-
Die
vorliegende Erfindung betrifft ein strahlungsemittierendes Halbleiterbauelement
mit vertikaler Emissionsrichtung, insbesondere eine resonante Leuchtdiode
(RCLED = Resonant Cavity Light Emitting Diode), nach dem Oberbegriff
von Patentanspruch 1 sowie ein Verfahren zur Herstellung eines solchen
Halbleiterbauelements nach dem Oberbegriff von Patentanspruch 11.
-
Unter
die Gruppe von strahlungsemittierenden Halbleiterbauelementen auf
Basis von Nitrid-III-V-Verbindungshalbleitermaterial fallen vorliegend
insbesondere solche Halbleiterbauelemente, bei denen eine epitaktisch
hergestellte Halbleiterschicht, die in der Regel eine Halbleiterschichtfolge aus
unterschiedlichen Einzelschichten aufweist, mindestens eine Einzelschicht
enthält,
die ein Material aus dem Nitrid-III-V-Verbindungshalbleitermaterial-System
InxAlyGal1–x–yN
mit 0 ≤ x ≤ 1,0 ≤ y ≤ 1 und x +
y ≤ 1 aufweist.
-
Ein
derartiges Halbleiterbauelement weist im allgemeinen eine auf einem
Substrat angeordnete Halbleiterschichtfolge, die eine Strahlung
erzeugende aktive Schicht enthält,
eine zwischen dem Substrat und der Halbleiterschichtfolge angeordnete
erste Reflektorschicht und eine auf der dem Substrat abgewandten
Seite der Halbleiterschichtfolge angeordnete zweite Reflektorschicht
auf, wobei die beiden Reflektorschichten einen Resonator bilden,
dessen Achse die vertikale Emissionsrichtung des Halbleiterbauelements
darstellt.
-
Die
aktive Schicht kann beispielsweise einen herkömmlichen pn-Übergang
oder eine Doppelheterostruktur aufweisen, enthält vorzugsweise aber eine Einfach-Quantentopfstruktur
(SQW- Struktur) oder eine
Mehrfach-Quantentopfstruktur (MQW-Strukur).
-
Zur
Erzielung einer größeren spektralen Reinheit
der emittierten Strahlung sind aus dem Stand der Technik bereits
oberflächenemittierende Laser
mit senkrecht stehendem Resonator (VCSEL, vertical cavity surface
emitting laser) und resonante lichtemittierende Dioden (RCLED, resonant
cavity light emitting diode) für
eine Vielzahl unterschiedlicher Anwendungen bekannt, die eine Grundstruktur wie
oben beschrieben besitzen.
-
Solche
vertikal emittierenden Bauelemente haben einige Vorteile gegenüber kantenemittierenden
Bauelementen, einschließlich
der Möglichkeit, solche
Oberflächenemitter
in Form einer zweidimensionalen Matrix anzuordnen. RCLEDs weisen
Eigenschaften zwischen einer gewöhnlichen
LED und einer Laserdiode auf. Verglichen mit normalen LEDs erzeugen
sie wegen des Einschlusses der aktiven Schicht in den Mikroresonator
eine stärker
nach vorne gerichtete, leuchtstärkere
Strahlung größerer spektraler
Reinheit und weisen gleichzeitig höhere Modulationsgeschwindigkeiten
auf.
-
Für RCLED-Anwendungen
ist es notwendig, bei der Stromeinkopplung in das Bauelement dafür zu sorgen,
dass die Strahlung in der aktiven Schicht möglichst in einem lateral begrenzten
Bereich zwischen einer idealerweise hochreflektierenden und einer
halbtransparenten Reflektorschicht generiert wird. Hierdurch können zwischen
den Reflektorschichten Strahlungsmoden erzeugt werden, die dann
in vertikaler Richtung als Vorwärtsstrahlung
aus dem Bauelement ausgekoppelt werden können; es bildet sich somit
eine Kavität
aus. Die auf diese Weise ausgekoppelte Strahlung besitzt dabei eine
hohe spektrale Reinheit sowie einen stark begrenzten Abstrahlwinkel.
Dagegen geht die Strahlung, die nicht direkt zwischen den beiden
Reflektorschichten erzeugt wird, für die Auskopplung verloren.
