DE102011111917A1

DE102011111917A1 - Licht emittierendes Halbleiterbauelement und Verfahren zur Herstellung eines Licht emittierenden Halbleiterbauelements

Info

Publication number: DE102011111917A1
Application number: DE201110111917
Authority: DE
Inventors: Dr. Gärtner Christian; Jan Marfeld; Ales Markytan; Markus Kirsch
Original assignee: Osram Opto Semiconductors GmbH
Current assignee: Ams Osram International GmbH
Priority date: 2011-08-30
Filing date: 2011-08-30
Publication date: 2013-02-28

Abstract

Es wird ein Licht emittierendes Halbleiterbauelement angegeben mit einem Licht emittierenden Halbleiterchip (1), der im Betrieb über eines Lichtauskoppelfläche (10) einfarbiges sichtbares Licht (11) in einem ersten Wellenlängenbereich abstrahlt und einem optischen Element (2) auf der Lichtauskoppelfläche (10) des Halbleiterchips (1), wobei das optische Element (2) als Beschichtung oder als Plättchen auf der Lichtauskoppelfläche (10) ausgebildet ist und ein im ersten Wellenlängenbereich transparentes Matrixmaterial (20) mit einem Silikon mit einem Brechungsindex von größer oder gleich 1,45 und einen Füllstoff (21) aufweist, wobei der Füllstoff (21) im ersten Wellenlängenbereich transparent ist und in einem zweiten, vom ersten Wellenlängenbereich verschiedenen Wellenlängenbereich absorbierend und/oder reflektierend und/oder streuend ist. Weiterhin wird ein Verfahren zur Herstellung eines Licht emittierenden Halbleiterbauelements angegeben.

Description

Es werden ein Licht emittierendes Halbleiterbauelement und ein verfahren zur Herstellung eines Licht emittierenden Halbleiterbauelements angegeben.
Leuchtdioden (LEDs) weisen oft ein Gehäuse oder einen Träger auf, auf dem ein Lumineszenzdiodenchip angeordnet ist, der mit einem Verguss oder mit einem optischen Element wie beispielsweise einer Linse bedeckt und umhüllt ist. Als Verguss- oder Linsenmaterial wird typischerweise Silikon auf Basis von Polymethylsiloxan eingesetzt, da dieses sowohl kostengünstig als auch strahlungsstabil ist. Aufgrund des Brechungsindexunterschieds zwischen dem Lumineszenzdiodenchip mit einem typischen Brechungsindex von mehr als 2,4 im Falle von nitridischen Halbleitermaterialien und sogar mehr als 3 im Falle von phosphidischen oder arsenidischen Halbleitermaterialien und dem Silikonmaterial mit einem typischen Brechungsindex von etwa 1,41 kann ein Teil der im Lumineszenzdiodenchip erzeugten Strahlung aufgrund von Totalreflexion nicht aus diesem ausgekoppelt werden.
Zumindest eine Aufgabe von bestimmten Ausführungsformen ist es, ein Licht emittierendes Halbleiterbauelement mit einem Licht emittierenden Halbleiterchip anzugeben. Zumindest eine weitere Aufgabe von bestimmten Ausführungsformen ist es, ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Licht emittierenden Halbleiterbauelements anzugeben.
Diese Aufgaben werden durch einen Gegenstand und ein Verfahren gemäß der nachfolgenden Beschreibung gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen des Gegenstands und des Verfahrens sind in den abhängigen Ansprüchen gekennzeichnet und gehen weiterhin aus der nachfolgenden Beschreibung und den Zeichnungen hervor.
Gemäß einer Ausführungsform weist ein Licht emittierendes Halbleiterbauelement einen Licht emittierenden Halbleiterchip auf, der im Betrieb Licht abstrahlt. Insbesondere kann der Licht emittierende Halbleiterchip eine Halbleiterschichtenfolge aufweisen, die auf einem Halbleitermaterial basiert, das zumindest teilweise eine Elektrolumineszenz aufweist. Als Halbleitermaterialien können beispielsweise Verbindungen aus Elementen verwendet werden, die aus Indium, Gallium, Aluminium, Stickstoff, Phosphor, Arsen, Sauerstoff, Silizium, Kohlenstoff oder Kombinationen daraus sein können. Beispielsweise kann der Licht emittierende Halbleiterchip auf einem Nitrid-Verbindungs-Halbleitermaterial basieren. Derartige Materialien sind insbesondere geeignet, um Licht in einem ultravioletten bis grünen Wellenlängenbereich abzustrahlen. Weiterhin ist es auch möglich, dass der Licht emittierende Halbleiterchip auf einem Phosphid-Verbindungs-Halbleitermaterial basiert. Dabei kann der Halbleiterchip insbesondere beispielsweise gelbes bis rotes Licht abstrahlen. Weiterhin ist es auch möglich, dass der Licht emittierende Halbleiterchip beispielsweise auf einem Arsenid-Verbindungs-Halbleitermaterial basiert, das besonders geeignet sein kann, um Licht in einem roten bis infraroten Wellenlängenbereich abzustrahlen. Insbesondere kann der hier beschriebene Licht emittierende Halbleiterchip sichtbares Licht abstrahlen, das in einem Wellenlängenbereich von etwa ≥ 400 nm und ≤ 800 nm liegt.
Das in der Halbleiterschichtenfolge des Halbleiterchips erzeugte Licht kann aber insbesondere einfarbig, also monochromatisch oder quasi-monochromatisch, sein. Besonders bevorzugt strahlt der Licht emittierende Halbleiterchip somit im Betrieb einfarbiges sichtbares Licht in einem ersten Wellenlängenbereich ab. Als monochromatisches oder quasi-monochromatisches Licht wird insbesondere Licht bezeichnet, das von einem Betrachter als einfarbig wahrgenommen werden kann. Beispielsweise weist einfarbiges Licht eine spektrale Verteilung auf, die eine Halbwertsbreite von kleiner oder gleich 20 nm aufweist. ”In einem Wellenlängenbereich” bedeutet hier und im Folgenden insbesondere, dass das so bezeichnete Licht eine mittlere Wellenlänge aufweist, die im angegebenen Wellenlängenbereich liegt.
