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EP2591510A1 - Light-emitting diode chip and method for producing a light-emitting diode chip - Google Patents

Light-emitting diode chip and method for producing a light-emitting diode chip

Info

Publication number
EP2591510A1
EP2591510A1 EP11725765.9A EP11725765A EP2591510A1 EP 2591510 A1 EP2591510 A1 EP 2591510A1 EP 11725765 A EP11725765 A EP 11725765A EP 2591510 A1 EP2591510 A1 EP 2591510A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
region
emitting diode
semiconductor layer
light
type semiconductor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP11725765.9A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Bernd Mayer
Wolfgang Schmid
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ams Osram International GmbH
Original Assignee
Osram Opto Semiconductors GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Osram Opto Semiconductors GmbH filed Critical Osram Opto Semiconductors GmbH
Publication of EP2591510A1 publication Critical patent/EP2591510A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/02—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor bodies
    • H01L33/26—Materials of the light emitting region
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/44—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the coatings, e.g. passivation layer or anti-reflective coating
    • H—ELECTRICITY
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    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
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    • H01L33/02—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor bodies
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    • H01L2933/00—Details relating to devices covered by the group H01L33/00 but not provided for in its subgroups
    • H01L2933/0008—Processes
    • H01L2933/0025—Processes relating to coatings
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    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/02—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor bodies
    • H01L33/025—Physical imperfections, e.g. particular concentration or distribution of impurities
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/02—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor bodies
    • H01L33/20—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor bodies with a particular shape, e.g. curved or truncated substrate

Definitions

  • a light-emitting diode chip is specified.
  • a method for producing a light-emitting diode chip is specified. It has been shown that
  • This low-current weakness is triggered, for example, by slag from the separation process, which forms on the side surface of the light-emitting diode chip produced by the separation
  • the light-emitting diode chip it is provided during operation for emitting incoherent electromagnetic radiation. That is, it is in particular in the light-emitting diode chip is not a laser that emits coherent electromagnetic radiation during operation, but to a LED chip that radiates incoherent electromagnetic radiation, for example, in a large solid angle range inside.
  • the light-emitting diode chip comprises an n-conducting
  • the conductive semiconductor layers are, for example, correspondingly doped layers made of a semiconductor material, which are epitaxially grown on top of one another, for example.
  • the n-type semiconductor layer and the p-type semiconductor layer are, for example, correspondingly doped layers made of a semiconductor material, which are epitaxially grown on top of one another, for example.
  • Semiconductor layer is formed an active region, for example, comprises at least one radiation-emitting layer in which in the operation of the LED chip
  • the light-emitting diode chip comprises a side surface which delimits the n-conducting semiconductor layer, the p-conducting semiconductor layer and the active region in a lateral direction.
  • the side surface is thus an edge of the LED chip.
  • the LED chip can thereby For example, include four side surfaces, which a
  • the LED chip is by its at least one side surface in the lateral direction, that is, in one direction, for example
  • the semiconductor material of the LED chip ends at the side surface.
  • the side surface may then adjoin a surrounding medium, for example a passivation layer, a potting body or in air.
  • the light-emitting diode chip comprises a doping region.
  • a dopant is introduced into a semiconductor material of the light-emitting diode chip.
  • the dopant is, for example, a dopant which is different from the dopants, with which the n-type semiconductor layer and the p-type one
  • the doping region is formed on the side surface at least in the region of the active region. That is, on the side surface of the LED chip, the doping region is formed in the region of the active region. In this case, it is possible that the doping region also extends over other layers of the light-emitting diode chip, for example the n-conducting one
  • the fact that the doping region is formed on the side surface also means that a central region of the light-emitting diode chip, which differs from the light-emitting diode chip
  • Side surface is removed, free or substantially free of the dopant of the doping region.
  • the doping region is formed locally on the side surface, at least in the area of the active area.
  • Dopant for example, converts an n-type region in the region of the side surface, for example, at and / or around the active region into a p-type region. That is, the dopant overcompensates for the existing n-type doping. Conversely, such a redeposition is also possible from p-type regions to n-type regions.
  • the actual radiation-generating area is characterized by the
  • an n-conducting and / or a p-conducting region is in
  • Area of the side surface for example, at and / or neutralized by the active area. This is the respective
  • the light-emitting diode chip then comprises a neutralized region, which is formed on the side surface at least in the region of the active region.
  • the light-emitting diode chip comprises an n-conducting
  • the light emitting diode chip includes a side surface defining the n-type semiconductor layer, the p-type semiconductor layer and the active region in a lateral direction, and a doping region in which a dopant is formed into a semiconductor material of the Light-emitting diode chips is introduced and / or a neutralized area.
  • the doping region and / or the neutralized region is formed on the side surface at least in the region of the active region.
  • LED chip is in operation for the radiation of
  • Doping region and / or neutralized region may be formed on all side surfaces of the LED chip.
  • the light-emitting diode chip described here is based, inter alia, on the following principle:
  • the active region is, for example, by diffusion of a suitable dopant into a semiconductor of the same
  • n-doped region becomes a weakly p-doped region.
  • the actual active region which is provided for generating radiation, is displaced away from the side surface by means of the doping region into the interior of the light-emitting diode chip.
  • a neutralization on the side surface as described above can take place.
  • the doping region and / or the neutralized region are formed on the entire side surface of the light-emitting diode chip. That is, the doping region and / or the neutralized
  • the doping region and / or the neutralized region measured from the side surface into the light-emitting diode chip have a thickness of at least 10 nm and at most 100 ym. Due to the minimum thickness is sufficient protection of
  • Doping region and / or the neutralized region is preferably limited, so that in the interior of the semiconductor chip enough space for forming the optically active region is available.
  • Doping region is assumed where a concentration of the dopant, with which the doping region is formed, has dropped to 1 / e of its maximum concentration in the semiconductor material of the LED chip. The same applies, for example, to the introduction of hydrogen in the neutralized region.
  • the active region and preferably also the n-conducting and the p-conducting layer are based on a nitride compound semiconductor material.
  • a nitride compound semiconductor material in this context means that the active region and optionally the said semiconductor layers, or at least parts thereof, comprise or consist of a nitride compound semiconductor material, preferably Al n Ga m In ] ⁇ n m , where 0 ⁇ n ⁇ 1, O ⁇ m ⁇ 1 and n + m ⁇ 1 this material does not necessarily have a mathematically exact composition according to the above formula.
  • the material comprises one or more dopants, which provide, for example, for the n- or p-conductivity of said layers.
  • the active region and preferably also the n-conducting and the p-conducting layer are based on a phosphide compound semiconductor material. "Based on phosphide compound semiconductor material" means in this
  • the active region and preferably also the n-conducting and the p-conducting layer are based on an arsenide compound semiconductor material. "Based on an arsenide compound semiconductor material” in this context means that the active region and optionally the said semiconductor layers or at least parts thereof are an arsenide compound semiconductor material, preferably
  • Al n Ga m In ] __ n _ m As has or consists of O, where 0 -S n ⁇ 1, 0 -S m ⁇ 1 and n + m ⁇ 1.
  • This material does not necessarily have to have a mathematically exact composition according to the above formula. Rather, the material comprises one or more dopants, which provide, for example, for the n- or p-conductivity of said layers.
  • the dopant for forming the doping region is preferably zinc or magnesium.
  • the side surface is at least in the region of the active one
  • Silicon dioxide or silicon nitride are dispensed with.
  • a further one is in addition to the doping region
  • the light-emitting diode chip is characterized by a particularly good electrical
  • the side surface extends transversely to a growth direction of the n-type semiconductor layer and the p-type
  • the side surface extends at an angle ⁇ 90 °, preferably ⁇ 50 ° to a carrier on which said semiconductor layers are arranged.
