光电子半导体芯片

摘要

提出一种光电子半导体芯片(100)。半导体芯片(100)包括具有下侧(10)和与下侧(10)相对置的上侧(14)的半导体层序列(1)。从下侧(10)来看，半导体层序列(1)以如下顺序具有：第一传导类型的第一层(11)、用于产生电磁辐射的有源层(12)和第二传导类型的第二层(13)。半导体芯片(100)包括安置在下侧(10)上的下部的接触元件(2)和安置在上侧(14)上的上部的接触元件(3)，以将电流馈入到半导体层序列(1)中。在下侧(10)上安置电流分布元件(43)，所述电流分布元件在运行中沿着下侧(10)分布电流，并且多个穿通接触部(41，42)从所述电流分布元件开始穿过第一层(11)和穿过有源层(12)延伸到半导体层序列(1)中。在运行中，经由上部的接触元件(3)馈入到半导体层序列(1)中的电流至少部分地经由穿通接触部(41)引导至下侧(10)，在那里借助于电流分布元件(43)分布，经由穿通接触部中的第二穿通接触部(42)朝上侧(14)引导，并且再注入到半导体层序列(1)中。

权利要求

1.一种光电子半导体芯片(100)，其包括：

-具有下侧(10)和与所述下侧(10)相对置的上侧(14)的半导体层序列(1)，其中从所述下侧(10)来看，所述半导体层序列(1)以如下顺序具有：第一传导类型的第一层(11)、用于产生电磁辐射的有源层(12)和第二传导类型的第二层(13)，-安置在所述下侧(10)上的下部的接触元件(2)和安置在所述上侧(14)上的上部的接触元件(3)，以将电流馈入到所述半导体层序列(1)中，其中所述上部的接触元件(3)伸入到所述半导体层序列(1)中，而不穿越所述有源层(12)，-设置在所述下侧(10)上的电流分布元件(43)，所述电流分布元件在运行中沿着所述下侧(10)分布，并且多个穿通接触部(41，42)从所述电流分布元件开始穿过所述第一层(11)和穿过所述有源层(12)延伸到所述半导体层序列(1)中，其中所述穿通接触部(41，42)不与所述有源层(12)直接电接触，并且其中，在运行中经由所述上部的接触元件(3)馈入到所述半导体层序列(1)中的电流至少部分地经由所述穿通接触部中的第一穿通接触部(41)朝所述下侧(10)引导，在那里所述电流借助于所述电流分布元件(43)分布，并且所述电流从所述下侧接着经由所述穿通接触部中的第二穿通接触部(42)朝上侧(14)引导，并且所述电流被再次注入到所述半导体层序列(1)中。

2.根据权利要求1所述的光电子半导体芯片(100)，其中

-所述穿通接触部(41，42)至少部分地以孔的形式形成在所述半导体层序列(1)中，所述孔借助反射性金属填充，-所述电流分布元件(43)是施加到所述下侧(10)上的层，所述层具有反射性金属。

3.根据权利要求1或2所述的光电子半导体芯片(100)，其中所述半导体芯片(100)的所述有源层(12)连续地构成。

4.根据权利要求1或2所述的光电子半导体芯片(100)，其中在所述半导体层序列(1)的下侧(10)上安置第一镜层(6)，-所述第一镜层用作为下部的接触元件(2)，

-所述第一镜层在剖面图中至少部分地设置在所述电流分布元件(43)和所述下侧(10)之间，-所述第一镜层在所述下侧(10)的俯视图中至少部分地在所述穿通接触部(41，42)之间伸展。

5.根据权利要求4所述的光电子半导体芯片(100)，其中

-所述半导体层序列(1)具有侧表面(101)，

-所述第一镜层(6)和所述电流分布元件(43)在平行于所述有源层(12)的横向方向上没有超出所述半导体层序列(1)，-所述第一镜层(6)和所述电流分布元件(43)分别具有外棱边(61，431)，其中所述外棱边(61，431)是如下棱边：这些棱边分别距所述半导体层序列(1)的侧表面(101)最近，其中所述第一镜层(6)的所述外棱边(61)与所述电流分布元件(43)的外棱边(431)相比离所述侧表面(101)近至少2μm。

6.根据权利要求1或2所述的光电子半导体芯片(100)，其中

-所述穿通接触部(41，42)在所述半导体层序列(1)中具有底面(410)，经由所述底面建立到所述半导体层序列(1)的电接触，-绝缘层(7，8)除了所述底面(410)之外封装所述电流分布元件(43)的和所述穿通接触部(41，42)的所有侧表面，使得所述穿通接触部(41，42)以及所述电流分布元件(43)与所述第一层(11)和所述有源层(12)电绝缘。