Zur Abstrahlung des Lichts weist der Licht emittierende Halbleiterchip eine Lichtauskoppelfläche auf, die durch eine Oberfläche der Halbleiterschichtenfolge gegeben sein kann. Es ist auch möglich, dass der Licht emittierende Halbleiterchip eine Passivierungsschicht auf der Halbleiterschichtenfolge aufweist, die die Lichtauskoppelfläche bildet.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist das Licht emittierende Halbleiterbauelement ein optisches Element auf der Lichtauskoppelfläche des Halbleiterchips auf. Das kann insbesondere bedeuten, dass das optische Element direkt auf der Lichtauskoppelfläche, also in direktem Kontakt mit dieser, angeordnet ist. Alternativ dazu kann das optische Element beispielsweise auch mittels einer geeigneten, transparenten Verbindungsschicht wie etwa einer Klebstoffschicht auf der Lichtauskoppelfläche angeordnet sein. Die Anordnung mittels einer Verbindungsschicht wird hier und im Folgenden ebenfalls als Anordnung direkt auf der Lichtauskoppelfläche bezeichnet.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist das optische Element als Beschichtung oder als Plättchen auf der Lichtauskoppelfläche des Halbleiterchips ausgebildet. Das kann bedeuten, dass die Strahlungsaustrittsfläche des Halbleiterchips mit dem Material des optischen Elements beschichtet wird, sodass das optische Element erst durch die Beschichtung bzw. das Aufbringen auf dem Halbleiterchip ausgeformt wird. Alternativ dazu kann das optische Element bereits vor dem Aufbringen auf den Halbleiterchip als Plättchen ausgebildet sein, das dann auf die Lichtauskoppelfläche aufgebracht wird. Das Plättchen kann dabei die Lichtauskoppelfläche des Halbleiterchips bedecken. Es ist auch möglich, dass das optische Element zusätzlich zur Lichtauskoppelfläche weitere Oberflächen des Halbleiterchips, beispielsweise Seitenflächen, zumindest teilweise oder ganz bedeckt. Auch in diesem Fall wird ein bereits vorgefertigtes optisches Element hier und im Folgenden als Plättchen bezeichnet.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist das optische Element zumindest eine Hauptfläche auf, die dem Halbleiterchip zugewandt ist und die eben ist. „Eben” kann hier und im Folgenden auch bedeuten, dass die dem Halbleiterchip zugewandte Hauptfläche von einer ebenen Ausgestaltung beispielsweise im Rahmen von Fertigungsschwankungen abweichen kann. Dabei ist die dem Halbleiterchip zugewandt Hauptfläche aber hinreichend eben, um auf dem Halbleiterchip angeordnet zu werden. Das optische Element kann eine weitere, dem Halbleiterchip abgewandte Hauptfläche aufweisen, die ebenfalls eben sein kann.
Alternativ dazu kann die dem Halbleiterchip abgewandte Hauptfläche gekrümmt und im Allgemeinen eine Fläche zweiter Ordnung sein. Ein optisches Element mit einer gekrümmten vom Halbleiterchip abgewandten Hauptfläche wird hier und im Folgenden auch als plättchenförmig bezeichnet.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist das optische Element ein Matrixmaterial auf, das im ersten Wellenlängenbereich transparent ist. Dadurch kann das im Betrieb des Halbleiterchips über die Lichtauskoppelfläche abgestrahlte einfarbige sichtbare Licht im ersten Wellenlängenbereich durch das optische Element und insbesondere durch das Matrixmaterial hindurch abgestrahlt werden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist das Matrixmaterial des optischen Elements ein Silikon auf, das einen Brechungsindex von größer oder gleich 1,45 aufweist. Ein solches Silikon kann im Folgenden auch als „hochbrechendes Silikon” bezeichnet werden.
Der Brechungsindex eines Silikons richtet sich insbesondere nach den organischen Substituenten R¹, R² und R³ am Siliziumatom sowie nach dem Verzweigungsgrad des Silikons. Endständige Gruppen des Silikons lassen sich mit R¹R²R³SiO_1/2, lineare Gruppen mit R¹R²Si)_2/2 und verzweigende Gruppen mit R¹SiO_3/2 beschreiben. R¹ und/oder R² und/oder R³ können an jedem Siliziumatom unabhängig gewählt sein. R¹, R² und R³ sind dabei aus einer Variation von organischen Substituenten mit einer unterschiedlichen Anzahl von Kohlenstoffatomen gewählt. Die organischen Substituenten können in einem Silikon in einem beliebigen Verhältnis zueinander stehen. In der Regel weist ein Substituent 1 bis 12, insbesondere 1 bis 8, Kohlenstoffatome auf. Beispielsweise sind R¹, R² und R³ aus Methyl, Ethyl, Cyclohexyl oder Phenyl, insbesondere Methyl und Phenyl gewählt.
Organische Substituenten mit vielen Kohlenstoffatomen erhöhen in der Regel den Brechungsindex, während kleinere Substituenten zu einem niedrigeren Brechungsindex führen. Beispielsweise kann ein Silikon, das reich an Methylgruppen ist, einen niedrigen Brechungsindex, beispielsweise von 1,40 bis 1,44 aufweisen. Ein Silikon das zum Beispiel reich an Phenylgruppen oder Cyclohexylgruppen ist, kann hingegen einen höheren Brechungsindex von größer oder gleich 1,45 aufweisen.
Ebenso können bei anderen Matrixmaterialien als Silikone die Brechungsindizes über die Wahl der Substituenten und/oder durch Hybridmaterialien, zum Beispiel Silikonepoxy, eingestellt werden.
Insbesondere weist das Matrixmaterial ein Silikon mit Phenylgruppen auf. Besonders bevorzugt kann es sein, wenn das Matrixmaterial Polydiphenylsiloxan aufweist oder daraus ist. Ein derartiges Matrixmaterial kann insbesondere einen Brechungsindex von 1,54 aufweisen.