  • LED chips specified By means of the method, in particular, a light-emitting diode chip described here
  • a growth substrate is first provided in the method.
  • the n-type semiconductor layer, the active region and the p-type semiconductor layer are preferably deposited in direct succession on the growth substrate.
  • one or more further layers such as, for example, can be provided between the layers mentioned and the growth substrate
  • Buffer layers may be arranged.
  • a multiplicity of diffusion regions and / or neutralized regions is formed in the active region.
  • the diffusion regions are preferably generated by local introduction of the dopant via selective diffusion of the dopant.
  • Dopant can, for example, of a
  • the selective diffusion can for example, by the definition of a mask or the use of a structured diffusion source.
  • the neutralized regions can be generated, for example, by ion implantation of hydrogen ions.
  • a plurality, preferably through all diffusion regions and / or neutralized regions, are isolated, whereby side surfaces of the LED chips to be produced are produced, in which the doping region and / or the neutralized region are formed on one of the side surfaces at least in the region of the active region are.
  • the formation of the diffusion regions and / or the neutralized regions in the active region preferably takes place in the method described here before application
  • the diffusion of the doping region into the semiconductor material can be assisted by a relatively high temperature increase, for example to temperatures> 280 ° C.
  • the diffusion region and thus the doping region produced by means of the diffusion region and / or the neutralized region extend through the n-conducting region
  • Completion of the LED chip laterally limiting side surfaces of the doping region is formed over the entire surface and extends over the entire side surface.
  • FIG. 1 shows by way of a schematic
  • FIGS. 2A, 2B, 2C, 2D, 2E and 2F show with reference to FIG.
  • the LED chip comprises a carrier 5.
  • the carrier 5 is
  • the carrier 5 may contain, for example, germanium or consist of germanium, contain silicon or consist of silicon and be formed by a metal and be prepared, for example, galvanically.
  • solder layer At the top of the carrier 5 is a solder layer. 6
  • the light-emitting diode chip comprises a p-conducting semiconductor layer 4, an n-conducting one
  • the active region is the radiation-generating region of the LED chip.
  • the lateral direction that is, for example, parallel to the upper side of the carrier 5, on which the semiconductor layers of the LED chip are arranged, the
  • the side surfaces 14 extend at an angle ⁇ 90 ° to the carrier top.
  • a doping region 1 is formed, in which a dopant in the semiconductor material of
  • the dopant is, for example, zinc, which
  • Semiconductor layers 2, 3, 4 of the light-emitting diode chip are based, for example, on a nitride compound semiconductor material.
  • the doping region is formed on the side surface in the region of the active region 2 and in the present case extends over the entire side surface 14, that is to say also over the n-conducting semiconductor layer 3 and the p-conducting one
  • the penetration depth of the dopant forming the doping region that is to say the thickness of the dopant
  • Calculated Dotier Schemes 1 from the side surface 14 is, for example, a maximum of 100 ym.
  • the doping region 1 forms an electrical passivation on the side surface 14, which determines the small current behavior of the
  • Doping region 1 are the exposed outer surfaces of the
  • n- Electrode 9 is covered with a passivation layer 8, which consists for example of silicon nitride.
  • the passivation layer 8 also covers and encapsulates the mirror layer 7 on its side surfaces.
  • FIG. 2F shows a further exemplary embodiment of one here
  • a growth substrate 10 is provided which is formed, for example, with sapphire or consists of sapphire.
  • the growth substrate 10 may be formed with SiC or GaAs, for example.
  • the n-type semiconductor layer 3, the active region 2, and the p-type semiconductor layer 4 are subsequently formed
  • FIG. 2B See FIG. 2B.
  • a mask 12 is structured on the side of the p-type semiconductor layer 4 facing away from the growth substrate 10.
  • a dopant to form the diffusion regions 11 is diffused.
  • the Semiconductor wafer with said semiconductor layers is not yet a temperature-sensitive material, such as a contact metal or a mirror metal. The semiconductor layers can therefore be used to assist the diffusion of the
  • the dopant be heated strongly. It is possible that the dopant not only diffuses into the semiconductor layers 2, 3, 4, but also reaches the growth substrate 10. In a subsequent process step, the
  • solder layer 6 Semiconductor layers 2, 3, 4 on its side facing away from the growth substrate 10 by means of a solder layer 6 (a
  • Mirror layer 7 may optionally be present) mounted on a support 5, for example, soldered. Subsequently, the growth substrate 10 is removed wet-chemically or by means of a laser separation process (FIG. 2D).
  • an n-electrode can be mounted on the carrier 5
  • a doping region 1 As an alternative to the doping region 1, a
  • neutralized area 1 as described above by, for example, by implantation of

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Power Engineering (AREA)
  • Led Devices (AREA)

Abstract

The invention relates to a light-emitting diode chip, comprising an n-type semiconductor layer (3), a p-type semiconductor layer (4), an active region (2) between the n-type semiconductor layer (3) and the p-type semiconductor layer (4), a lateral surface (14), which limits the n-type semiconductor layer (3), the p-type semiconductor layer (4) and the active region (2) in a lateral direction, and a doped region (1), in which a dopant is introduced into a semiconductor material of the light-emitting diode chip, and/or comprising a neutralised region (1), wherein the doped region (1) and/or the neutralised region (1) are formed at the lateral surface (14) at least in the region of the active region, and the light-emitting diode chip is intended to emit incoherent electromagnetic radiation during operation.

Description

Beschreibung description
Leuchtdiodenchip und Verfahren zur Herstellung eines LED chip and method for producing a
Leuchtdiodenchips LED chips
Es wird ein Leuchtdiodenchip angegeben. Darüber hinaus wird ein Verfahren zur Herstellung eines Leuchtdiodenchips angegeben . Es hat sich gezeigt, dass A light-emitting diode chip is specified. In addition, a method for producing a light-emitting diode chip is specified. It has been shown that
Leuchtdiodenchipvereinzelungstechnologien wie das  LED chip singulation technologies like that
Lasertrennen oder Sägen die Gefahr einer Schädigung der durch die Vereinzelung erzeugten Seitenflächen der Laser cutting or sawing the risk of damage to the side surfaces produced by the separation of the
Leuchtdiodenchips mit sich bringen. Speziell beim Trennen durch Laserstrahlung kann dies zu einer Kleinstromschwäche der derart hergestellten Bauteile führen. Ausgelöst wird diese Kleinstromschwäche beispielsweise durch Schlacke aus dem Trennprozess , die sich an der durch das Vereinzeln hergestellten Seitenfläche des Leuchtdiodenchips Bring LED chips with it. Especially when separated by laser radiation, this can lead to a small current weakness of the components produced in this way. This low-current weakness is triggered, for example, by slag from the separation process, which forms on the side surface of the light-emitting diode chip produced by the separation
niederschlägt oder durch Reflexe des für die Trennung precipitates or by reflexes of the for the separation
verwendeten Laserstrahls in die Seitenfläche des used laser beam in the side surface of the
Leuchtdiodenchips. Beim Vereinzeln eines Leuchtdiodenchips führen beide Mechanismen dazu, dass sich ein elektrischer Parallelpfad zum optisch aktiven Bereich des LED chip. When separating a light-emitting diode chip both mechanisms lead to an electrical parallel path to the optically active region of the
Leuchtdiodenchips bildet. Dieser elektrische Parallelpfad führt zu einer Kleinstromschwäche. Besonders nachteilig erweist es sich dabei, dass dieses Fehlerbild oft erst in der Schlussmessung des Leuchtdiodenchips auffällt, also am Ende der Wertschöpfungskette. LED chips forms. This electrical parallel path leads to a small current weakness. It is particularly disadvantageous in this case that this error pattern often only becomes noticeable in the final measurement of the LED chip, ie at the end of the value-added chain.