7.根据权利要求4所述的光电子半导体芯片(100)，其中在所述半导体层序列(1)的所述下侧(10)上施加载体(5)，所述载体与所述第一镜层(6)导电连接。

8.根据权利要求7所述的光电子半导体芯片(100)，其中在所述第一镜层(6)和所述载体(5)之间安置第二镜层(9)，其中-绝缘层(7，8)除了底面(410)之外封装所述电流分布元件(43)的和所述穿通接触部(41，42)的所有侧表面，使得所述穿通接触部(41，42)以及所述电流分布元件(43)与所述第一层(11)和所述有源层(12)电绝缘，-所述第二镜层(9)具有与所述第一镜层(6)不同的材料，

-所述第二镜层(9)通过所述绝缘层(7，8)与所述电流分布元件(43)电绝缘，-通过所述第二镜层(9)建立在所述载体(5)和所述第一镜层(6)之间的电接触。

9.根据权利要求4所述的光电子半导体芯片(100)，其中

-在所述下侧(10)的俯视图中，所述第一镜层(6)覆盖所述下侧(10)的至少60％，-所述半导体层序列(1)的所述上侧(14)是设有结构的辐射耦合输出面，-钝化层(111)施加在所述半导体层序列(1)的侧表面(101)上和所述上侧(14)上。

10.根据权利要求1或2所述的光电子半导体芯片(100)，其中

-所述穿通接触部(41，42)具有20μm和100μm之间的、平行于所述有源层(12)的横向伸展，其中包括边界值，并且-两个相邻的穿通接触部(41，42)之间的间距为至少100μm。

11.根据权利要求1或2所述的光电子半导体芯片(100)，其中在所述半导体层序列(1)的所述上侧(14)和所述第二层(13)之间安置以第二传导类型高度掺杂的电流扩展层(112)，所述穿通接触部(41，42)和/或所述上部的接触元件(3)伸入到所述电流扩展层中并且由此彼此电连接。

12.根据权利要求1或2所述的光电子半导体芯片(100)，其中在所述上侧(14)的俯视图中，所述穿通接触部(41，42)具有相同大小的直径，并且在所述上侧(14)的俯视图中，所述穿通接触部(41，42)矩阵状地设置。

13.根据权利要求1或2所述的光电子半导体芯片(100)，其中所述穿通接触部中的所述第一穿通接触部(41)具有比所述穿通接触部中的所述第二穿通接触部(42)更大的横向伸展，并且其中所述穿通接触部中的所述第一穿通接触部(41)离所述上部的接触元件(3)更近地设置。

14.根据权利要求1或2所述的光电子半导体芯片(100)，其中在所述下侧(10)上设置有镜元件(66)，所述镜元件在所述上侧(14)的俯视图中至少部分地由所述上部的接触元件(3)覆盖，其中所述镜元件(66)不与所述下部的接触元件(2)直接电接触。

15.根据权利要求1或2所述的光电子半导体芯片(100)，其中另一穿通接触部(44)从所述电流分布元件(43)延伸到所述半导体层序列(1)中，其中在所述上侧(14)的俯视图中，所述另一穿通接触部(43)至少部分地由所述上部的接触元件(3)覆盖。

说明书

光电子半导体芯片

技术领域

[0001] 提出一种光电子半导体芯片。

发明内容

[0002] 要实现的目的在于：提供一种特别高效的且抗老化的半导体芯片。

[0003] 所述目的通过根据本发明的实施例的特征实现。有利的设计方案和改进形式是如下描述的主题。

[0004] 根据至少一个实施方式，半导体芯片包括具有下侧和与下侧相对置的上侧的半导体层序列。

[0005] 半导体层序列优选基于III-V族化合物半导体材料。该半导体材料例如是氮化物化合物半导体材料如AlnIn1-n-mGamN或也是磷化物化合物半导体材料如AlnIn1-n-mGamP，或也为砷化物化合物半导体材料如AlnIn1-n-mGamAs，其中分别有0≤n≤1，0≤m≤1并且n+m≤1。在此，该半导体层序列可以具有掺杂物以及附加的组成部分。然而，出于简洁性仅说明半导体层序列的晶格的主要组成部分，即Al、As、Ga、In、N或P，即使这些主要组成部分可以部分地由少量的其他物质替代和/或补充时也如此。优选地，半导体层序列基于AlInGaN。

[0006] 半导体层序列包括构建用于产生电磁辐射的至少一个有源层。所述有源侧尤其包含至少一个pn结和/或至少一个量子阱结构。由所述有源层在运行中产生的辐射尤其在400nm和800nm之间的光谱范围中，其中包括边界值。