Der Brechungsindex wird insbesondere bei einer Temperatur von 25°C in einem Wellenlängenbereich von größer oder gleich 400 nm und kleiner oder gleich 800 nm bestimmt. Der relevante Betriebsbereich des Licht emittierenden Halbleiterbauelements kann beispielsweise in einem Temperaturbereich von größer oder gleich –50°C und +170°C liegen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist das optische Element einen Füllstoff auf, der im Matrixmaterial eingebettet ist. Insbesondere kann der Füllstoff in Form von Partikeln vorliegen, die gleichmäßig im Matrixmaterial verteilt sind.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist der Füllstoff im ersten Wellenlängenbereich transparent und in einem zweiten, vom ersten Wellenlängenbereich verschiedenen Wellenlängenbereich absorbierend und/oder reflektierend und/oder streuend. Dadurch, dass der Füllstoff im ersten Wellenlängenbereich transparent ist, kann das vom Licht emittierenden Halbleiterchip über die Lichtauskoppelfläche abgestrahlte Licht im ersten Wellenlängenbereich vorzugsweise im Wesentlichen ohne Schwächung durch das optische Element hindurchgestrahlt werden. Dadurch, dass auf der Lichtauskoppelfläche das optische Element mit dem Matrixmaterial mit einem Brechungsindex von größer oder gleich 1,45 aufgebracht ist, kann im Vergleich zu Standard-Silikonmaterialien, die auf Polymethylsiloxan basieren, die Totalreflexion an der Grenzschicht zwischen Lichtauskoppelfläche und dem optischen Element verringert werden. Dadurch kann die Auskoppeleffizienz des im Licht emittierenden Halbleiterchip erzeugten Lichts erhöht werden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird bei einem Verfahren zur Herstellung des Licht emittierenden Halbleiterbauelements der Halbleiterchip bereitgestellt. Das kann auch bedeuten, dass der Halbleiterchip beispielsweise auf einem Träger aufgebracht wird. Der Träger kann beispielsweise gebildet werden durch ein Kunststoffgehäuse, einen Leiterrahmen, eine Leiterplatte, einen Keramikträger oder Kombinationen daraus.
In einem weiteren Verfahrensschritt wird das optische Element auf der Lichtauskoppelfläche des Halbleiterchips aufgebracht.
Um das optische Element möglichst genau auf der Lichtauskoppelfläche des Halbleiterchips positionieren zu können, kann es erforderlich sein, die Position des optischen Elements während des Positionierungsprozesses zu kontrollieren. Für ein optisches Element, das nur aus einem Silikonmaterial besteht, kann diese Positionierungskontrolle aufgrund des fehlenden Kontrasts des transparenten optischen Elements nur schwer oder gar nicht möglich sein, da mit optischen Mitteln ein solches transparentes optisches Element durch Maschinen nicht hinreichend gut erkannt werden kann. Dadurch, dass der Füllstoff im zweiten Wellenlängenbereich absorbierend und/oder reflektierend und/oder streuend ist und damit das optische Element für Licht im zweiten Wellenlängenbereich nicht transparent ist, kann durch die Einstrahlung von Licht im zweiten Wellenlängenbereich das optische Element visuell erkannt werden.
Obwohl das optische Element somit für das vom Halbleiterchip erzeugte Licht im ersten Wellenlängenbereich transparent ist, ist es für eine Positionierungsmaschine sichtbar, wenn diese eben das Licht im zweiten Wellenlängenbereich auf das optische Element einstrahlt. Alternativ oder zusätzlich zur Einstrahlung des Lichts im zweiten Wellenlängenbereich während des Aufbringens des optischen Elements kann das Licht im zweiten Wellenlängenbereich auch nach dem Aufbringen des optischen Elements auf das optische Element eingestrahlt werden, beispielsweise um dessen Position nach dem Aufbringen nachträglich zu überprüfen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird in einem weiteren Verfahrensschritt ein weiteres optisches Element auf dem Halbleiterchip und dem optischen Element aufgebracht. Das weitere optische Element, das beispielsweise als Verguss oder als Linse ausgebildet sein kann, weist insbesondere ein Silikon mit einem Brechungsindex von kleiner oder gleich 1,44 auf, das im Folgenden auch als „niedrigbrechendes Silikon” bezeichnet werden kann. Das kann insbesondere bedeuten, dass das weitere optische Element ein Methyl-basiertes Silikon wie beispielsweise Polymethylsiloxan aufweist, das im Vergleich zu einem Silikon mit Phenylgruppen eine höhere mechanische Stabilität aufweisen kann.
Weiterhin ist Polymethylsiloxan billiger als beispielsweise Polyphenylsiloxan, sodass die Materialkosten im Vergleich zu bekannten Leuchtdioden nur unwesentlich oder sogar gar nicht erhöht sind, da beim hier beschriebenen Licht emittierenden Halbleiterbauelement das optische Element mit dem Matrixmaterial mit dem Silikon mit einem Brechungsindex von größer oder gleich 1,45 lediglich auf der Lichtauskoppelfläche des Halbleiterchips in Form einer Beschichtung oder eines Plättchens aufgebracht wird und somit nur ein geringes Volumen aufweist. Im Vergleich zu einer kompletten Linse oder einem kompletten Verguss aus einem hochbrechenden Silikon können somit deutlich Kosten gespart werden und die Stabilität kann erhöht werden.
Somit ist es beim hier beschriebenen Licht emittierenden Halbleiterbauelement möglich, ein für das vom Halbleiterchip abgestrahlte Licht transparentes optisches Element mit hochbrechendem Silikon als Matrixmaterial zu verwenden, das die optischen Eigenschaften des Licht emittierenden Halbleiterbauelements kaum oder gar nicht beeinträchtigt und das dennoch aufgrund des Füllstoffs optisch sichtbar gemacht werden kann für Positionierungswerkzeuge.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist das optische Element nicht als Linse ausgebildet. Das kann insbesondere bedeuten, dass das optische Element im Wesentlichen eben über der Lichtauskoppelfläche ausgebildet ist und keine strahlungsformende Form, etwa eine konvex oder eine konkave Form, aufweist. Im Vergleich zu Leuchtdioden, in denen beispielsweise eine Linse direkt auf dem Halbleiterchip abgeschieden und darüber eine Hauptlinse oder ein Verguss aus einem niedrig brechenden Silikon aufgebracht wird, ändert sich die Abstrahlcharakteristik durch das optische Element nur unwesentlich oder sogar gar nicht. Somit ist es möglich, das hier beschriebene optische Element insbesondere für Halbleiterchips zu verwenden, die im Betrieb einfarbiges, sichtbares, also monochromatisches oder quasi-monochromatisches sichtbares Licht abstrahlen, bei denen es nicht erwünscht ist, dass durch nachfolgende optische Elemente das Emissionsspektrum des Halbleiterchips geändert wird.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform liegt der zweite Wellenlängenbereich in einem Bereich von größer oder gleich 300 nm und kleiner oder gleich 400 nm. Das kann insbesondere bedeuten, dass der Füllstoff des optischen Elements in einem ultravioletten Wellenlängenbereich absorbierend und/oder reflektierend und/oder streuend ist. Beispielsweise kann der Füllstoff einen organischen Farbstoff mit einer Absorption in einem Wellenlängenbereich kleiner oder gleich 400 nm aufweisen.