Eine zu lösende Aufgabe besteht darin, einen Leuchtdiodenchip anzugeben, der elektrisch besonders stabil ist, also eine verringerte Kleinstromschwäche aufweist. Eine weitere zu lösende Aufgabe besteht darin, ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Leuchtdiodenchips anzugeben. An object to be solved is to specify a light-emitting diode chip which is particularly stable electrically, that is to say has a reduced low-current weakness. Another one too solving task is to provide a method for producing such a LED chip.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Leuchtdiodenchips ist dieser im Betrieb zur Abstrahlung von inkohärenter elektromagnetischer Strahlung vorgesehen. Das heißt, es handelt sich insbesondere bei dem Leuchtdiodenchip nicht um einen Laser, der im Betrieb kohärente elektromagnetische Strahlung abstrahlt, sondern um einen Leuchtdiodenchip, der inkohärente elektromagnetische Strahlung beispielsweise in einen großen Raumwinkelbereich hinein abstrahlt. In accordance with at least one embodiment of the light-emitting diode chip, it is provided during operation for emitting incoherent electromagnetic radiation. That is, it is in particular in the light-emitting diode chip is not a laser that emits coherent electromagnetic radiation during operation, but to a LED chip that radiates incoherent electromagnetic radiation, for example, in a large solid angle range inside.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Leuchtdiodenchips umfasst der Leuchtdiodenchip eine n-leitende In accordance with at least one embodiment of the light-emitting diode chip, the light-emitting diode chip comprises an n-conducting
Halbleiterschicht, eine p-leitende Halbleiterschicht und einen aktiven Bereich, der zwischen der n-leitenden Semiconductor layer, a p-type semiconductor layer and an active region, which is between the n-type
Halbleiterschicht und der p-leitenden Halbleiterschicht angeordnet ist. Bei den leitenden Halbleiterschichten handelt es sich beispielsweise um entsprechend dotierte Schichten aus einem Halbleitermaterial, die beispielsweise epitaktisch übereinander gewachsen sind. An der Schnittstelle der n- leitenden Halbleiterschicht und der p-leitenden Semiconductor layer and the p-type semiconductor layer is arranged. The conductive semiconductor layers are, for example, correspondingly doped layers made of a semiconductor material, which are epitaxially grown on top of one another, for example. At the interface of the n-type semiconductor layer and the p-type
Halbleiterschicht ist ein aktiver Bereich ausgebildet, der beispielsweise zumindest eine Strahlungsemittierende Schicht umfasst, in der im Betrieb des Leuchtdiodenchips Semiconductor layer is formed an active region, for example, comprises at least one radiation-emitting layer in which in the operation of the LED chip
elektromagnetische Strahlung erzeugt wird. electromagnetic radiation is generated.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Leuchtdiodenchips umfasst der Leuchtdiodenchip eine Seitenfläche, welche die n- leitende Halbleiterschicht, die p-leitende Halbleiterschicht und den aktiven Bereich in einer lateralen Richtung begrenzt. Bei der Seitenfläche handelt es sich also um eine Flanke des Leuchtdiodenchips. Der Leuchtdiodenchip kann dabei beispielsweise vier Seitenflächen umfassen, welche eine In accordance with at least one embodiment of the light-emitting diode chip, the light-emitting diode chip comprises a side surface which delimits the n-conducting semiconductor layer, the p-conducting semiconductor layer and the active region in a lateral direction. The side surface is thus an edge of the LED chip. The LED chip can thereby For example, include four side surfaces, which a
Bodenfläche des Leuchtdiodenchips und eine Deckfläche des Leuchtdiodenchips miteinander verbinden. Der Leuchtdiodenchip ist durch seine zumindest eine Seitenfläche in lateraler Richtung, das heißt in einer Richtung beispielsweise Connect bottom surface of the LED chip and a top surface of the LED chip with each other. The LED chip is by its at least one side surface in the lateral direction, that is, in one direction, for example
senkrecht oder quer zu einer Wachstumsrichtung der perpendicular or transverse to a growth direction of
Halbleiterschichten begrenzt. Mit anderen Worten endet das Halbleitermaterial des Leuchtdiodenchips an der Seitenfläche. Die Seitenfläche kann dann an ein umgebendes Medium, zum Beispiel eine Passivierungsschicht , einen Vergusskörper oder an Luft grenzen. Semiconductor layers limited. In other words, the semiconductor material of the LED chip ends at the side surface. The side surface may then adjoin a surrounding medium, for example a passivation layer, a potting body or in air.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Leuchtdiodenchips umfasst der Leuchtdiodenchip einen Dotierbereich. In dem Dotierbereich ist ein Dotierstoff in ein Halbleitermaterial des Leuchtdiodenchips eingebracht. Bei dem Dotierstoff handelt es sich dabei zum Beispiel um einen Dotierstoff, der verschieden ist zu den Dotierstoffen, mit denen die n- leitende Halbleiterschicht und die p-leitende In accordance with at least one embodiment of the light-emitting diode chip, the light-emitting diode chip comprises a doping region. In the doping region, a dopant is introduced into a semiconductor material of the light-emitting diode chip. The dopant is, for example, a dopant which is different from the dopants, with which the n-type semiconductor layer and the p-type one
Halbleiterschicht n- beziehungsweise p-dotiert sind. Der Dotierbereich ist dabei an der Seitenfläche zumindest im Bereich des aktiven Bereichs ausgebildet. Das heißt, an der Seitenfläche des Leuchtdiodenchips ist im Bereich des aktiven Bereichs der Dotierbereich ausgebildet. Dabei ist es möglich, dass sich der Dotierbereich auch über andere Schichten des Leuchtdiodenchips, zum Beispiel die n-leitende Semiconductor layer n- or p-doped. The doping region is formed on the side surface at least in the region of the active region. That is, on the side surface of the LED chip, the doping region is formed in the region of the active region. In this case, it is possible that the doping region also extends over other layers of the light-emitting diode chip, for example the n-conducting one
Halbleiterschicht und die p-leitende Halbleiterschicht entlang der Seitenfläche erstreckt. Dass der Dotierbereich an der Seitenfläche ausgebildet ist, heißt ferner, dass ein Zentralbereich des Leuchtdiodenchips, der von der Semiconductor layer and the p-type semiconductor layer along the side surface extends. The fact that the doping region is formed on the side surface also means that a central region of the light-emitting diode chip, which differs from the light-emitting diode chip
Seitenfläche entfernt ist, frei oder im Wesentlichen frei von dem Dotierstoff des Dotierbereichs ist. Mit anderen Worten ist lokal an der Seitenfläche der Dotierbereich ausgebildet, dabei zumindest im Bereich des aktiven Bereichs. Der Side surface is removed, free or substantially free of the dopant of the doping region. In other words, the doping region is formed locally on the side surface, at least in the area of the active area. Of the
Dotierstoff wandelt zum Beispiel einen n-leitenden Bereich im Bereich der Seitenfläche zum Beispiel am und/oder um den aktiven Bereich in einen p-leitenden Bereich um. Das heißt, der Dotierstoff überkompensiert die vorhandene n-Dotierung. Umgekehrt ist eine solche Umdotierung auch von p-leitenden Bereichen zu n-leitenden Bereichen möglich. Der eigentliche Strahlungserzeugende Bereich ist dadurch von den Dopant, for example, converts an n-type region in the region of the side surface, for example, at and / or around the active region into a p-type region. That is, the dopant overcompensates for the existing n-type doping. Conversely, such a redeposition is also possible from p-type regions to n-type regions. The actual radiation-generating area is characterized by the