[0007] 根据至少一个实施方式，半导体层序列从下侧来看以如下顺序具有：第一传导类型的第一层、有源层和第二传导类型的第二层。

[0008] 根据至少一个实施方式，将下部的接触元件施加在半导体层序列的下侧上。随后，在上侧上安置上部的接触元件。上部的接触元件和/或下部的接触元件优选分别是电阻性传导的并且用于将电流馈入半导体层序列中。下部的接触元件和/或上部的接触元件在此例如与半导体层序列间接地、优选直接地接触。例如，上部的接触元件和/或下部的接触元件可以具有金属材料、如金、银、铝、铂、钛或由其构成的合金，或者由它们构成。此外，接触元件也可以具有透明导电氧化物或者由其构成。透明导电氧化物(英文为transparent conductive oxides，简称TCO)通常是金属氧化物，即例如氧化锌、氧化锡、氧化镉、氧化钛、氧化铟或氧化铟锡(ITO)。此外，考虑氧化铝锌(ACO)或氧化铟锌(IZO)。接触元件也可以具有金属还可以具有TCO，例如，接触元件于是多层地借助至少一个金属层和至少一个TCO层构成。

[0009] 根据至少一个实施方式，在半导体层序列的下侧上安置电流分布元件。电流分布元件尤其设置用于：在运行中沿着半导体层序列的下侧分布电流，优选均匀地分布。

[0010] 根据至少一个实施方式，多个穿通接触部从电流分布元件开始穿过第一层和有源层延伸到半导体层序列中。穿通接触部例如与电流分布元件直接接触，使得电流在不必横越其他材料的情况下可以在电流分布元件和穿通接触部之间流动。电流分布元件和穿通接触部可以具有相同的或不同的材料或由其形成。

[0011] 穿通接触部尤其并不完全地横越半导体层序列，而是终止于半导体层序列中。在此，穿通接触部优选不与有源层直接电接触。这就是说，尤其是，电流从穿通接触部不能够流动至有源层，而不必经过其他层例如其他半导体层。为了该目的，在穿通接触部和有源层之间，例如可以设有绝缘材料。借助穿通接触部可以将电流从半导体层序列的下侧传输至半导体层序列的第二层，而电流不必流动经过有源层的半导体材料。

[0012] 根据至少一个实施方式，在运行中，经由上部的接触元件将电流注入到半导体层序列中。电流于是可以至少部分地经由穿通接触部中的第一穿通接触部朝下侧引导。在下侧上，电流借助于电流分布元件优选沿着下侧分布。随后，电流可以经由穿通接触部中的第二穿通接触部朝上侧引导，在那里所述电流又被注入半导体层序列中。

[0013] 优选地，穿通接触部和/或电流分布元件是电阻性传导的。尤其是，穿通接触部和/或电流分布元件平行于或垂直于有源层的电阻仅为半导体层序列的电阻的数分之一、例如为其最高1/100或最高1/10000或最高1/1000000。电流分布元件在平行于下侧的方向上的电阻例如最高为半导体层序列在平行于下侧的方向上的电阻的最高1/100或最高1/10000或最高1/100000。

[0014] 在至少一个实施方式中，光电子半导体芯片包括半导体层序列，所述半导体层序列具有下侧和与下侧相对置的上侧。从下侧来看，半导体层序列以如下顺序具有：第一传导类型的第一层、用于产生电磁辐射的有源层和第二传导类型的第二层。进一步地，半导体芯片包括安置在下侧上的下部的接触元件和安置在上侧上的上部的接触元件，以将电流馈入到半导体层序列中。此外，在下侧上安置电流分布元件，所述电流分布元件在运行中沿着下侧分布电流，并且多个穿通接触部从所述电流分布元件开始穿过第一层和有源层延伸到半导体层序列中。在此，穿通接触部不与有源层直接电接触。在运行中，经由上部的接触元件馈入到半导体层序列中的电流至少部分地经由穿通接触部中的第一穿通接触部朝下侧引导。在那里借助于电流分布元件分布电流，并且经由穿通接触部中的第二穿通接触部朝上侧引导电流，在那里随后将电流再次注入到半导体层序列中。

[0015] 本发明尤其利用如下构思：提出一种光电子半导体芯片，其从上侧和从下侧被接触。因为经由上侧优选应将在半导体层序列中产生的电磁辐射耦合输出，所以上部的、优选金属的接触元件只允许吸收少量辐射。因此，上部的接触元件优选仅应覆盖上侧的小的面积。因此，为了实现半导体层序列之内的良好的电流分布，将经由上部的接触元件注入到半导体层序列中的电流借助于穿通接触部首先引导至半导体层序列的下侧，在那里借助于电流分布元件沿着下侧分布并且随后借助于穿通接触部再朝上侧引导，在那里将电流重新注入到半导体层序列中。对半导体芯片的均匀光放射所需的电流分布因此主要在半导体层序列的下侧上进行。