Weiterhin ist es auch möglich, dass der zweite Wellenlängenbereich in einem Bereich von größer oder gleich 400 nm und kleiner oder gleich 800 nm liegt. Mit anderen Worten kann der Füllstoff im optischen Element in einem sichtbaren Wellenlängenbereich absorbierend und/oder reflektierend und/oder streuend sein. Es ist auch möglich, dass der Füllstoff in einem zweiten Wellenlängenbereich absorbierend und/oder reflektierend und/oder streuend ist, der in einem Bereich von größer oder gleich 800 nm und kleiner oder gleich 10 μm, also in einem infraroten Spektralbereich, liegt. Beispielsweise kann der Füllstoff reflektierende Pigmente mit Cadmiumstannat (Cd₂SnO₄) aufweisen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist der Füllstoff im zweiten Wellenlängenbereich zumindest absorbierend. Weiterhin kann es möglich sein, dass der Füllstoff Licht im zweiten Wellenlängenbereich absorbiert und Licht in einem dritten, vom zweiten Wellenlängenbereich verschiedenen Wellenlängenbereich abstrahlt. Mit anderen Worten kann der Füllstoff in diesem Fall Licht im zweiten Wellenlängenbereich in Licht im dritten Wellenlängenbereich konvertieren. Dadurch kann das optische Element bei Bestrahlung mit Licht im zweiten Wellenlängenbereich durch dessen Abstrahlung des Lichts im dritten Wellenlängenbereich direkt wahrnehmbar sein bzw. durch ein entsprechendes optisches Erkennungssystem.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform liegt der dritte Wellenlängenbereich in einem Bereich von sichtbarem Licht, also in einem Bereich von 400 nm bis 800 nm. Dadurch kann das optische Element bei Bestrahlung mit Licht im zweiten Wellenlängenbereich durch konventionelle Erkennungssysteme, die im sichtbaren Wellenlängenbereich arbeiten, erkannt werden. Da das optische Element und insbesondere der Füllstoff im ersten Wellenlängenbereich transparent ist, wirkt das optische Element jedoch nicht als Wellenlängenkonversionselement für den Licht emittierenden Halbleiterchip, so dass das vom Licht emittierenden Halbleiterbauelement abgestrahlte Licht das Licht ist, das vom Halbleiterchip erzeugt wird.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform überlappen der dritte Wellenlängenbereich und der erste Wellenlängenbereich zumindest teilweise. Das kann bedeuten, dass das optische Element bei Bestrahlung mit Licht im zweiten Wellenlängenbereich zumindest teilweise Licht mit der gleichen Farbe abstrahlt wie der Licht emittierende Halbleiterchip während des Betriebs. Das kann insbesondere für den Fall vorteilhaft sein, dass das Licht emittierende Halbleiterbauelement zumindest einen weiteren Halbleiterchip aufweist, der im Betrieb Licht im zweiten Wellenlängenbereich abstrahlt. Streulicht, das vom weiteren Halbleiterchip nicht direkt abgestrahlt wird, sondern auf das optische Element trifft, kann somit vom optischen Element in Licht umgewandelt werden, das wenigstens teilweise und bevorzugt mit dem Licht übereinstimmt, das vom Halbleiterchip abgestrahlt wird. Dadurch kann die Gesamteffizienz des Lichts, das von einem derartigen Licht emittierenden Halbleiterbauelement mit dem zumindest einem weiteren Halbleiterchip abgestrahlt wird, erhöht werden. Insbesondere kann der weitere Halbleiterchip neben dem optischen Element bzw. neben dem Halbleiterchip mit dem optischen Element auf einem Träger angeordnet sein. Ein derartiges Licht emittierendes Halbleiterbauelement kann somit mischfarbiges Licht abstrahlen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform liegt der erste Wellenlängenbereich in einem Bereich von größer oder gleich 500 nm und kleiner oder gleich 700 nm. Mit anderen Worten strahlt der Licht emittierende Halbleiterchip im Betrieb somit grünes bis rotes Licht ab. Der zweite Wellenlängenbereich kann in einem Bereich von größer oder gleich 430 nm und kleiner oder gleich 480 nm liegen, also in einem blauen Wellenlängenbereich. Somit kann das optische Element im roten bis grünen Wellenlängenbereich transparent sein, während es mittels blauen Lichts sichtbar gemacht werden kann. Der dritte Wellenlängenbereich liegt in diesem Fall dann bevorzugt in einem Bereich von größer oder gleich 520 nm und kleiner oder gleich 700 nm, sodass das optische Element bevorzugt bei Einstrahlung des blauen Lichts durch Abstrahlung von grünem bis rotem Licht sichtbar erscheint. Der Füllstoff kann dabei beispielsweise YAG aufweisen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann der Füllstoff zusätzlich oder alternativ auch Lanthan-dotiertes Yttriumoxid, Dy₂O₇, Al₂₃O₂₇N₅, Nitrid mit Aluminium und einem Element der seltenden Erden oder Mischungen oder Kombinationen daraus aufweisen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform, in der das optische Element bei Bestrahlung mit dem Licht im zweiten Wellenlängenbereich Licht in einem dritten Wellenlängenbereich, bevorzugt in einem sichtbaren dritten Wellenlängenbereich, abstrahlt, kann der Füllstoff beispielsweise eines der folgenden Materialien aufweisen: mit Metallen der seltenen Erden dotierte Granate, mit Metallen der seltenen Erden dotierte Erdalkalisulfide, mit Metallen der seltenen Erden dotierte Thiogalate, mit Metallen der seltenen Erden dotierte Aluminate, mit Metallen der seltenen Erden dotierte Orthosilikate, mit Metallen der seltenen Erden dotierte Chlorosilikate, mit Metallen der seltenen Erden dotierte Erdalkalisiliziumnitride, mit Metallen der seltenen Erden dotierte Oxynitride und mit Metallen der seltenen Erden dotierte Aluminiumoxinitride, mit Metallen der seltenen Erden dotierte Siliziumnitride, mit Metallen der seltenen Erden dotierte Sialone.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist der Anteil des Füllstoffs derart gering im optischen Element, dass eine Detektion noch möglich ist und gleichzeitig die Streuwirkung, die durch den Füllstoff hervorgerufen wird, möglichst gering ist. Beispielsweise kann der Füllstoff einen relativen Anteil von kleiner oder gleich 30% und besonders bevorzugt in einem Bereich von größer oder gleich 5% und kleiner oder gleich 12% aufweisen.