Seitenflächen in das Innere des Leuchtdiodenchips verlegt. Der Diffusionsbereich führt also dazu, dass ein pn-Übergang in ein Material mit höherer Bandlücke verschoben ist. Side surfaces laid in the interior of the LED chip. The diffusion region thus results in a pn junction being shifted into a material with a higher bandgap.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Leuchtdiodenchips ist ein n-leitender und/oder ein p-leitender Bereich im In accordance with at least one embodiment of the light-emitting diode chip, an n-conducting and / or a p-conducting region is in
Bereich der Seitenfläche zum Beispiel am und/oder um den aktiven Bereich neutralisiert. Dazu wird der jeweilige Area of the side surface, for example, at and / or neutralized by the active area. This is the respective
Dotierstoff beispielsweise mittels Wasserstoff neutralisiert, so dass der derart behandelte n-leitende und/oder p-leitende Bereich zu einem intrinsisch leitenden Halbleiterbereich wird. Mit anderen Worten umfasst der Leuchtdiodenchip dann einen neutralisierten Bereich, der an der Seitenfläche zumindest im Bereich des aktiven Bereichs ausgebildet ist. For example, dopant is neutralized by means of hydrogen, so that the thus treated n-type and / or p-type region becomes an intrinsically conductive semiconductor region. In other words, the light-emitting diode chip then comprises a neutralized region, which is formed on the side surface at least in the region of the active region.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Leuchtdiodenchips umfasst der Leuchtdiodenchip eine n-leitende In accordance with at least one embodiment of the light-emitting diode chip, the light-emitting diode chip comprises an n-conducting
Halbleiterschicht, eine p-leitende Halbleiterschicht und einen aktiven Bereich, der zwischen der n-leitenden  Semiconductor layer, a p-type semiconductor layer and an active region, which is between the n-type
Halbleiterschicht und der p-leitenden Halbleiterschicht angeordnet ist. Ferner umfasst der Leuchtdiodenchip eine Seitenfläche, welche die n-leitende Halbleiterschicht, die p- leitende Halbleiterschicht und den aktiven Bereich in einer lateralen Richtung begrenzt und einen Dotierbereich, in dem ein Dotierstoff in ein Halbleitermaterial des Leuchtdiodenchips eingebracht ist und/oder einen neutralisierten Bereich. Dabei ist der Dotierbereich und/oder der neutralisierte Bereich an der Seitenfläche zumindest im Bereich des aktiven Bereichs ausgebildet. Der Semiconductor layer and the p-type semiconductor layer is arranged. Further, the light emitting diode chip includes a side surface defining the n-type semiconductor layer, the p-type semiconductor layer and the active region in a lateral direction, and a doping region in which a dopant is formed into a semiconductor material of the Light-emitting diode chips is introduced and / or a neutralized area. In this case, the doping region and / or the neutralized region is formed on the side surface at least in the region of the active region. Of the
Leuchtdiodenchip ist im Betrieb zur Abstrahlung von LED chip is in operation for the radiation of
inkohärenter elektromagnetischer Strahlung vorgesehen, das heißt im Betrieb des Leuchtdiodenchips strahlt dieser provided incoherent electromagnetic radiation, that is, during operation of the LED chip this radiates
inkohärente elektromagnetische Strahlung ab. Der incoherent electromagnetic radiation. Of the
Dotierbereich und/oder neutralisierte Bereich kann an allen Seitenflächen des Leuchtdiodenchips ausgebildet sein. Doping region and / or neutralized region may be formed on all side surfaces of the LED chip.
Der hier beschriebene Leuchtdiodenchip beruht dabei unter anderem auf folgendem Prinzip: Im Bereich der Seitenfläche wird der aktive Bereich zum Beispiel durch Eindiffusion eines geeigneten Dotierstoffes in einen Halbleiter vom gleichenThe light-emitting diode chip described here is based, inter alia, on the following principle: In the region of the side surface, the active region is, for example, by diffusion of a suitable dopant into a semiconductor of the same
Leitungstyp umgewandelt. Das heißt, die ursprüngliche n- oder p-Dotierung wird durch den zusätzlichen Dotierstoff Converted line type. That is, the original n- or p-type dopant is replaced by the additional dopant
überkompensiert. Beispielsweise aus einem ursprünglich n- dotierten Bereich wird ein schwach p-dotierter Bereich. Der eigentliche aktive Bereich, der zur Strahlungserzeugung vorgesehen ist, wird mittels des Dotierbereichs in das Innere des Leuchtdiodenchips, weg von der Seitenfläche verlagert. overcompensated. For example, from an originally n-doped region becomes a weakly p-doped region. The actual active region, which is provided for generating radiation, is displaced away from the side surface by means of the doping region into the interior of the light-emitting diode chip.
Alternativ oder zusätzlich kann eine wie oben beschriebene Neutralisierung an der Seitenfläche erfolgen. Alternatively or additionally, a neutralization on the side surface as described above can take place.
Insgesamt fällt an der Seitenfläche kaum oder keine Spannung mehr ab, so dass ein weiterer Kurzschlusspfad wie Overall, little or no voltage drops on the side surface, so that another short circuit path like
beispielsweise die oben angesprochene Schlacke keinen For example, the above-mentioned slag no
Einfluss auf das elektrische und optische Verhalten des Influence on the electrical and optical behavior of the
Leuchtdiodenchips hat. Es ist daher nicht notwendig, eine zusätzliche Schicht zur elektrischen Isolation an der  Has LED chips. It is therefore not necessary to provide an additional layer for electrical insulation at the
Seitenfläche des Leuchtdiodenchips aufzubringen. Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Leuchtdiodenchips sind der Dotierbereich und/oder der neutralisierte Bereich an der gesamten Seitenfläche des Leuchtdiodenchips ausgebildet. Das heißt, der Dotierbereich und/oder der neutralisierteApply side surface of the LED chip. In accordance with at least one embodiment of the light-emitting diode chip, the doping region and / or the neutralized region are formed on the entire side surface of the light-emitting diode chip. That is, the doping region and / or the neutralized
Bereich erstrecken sich über das gesamte Halbleitermaterial des Leuchtdiodenchips an dessen Seitenflächen, vorzugsweise an allen Seitenflächen des Leuchtdiodenchips. Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Leuchtdiodenchips weisen der Dotierbereich und/oder der neutralisierte Bereich von der Seitenfläche in den Leuchtdiodenchip hinein gemessen eine Dicke von wenigstens 10 nm und höchstens 100 ym auf. Durch die Mindestdicke ist ein ausreichender Schutz der Range extend over the entire semiconductor material of the LED chip on the side surfaces, preferably on all side surfaces of the LED chip. In accordance with at least one embodiment of the light-emitting diode chip, the doping region and / or the neutralized region measured from the side surface into the light-emitting diode chip have a thickness of at least 10 nm and at most 100 ym. Due to the minimum thickness is sufficient protection of
Seitenfläche sichergestellt. Die Eindringtiefe des Side surface ensured. The penetration depth of the
Dotierbereichs und/oder des neutralisierten Bereichs ist vorzugsweise begrenzt, so dass im Inneren des Halbleiterchips genügend Raum zur Ausbildung des optisch aktiven Bereichs zur Verfügung steht. Die im Halbleitermaterial des  Doping region and / or the neutralized region is preferably limited, so that in the interior of the semiconductor chip enough space for forming the optically active region is available. The in the semiconductor material of
Leuchtdiodenchips angeordnete Grenze beispielsweise des Luminaire chips arranged limit example of