-
Bei
Bauelementen mit Halbleiterschichtfolgen auf GaN-Basis, wie InGaN,
AlGaN und InGaAlN etc. mit variablen Anteilen an In, Ga und Al,
stellt sich das Problem, dass Materialien mit guten elektrischen Kontakteigenschaften
zu der oberen p-leitenden Mantelschicht
der Halbleiterschichtfolge im allgemeinen relativ schlechte Reflexionseigenschaften
besitzen, während
Metallisierungen mit guten Reflexionseigenschaften für den Spektralbereich
von GaN-basierendem Material auf der Kontaktseite der p-leitenden
Mantelschicht einen schlechten elektrischen Kontakt darstellen.
Außerdem
weist p-dotiertes GaN-basierendes Material, insbesondere p-dotiertes GaN,
eine sehr geringe laterale Stromaufweitung von nur etwa 5 μm auf, so
dass es bei konventioneller Bauelementkonstruktion nicht möglich ist,
den Strom nur im Randbereich des Bauelements über elektrisch gute Kontakte
einzuprägen
und gleichzeitig Strahlung im zentralen Bereich des Bauelements
zwischen den optisch guten Reflektorschichten zu erzeugen.
-
Diese
Effekte führen
im allgemeinen dazu, dass in RCLEDs auf Basis von Nitrid-III-V-Verbindungshalbleitermaterial,
insbesondere auf Basis von GaN die Strahlung nur an räumlich ungünstigen
Orten für
die Ausbildung von vertikal auskoppelbaren Lichtmoden erzeugt wird.
Demnach weisen RCLEDs auf GaN-Basis
einen sehr geringen Wirkungsgrad auf.
-
Es
gibt deshalb Bestrebungen, die Stromeinkopplung lateral einzuschnüren, so
dass die Strahlung in der aktiven Schicht ausschließlich in
Bereichen zwischen lateral begrenzten und für den blau-grünen Spektralbereich
effizienten Reflektorschichten erzeugt werden.
-
Ein
bekannter Ansatz zur Lösung
dieses Problems beschreiben zum Beispiel Y.-K. Song et al. in „A vertical
cavity light-emitting
InGaN quantum-well heterostructure", Appl. Phys. Lett., Vol. 74, No. 23, 07.
Juni 1999, Seiten 3441–3443
sowie ihrer jüngeren
Veröffentlichung „Resonant-cavity
InGaN quan tum-well blue light-emitting diodes", Appl. Phys. Lett., Vol. 77, No. 12,
18. September 2000, Seiten 1744–1746.
Das in diesen Veröffentlichungen
offenbarte Halbleiterbauelement weist einen Aufbau gemäß beiliegender 3 auf. Die RCLED-Struktur 100 besteht
aus einem Cu-Substrat 110, einer ersten Reflektorschicht 112 auf
dem Substrat 110, einer Halbleiterschichtfolge 114 auf
GaN-Basis mit einer strahlungserzeugenden aktiven Schicht 116,
und einer halbtransparenten zweiten Reflektorschicht 118 auf
der Halbleiterschichtfolge 114. Die zweite Reflektorschicht 118 ist
dabei durch einen dielektrischen Bragg-Reflektor realisiert. Die
Stromeinschnürung erfolgt
durch die Verwendung von teilstrukturierten isolierenden Zwischenschichten 120 und
einer strukturierten, transparenten oxidischen Zwischenschicht 122 (ITO),
was den Aufbau relativ kompliziert macht. Die elektrische Kontaktierung
erfolgt einerseits über einen
mit dem Cu-Substrat 110 verbundenen elektrischen Leiter 124 und
andererseits über
eine n-Kontaktierung 126 aus Ti/Al zu der n-leitenden Mantelschicht
der Halbleiterschichtfolge.
-
Weiter
sind beispielsweise aus der
US 5,874,747
A und der
DE
197 23 677 A1 eingangs beschriebene Halbleiterbauelemente
bekannt, deren beide Reflektorschichten als nicht-leitende verteilte Bragg-Reflektorschichten
(DBR, distributed Bragg reflector) ausgebildet sind. Aufgrund der
nicht-leitenden DBRs ist ein relativ großer Aufwand bei der elektrischen
Kontaktierung dieser Bauelemente erforderlich.
-
Es
ist deshalb eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein strahlungsemittierendes
Halbleiterbauelement mit vertikaler Emissionsrichtung, wie insbesondere
eine RCLED auf der Basis von Nitrid-III-V-Verbindungshalbleitermaterial,
insbesondere auf GaN-Basis, vorzusehen, das auf einfache strukturelle
Weise eine lateral begrenzte Stromeinkopplung und einen hohen Wirkungsgrad
ermöglicht.