Weitere Vorteile, vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen ergeben sich aus den im Folgenden in Verbindung mit den Figuren beschriebenen Ausführungsbeispielen.
Es zeigen:
1 eine schematische Darstellung eines Licht emittierenden Halbleiterbauelements gemäß einem Ausführungsbeispiel,
2 eine schematische Darstellung eines Licht emittierenden Halbleiterbauelements gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel,
3A bis 3C Verfahrensschritte zur Herstellung von Licht emittierenden Halbleiterbauelementen gemäß weiteren Ausführungsbeispielen und
4 eine schematische Darstellung eines Licht emittierenden Halbleiterbauelements gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel.
In den Ausführungsbeispielen und Figuren können gleiche, gleichartige oder gleich wirkende Elemente jeweils mit denselben Bezugszeichen versehen sein. Die dargestellten Elemente und deren Größenverhältnisse untereinander sind nicht als maßstabsgerecht anzusehen, vielmehr können einzelne Elemente, wie zum Beispiel Schichten, Bauteile, Bauelemente und Bereiche, zur besseren Darstellbarkeit und/oder zum besseren Verständnis übertrieben groß dargestellt sein.
In 1 ist ein Ausführungsbeispiel für ein Licht emittierendes Halbleiterbauelement 100 gezeigt. Das Halbleiterbauelement 100 weist einen Halbleiterchip 1 auf, der auf einer anorganischen Halbleiterschichtenfolge basiert, und auf dem ein optisches Element 2 angeordnet ist.
Die Halbleiterschichtenfolge kann als Epitaxieschichtenfolge oder als strahlungsemittierender Halbleiterchip mit einer Epitaxieschichtenfolge, also als epitaktisch gewachsene Halbleiterschichtenfolge, ausgeführt sein. Dabei kann die Halbleiterschichtenfolge beispielsweise auf der Basis von InGaAlN ausgeführt sein. Unter InGaAlN-basierte Halbleiterchips und Halbleiterschichtenfolgen fallen insbesondere solche, bei denen die epitaktisch hergestellte Halbleiterschichtenfolge in der Regel eine Schichtenfolge aus unterschiedlichen Einzelschichten aufweist, die mindestens eine Einzelschicht enthält, die ein Material aus dem III-V-Verbindungshalbleitermaterialsystem In_xAl_yGai_1-x-yN mit 0 ≤ x 1, 0 ≤ y ≤ 1 und x + y ≤ 1 aufweist. Halbleiterschichtenfolgen, die zumindest eine aktive Schicht auf Basis auf InGaAlN aufweisen, können beispielsweise bevorzugt elektromagnetische Strahlung in einem ultravioletten bis grünen Wellenlängenbereich emittieren.
Alternativ oder zusätzlich kann die Halbleiterschichtenfolge oder der Halbleiterchip auch auf InGaAlP basieren, das heißt, dass die Halbleiterschichtenfolge unterschiedliche Einzelschichten aufweisen kann, wovon mindestens eine Einzelschicht ein Material aus dem III-V-Verbindungshalbleitermaterialsystem In_xAl_yGa_1-x-yP mit 0 ≤ x 1, 0 ≤ y ≤ 1 und x + y ≤ 1 aufweist. Halbleiterschichtenfolgen oder Halbleiterchips, die zumindest eine aktive Schicht auf Basis von InGaAlP aufweisen, können beispielsweise bevorzugt elektromagnetische Strahlung mit einer oder mehreren spektralen Komponenten in einen grünen bis roten Wellenlängenbereich emittieren.
Alternativ oder zusätzlich kann die Halbleiterschichtenfolge oder der Halbleiterchip auch andere III-V-Verbindungshalbleitermaterialsysteme, beispielsweise ein AlGaAs-basiertes Material, oder II-VI-Verbindungshalbleitermaterialsysteme aufweisen. Insbesondere kann eine aktive Schicht, die ein AlGaAs-basiertes Material aufweist, geeignet sein, elektromagnetische Strahlung mit einer oder mehreren spektralen Komponenten in einem roten bis infraroten Wellenlängenbereich zu emittieren.
Der Licht emittierende Halbleiterchip kann als aktiven Bereich beispielsweise einen herkömmlichen pn-Übergang, eine Doppelheterostruktur, eine Einfach-Quantentopfstruktur (SQW-Struktur) oder eine Mehrfach-Quantentopfstruktur (MQW-Struktur) aufweisen. Die Bezeichnung Quantentopfstruktur umfasst im Rahmen der Anmeldung insbesondere jegliche Struktur, bei der Ladungsträger durch Einschluss (”confinement”) eine Quantisierung ihrer Energiezustände erfahren können. Insbesondere beinhaltet die Bezeichnung Quantentopfstruktur keine Angabe über die Dimensionalität der Quantisierung. Sie umfasst somit unter anderem Quantentröge, Quantendrähte und Quantenpunkte und jede Kombination dieser Strukturen. Der Halbleiterchip kann neben dem aktiven Bereich weitere funktionale Schichten und funktionelle Bereiche umfassen, etwa p- oder n-dotierte Ladungsträgertransportschichten, undotierte oder p- oder n-dotierte Confinement-, Cladding- oder Wellenleiterschichten, Barriereschichten, Planarisierungsschichten, Pufferschichten, Schutzschichten und/oder Elektroden sowie Kombinationen daraus. Weiterhin können beispielsweise auf einer der Lichtauskoppelfläche abgewandten Seite des Halbleiterchips eine oder mehrere Spiegelschichten aufgebracht sein. Die hier beschriebenen Strukturen den aktiven Bereich oder die weiteren funktionalen Schichten und Bereiche betreffend sind dem Fachmann insbesondere hinsichtlich Aufbau, Funktion und Struktur bekannt und werden von daher an dieser Stelle nicht näher erläutert.