[0016] 根据至少一个实施方式，穿通接触部至少部分地以孔的形式形成在半导体层序列中。这尤其表示：在平行于有源层的横向方向上，穿通接触部可以部分地或完全地由半导体层序列的材料包围。例如，穿通接触部构成为是柱形的，其中穿通接触部的侧面部分地或完全地通过半导体材料形成。

[0017] 穿通接触部为了引导电流优选借助导电材料填充。尤其是，导电材料可以具有反射性金属，如银、铝、金或钛或由其形成。

[0018] 根据至少一个实施方式，电流分布元件构成为施加在下侧上的层。所述层优选同样具有上面提出的穿通接触部的反射性金属中的一种或由这种反射性金属形成。在半导体层序列的下侧的俯视图中，这样构成的电流分布元件例如至少覆盖半导体层序列的下侧的至少60％、优选至80％、特别优选至少90％。但是也可行的是：由电流分布元件覆盖下侧的最高60％、或最高50％或最高40％，因为随后也还能够实现充分的电流扩展。

[0019] 穿通接触部和电流分布元件除了金属材料之外或代替金属材料也可以具有TCO材料或由其构成。尤其可考虑的是：穿通接触部和/或电流分布元件具有由TCO或金属构成的多个层。

[0020] 根据至少一个实施方式，半导体芯片的有源层连续地构成。然而在此，有源层可以具有中断，所述中断例如通过穿过有源层的穿通接触部形成。有源层优选沿着半导体层序列的或半导体芯片的整个横向伸展延伸并且例如在上侧的俯视图中在所有横向方向上都伸出上侧。半导体芯片的和/或半导体层序列平行于有源层的横向伸展例如至少为200μm或至少500μm或至少700μm。替选地或附加地，半导体芯片的横向伸展最高为5mm或最高2.5mm或最高1mm。

[0021] 根据至少一个实施方式，在半导体层序列的下侧上安置第一镜层。在此，第一镜层可以形成半导体芯片的下部的接触元件。因此，镜层优选与半导体层序列直接接触。

[0022] 根据至少一个实施方式，在具有垂直于有源层的剖面的剖面图中，第一镜层至少部分地设置在电流分布元件和下侧之间。因此，电流分布元件至少在一些部位处、优选在全部部位处与半导体层序列的下侧间隔开并且与下侧通过第一镜层分开。

[0023] 根据至少一个实施方式，在上侧的俯视图中，第一镜层至少部分地设置在穿通接触部之间。换言之，穿通接触部从电流分布元件开始延伸穿过第一镜层并且在一些部位处穿透第一镜层。一些穿通接触部、优选全部穿通接触部在俯视图中因此部分地或完全地由第一镜层包围。

[0024] 根据至少一个实施方式，半导体层序列具有侧表面。侧表面在此在横向方向上对半导体层序列限界，优选也对半导体芯片限界。根据至少一个实施方式，第一镜层和/或电流分布元件在横向方向上不超出半导体层序列，这就是说，在半导体层序列的下侧的俯视图中，半导体层序列的下侧在所有横向方向上都超出电流分布元件和/或第一镜层。

[0025] 根据至少一个实施方式，第一镜层和电流分布元件分别具有外棱边。在此，外棱边限定为如下棱边，所述棱边在横向方向上分别距半导体层序列的侧表面最近。

[0026] 根据至少一个实施方式，第一镜层的一些或全部外棱边与电流分布元件的外棱边相比离半导体层序列的侧表面至少近2μm、优选至少近5μm、特别优选至少近10μm。

[0027] 第一镜层和电流分布元件优选位于不同的电势上。由此，在第一镜层的和电流分布元件的外棱边之间形成电场。因为电流分布元件的外棱边相对于第一镜层的外棱边回缩，所以降低外棱边之间的场强。此外，所形成的电场优选比在常规的半导体芯片中距半导体层序列的侧表面更远。在湿气侵入到半导体芯片中时，以该方式降低银迁移的驱动力，这又提高半导体芯片的使用寿命。

[0028] 根据至少一个实施方式，穿通接触部在半导体层序列中具有底面。底面例如可以平行于有源层伸展。经由底面例如建立对半导体层序列的电接触，这就是说，电流可以从穿通接触部穿过底面注入到半导体层序列中或者反之亦然。对此，底面与半导体层序列直接或间接接触。