-
Gemäß einem
ersten Aspekt der Erfindung wird diese Aufgabe durch ein strahlungsemittierendes
Halbleiterbauelement mit den Merkmalen von Patentanspruch 1 gelöst. Vorteilhafte
Ausgestaltungen und Weiterbildungen des Halbleiterbauelements sind
Gegenstand der abhängigen
Ansprüche
2 bis 10.
-
Gemäß einem
zweiten Aspekt der Erfindung wird die obige Aufgabe durch ein Verfahren
zur Herstellung eines strahlungsemittierenden Halbleiterbauelements
mit vertikaler Emissionsrichtung mit den Merkmalen von Patentanspruch
11 gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen des Herstellungsverfahrens
sind in den abhängigen
Ansprüchen
12 bis 19 angegeben.
-
Ein
strahlungsemittierendes Halbleiterbauelement mit vertikaler Emissionsrichtung
gemäß der vorliegenden
Erfindung weist ein Substrat; eine erste Reflektorschicht auf dem
Substrat; eine Halbleiterschichtfolge auf InGaN-Basis bzw. GaN-Basis
auf der ersten Reflektorschicht, wobei die Halbleiterschichtfolge
eine strahlungserzeugende aktive Schicht, eine untere Mantelschicht
in Kontakt mit der ersten Reflektorschicht und eine obere Mantelschicht enthält; und
eine zweite Reflektorschicht auf der oberen Mantelschicht der Halbleiterschichtfolge,
die zusammen mit der ersten Reflektorschicht einen vertikal zur
Haupterstreckungsrichtung der Halbleiterschichtfolge angeordneten
Resonator bildet, dessen Achse die vertikale Emissionsrichtung des
Halbleiterbauelements darstellt, auf. Dabei ist die zweite Reflektorschicht
für von
der aktiven Schicht erzeugte Strahlung teildurchlässig, und
die von der aktiven Schicht erzeugte Strahlung wird über die
zweite Reflektorschicht aus dem Halbleiterbauelement ausgekoppelt.
Außerdem
besteht die zweite Reflektorschicht aus einem zweiten Metall mit
guten optisch reflektierenden Eigenschaften bezüglich des Spektralbereichs
der von der aktiven Schicht erzeugten Strahlung und in der zweiten
Reflektorschicht ist eine Kontaktschicht in Kontakt mit der oberen
Mantelschicht der Halbleiterschichtfolge aus einem ersten Me tall
mit guten elektrischen Eigenschaften bezüglich der Stromeinkopplung
in die Halbleiterschichtfolge integriert; dabei ist in lateraler
Richtung des Halbleiterbauelements in Kontakt mit der Halbleiterschichtfolge
eine Struktur derart gebildet, dass zwischen Bereichen der Kontaktschicht
ein Bereich der zweiten Reflektorschicht vorgesehen und außerhalb der
Struktur eine Stromeinkopplung in die Halbleiterschichtfolge verhindert
ist.
-
Die
Erfindung löst
dabei insbesondere das Problem, dass auf p-leitendem GaN-basierendem Halbleitermaterial
gute ohmsche Kontakte schlechte optische Reflexionseigenschaften
aufweisen. Dabei werden lateral begrenzte metallische Spiegel (zweite Reflektorschicht)
im blau-grünen
Spektralbereich zusammen mit einer effizienten seitlichen Stromeinkopplung
(über die
Kontaktschicht) aufgebracht, wobei durch eine selektive Strukturierung
der Kontaktschicht für
eine asymmetrische Stromaufweitung in der Halbleiterschichtfolge
derart gesorgt wird, dass eine hohe Stromdichte in der aktiven Schicht
der Halbleiterschichtfolge nur im Bereich zwischen den Spiegeln,
d.h. im Resonator des Bauelements erzeugt wird.
-
Durch
den obigen Aufbau wird somit eine lateral begrenzte Stromeinkopplung
in die Halbleiterschichtfolge realisiert und die geringe laterale
Stromaufweitung in der Halbleiterschichtfolge wird genutzt, um nur
in Bereichen zwischen den hochreflektierenden Reflektorschichten
effizient Strahlung zu erzeugen. Hierbei werden die positiven optischen
Eigenschaften des zweiten Metalls der zweiten Reflektorschicht mit
den guten elektrischen Eigenschaften des ersten Metalls der Kontaktschicht
wirksam kombiniert. Mit dem erfindungsgemäßen Aufbau des Halbleiterbauelements
wird die Stromeinschnürung
ferner in einfacher Weise ohne die herkömmliche Verwendung von isolierenden
und transparenten oxidischen Zwischenschichten innerhalb des Schichtpakets
des Halbleiterbauelements erzielt. Außerdem können zur Steigerung der Effizienz
auch problemlos mehrere Kavitäten
auf einem Chip ge formt werden. Ein weiterer Vorteil besteht darin,
dass der oben beschriebene Aufbau gemäß der Erfindung sowohl für elektrisch leitende
als auch für
nicht-leitende Substrate sowie bei Systemen, die ein Übertragen
des dünnen Schichtpakets
auf ein Trägermaterial
vorsehen, angewendet werden kann.