Der Licht emittierende Halbleiterchip 1 kann beispielsweise ein Aufwachssubstrat, beispielsweise aus Saphir, aufweisen, auf dem die Halbleiterschichtenfolge aufgewachsen ist, wobei das optische Element 2 auf der dem Aufwachssubstrat gegenüberliegenden Seite angeordnet ist.
Alternativ dazu kann der Halbleiterchip 1 auch als so genannter Flip-Chip ausgebildet sein, bei dem die Lichtauskopplung durch das Aufwachssubstrat hindurch erfolgt und bei dem das optische Element auf der der Halbleiterschichtenfolge gegenüber liegenden Seite des Aufwachssubstrats angeordnet ist.
Weiterhin kann der Halbleiterchip 1 auch als so genannte Dünnfilm-Halbleiterchip ausgebildet sein, bei dem die Halbleiterschichtenfolge auf ein Trägersubstrat übertragen und das Aufwachssubstrat zumindest teilweise entfernt wurden. In diesem Fall ist das optische Element 2 auf der dem Trägersubstrat abgewandten Seite der Halbleiterschichtenfolge angeordnet.
Rein beispielhaft wird für das vorliegende Ausführungsbeispiel sowie auch für die Ausführungsbeispiele in den folgenden Figuren ein Licht emittierender Halbleiterchip 1 angenommen, der im Betrieb einfarbiges sichtbares Licht in einem ersten, roten Wellenlängenbereich abstrahlt. Wie in 1 mit dem Pfeil 11 angedeutet ist, wird das vom Halbleiterchip 1 erzeugte einfarbige sichtbare Licht im ersten Wellenlängenbereich über die Strahlungsauskoppelfläche 10 des Halbleiterchips abgestrahlt.
Auf der Strahlungsauskoppelfläche 10 ist ein optisches Element 2 in Form einer Beschichtung oder eines Plättchens auf der Lichtauskoppelfläche 10 direkt aufgebracht. Als Beschichtung kann das optische Element 2 direkt auf der Lichtauskoppelfläche mittels eines gängigen Beschichtungsverfahrens aufgebracht werden. Im Falle eines Plättchens wird das optische Element 2 vor dem Aufbringen bereits vorgefertigt und dann entweder direkt oder mittels einer geeigneten Verbindungsschicht wie etwa einer Klebstoffschicht auf der Strahlungsauskoppelfläche 10 des Halbleiterchips 1 aufgebracht. Das Plättchen weist eine dem Halbleiterchip 1 zugewandte ebene Hauptfläche auf, während die dem Halbleiterchip 1 abgewandte Hauptfläche eben oder gekrümmt, beispielsweise als Fläche zweiter Ordnung, sein kann.
Wie in 1 gezeigt, kann das optische Element 2 ausschließlich auf der Lichtauskoppelfläche 10 aufgebracht sein. Alternativ dazu kann das optische Element 2, wie in 2 für ein weiteres Ausführungsbeispiel in Form eines Licht emittierenden Halbleiterbauelements 101 gezeigt ist, zusätzlich zur Lichtauskoppelfläche 10 auch auf Seitenflächen des Halbleiterchips 1 aufgebracht werden. Weiterhin ist es auch möglich, dass das optische Element 2 eine beliebige Form aufweist, die bevorzugt der Kontur des Halbleiterchips 1 folgt. Die nachfolgende Beschreibung des optischen Elements 2 gilt dabei gleichermaßen für alle vorgenannten Ausführungsbeispiele, also beispielsweise die der 1 und 2.
Das optische Element 2 weist ein im ersten Wellenlängenbereich transparentes Matrixmaterial 20 auf, das ein hochbrechendes Silikon, also ein Silikon mit einem Brechungsindex von größer oder gleich 1,45 aufweist. Insbesondere kann das hochbrechende Silikon Phenylgruppen aufweisen und besonders bevorzugt Polydiphenylsiloxan aufweisen oder sein. Dieses kann einen Brechungsindex von bis zu 1,54 aufweisen. Im Vergleich zu niedrigbrechendem Silikon, also beispielsweise Silikon, das auf Polymethylsiloxan mit einem Brechungsindex von kleiner oder gleich 1,44 basiert, kann die Auskoppeleffizienz des Lichts 11 durch eine Verringerung der Totalreflexion an der Grenzfläche zwischen der Lichtauskoppelfläche 10 und dem optischen Element 2 erhöht werden.
Weiterhin weist das optische Element 2 einen Füllstoff 21 auf, der im ersten Wellenlängenbereich transparent ist. In einem zweiten, vom ersten Wellenlängenbereich verschiedenen Wellenlängenbereich ist der Füllstoff nicht transparent und beispielsweise absorbierend und/oder reflektierend und/oder streuend. Wie im allgemeinen Teil sowie auch in Verbindung mit den folgenden Ausführungsbeispielen beschrieben, kann das im Halbleiterchip 1 erzeugte Licht zwar somit durch das optische Element 2 hindurch gestrahlt werden, das optische Element 2 kann aber durch Bestrahlung von Licht im zweiten Wellenlängenbereich beispielsweise für Positionierungsmaschinen sichtbar gemacht werden. Der Füllstoff 21 kann dabei ein Material gemäß der Beschreibung im allgemeinen Teil aufweisen. Bevorzugte Ausführungsbeispiele für den Füllstoff 21 werden im Folgenden in Verbindung mit den Verfahren gemäß der 3A bis 3C beschrieben.
In den 3A und 3B ist ein Ausführungsbeispiel für ein Verfahren zur Herstellung eines Licht emittierenden Halbleiterbauelements 102 gezeigt. In einem ersten Verfahrensschritt gemäß 3A wird dazu ein Licht emittierender Halbleiterchip 1, beispielsweise ein Halbleiterchip wie in Verbindung mit 1 beschrieben, bereitgestellt. Wie in 3A gezeigt ist, wird der Licht emittierende Halbleiterchip 1 auf einem Träger 3 aufgebracht. Der Träger 3 kann beispielsweise ein Kunststoffgehäuse, ein Keramikträger, ein Leiterrahmen, eine Leiterplatte oder eine Kombination daraus ein.