[0029] 根据至少一个实施方式，除了底面之外将绝缘层施加到穿通接触部的和电流分布元件的侧表面上。优选地，除了底面之外，绝缘层在此封装电流分布元件的和穿通接触部的全部侧表面，使得穿通接触部以及电流分布元件与半导体层序列的第一层和尤其有源层电绝缘。电流因此在该情况下仅可以流动经过穿通接触部和半导体层序列之间的底面。

[0030] 绝缘层优选也将第一镜层与电流分布元件和穿通接触部电绝缘。对此，绝缘层例如可以设置在第一镜层和穿通接触部或电流分布元件之间。在此，绝缘层优选与穿通接触部、电流分布元件和第一镜层直接接触。

[0031] 绝缘层优选具有透射辐射的和/或透光的材料或由其构成。例如，绝缘层包括氮化物、如氮化硅或氧化物、如氧化硅。

[0032] 此外，受制于制造，绝缘层本身可以由两种单独的绝缘成层形成。在此，第一绝缘层例如施加到穿通接触部的侧表面上和施加到电流分布元件的朝向半导体层序列的侧表面上。第一绝缘层优选由二氧化硅形成。

[0033] 此外，第一绝缘层也可以施加到第一镜层的背离半导体层序列的全部侧表面上，所述第一绝缘层随后尤其引起电流分布元件和第一镜层之间的电绝缘。

[0034] 可以将第二绝缘层施加到电流分布元件和第一绝缘层的背离半导体层序列的侧表面上，所述第二绝缘层优选由氮化硅形成。

[0035] 根据至少一个实施方式，将载体施加到半导体层序列的下侧上，所述载体尤其与第一镜层导电连接。载体在此优选不与半导体层序列直接接触，而是通过第一镜层和第一电流分布元件与半导体层序列分开。为了能够将载体与第一镜层导电地连接，可能施加到第一镜层的背离半导体层序列的一侧上的绝缘层在一个或多个部位处具有中断或凹部。经由绝缘层中的所述凹部，电流可以不受阻碍地从载体流动至第一镜层。

[0036] 载体例如是半导体载体，所述半导体载体具有硅或锗或由其形成。优选地，载体对此具有高度掺杂的半导体材料，使得载体具有良好的导电性。这实现：经由载体将电流馈入到半导体芯片中并且引导至下部的接触元件。载体优选也负责半导体芯片的机械稳定性并且使半导体芯片是自承的。

[0037] 根据至少一个实施方式，在第一镜层和载体之间安置第二镜层。第二镜层又可以具有反射性金属、如银、铝、金或钛，或由其形成。同样地，可以考虑TCO材料或由TCO材料和金属材料构成的组合。

[0038] 根据至少一个实施方式，第二镜层主要或完全地由与第一镜层不同的材料形成。如果第一镜层例如由银形成，那么第二镜层优选可以由铝形成。

[0039] 根据至少一个实施方式，第二镜层通过绝缘层与电流分布元件电绝缘。例如，第二绝缘层将电流分布元件和第二镜层彼此绝缘，其中第二绝缘层不仅可以与电流分布元件而且可以与第二镜层直接接触。

[0040] 优选地，经由第二镜层在载体和第一镜层之间建立电接触。第二镜层例如可以经由绝缘层中的中断或凹部与第一镜层导电连接。

[0041] 在此，第二镜层优选面状地施加到半导体层序列的下侧上。在下侧的俯视图中，第二镜层因此遮盖整个半导体层序列。此外，载体可以借助于焊料材料施加到第二镜层上。焊料材料优选为无金的焊料。第二镜层也可以连同焊料阻挡部一起被沉积，所述焊料阻挡部防止第一镜层和焊料材料之间的化学反应。

[0042] 根据至少一个实施方式，在下侧的俯视图中，第一镜层覆盖半导体层序列的下侧的至少60％，优选至少80％，特别优选至少90％。但是也可行的是：由第一镜层覆盖下侧的最高60％或最高50％或最高40％。第一镜层优选用于：将在有源层中产生的电磁辐射的大部分朝上侧反射并进而提高半导体芯片的效率。

[0043] 根据至少一个实施方式，半导体层序列的上侧是设有结构的辐射耦合输出面，在半导体层序列中产生的辐射的大部分、优选所有辐射经由所述辐射耦合输出面耦合输出。所述结构能够以粗化部形式构成并且用于：将在半导体层序列中产生的辐射高效地耦合输出。

[0044] 根据至少一个实施方式，将优选透射辐射的和/或透光的钝化层施加在半导体层序列的上侧上和侧表面上。钝化层保护半导体材料以免外部的影响，如湿气的侵入。钝化层在此优选完全地封装半导体层序列的全部露出的侧。在此，钝化层也可以具有多个单独的层。例如，一个或多个或全部的钝化层由氮化硅形成或具有氮化硅。