Dotierbereichs wird dort angenommen, wo eine Konzentration des Dotierstoffes, mit dem der Dotierbereich gebildet ist, auf 1/e seiner maximalen Konzentration im Halbleitermaterial des Leuchtdiodenchips abgefallen ist. Entsprechendes gilt beispielsweise für den Wasserstoffeintrag im neutralisierten Bereich .  Doping region is assumed where a concentration of the dopant, with which the doping region is formed, has dropped to 1 / e of its maximum concentration in the semiconductor material of the LED chip. The same applies, for example, to the introduction of hydrogen in the neutralized region.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Leuchtdiodenchips basieren der aktive Bereich und vorzugsweise auch die n- leitende und die p-leitende Schicht auf einem Nitrid- Verbindungshalbleitermaterial. "Auf einem Nitrid- Verbindungshalbleitermaterial basierend" bedeutet in diesem Zusammenhang, dass der aktive Bereich und gegebenenfalls die genannten Halbleiterschichten oder zumindest Teile davon ein Nitrid-Verbindungshalbleitermaterial, vorzugsweise AlnGamIn]__ n_mN aufweist oder aus diesem besteht, wobei 0 ^ n < 1, O ^ m < 1 und n + m < 1. Dabei muss dieses Material nicht zwingend eine mathematisch exakte Zusammensetzung nach obiger Formel aufweisen. Vielmehr umfasst das Material einen oder mehrere Dotierstoffe, die beispielsweise für die n- beziehungsweise p-Leitfähigkeit der genannten Schichten sorgen. Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Leuchtdiodenchips basieren der aktive Bereich und vorzugsweise auch die n- leitende und die p-leitende Schicht auf einem Phosphid- Verbindungs-Halbleitermaterial . "Auf Phosphid-Verbindungs- Halbleitermaterial basierend" bedeutet in diesem According to at least one embodiment of the light-emitting diode chip, the active region and preferably also the n-conducting and the p-conducting layer are based on a nitride compound semiconductor material. "Based on a nitride compound semiconductor material" in this context means that the active region and optionally the said semiconductor layers, or at least parts thereof, comprise or consist of a nitride compound semiconductor material, preferably Al n Ga m In ] η n m , where 0 ^ n <1, O ^ m <1 and n + m <1 this material does not necessarily have a mathematically exact composition according to the above formula. Rather, the material comprises one or more dopants, which provide, for example, for the n- or p-conductivity of said layers. According to at least one embodiment of the light-emitting diode chip, the active region and preferably also the n-conducting and the p-conducting layer are based on a phosphide compound semiconductor material. "Based on phosphide compound semiconductor material" means in this
Zusammenhang, dass der aktive Bereich und gegebenenfalls die genannten Halbleiterschichten oder zumindest ein Teil davon, AlnGamIn]__n_mP oder AsnGamIn]__n_mP umfasst, wobei 0 -S n < 1, 0 < m < 1 und n+m < 1. Dabei muss dieses Material nicht zwingend eine mathematisch exakte Zusammensetzung nach obiger Formel aufweisen. Vielmehr kann es ein oder mehrere Context that the active region and optionally the said semiconductor layers or at least a part thereof, Al n Ga m In ] __ n _ m P or As n Ga m In ] __ n _ m P, wherein 0 -S n <1, 0 <m <1 and n + m <1. This material does not necessarily have to have a mathematically exact composition according to the above formula. Rather, it can be one or more
Dotierstoffe sowie zusätzliche Bestandteile aufweisen, die beispielsweise für die n- beziehungsweise p-Leitfähigkeit der genannten Schichten sorgen. Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Leuchtdiodenchips basieren der aktive Bereich und vorzugsweise auch die n- leitende und die p-leitende Schicht auf einem Arsenid- Verbindungshalbleitermaterial . "Auf einem Arsenid - Verbindungshalbleitermaterial basierend" bedeutet in diesem Zusammenhang, dass der aktive Bereich und gegebenenfalls die genannten Halbleiterschichten oder zumindest Teile davon ein Arsenid-Verbindungshalbleitermaterial , vorzugsweise  Have dopants and additional components that provide, for example, for the n- or p-conductivity of said layers. In accordance with at least one embodiment of the light-emitting diode chip, the active region and preferably also the n-conducting and the p-conducting layer are based on an arsenide compound semiconductor material. "Based on an arsenide compound semiconductor material" in this context means that the active region and optionally the said semiconductor layers or at least parts thereof are an arsenide compound semiconductor material, preferably
AlnGamIn]__n_mAs aufweist oder aus diesem besteht, wobei 0 -S n < 1, 0 -S m < 1 und n + m < 1. Dabei muss dieses Material nicht zwingend eine mathematisch exakte Zusammensetzung nach obiger Formel aufweisen. Vielmehr umfasst das Material einen oder mehrere Dotierstoffe, die beispielsweise für die n- beziehungsweise p-Leitfähigkeit der genannten Schichten sorgen . Al n Ga m In ] __ n _ m As has or consists of O, where 0 -S n <1, 0 -S m <1 and n + m <1. This material does not necessarily have to have a mathematically exact composition according to the above formula. Rather, the material comprises one or more dopants, which provide, for example, for the n- or p-conductivity of said layers.
Bevorzugt ist der Dotierstoff zur Bildung des Dotierbereichs dabei Zink oder Magnesium. The dopant for forming the doping region is preferably zinc or magnesium.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Leuchtdiodenchips ist die Seitenfläche zumindest im Bereich des aktiven In accordance with at least one embodiment of the light-emitting diode chip, the side surface is at least in the region of the active one
Bereichs frei von einer weiteren Passivierungsschicht . Das heißt, aufgrund der Tatsache, dass der Dotierbereich und/oder der neutralisierte Bereich zu einer elektrischen Passivierung der Seitenfläche beitragen, kann zumindest im Bereich des aktiven Bereichs an der Seitenfläche auf das Aufbringen eines weiteren isolierenden Materials wie beispielsweise Area free from another passivation layer. That is, due to the fact that the doping region and / or the neutralized region contribute to an electrical passivation of the side surface, at least in the region of the active region on the side surface can be applied to the application of a further insulating material such as
Siliziumdioxid oder Siliziumnitrid verzichtet werden. Silicon dioxide or silicon nitride are dispensed with.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Leuchtdiodenchips ist zusätzlich zum Dotierbereich eine weitere In accordance with at least one embodiment of the light-emitting diode chip, a further one is in addition to the doping region
Passivierungsschicht aufgebracht. Damit zeichnet sich der Leuchtdiodenchip durch ein besonders gutes elektrisches Applied passivation layer. Thus, the light-emitting diode chip is characterized by a particularly good electrical
Verhalten aus, da von der weiteren Passivierungsschicht überdeckte Rückstände eines Vereinzelungsprozesses aufgrund des Vorhandenseins des Dotierbereichs nicht zu einer Behavior, because of the further passivation layer covered residues of a dicing process due to the presence of the doping not to a
Kleinstromschwäche des Leuchtdiodenchips führen können. Small current weakness of the LED chip can lead.
Ferner kann sich eine solche weitere Passivierungsschicht auch als mechanischer und chemischer Schutz der Furthermore, such a further passivation layer can also be used as mechanical and chemical protection of the
Leuchtdiodenchips als vorteilhaft erweisen. Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Leuchtdiodenchips verläuft die Seitenfläche quer zu einer Wachstumsrichtung der n-leitenden Halbleiterschicht und der p-leitenden LED chips prove to be advantageous. According to at least one embodiment of the light-emitting diode chip, the side surface extends transversely to a growth direction of the n-type semiconductor layer and the p-type
Halbleiterschicht. Beispielsweise verläuft die Seitenfläche in einem Winkel < 90°, bevorzugt < 50° zu einem Träger, auf dem die genannten Halbleiterschichten angeordnet sind. Semiconductor layer. For example, the side surface extends at an angle <90 °, preferably <50 ° to a carrier on which said semiconductor layers are arranged.