-
Vorteilhafterweise
sind in lateraler Richtung des Halbleiterbauelements in Kontakt
mit der Halbleiterschichtfolge mehrere Strukturen gebildet, die
zwischen Bereichen der Kontaktschicht einen Bereich der zweiten
Reflektorschicht aufweisen, wobei zwischen den mehreren Strukturen
eine Stromeinkopplung in die Halbleiterschichtfolge verhindert ist.
Mit anderen Worten sind auf einem Halbleiterchip mehrere strahlungsemittierende
Kavitäten
gebildet.
-
In
einer Ausführungsform
der Erfindung weist die Struktur bzw. weisen die Strukturen Bereiche
der Kontaktschicht auf, die in lateraler Richtung des Halbleiterbauelements
eine geschlossene geometrische Form besitzen. Insbesondere können die Bereiche
der Kontaktschicht in lateraler Richtung des Halbleiterbauelements
einen kreisförmigen,
elliptischen, rechteckigen, quadratischen, dreieckigen oder polygonalen
Ring bilden.
-
In
einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung ist das erste Metall der Kontaktschicht Palladium
(Pd), und das zweite Metall der zweiten Reflektorschicht ist Aluminium
(Al).
-
In
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung ist in den Bereichen außerhalb der Struktur bzw. zwischen
den Strukturen in lateraler Richtung des Halbleiterbauelements die
obere Mantelschicht der Halbleiterschichtfolge zur Verhinderung
der Stromeinkopplung beschädigt,
vorzugsweise geätzt.
-
Weitere
Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden
Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme
auf die beiliegenden Zeichnungen.
-
Darin
zeigen:
-
1A eine
schematische Darstellung der Schichtenfolge eines bevorzugten Ausführungsbeispiels
eines strahlungsemittierenden Halbleiterbauelements gemäß der Erfindung;
-
1B eine
schematische Querschnittsdarstellung des Aufbaus des strahlungsemittierenden Halbleiterbauelements
von 1A einer ersten bevorzugten Ausführungsform
gemäß Linie
A-A von 1A;
-
1C eine
schematische Querschnittsdarstellung des Aufbaus des strahlungsemittierenden Halbleiterbauelements
einer zweiten bevorzugten Ausführungsform;
-
2 eine
vergrößerte Querschnittsdarstellung
des Halbleiterbauelements von 1A zur
Erläuterung
dessen Funktionsweise; und
-
3 eine
schematische Darstellung der Schichtenfolge eines herkömmlichen
strahlungsemittierenden Halbleiterbauelements.
-
1A zeigt
zunächst
schematisch den Schichtaufbau eines strahlungsemittierenden Halbleiterbauelements
mit vertikaler Emissionsrichtung in Form einer RCLED gemäß einem
bevorzugten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung.
-
Auf
einem Substrat 10, zum Beispiel aus einem elektrisch leitfähigen Material
wie Sic, ist optional zunächst
eine elektrisch leitfähige
Puffer-Schicht (nicht dargestellt) auf GaN-Basis oder AlGaN-Basis zur
Verbindung des Substrats mit den darüber liegenden Schichten ausgebildet.
Auf diese Puffer-Schicht wird anschließend eine erste Reflektorschicht 12, zum
Beispiel in Form einer elektrisch leitfähigen, n-dotierten, verteilten Bragg-Reflektorschicht
(DBR) auf InAlGaN-Basis epitaktisch gewachsen. Um eine erforderliche
Reflektivität
von etwa 70% bis 95% zu erzielen ist hierbei eine große Anzahl
von Halbleiterschichten in der Bragg-Reflektorschicht 12 notwendig.
-
Aufgrund
der hohen Reflektivität
der ersten Reflektorschicht 12 kann die in dem Halbleiterbauelement
erzeugte Strahlung nicht in das Substrat 10 gelangen und
dort absorbiert werden, so dass problemlos auch ein elektrisch leitfähiges Substrat 10 aus
SiC verwendet werden kann.
