13: zentraler Bereich
14: optische Blende
15: reflektierende Struktur
16: Seitenfläche
17: Passivierungsschicht
18: zweite Kontaktschicht
19: dielektrische Schicht
20: dielektrische Schicht
21: Wachstumssubstrat
22: Kavität
23: Bodenfläche
24: Opferschicht
25: Materialschicht
26: Trägerschicht
27: Füllstoffmaterial
28: Zielsubstrat
29: Lötpad
30: Metallisierungsschicht
31: Leiterbahn

Claims

Lichtemittierende Vorrichtung (1) umfassend: eine lichterzeugende Struktur mit einem Halbleiterschichtstapel (2) umfassend eine erste Schicht (3) eines ersten Dotierungstyps, eine zweite Schicht (4) eines zweiten Dotierungstyps, und einen zwischen der ersten und der zweiten Schicht angeordneten aktiven Bereich (5), einer ersten Kontaktschicht (7), die auf einer Unterseite (9) des Halbleiterschichtstapels (2) angeordnet ist und die zweite Schicht (4) elektrisch kontaktiert, einer zweiten Kontaktschicht (18), die zumindest teilweise auf einer Seitenfläche (16) des Halbleiterschichtstapels (2) angeordnet ist, die die erste Schicht (4) elektrisch kontaktiert, und die von dem aktiven Bereich und der zweiten Schicht (4) elektrisch isoliert ist, und wenigstens einer Kavität (22), die sich von einer der ersten Kontaktschicht (7) gegenüberliegenden Oberseite (11) der lichterzeugenden Struktur in Richtung der ersten Kontaktschicht (7) erstreckt; einen ersten elektrischen Kontakt (6), der die erste Kontaktschicht (7) elektrisch kontaktiert; einen zweiten elektrischen Kontakt (8), der die zweite Kontaktschicht (18) elektrisch kontaktiert; und eine Konverterschicht (10), die in der wenigstens einen Kavität (22) angeordnet ist und konfiguriert ist, dass sie Licht einer ersten Wellenlänge, das in dem aktiven Bereich (5) erzeugt wird, in Licht einer zweiten Wellenlänge umwandelt.
Die lichtemittierende Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Konverterschicht (10) seitliche Abmessungen aufweist, die kleiner sind als die seitlichen Abmessungen der Oberseite (11).
Die lichtemittierende Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Konverterschicht (10) im Wesentlichen plan mit der Oberseite (11) abschließt.
Die lichtemittierende Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner umfassend eine Passivierungsschicht (17), die die Konverterschicht (10) und insbesondere freiliegende Bereiche der Oberseite (11) bedeckt.
Die lichtemittierende Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner umfassend eine optische Blende (14), die auf der Oberseite (11) angeordnet ist und einen zentralen Bereich (13) der Oberseite (11) freilegt, wobei sich die wenigstens eine Kavität (22) und der zentrale Bereich (13) zumindest teilweise überscheiden.
Die lichtemittierende Vorrichtung nach Anspruch 5, wobei der zweite elektrische Kontakt (8) die optische Blende (14) umfasst.
Die lichtemittierende Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner umfassend eine erste dielektrische Schicht (19) die zumindest Teile der Unterseite (9) und/oder der ersten Kontaktschicht (7) bedeckt und die zwischen einer Seitenfläche (16) des Halbleiterschichtstapels (2) und der zweiten Kontaktschicht (18) angeordnet ist und sich insbesondere bereichsweise bis zur Oberseite (11) erstreckt.
Die lichtemittierende Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner umfassend eine zweite dielektrische Schicht (20) die zumindest Teile der Unterseite (9) und/oder der ersten Kontaktschicht (7) und/oder der ersten dielektrische Schicht (19) bedeckt und die die zweite Kontaktschicht (18) einkapselt und sich insbesondere bis zur Oberseite (11) erstreckt.
Die lichtemittierende Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der zweite elektrische Kontakt (8) auf einer Seite der lichtemittierenden Vorrichtung (1) gegenüber der Oberseite (11) angeordnet ist.
Die lichtemittierende Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die wenigstens eine Kavität (22) zumindest bereichsweise direkt an die zweite Kontaktschicht (18) und/oder die erste dielektrischen Schicht (19) angrenzt, derart, dass zumindest bereichsweise zwischen der zweiten Kontaktschicht (18) und der Konverterschicht (10) kein Material des Halbleiterschichtenstapels (2) angeordnet ist und/oder dass zumindest bereichsweise zwischen der ersten dielektrischen Schicht (19) und der Konverterschicht (10) kein Material des Halbleiterschichtenstapels (2) angeordnet ist.
Die lichtemittierende Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine Bodenfläche (23) der wenigstens einen Kavität (22) eine aufgeraute Struktur (12) aufweist.
Die lichtemittierende Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die erste Kontaktschicht (7) seitliche Abmessungen aufweist, die kleiner sind als die seitlichen Abmessungen der Konverterschicht (10).
Die lichtemittierende Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die zweite Kontaktschicht (18), insbesondere zusammen mit der ersten und zweiten dielektrischen Schicht (19, 20), eine reflektierende Struktur (15) bildet, die ausgebildet ist, ein durch die Seitenflächen (14) und die Unterseite (9) des Halbleiterschichtstapels (2) emittiertes Licht der ersten und/oder zweiten Wellenlänge in Richtung der Oberseite (11) der lichterzeugenden Struktur zu reflektieren.
Die lichtemittierende Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die lichterzeugende Struktur eine Vielzahl von Kavitäten (22) aufweist, die sich von der Oberseite (11) der lichterzeugenden Struktur in Richtung der ersten Kontaktschicht (7) erstrecken, und wobei die Konverterschicht (10) eine Vielzahl von Teilbereichen aufweist, jeweils in einer der Vielzahl von Kavitäten (22) angeordnete sind.