Es wird weiter ein Verfahren zur Herstellung eines It will continue a process for producing a
Leuchtdiodenchips angegeben. Mittels des Verfahrens kann insbesondere ein hier beschriebener Leuchtdiodenchip LED chips specified. By means of the method, in particular, a light-emitting diode chip described here
hergestellt werden. Das heißt, die für den Leuchtdiodenchip offenbarten Merkmale sind auch für das Verfahren offenbart und umgekehrt. Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens wird bei dem Verfahren zunächst ein Aufwachssubstrat bereitgestellt. Auf das Aufwachssubstrat werden vorzugsweise in direkter Abfolge die n-leitende Halbleiterschicht, der aktive Bereich und die p-leitende Halbleiterschicht abgeschieden. Zwischen den genannten Schichten und dem Aufwachssubstrat können dabei eine oder mehrere weitere Schichten, wie beispielsweise getting produced. That is, the features disclosed for the LED chip are also disclosed for the method, and vice versa. According to at least one embodiment of the method, a growth substrate is first provided in the method. The n-type semiconductor layer, the active region and the p-type semiconductor layer are preferably deposited in direct succession on the growth substrate. In this case, one or more further layers, such as, for example, can be provided between the layers mentioned and the growth substrate
Pufferschichten angeordnet sein. Buffer layers may be arranged.
In einem nachfolgenden Verfahrensschritt wird eine Vielzahl von Diffusionsbereichen und/oder neutralisierten Bereichen im aktiven Bereich ausgebildet. Die Diffusionsbereiche werden vorzugsweise durch lokales Einbringen des Dotierstoffes über selektive Eindiffusion des Dotierstoffes erzeugt. Der In a subsequent method step, a multiplicity of diffusion regions and / or neutralized regions is formed in the active region. The diffusion regions are preferably generated by local introduction of the dopant via selective diffusion of the dopant. Of the
Dotierstoff kann dabei beispielsweise von einer dem Dopant can, for example, of a
Aufwachssubstrat abgewandten Seite des aktiven Bereichs, beispielsweise von der dem Aufwachssubstrat abgewandten Seite der p-leitenden Halbleiterschicht aus in den aktiven Bereich eingebracht werden. Die selektive Eindiffusion kann beispielsweise durch die Definition einer Maske oder die Verwendung einer strukturierten Diffusionsquelle erfolgen. Die neutralisierten Bereiche können zum Beispiel durch Ionen- Implantation von Wasserstoffionen erzeugt werden. On the growth substrate side facing away from the active region, for example, be introduced from the growth substrate on the side facing away from the p-type semiconductor layer in the active region. The selective diffusion can for example, by the definition of a mask or the use of a structured diffusion source. The neutralized regions can be generated, for example, by ion implantation of hydrogen ions.
In einem nachfolgenden Verfahrensschritt wird durch eine Vielzahl, vorzugweise durch alle Diffusionsbereiche und/oder neutralisierten Bereiche, vereinzelt, wobei Seitenflächen der herzustellenden Leuchtdiodenchips erzeugt werden, bei denen der Dotierbereich und/oder der neutralisierte Bereich an einer der Seitenflächen zumindest im Bereich des aktiven Bereichs ausgebildet sind. Mit anderen Worten werden der Dotierbereich und/oder der neutralisierte Bereich des In a subsequent method step, a plurality, preferably through all diffusion regions and / or neutralized regions, are isolated, whereby side surfaces of the LED chips to be produced are produced, in which the doping region and / or the neutralized region are formed on one of the side surfaces at least in the region of the active region are. In other words, the doping region and / or the neutralized region of the
Leuchtdiodenchips durch Vereinzeln durch den LED chips by separating by the
Diffusionsbereich und/oder den neutralisierten Bereich hindurch hergestellt. Diffusion area and / or the neutralized area made therethrough.
Bevorzugt erfolgt das Ausbilden der Diffusionsbereiche und/oder der neutralisierten Bereiche im aktiven Bereich beim hier beschriebenen Verfahren vor dem Aufbringen The formation of the diffusion regions and / or the neutralized regions in the active region preferably takes place in the method described here before application
temperaturempfindlicher Materialien wie beispielweise temperature sensitive materials such as
Metalle. Das heißt, die Diffusion erfolgt insbesondere vor dem Ausbilden von metallischen Kontakten und/oder Metals. That is, the diffusion takes place in particular before the formation of metallic contacts and / or
metallischen Spiegeln des Leuchtdiodenchips. Dadurch kann die Diffusion des Dotierbereichs in das Halbleitermaterial hinein durch eine relativ starke Temperaturerhöhung, zum Beispiel auf Temperaturen > 280 °C unterstützt werden. metallic mirrors of the LED chip. As a result, the diffusion of the doping region into the semiconductor material can be assisted by a relatively high temperature increase, for example to temperatures> 280 ° C.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens In accordance with at least one embodiment of the method
erstreckt sich der Diffusionsbereich und damit der mittels des Diffusionsbereichs hergestellte Dotierbereich und/oder der neutralisierte Bereich durch die n-leitende The diffusion region and thus the doping region produced by means of the diffusion region and / or the neutralized region extend through the n-conducting region
Halbleiterschicht, den aktiver Bereich und die p-leitende Halbleiterschicht hindurch. Das heißt, an sämtlichen das Halbleitermaterial des Leuchtdiodenchips nach der Semiconductor layer, the active region and the p-type Semiconductor layer through. That is, at all of the semiconductor material of the LED chip after the
Fertigstellung des Leuchtdiodenchips lateral begrenzenden Seitenflächen ist der Dotierbereich vollflächig ausgebildet und erstreckt sich über die gesamte Seitenfläche. Completion of the LED chip laterally limiting side surfaces of the doping region is formed over the entire surface and extends over the entire side surface.
Alternativ zum beschriebenen Herstellungsverfahren ist es auch möglich, den Dotierstoff lokal über die Seitenflächen des Leuchtdiodenchips, das heißt nach einem Vereinzeln des Leuchtdiodenchips einzubringen. In diesem Fall muss nicht durch die Diffusionsbereiche hindurch vereinzelt werden. As an alternative to the described production method, it is also possible to introduce the dopant locally over the side surfaces of the light-emitting diode chip, that is to say after a singling of the light-emitting diode chip. In this case, it is not necessary to separate through the diffusion regions.
Im Folgenden werden der hier beschriebene Leuchtdiodenchip und das hier beschriebene Verfahren anhand von In the following, the light-emitting diode chip described here and the method described here are described with reference to FIG
Ausführungsbeispielen und den dazugehörigen Figuren näher erläutert . Embodiments and the associated figures explained in more detail.
Die Figur 1 zeigt anhand einer schematischen FIG. 1 shows by way of a schematic
Schnittdarstellung ein Ausführungsbeispiel eines hier beschriebenen Leuchtdiodenchips.  Sectional view of an embodiment of a light-emitting diode chip described here.
Die Figuren 2A, 2B, 2C, 2D, 2E und 2F zeigen anhand FIGS. 2A, 2B, 2C, 2D, 2E and 2F show with reference to FIG
schematischer Schnittdarstellungen ein  schematic sectional views
Ausführungsbeispiel eines hier beschriebenen  Embodiment of a described here
Verfahrens.  Process.
Gleiche, gleichartige oder gleich wirkende Elemente sind in den Figuren mit denselben Bezugszeichen versehen. Die Figuren und die Größenverhältnisse der in den Figuren dargestellten Elemente untereinander sind nicht als maßstäblich zu The same, similar or equivalent elements are provided in the figures with the same reference numerals. The figures and the proportions of the elements shown in the figures with each other are not to scale
betrachten. Vielmehr können einzelne Elemente zur besseren Darstellbarkeit und/oder zum besseren Verständnis übertrieben groß dargestellt sein. Die schematische Schnittdarstellung der Figur 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines hier beschriebenen consider. Rather, individual elements may be exaggerated in size for better representability and / or better understanding. The schematic sectional view of Figure 1 shows an embodiment of a described here
Leuchtdiodenchips. Im Ausführungsbeispiel der Figur 1 umfasst der Leuchtdiodenchip einen Träger 5. Der Träger 5 ist  LED chip. In the embodiment of Figure 1, the LED chip comprises a carrier 5. The carrier 5 is
beispielsweise mit einem elektrisch leitenden Material gebildet. Der Träger 5 kann dabei zum Beispiel Germanium enthalten oder aus Germanium bestehen, Silizium enthalten oder aus Silizium bestehen sowie durch ein Metall gebildet und zum Beispiel galvanisch hergestellt sein. formed for example with an electrically conductive material. The carrier 5 may contain, for example, germanium or consist of germanium, contain silicon or consist of silicon and be formed by a metal and be prepared, for example, galvanically.