-
Auf
dieser ersten Reflektorschicht 12 wird dann eine Halbleiterschichtfolge 14 auf
InGaN-Basis epitaktisch gewachsen, die aus einer n-leitenden unteren
Mantelschicht 16 und einer p-leitenden oberen Mantelschicht 18 besteht,
zwischen denen eine strahlungserzeugende aktive Schicht 20 vorgesehen ist.
-
Die
aktive Schicht 20 weist beispielsweise eine Doppelheterostruktur
auf, enthält
vorzugsweise aber eine Einfach-Quantentopfstruktur
(SQW-Struktur) oder eine Mehrfach-Quantentopfstruktur (MQW-Strukur). Solche
Strukturen sind dem Fachmann bekannt und werden von daher an dieser
Stelle nicht näher
erläutert.
-
Für die untere
Mantelschicht 16 wird beispielsweise mit Si dotiertes GaN,
und für
die obere Mantelschicht 18 wird beispielsweise mit Mg dotiertes
GaN eingesetzt. Die aktive Schicht 20 besteht zum Beispiel
aus einer InGaN-Schicht.
-
Auf
die obere Mantelschicht 18 der Halbleiterschichtfolge 14 wird
wenigstens eine Struktur 22 zur Stromeinkopplung und Strahlungsauskopplung
in die bzw. aus der Halbleiter schichtfolge 14 aufgebracht,
deren lateraler Aufbau in der Ansicht von 1B dargestellt
ist.
-
Hierzu
wird zunächst
auf die gesamte p-leitende obere Mantelschicht 18 der Halbleiterschichtfolge 14 eine
Schicht aus einem ersten Metall aufgebracht, das einen niedrigen
elektrischen Kontaktwiderstand von beispielsweise weniger als 10–3 Ωcm2 zu dem p-GaN der oberen Mantelschicht 18 aufweist. Außerdem sollte
das ausgewählte
erste Metall sowohl durch Trockenätzen (z.B. mittels Ionenstrahlätzen oder
Sputterätzen)
als auch durch nasschemisches Ätzen
strukturierbar sein. Ein geeignetes erstes Metall mit den genannten
Eigenschaften ist zum Beispiel Palladium (Pd).
-
Im
nächsten
Schritt wird durch eine Phototechnik wenigstens eine Ringstruktur 22 mit
geeigneten Durchmessern von beispielsweise etwa 5 μm bis etwa
50 μm in
die Schicht aus dem ersten Metall übertragen. Mittels einem anschließenden Trockenätzschritt
wird das erste Metall allerdings zunächst nur im Bereich 24 außerhalb
der Ringstrukturen 22 entfernt. Hierbei wird bewusst in
Kauf genommen, dass beim Ätzen
des ersten Metalls auch das darunter liegende p-GaN-Material der
oberen Mantelschicht 18 der Halbleiterschichtfolge 14 soweit
geschädigt
wird, dass dieser Bereich 24 später für eine Stromeinkopplung in
die Halbleiterschichtfolge 14 nicht mehr zur Verfügung steht
(Entstehung sog. „dead
layer").
-
Mit
Hilfe einer zweiten Phototechnik und einem nasschemischen Ätzvorgang
wird nun der Innenbereich 26 der Ringstrukturen 22 freigelegt,
wobei in diesem Fall die darunter liegende obere Mantelschicht 18 aus
p-GaN nicht beschädigt
wird. Auf diese Weise bleibt eine ringförmige Kontaktschicht 28 aus
dem ersten Metall zurück,
die zum Zwecke der Stromeinkopplung in die Halbleiterschichtfolge 14 einen
guten elektrischen Kontakt zu dem p-GaN der oberen Mantelschicht 18 der
Halbleiterschichtfolge bildet.
-
Abschließend wird
eine Schicht aus einem zweiten Metall aufgebracht, welche die zweite
Reflektorschicht 30 bildet. Das zweite Metall besitzt eine möglichst
hohe Reflektivität
im blau-grünen
Spektralbereich des GaN von vorzugsweise über 80%. Ein geeignetes Material
für dieses
zweite Metall ist zum Beispiel Aluminium (Al) mit einer Reflektivität von etwa
85% für
460 nm. Die zweite Reflektorschicht 30 muss sich nicht
zwingend direkt an die obere Mantelschicht 18 anschließen; ein
geringer Kontakt, wenn auch mit hohem Kontaktwiderstand, ist aber
von Vorteil, um auch unterhalb der zweiten Reflektorschicht 30 innerhalb
der Kontaktschicht 28 eine geringe Stromeinkopplung in
die Halbleiterschichtfolge 14 zu bewirken.