Verfahren zur Herstellung einer lichtemittierenden Vorrichtung (1), umfassend die Schritte: Bereitstellen eines Halbleiterschichtstapels (2) mit einer ersten Schicht (3) eines ersten Dotierungstyps, einer zweiten Schicht (4) eines zweiten Dotierungstyps und einem zwischen der ersten und der zweiten Schicht angeordneten aktiven Bereich (5) auf einem Wachstumssubstrat (21); Strukturieren des Halbleiterschichtstapels (2), wodurch eine Unterseite (9) sowie Seitenflächen (16) des Halbleiterschichtstapels (2) gebildet werden, die sich von der Unterseite (9) in eine Richtung weg von der Unterseite (9) erstrecken; Bereitstellen einer ersten Kontaktschicht (7) auf der Unterseite (9) des Halbleiterschichtstapels (2), die die zweite Schicht (4) elektrisch kontaktiert; Bereitstellen einer zweiten Kontaktschicht (18), die zumindest teilweise auf den Seitenflächen (16) des Halbleiterschichtstapels (2) angeordnet ist, die die erste Schicht (4) elektrisch kontaktiert, und die von dem aktiven Bereich () und der zweiten Schicht (4) elektrisch isoliert ist; Bereitstellen eines ersten elektrischen Kontakts (6), der die erste Kontaktschicht (7) elektrisch kontaktiert; Entfernen des Wachstumssubstrats (21) und Freilegen einer der Unterseite (9) des Halbleiterschichtstapels (2) gegenüberliegenden Oberseite (11); Erzeugen wenigstens einer Kavität (22), die sich von der Oberseite (11) in Richtung der ersten Kontaktschicht (7) erstreckt; und Bereitstellen einer Konverterschicht (10) in der wenigstens einen Kavität (22), die ausgebildet ist, dass sie Licht einer ersten Wellenlänge, das in dem aktiven Bereich (5) erzeugt wird, in Licht einer zweiten Wellenlänge umwandelt.
Verfahren nach Anspruch 15, wobei der Schritt des Bereitstellens der Konverterschicht (10) mindestens einen der folgenden Schritte umfasst: Rakeln; Jetten; Tintenstrahldrucken; Sprühbeschichten; elektro-hydrodynamisches Drucken; Abdampfen; Schleifen; und Ätzen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 16, wobei der Schritt des Bereitstellens der Konverterschicht (10) derart erfolgt, dass die Konverterschicht (10) im Wesentlichen plan mit der Oberseite (11) abschließt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 17, wobei der Schritt des Bereitstellens der Konverterschicht (10) ein Bereitstellen der Konverterschicht (10) mit seitlichen Abmessungen umfasst, die kleiner sind als die seitlichen Abmessungen der Oberseite (11).
Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 18, ferner umfassend ein Bereitstellen einer Passivierungsschicht (17) auf der Konverterschicht (10) und/oder auf freiliegenden Bereichen der Oberseite (11).
Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 19, ferner umfassend ein Bereitstellen einer optischen Blende (14) auf der Oberseite (11), wobei die optische Blende (14) einen zentralen Bereich (13) der Oberseite (11) freilegt, und wobei sich die wenigstens eine Kavität (22) und der zentrale Bereich (13) zumindest teilweise überscheiden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 20, ferner umfassend ein Bereitstellen einer ersten dielektrische Schicht (19) auf zumindest Teilen der Unterseite (9) und/oder der ersten Kontaktschicht (7), wobei die erste dielektrische Schicht (19) zwischen einer Seitenfläche (16) des Halbleiterschichtstapels (2) und der zweiten Kontaktschicht (18) angeordnet ist und sich insbesondere bereichsweise bis zur Oberseite (11) erstreckt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 21, ferner umfassend ein Bereitstellen einer zweiten dielektrische Schicht (20) auf zumindest Teilen der Unterseite (9) und/oder der ersten Kontaktschicht (7) und/oder der ersten dielektrischen Schicht (19), wobei die zweite dielektrische Schicht (20) die zweite Kontaktschicht (18) einkapselt und sich insbesondere bis zur Oberseite (11) erstreckt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 22, wobei der Schritt des Erzeugens der wenigstens einen Kavität (22) derart erfolgt, dass die wenigstens eine Kavität (22) zumindest bereichsweise direkt an die zweite Kontaktschicht (18) und/oder die erste dielektrischen Schicht (19) angrenzt, derart, dass zumindest bereichsweise zwischen der zweiten Kontaktschicht (18) und der wenigstens einen Kavität (22) kein Material des Halbleiterschichtenstapels (2) angeordnet ist und/oder dass zumindest bereichsweise zwischen der ersten dielektrischen Schicht (19) und der wenigstens einen Kavität (22) kein Material des Halbleiterschichtenstapels (2) angeordnet ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 23, wobei ferner umfassend ein Aufrauen einer Bodenfläche (23) der wenigstens einen Kavität (22) zur Erzeugung einer aufgerauten Struktur (12).
Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 24, wobei der Schritt des Erzeugens der wenigstens einen Kavität (22) ein Erzeugen einer Vielzahl von Kavitäten (22) umfasst, die sich von der Oberseite (11) in Richtung der ersten Kontaktschicht (7) erstrecken, und wobei der Schritt des Bereitstellens der Konverterschicht (10) ein Bereitstellen einer Vielzahl von Teilbereichen der Konverterschicht (10) umfasst, die jeweils in einer der Vielzahl von Kavitäten (22) angeordnete sind.