An der Oberseite des Trägers 5 ist eine Lotschicht 6 At the top of the carrier 5 is a solder layer. 6
angeordnet, die beispielsweise Gold enthalten kann. An der dem Träger 5 abgewandten Seite der Lotschicht 6 ist eine Spiegelschicht angeordnet, die beispielsweise Silber und/oder Aluminium enthält. Der Spiegelschicht 7 folgen an ihrer der Lotschicht 6 abgewandten Seite die Halbleiterschichten des Leuchtdiodenchips nach. Der Leuchtdiodenchip umfasst dabei eine p-leitende Halbleiterschicht 4, eine n-leitende arranged, which may contain gold, for example. On the side facing away from the carrier 5 of the solder layer 6, a mirror layer is arranged, which contains, for example, silver and / or aluminum. The mirror layer 7 is followed by the semiconductor layers of the LED chip on its side facing away from the solder layer 6. In this case, the light-emitting diode chip comprises a p-conducting semiconductor layer 4, an n-conducting one
Halbleiterschicht 3 sowie einen aktiven Bereich 2, der zwischen den beiden Halbleiterschichten angeordnet ist. Der aktive Bereich ist der Strahlungserzeugende Bereich des Leuchtdiodenchips. Beispielsweise wird im Betrieb des Semiconductor layer 3 and an active region 2, which is arranged between the two semiconductor layers. The active region is the radiation-generating region of the LED chip. For example, in the operation of the
Leuchtdiodenchips im aktiven Bereich elektromagnetische LED chips in the active electromagnetic field
Strahlung aus dem UV-Bereich, aus dem sichtbaren Radiation from the UV range, from the visible
Spektralbereich oder dem Infrarotbereich erzeugt. Spectral range or the infrared range generated.
In lateraler Richtung, das heißt beispielsweise parallel zur Oberseite des Trägers 5, an der die Halbleiterschichten des Leuchtdiodenchips angeordnet sind, sind die In the lateral direction, that is, for example, parallel to the upper side of the carrier 5, on which the semiconductor layers of the LED chip are arranged, the
Halbleiterschichten 2, 3, 4 von Seitenflächen 14 begrenzt. Vorliegend verlaufen die Seitenflächen 14 in einem Winkel < 90° zur Trägeroberseite. An den Seitenflächen 14 ist ein Dotierbereich 1 ausgebildet, in dem ein Dotierstoff in das Halbleitermaterial des Semiconductor layers 2, 3, 4 bounded by side surfaces 14. In the present case, the side surfaces 14 extend at an angle <90 ° to the carrier top. On the side surfaces 14, a doping region 1 is formed, in which a dopant in the semiconductor material of
Leuchtdiodenchips eingebracht ist. Bei dem Dotierstoff handelt es sich beispielsweise um Zink, die Light-emitting diode chips is introduced. The dopant is, for example, zinc, which
Halbleiterschichten 2, 3, 4 des Leuchtdiodenchips basieren beispielsweise auf einem Nitrid- Verbindungshalbleitermaterial . Der Dotierbereich ist an der Seitenfläche im Bereich des aktiven Bereichs 2 ausgebildet und erstreckt sich vorliegend über die gesamte Seitenfläche 14, das heißt auch über die n- leitende Halbleiterschicht 3 und die p-leitende  Semiconductor layers 2, 3, 4 of the light-emitting diode chip are based, for example, on a nitride compound semiconductor material. The doping region is formed on the side surface in the region of the active region 2 and in the present case extends over the entire side surface 14, that is to say also over the n-conducting semiconductor layer 3 and the p-conducting one
Halbleiterschicht 4. Im Dotierbereich 1 ist die Bandlücke des Halbleitermaterials der Halbleiterschichten des In the doping region 1, the band gap of the semiconductor material of the semiconductor layers of
Leuchtdiodenchips größer als im aktiven Bereich außerhalb des Dotierbereichs 1. Die Eindringtiefe des den Dotierbereich bildenden Dotierstoffes, das heißt die Dicke des  Light-emitting diode chips larger than in the active region outside the doping region 1. The penetration depth of the dopant forming the doping region, that is to say the thickness of the dopant
Dotierbereichs 1 von der Seitenfläche 14 aus gerechnet beträgt dabei beispielsweise maximal 100 ym. Calculated Dotierbereichs 1 from the side surface 14 is, for example, a maximum of 100 ym.
Der Dotierbereich 1 bildet eine elektrische Passivierung an der Seitenfläche 14, die das Kleinstromverhalten des The doping region 1 forms an electrical passivation on the side surface 14, which determines the small current behavior of the
Leuchtdiodenchips gegenüber einem Leuchtdiodenchip ohne LED chips compared to a light-emitting diode chip without
Dotierbereich 1 an den Seitenflächen 14 verbessert. Doping 1 on the side surfaces 14 improved.
Zum Beispiel alternativ zum Dotierbereich 1 kann ein For example, as an alternative to the doping region 1, a
neutralisierter Bereich 1 wie oben beschrieben Verwendung finden . neutralized area 1 as described above find use.
Zusätzlich zur elektrischen Passivierung durch den In addition to the electrical passivation by the
Dotierbereich 1 sind die freiliegenden Außenflächen des Doping region 1 are the exposed outer surfaces of the
Leuchtdiodenchips abgesehen von dem Bereich, der durch die n- Elektrode 9 bedeckt ist, mit einer Passivierungsschicht 8 überzogen, die beispielsweise aus Siliziumnitrid besteht. Die Passivierungsschicht 8 überdeckt und kapselt dabei auch die Spiegelschicht 7 an ihren Seitenflächen ab. LED chips except for the area defined by the n- Electrode 9 is covered with a passivation layer 8, which consists for example of silicon nitride. The passivation layer 8 also covers and encapsulates the mirror layer 7 on its side surfaces.
Aufgrund des hier beschriebenen Dotierbereichs ist es jedoch möglich, auf die Passivierungsschicht 8 zumindest im Bereich des aktiven Bereichs zu verzichten (siehe dazu auch die Figur 2F, die ein weiteres Ausführungsbeispiel eines hier Due to the doping region described here, however, it is possible to dispense with the passivation layer 8 at least in the region of the active region (see also FIG. 2F, which shows a further exemplary embodiment of one here
beschriebenen Leuchtdiodenchips in der Schnittdarstellung zeigt, der frei von einer weiteren Passivierungsschicht 8 ist) . in the sectional view, which is free of a further passivation layer 8).
In Verbindung mit der den schematischen Schnittdarstellungen der Figuren 2A bis 2F ist ein Ausführungsbeispiel eines hier beschriebenen Verfahrens zur Herstellung eines hier In conjunction with the schematic sectional views of Figures 2A to 2F is an embodiment of a method described here for producing a here
beschriebenen Leuchtdiodenchips näher erläutert. Im ersten Verfahrensschritt (Figur 2A) wird ein Aufwachssubstrat 10 bereitgestellt, das beispielsweise mit Saphir gebildet ist oder aus Saphir besteht. Alternativ kann das Aufwachssubstrat 10 zum Beispiel auch mit SiC oder GaAs gebildet sein. described light-emitting diode chips explained in more detail. In the first method step (FIG. 2A), a growth substrate 10 is provided which is formed, for example, with sapphire or consists of sapphire. Alternatively, the growth substrate 10 may be formed with SiC or GaAs, for example.