-
Die
Ausbildung der Strukturen 22 mit Kontaktschichten 28,
die in lateraler Richtung des Halbleiterbauelements einen kreisförmigen Ring
bilden, wie in 1B dargestellt, ist nur eine
bevorzugte Ausführungsform.
Alternativ können
die Kontaktschichten 28 auch andere geschlossene geometrische
Formen, wie elliptische, rechteckige, quadratische, dreieckige oder
polygonale Ringe bilden, wie in 1C angedeutet.
Wahlweise sind auch nicht-geschlossene Formen wie Streifen oder
dergleichen für die
Kontaktschichten 28 denkbar.
-
Wie
schematisch in 2 dargestellt, ist die Strukturbreite
bzw. der Ringdurchmesser D so zu wählen, dass durch die laterale
Stromaufweitung im p-GaN durch die Stromeinprägung 32 in die Halbleiterschichtfolge 14 eine
hohe Stromdichte in der aktiven Schicht 20 direkt unterhalb
der Ringstruktur entstehen kann, um in diesem Bereich Strahlung
zu erzeugen. Ein besonders geeigneter Innendurchmesser der Ringstruktur 22 liegt
beispielsweise im Bereich von unter etwa 10 μm. Dagegen wird in den Bereichen 24 außerhalb
der Strukturen 22, d.h. in den geschädigten Bereichen der oberen
Mantelschicht aufgrund der verhinderten Stromeinkopplung keine Strahlung
generiert.
-
Durch
diese selektive Strukturierung der Kontaktschicht 28 wird
also nur unterhalb der Ringstrukturen 22 Strahlung erzeugt,
die an der zweiten Reflektorschicht 30 aus dem zweiten
Metall reflektiert werden kann. Somit kann sich zusammen mit der
ersten Reflektorschicht 12 unterhalb der Ringstruktur 22 eine
Kavität
ausbilden und die Effizienz bzw. den Wirkungsgrad der so aufgebauten RCLED
steigern. In den für
die RCLED ungünstigen Bereichen
der Halbleiterschichtfolge 14 in den Außenbereichen der Strukturen 22 entsteht
dagegen keine Strahlung.
-
Wie
in den 1B und 1C veranschaulicht,
kann das Halbleiterbauelement auch mehrere der oben beschriebenen
Kavitäten
aufweisen, um die Effizienz des Bauelements weiter zu steigern.
-
Die
erste und die zweite Reflektorschicht 12, 30 bilden
zusammen einen vertikal zur Haupterstreckungsrichtung der Halbleiterschichtfolge 14 angeordneten
Resonator, dessen Achse gleichzeitig die vertikale Emissionsrichtung
des Halbleiterbauelements darstellt. Mit Hilfe dieses Resonators
wird die Wellenlänge
der von dem Halbleiterbauelement emittierten Strahlung zu Beispiel
auf 435 nm oder 460 nm eingestellt, wobei die Halbwertsbreite der
Emissionslinie einer solchen RCLED deutlich kleiner als bei herkömmlichen
LEDs ist.
-
Die
zweite Reflektorschicht 30 aus Metall dient gleichzeitig
als Elektrode der elektrischen Kontaktierung des Halbleiterbauelements.
Der zweite elektrische Anschluss erfolgt über eine Metallschicht (nicht
dargestellt) auf der Unterseite des Substrats 10. Da sowohl
das Substrat 10 als auch die erste Reflektorschicht 12 elektrisch
leitfähig
sind, ist auf diese Weise ohne großen Aufwand eine einfache Konstruktion
der elektrischen Anschlüsse
des Halbleiterbauelements für
eine vertikale Stromführung
möglich.
-
Das
Konzept der vorliegenden Erfindung ist allerdings auch auf nicht-leitfähige Substrate
anwendbar und kann auch bei Systemen, die eine Übertragung der Schichtstruktur
auf ein Trägermaterial
erfordern, angewendet werden. Ebenso ist die Erfindung auch bei
RCLEDs anwendbar, die auf anderen Materialsystemen als das oben
beschriebene, wie zum Beispiel InxAlyGal1–x–yP mit 0 ≤ x ≤ 1, 0 ≤ y ≤ 1 und x +
y ≤ 1 und
AlxGa1–xAs mit 0 ≤ x ≤ 1, beruhen.