[0045] 根据至少一个实施方式，穿通接触部具有至少20μm或至少40μm或至少60μm的横向伸展。替选地或附加地，穿通接触部的横向伸展最高为100μm或最高为80μm或最高为70μm。

[0046] 根据至少一个实施方式，一些或全部穿通接触部的两个相邻的穿通接触部之间的间距至少为100μm或至少为120μm或至少为150μm。替选地或附加地，两个相邻的穿通接触部之间的间距最高为300μm或最高为250μm或最高为200μm。在此，间距尤其理解为平行于有源层的横向间距。

[0047] 根据至少一个实施方式，在上侧的俯视图中，穿通接触部例如占据上侧的面积的最高20％或最高10％或最高5％。替选地或附加地，穿通接触部占据上侧的面积的至少1％或至少2％或至少4％。

[0048] 根据至少一个实施方式，在半导体层序列的第二层和上侧之间安置有以第二传导类型高度掺杂的电流扩展层。高度掺杂的电流扩展层例如具有与第二层相同的半导体材料，在此优选具有特别高的导电性，尤其横向导电性，并且电流可以高效地分布到半导体层序列的横向伸展之上。优选地，穿通接触部和/或上部的接触元件伸入到电流扩展层中，这就是说，电流可以在穿通接触部和电流扩展层之间直接流动，而不必经过其他的、可能导电差的半导体层。电流扩展层在平行于下侧的方向上的电阻例如至少为电流分布元件的相应的电阻的至少10倍或1000倍或100000倍大。尤其是，电流扩展层的横向导电性例如为其余的半导体层序列的横向导电性的至少10倍或1000倍或100000倍大。

[0049] 除了安置在下侧上的电流分布元件之外，集成到半导体层序列中的电流扩展层于是用于将经由上部的接触元件注入的电流更好地分布。

[0050] 电流扩展层例如可以具有与第二层相同的半导体材料并且相对于第二层仅稍微更强地被掺杂。

[0051] 根据至少一个实施方式，在上侧的俯视图中，一些、优选全部穿通接触部具有相同的直径。此外可行的是，穿通接触部矩阵状地、尤其网格状地设置，以便确保均匀的电流分布。

[0052] 根据至少一个实施方式，穿通接触部中的第一穿通接触部具有比穿通接触部中的第二穿通接触部更大的横向伸展。在此优选地，穿通接触部中的第一穿通接触部与穿通接触部中的第二穿通接触部相比离上部的接触元件更近地设置。

[0053] 根据至少一个实施方式，将镜元件设置到半导体层序列的下侧上，所述镜元件在上侧的俯视图中至少部分地由上部的接触元件覆盖。所述镜层在此优选地不与下部的接触元件直接电接触。

[0054] 在镜元件的区域中，半导体层序列因此优选不产生电磁辐射。这是有利的，因为在该区域中，半导体层序列的上侧本来就借助优选不透射辐射的上部的接触元件覆盖。但是，镜元件因此将来自半导体层序列的辐射朝上侧向回反射。

[0055] 根据至少一个实施方式，半导体芯片包括另一穿通接触部，所述另一穿通接触部从电流分布元件延伸到半导体层序列中。在上侧的俯视图中，另一穿通接触部至少部分地由上部的接触元件覆盖。这就是说，另一穿通接触部在剖面图中直接设置在上部的接触元件下方。从上部的接触元件注入到半导体层序列中的电流由此可以特别快速地、即在不必穿过大量半导体材料的情况下，引导至电流分布元件。

附图说明

[0056] 下面，参考附图根据实施例详细阐述在此描述的光电子半导体芯片。在此，相同的附图标记表示各个附图中的相同的元件。然而在此，没有示出符合比例的关系，更确切地说，各个元件为了更好的理解可以夸张大地示出。

[0057] 其示出：

[0058] 图1和图3示出在此描述的半导体芯片的实施例的示意横截面图。

[0059] 图2A至图2E示出在此描述的半导体芯片的示意俯视图。

具体实施方式

[0060] 在图1的实施例中，示出半导体芯片100的剖面图。该半导体芯片具有半导体层序列1，该半导体层序列具有下侧10和与下侧10相对置的上侧14。第一传导类型的第一层11邻接于下侧10。第二传导类型的第二层13施加到第一层11上。在第一层11和第二层13之间还构成有源层12。在第二层13和上侧14之间还存在电流扩展层112。半导体层序列1例如可以基于GaN。第一层11例如是p型传导的层，第二层13是n型传导的层，并且电流扩展层112是高度掺杂的n型传导的层。但是p掺杂和n掺杂也可以颠倒。