In einem weiteren Verfahrensschritt gemäß 3B wird ein optisches Element 2 auf dem Halbleiterchip 1, insbesondere auf der Lichtauskoppelfläche 10 des Halbleiterchips 1, aufgebracht. Um die Position des optischen Elements 2, das im gezeigten Ausführungsbeispiel als vorgefertigtes Plättchen bereitgestellt wird, auf der Lichtauskoppelfläche 10 bzw. auf dem Halbleiterchip 1 kontrollieren zu können, wird während des Positionierens Licht 12 im zweiten Wellenlängenbereich auf das optische Element 2 eingestrahlt. Im gezeigten Ausführungsbeispiel wandelt der Füllstoff 21 zumindest einen Teil des Lichts 12 im zweiten Wellenlängenbereich in Licht 13 in einem dritten Wellenlängenbereich um, das beispielsweise in einem sichtbaren Wellenlängenbereich liegt. Mit einem geeigneten optischen Erkennungssystem (nicht gezeigt), das das Licht 13 im dritten Wellenlängenbereich detektieren kann, kann das optische Element 2 visuell erkannt werden, sodass eine kontrollierte Positionierung erfolgen kann. Würde das optische Element 2 keinen Füllstoff 21 aufweisen und somit aufgrund des Matrixmaterials 20 lediglich transparent sein, wäre es kaum möglich, das optische Element 2 aufgrund des fehlenden Kontrasts durch eine Maschine hinreichend gut zu erkennen.
Im gezeigten Ausführungsbeispiel weist der Halbleiterchip 1 einfarbiges sichtbares Licht mit einer mittleren Emissionswellenlänge in einem Wellenlängenbereich von größer oder gleich 500 nm und kleiner oder gleich 700 nm, also grünes bis rotes Licht, auf. Der Füllstoff 21 des optischen Elements 2 weist ein Absorptionsmaximum in einem zweiten Wellenlängenbereich im Bereich von größer oder gleich 430 und kleiner oder gleich 480 nm, also in einem blauen Wellenlängenbereich, auf. Das vom optischen Element 2 bzw. vom Füllstoff 21 durch Absorption des Lichts 12 im zweiten Wellenlängenbereich konvertierte und wieder abgestrahlte Licht 13 im dritten Wellenlängenbereich weist ein Emissionsmaximum bei einer Wellenlänge im Bereich von größer oder gleich 570 nm und kleiner oder gleich 700 nm auf. Dazu weist der Füllstoff 21 im gezeigten Ausführungsbeispiel YAG auf. Ein solches Material ist bevorzugt nicht absorbierend und nicht streuend im ersten Wellenlängenbereich, sodass das vom Halbleiterchip 1 abgestrahlte Licht nicht vom optischen Element 2 beeinflusst wird.
Alternativ dazu ist es auch möglich, dass der Füllstoff 21 beispielsweise streuend oder reflektierend oder absorbierend in einem zweiten Wellenlängenbereich ist, der in einem infraroten Spektralbereich liegt, also insbesondere in einem Bereich von größer oder gleich 800 nm und kleiner oder gleich 10 μm. Dadurch ist das optische Element 2 mittels infraroter Strahlung erkennbar. Es ist auch möglich, dass der Füllstoff 21 in einem zweiten Wellenlängenbereich in einem Bereich von größer oder gleich 300 nm und kleiner oder gleich 400 nm liegt, also in einem ultravioletten Wellenlängenbereich, sodass das optische Element 2 mittels ultravioletter Strahlung von einem Positionierungswerkzeug erkannt werden kann.
In 3C ist ein weiterer, sich an die vorherigen Verfahrensschritte anschließender Verfahrensschritt zur Herstellung eines Licht emittierenden Halbleiterbauelements 103 gezeigt, bei dem über dem Halbleiterchip 1 und dem optischen Element 2 ein weiteres optisches Element 5 aufgebracht wird, das ein niedrigbrechendes Silikon mit einem Brechungsindex von kleiner oder gleich 1,44 aufweist.
Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist das weitere optische Element 5 als Linse ausgebildet, die auf dem Halbleiterchip 1 und dem optischen Element 2 aufgebracht wird und diese einbettet und umhüllt. Alternativ dazu kann das weitere optische Element 5 beispielsweise auch als Verguss in einem Gehäuse über dem Halbleiterchip 1 und dem optischen Element 2 aufgebracht werden. Während das optische Element 2 aufgrund des hochbrechenden Silikons als Matrixmaterial 20 eine höhere Lichtauskopplung aus dem Halbleiterchip 1 ermöglicht als ein niedrigbrechendes Silikon, werden die optischen Eigenschaften, also insbesondere die Abstrahleigenschaften, durch das als Linse ausgebildete weitere optische Element 5 festgelegt.
Weiterhin weist niedrigbrechendes Silikon auf Basis von Polymethylsiloxan eine höhere Stabilität als hochbrechendes Silikon auf Basis von Polyphenylsiloxan auf. Dadurch kann die Chipauskoppeleffizienz gesteigert werden, während gleichzeitig eine hohe Stabilität und gleiche Abstrahlcharakteristiken wie für Leuchtdioden erreicht werden, die nur ein optisches Element aus einem niedrigbrechenden Silikon aufweisen. Da niedrigbrechendes Silikon auf Basis von Polymethylsiloxan kostengünstiger als hochbrechendes Silikon auf Basis von Polyphenylsiloxan ist, können die Herstellungs- und Materialkosten im Vergleich zu einer Leuchtdiode, die nur ein optisches Element basierend auf einem hoch brechenden Silikon aufweist, reduziert werden.
In 4 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel für ein Licht emittierendes Halbleiterbauelement 104 gezeigt, das auf einem Träger 3 einen Halbleiterchip 1 mit einem optischen Element 2 aufweist, wie er in Verbindung mit 1 beschrieben ist. Neben dem Halbleiterchip 1 mit dem optischen Element 2 ist auf dem Träger 3 ein weiterer Halbleiterchip 4 angeordnet, der im Betrieb Licht abstrahlt, wie mittels der Pfeile 14 angedeutet ist.
Das vom weiteren Halbleiterchip 4 abgestrahlte Licht 14 wird dabei primär vom Träger 3 weggerichtet abgestrahlt. Weiterhin kann es aber auch möglich sein, dass zumindest ein Teil des vom weiteren Halbleiterchip 4 abgestrahlten Lichts 14 in Richtung des Halbleiterchips 1 und des optischen Elements 2 abgestrahlt wird.
Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist der zweite Wellenlängenbereich, in dem der Füllstoff 21 des optischen Elements 2 nicht transparent ist, so gewählt, dass er zumindest teilweise mit dem Wellenlängenbereich des vom weiteren Halbleiterchip 4 abgestrahlten Lichts 14 übereinstimmt. Weiterhin konvertiert der Füllstoff 21 Licht im zweiten Wellenlängenbereich bevorzugt in Licht im dritten Wellenlängenbereich, das beispielsweise mit dem vom Halbleiterchip 1 abgestrahlten Licht im ersten Wellenlängenbereich zumindest teilweise übereinstimmen kann.
Im Betrieb des Licht emittierenden Halbleiterbauelements 104 kann somit Licht 14, das vom weiteren Halbleiterchip 4 zum bzw. in das optische Element 2 eingestrahlt wird, vom Füllstoff 21 im optischen Element 2 in Licht im dritten Wellenlängenbereich umgewandelt werden und somit vorzugsweise zumindest teilweise in Licht im ersten Wellenlängenbereich, wie durch den Pfeil 15 angedeutet ist. Dadurch kann die Abstrahlungseffizienz des Licht emittierenden Halbleiterbauelements 104 erhöht werden, da Streulicht 14 vom weiteren Halbleiterchip 4, das auf das optische Element 2 des Halbleiterchips 1 fällt, ebenfalls zur Abstrahlung von Licht im ersten Wellenlängenbereich genutzt werden kann.
Weiterhin kann über dem Halbleiterchip 1, dem optischen Element 2 sowie dem weiteren Halbleiterchip 4 ein weiteres optisches Element 5 angeordnet werden, wie beispielsweise in Verbindung mit 3C beschrieben ist und wie in 4 mit der gestrichelten Linie angedeutet ist.
Die Erfindung ist nicht durch die Beschreibung anhand der Ausführungsbeispiele auf diese beschränkt. Vielmehr umfasst die Erfindung jedes neue Merkmal sowie jede Kombination von Merkmalen, was insbesondere jede Kombination von Merkmalen in den Patentansprüchen beinhaltet, auch wenn dieses Merkmal oder diese Kombination selbst nicht explizit in den Patentansprüchen oder Ausführungsbeispielen angegeben ist.

Claims

Licht emittierendes Halbleiterbauelement mit einem Licht emittierenden Halbleiterchip (1), der im Betrieb über eines Lichtauskoppelfläche (10) einfarbiges sichtbares Licht (11) in einem ersten Wellenlängenbereich abstrahlt und einem optischen Element (2) auf der Lichtauskoppelfläche (10) des Halbleiterchips (1), wobei das optische Element (2) als Beschichtung oder als Plättchen auf der Lichtauskoppelfläche (10) ausgebildet ist und ein im ersten Wellenlängenbereich transparentes Matrixmaterial (20) mit einem Silikon mit einem Brechungsindex von größer oder gleich 1,45 und einen Füllstoff (21) aufweist, wobei der Füllstoff (21) im ersten Wellenlängenbereich transparent ist und in einem zweiten, vom ersten Wellenlängenbereich verschiedenen Wellenlängenbereich absorbierend und/oder reflektierend und/oder streuend ist.
Halbleiterbauelement nach Anspruch 1, wobei das Matrixmaterial (20) ein Silikon mit Phenylgruppen, insbesondere Polydiphenylsiloxan, aufweist.
Halbleiterbauelement nach Anspruch 1 oder 2, wobei der zweite Wellenlängenbereich in einem Bereich von größer oder gleich 400 nm und kleiner oder gleich 800 nm liegt.
Halbleiterbauelement nach Anspruch 1 oder 2, wobei der zweite Wellenlängenbereich in einem Bereich von größer oder gleich 300 nm und kleiner oder gleich 400 nm liegt.
Halbleiterbauelement nach Anspruch 3 oder 4, wobei der Füllstoff (21) im zweiten Wellenlängenbereich zumindest absorbierend ist.
Halbleiterbauelement nach einem der Ansprüche 3 bis 5, wobei der Füllstoff (21) Licht (12) im zweiten Wellenlängenbereich absorbiert und in Licht (13) in einem dritten, vom zweiten Wellenlängenbereich verschiedenen Wellenlängenbereich konvertiert.
Halbleiterbauelement nach Anspruch 6, wobei das Licht (13) im dritten Wellenlängenbereich sichtbares Licht ist.
Halbleiterbauelement nach Anspruch 6 oder 7, wobei der dritte Wellenlängenbereich und der erste Wellenlängenbereich zumindest teilweise überlappen.
Halbleiterbauelement nach Anspruch 1 oder 2, wobei der zweite Wellenlängenbereich in einem Bereich von größer oder gleich 800 nm und kleiner oder gleich 10 μm liegt.
Halbleiterbauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der erste Wellenlängenbereich in einem Bereich von größer oder gleich 500 nm und kleiner oder gleich 700 nm liegt, der zweite Wellenlängenbereich in einem Bereich von größer oder gleich 430 nm und kleiner oder gleich 480 nm liegt, der dritte Wellenlängenbereich in einem Bereich von größer oder gleich 520 nm und kleiner oder gleich 700 nm liegt und der Füllstoff (21) YAG aufweist.
Halbleiterbauelement nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei ein weiterer Licht emittierender Halbleiterchip (4) neben dem optischen Element (2) vorgesehen ist, der im Betrieb Licht (14) im zweiten Wellenlängenbereich emittiert.
Halbleiterbauelement nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei über dem Halbleiterchip (1) und dem optischen Element (2) ein weiteres optisches Element (5) mit einem Silikon mit einem Brechungsindex von kleiner oder gleich 1,44 angeordnet ist.
Halbleiterbauelement nach Anspruch 12, wobei das weitere optische Element (5) als Linse oder als Verguss ausgebildet ist.
Verfahren zur Herstellung eines Licht emittierenden Halbleiterbauelements gemäß einem der Ansprüche 1 bis 13 mit den Schritten: – Bereitstellen des Halbleiterchips (1), – Aufbringen des optischen Elements (2) auf der Lichtauskoppelfläche (10) des Halbleiterchips (2), – Einstrahlen von Licht (12) im zweiten Wellenlängenbereich zumindest auf das optische Element (2) zur Erkennung der Position des optischen Elements (2).
Verfahren nach Anspruch 14, bei dem in einem weiteren Verfahrensschritt ein weiteres optisches Element (5) auf dem Halbleiterchip (1) und dem optischen Element (2) aufgebracht wird, wobei das weitere optische Element (5) ein Silikon mit einem Brechungsindex von kleiner oder gleich 1,44 aufweist.