[0061] 半导体层序列1的上侧14在图1中是辐射耦合输出面，所述辐射耦合输出面为了更高效的耦合输出辐射设有结构。半导体层序列1的上侧14和侧表面101借助钝化层111包覆，所述钝化层封装半导体层序列1并且对外部影响进行防护。

[0062] 此外，在半导体层序列1的上侧14上施加上部的接触元件3，所述上部的结构元件例如具有金属、如金、银或钛并且所述上部的接触元件伸入到半导体层序列1中。此外，上部的接触元件3与半导体层序列1直接接触。

[0063] 在半导体层序列1的下侧10上还设置有下部的接触元件2。在图1的实施例中，下部的结构元件2构成为第一镜层6，所述第一镜层面状地施加到下侧10上。第一镜层6在此例如由银形成。

[0064] 此外，在图1中将电流分布元件43施加到下侧10上，使得镜层6至少部分地封入电流分布元件43和半导体层序列1之间。电流分布元件43又面状地施加到下侧10上并且在下侧10的俯视图中例如遮盖下侧10的面积的60％。

[0065] 多个穿通接触部41、42从电流分布元件43延伸穿过第一层11和有源层12进入到半导体层序列1中。穿通接触部41、42在图1中柱状地构成，其中柱的底面形成穿通接触部41、42的底面410。底面410在此在电流分布层112之内平行于有源层12伸展。

[0066] 在当前的实例中，穿通接触部41、42例如用银填充，电流分布元件43例如构成为银层。

[0067] 为了电绝缘，将第一绝缘层7施加到电流分布元件43的朝向半导体层序列1的侧表面上和穿通接触部41、42的侧表面或侧面上。第一绝缘层7例如具有二氧化硅，并且将穿通接触部41、42与半导体层序列1电绝缘，尤其与有源层12绝缘，使得有源层12和穿通接触部41、42之间不存在直接的电接触。

[0068] 穿通接触部41、42的底面412不借助第一绝缘层7覆盖。此外，第一绝缘层7设置在第一镜层6和电流分布元件43之间并且将这两者彼此绝缘。第一绝缘层7在图1中遮盖第一镜层6的背离半导体层序列1的全部侧。

[0069] 附加地，将第二绝缘层8施加到镜层6和电流分布元件43的背离半导体层序列1的侧上，所述第二绝缘层例如具有氮化硅。此外，在图1中将第二镜层9设置到该第二绝缘层8的背离半导体层序列1的一侧上，所述第二镜层例如具有铝。经由第一绝缘层8和第二绝层9中的中断或凹部69，第一镜层6与第二镜层9直接电接触。

[0070] 此外，在图1的实施例中，将载体5施加在第二镜层9的背离半导体层序列1的一侧上，所述载体例如是导电的并且由高度掺杂的硅或锗形成。在此，载体5借助于焊料51、优选借助于无金的焊料51与半导体层序列1机械连接。此外，焊料51为载体5和第二镜层9之间的电接触。在焊料51和第二镜层9之间附加地以层形式施加焊料阻挡部52。

[0071] 此外，第一镜层6在图1具有外棱边61，所述外棱边相对于半导体层序列1的侧表面101回缩。同样地，电流分布元件43具有外棱边431，所述外棱边同样相对于半导体层序列1的侧表面101回缩。在当前的实例中，电流分布元件43的外棱边431比第一镜层6的外棱边61离侧表面101远了至少5μm。

[0072] 如在图1中根据虚线箭头示出，电流可以从载体5经由焊料51、焊料阻挡部52和第二镜层9通过凹部69到达第一镜层6，其中第一镜层6构成为下部的接触元件2，经由所述下部的接触元件将电流注入到半导体层序列1中。

[0073] 此外，在图1中根据实线箭头表明：经由上部的接触元件3馈入半导体层序列1中的电流如何分布。在此，电流首先沿着半导体层序列1流动，优选沿着电流分布层112流动。通过穿通接触部中的第一穿通接触部41将该电流的一部分朝下侧10引导到电流分布元件43中，在那里电流沿着下侧10分布。经由穿通接触部中的第二穿通接触部42，于是将电流继续朝上侧14引导并且在那里又注入到半导体层序列1中。因此，通过电流分布元件43将由上部的接触元件3注入的电流优选分布成，使得有源层12沿着其整个横向伸展产生电磁辐射。

[0074] 在图2A的实施例中，在上侧14的俯视图中示出在此描述的半导体芯片100。半导体芯片100方形地成形并且例如具有500μm的横向伸展。上部的接触元件3仅设置在半导体芯片100的角部中并且露出上侧14的大部分。

[0075] 同样地，在图2A中可看到多个穿通接触部41、42，所述穿通接触部全部都具有例如最高70μm的相同大小的或类似大小的横向伸展。在此，从柱形成形的穿通接触部41、42中尤其可以看到底面410。穿通接触部41、42在俯视图中完全地由第一绝缘层7包围。此外，穿通接触部41、42矩阵状地、尤其网格状地设置。

[0076] 在穿通接触部41、42之间，在图2A中可看到第一镜层6，所述第一镜层用作为下部的接触元件2。在此，第一镜层6连续地构成并且遮盖半导体层序列1的下侧10的至少80％。镜层6仅通过穿通接触部41、42部分地中断并且完全地对穿通接触部41、42围边。在图2A中，上部的接触元件3之下的区域没有第一镜层6。

[0077] 在图2B的实施例中，与图2A的实施例不同，示出不同大小的穿通接触部41、42，其中穿通接触部中的第一穿通接触部41具有比穿通接触部中的第二穿通接触部42更大的横向伸展或者更大的直径。穿通接触部中的全部第一穿通接触部41与穿通接触部中的第二穿通接触部42相比距上部的接触元件3更近地设置。

[0078] 图2C的实施例与图2B的实施例的区别在于：将镜元件66设置在半导体层序列1的下侧10上。镜元件66在此在图2C的俯视图中部分地由上部的接触元件3遮盖。此外，在图2C中可看到：镜元件66与第一镜层6电绝缘，即在镜元件66和第一镜层6之间不存在直接电接触。镜元件66用于：将由有源层12发射的辐射的朝上部的接触元件3之下的方向转向的部分在下侧10上再次反射并且朝上侧14转向。

[0079] 在图2D的实施例中，与图2B不同，将另一穿通接触部44引入半导体层序列1中。在此，在上侧41的俯视图中，另一穿通接触部44直接设置在上部的接触元件3下方，尤其是，上部的接触元件3在俯视图中完全地遮盖该另一穿通接触部44。通过该另一穿通接触部44能够将由上部的接触元件3注入的电流特别高效地朝下侧10引导到电流分布元件43中。

[0080] 图2E的实施例与图2A至图2D的实施例的区别在于：穿通接触部中的第一穿通接触部41具有比穿通接触部中的第二穿通接触部42更小的直径。在此，穿通接触部中的全部第一穿通接触部41比穿通接触部中的第二穿通接触部42距上部的接触元件3更近地设置。尤其是，穿通接触部中的第一穿通接触部41包围上部的接触元件3。穿通接触部中的第一穿通接触部41在此例如具有为穿通接触部中的第二穿通接触部42最高一半大的直径。此外，穿通接触部中的第一穿通接触部41彼此间的间距小于穿通接触部中的第二穿通接触部42之间的间距。例如，穿通接触部中的第一穿通接触部41之间的间距为最高150μm或最高100μm或最高50μm。

[0081] 图3的实施例与图1的实施例的区别在于：上部的接触元件3进一步进入到半导体层序列1中，必要时穿过另外的半导体层或另外的半导体材料，并且终止于电流扩展层112中。通过这种设计方案，经由电流分布层112确保特别高效的电流注入和随后的电流分布。

[0082] 在这里描述的发明并不限于根据实施例进行的描述。更确切地说，本发明包括任意新特征以及特征的任意组合，这尤其是包含在权利要求中的特征的任意组合，即使所述特征或所述组合自身没有明确地在权利要求中或实施例中说明时也如此。

[0083] 本申请要求德国专利申请10 2014 108 373.3的优先权，其公开内容通过参考并入本文。

[0084] 附图标记列表

[0085] 1    半导体层序列

[0086] 2    下部的接触元件

[0087] 3    上部的接触元件

[0088] 5    载体

[0089] 6    第一镜层

[0090] 7    第一绝缘层

[0091] 8    第二绝缘层

[0092] 9    第二镜层

[0093] 10   半导体层序列1的下侧

[0094] 11   第一传导类型的第一层

[0095] 12   有源层

[0096] 13   第二传导类型的第二层

[0097] 14   半导体层序列1的上侧

[0098] 41   穿通接触部中的第一穿通接触部

[0099] 42   穿通接触部中的第二穿通接触部

[0100] 43   电流分布元件

[0101] 44   另一穿通接触部

[0102] 51   焊料

[0103] 52   焊料阻挡部

[0104] 61   第一镜层6的外棱边

[0105] 69   凹部

[0106] 100  半导体芯片

[0107] 101  半导体层序列1的侧表面

[0108] 111  钝化层

[0109] 112  电流扩展层

[0110] 410  穿通接触部41、42的底面

[0111] 431  电流分布元件43的外棱边