Auf eine Aufwachsoberfläche des Aufwachssubstrats 10 werden nachfolgend die n-leitende Halbleiterschicht 3, der aktive Bereich 2 sowie die p-leitende Halbleiterschicht 4 On a growth surface of the growth substrate 10, the n-type semiconductor layer 3, the active region 2, and the p-type semiconductor layer 4 are subsequently formed
epitaktisch abgeschieden, siehe dazu die Figur 2B. epitaxially deposited, see FIG. 2B.
Wie in Verbindung mit der Figur 2C beschrieben, wird As described in connection with FIG. 2C
nachfolgend eine Maske 12 an der dem Aufwachssubstrat 10 abgewandten Seite der p-leitenden Halbleiterschicht 4 strukturiert. In die von der Maske unbedeckten Bereiche wird ein Dotierstoff zur Ausbildung der Diffusionsbereiche 11 eindiffundiert. In diesem Verfahrensstadium umfasst die Halbleiterscheibe mit den genannten Halbleiterschichten noch kein temperaturempfindliches Material, wie beispielsweise ein Kontaktmetall oder ein Spiegelmetall. Die Halbleiterschichten können daher zur Unterstützung der Eindiffusion des Subsequently, a mask 12 is structured on the side of the p-type semiconductor layer 4 facing away from the growth substrate 10. In the uncovered areas of the mask, a dopant to form the diffusion regions 11 is diffused. At this stage of the procedure, the Semiconductor wafer with said semiconductor layers is not yet a temperature-sensitive material, such as a contact metal or a mirror metal. The semiconductor layers can therefore be used to assist the diffusion of the
Dotierstoffes stark erhitzt werden. Dabei ist es möglich, dass der Dotierstoff nicht nur in die Halbleiterschichten 2, 3, 4 eindiffundiert, sondern bis in das Aufwachssubstrat 10 gelangt . In einem nachfolgenden Verfahrensschritt werden die Dopant be heated strongly. It is possible that the dopant not only diffuses into the semiconductor layers 2, 3, 4, but also reaches the growth substrate 10. In a subsequent process step, the
Halbleiterschichten 2, 3, 4 an ihrer dem Aufwachssubstrat 10 abgewandten Seite mittels einer Lotschicht 6 (eine  Semiconductor layers 2, 3, 4 on its side facing away from the growth substrate 10 by means of a solder layer 6 (a
Spiegelschicht 7 kann optional vorhanden sein) auf einem Träger 5 befestigt, zum Beispiel gelötet. Anschließend wird das Aufwachssubstrat 10 nasschemisch oder mittels eines Laserabtrennverfahrens entfernt (Figur 2D) . Mirror layer 7 may optionally be present) mounted on a support 5, for example, soldered. Subsequently, the growth substrate 10 is removed wet-chemically or by means of a laser separation process (FIG. 2D).
Anhand der Figur 2E ist gezeigt, dass ein Vereinzeln durch die Diffusionsbereiche 11 entlang der Trennlinien 13 With reference to FIG. 2E, it is shown that a singulation through the diffusion regions 11 along the parting lines 13
beispielsweise mittels eines Lasertrennverfahrens erfolgt. Dabei eventuell sich an den Seitenflächen 14 ablagernde For example, by means of a laser separation process. It may be depositing on the side surfaces 14
Schlacke führt nicht zu einer Verschlechterung des Slag does not lead to a deterioration of the
Kleinstromverhaltens des Leuchtdiodenchips, da diese auf den elektrisch isolierend wirkenden Dotierbereichen 1, die durch das Vereinzeln erzeugt werden, abgelagert wird. Small current behavior of the LED chip, since it is deposited on the electrically insulating doping regions 1, which are generated by the singulation.
In einem weiteren Verfahrensschritt, siehe beispielsweise Figur 2F, kann eine n-Elektrode auf der dem Träger 5 In a further method step, see, for example, FIG. 2F, an n-electrode can be mounted on the carrier 5
abgewandten Seite der n-leitenden Halbleiterschicht 3 aufgebracht werden. Dies kann auch vor dem Vereinzeln remote side of the n-type semiconductor layer 3 are applied. This can also be done before singulating
erfolgen . Zum Beispiel alternativ zum Dotierbereich 1 kann ein respectively . For example, as an alternative to the doping region 1, a
neutralisierter Bereich 1 wie oben beschrieben Verwendung finden, indem - zum Beispiel durch Implantation von neutralized area 1 as described above by, for example, by implantation of
Wasserstoffionen - neutralisierte Bereiche 11 erzeugt werden. Hydrogen ion neutralized regions 11 are generated.
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 The invention is not limited by the description based on the embodiments of these. Rather, the invention encompasses every new feature as well as every combination of features, which in particular includes any combination of features in the patent claims, even if this feature or combination itself is not explicitly described in the claims
Patentansprüchen oder Ausführungsbeispielen angegeben ist. Claims or embodiments is given.
Diese Patentanmeldung beansprucht die Priorität der deutschen Patentanmeldung 102010026518.7, deren Offenbarungsgehalt hiermit durch Rückbezug aufgenommen wird. This patent application claims the priority of German Patent Application 102010026518.7, the disclosure of which is hereby incorporated by reference.

Claims

Patentansprüche claims
1. Leuchtdiodenchip mit 1. LED chip with
- einer n-leitenden Halbleiterschicht (3) ,  an n-type semiconductor layer (3),
- einer p-leitenden Halbleiterschicht (4), a p-type semiconductor layer (4),
- einem aktiven Bereich (2) zwischen der n-leitenden  an active region (2) between the n-type
Halbleiterschicht (3) und der p-leitenden Halbeiterschicht (4) , Semiconductor layer (3) and the p-type semiconductor layer (4),
- einer Seitenfläche (14), welche die n-leitende  - A side surface (14), which is the n-conducting
Halbleiterschicht (3), die p-leitende Halbleiterschicht (4), und den aktiven Bereich (2) in einer lateralen Richtung begrenzt, und Semiconductor layer (3), the p-type semiconductor layer (4), and the active region (2) bounded in a lateral direction, and
- einem Dotierbereich (1), in dem ein Dotierstoff in ein Halbleitermaterial des Leuchtdiodenchips eingebracht ist, und/oder  - A doping region (1), in which a dopant is introduced into a semiconductor material of the LED chip, and / or
- einem neutralisierten Bereich (1), wobei  - a neutralized area (1), where
- der Dotierbereich (1) und/oder der neutralisierte Bereich (1) an der Seitenfläche (14) zumindest im Bereich des aktiven Bereichs ausgebildet ist, und  - The doping region (1) and / or the neutralized region (1) on the side surface (14) is formed at least in the region of the active region, and
- der Leuchtdiodenchip im Betrieb zur Abstrahlung von - The LED chip in operation for the radiation of
inkohärenter elektromagnetischer Strahlung vorgesehen ist. incoherent electromagnetic radiation is provided.
2. Leuchtdiodenchip gemäß dem vorherigen Anspruch, 2. LED chip according to the previous claim,
bei dem der Dotierbereich (1) und/oder der neutralisierte Bereich (1) eine elektrische Passivierung an der Seitenfläche (14) bildet und/oder die elektrische Leitfähigkeit an der Seitenfläche reduziert. wherein the doping region (1) and / or the neutralized region (1) forms an electrical passivation on the side surface (14) and / or reduces the electrical conductivity at the side surface.
3. Leuchtdiodenchip gemäß einem der vorherigen Ansprüche, bei dem der Dotierbereich (1) und/oder der neutralisierte Bereich (1) an der gesamten Seitenfläche (14) ausgebildet ist . 3. Light-emitting diode chip according to one of the preceding claims, wherein the doping region (1) and / or the neutralized region (1) on the entire side surface (14) is formed.
4. Leuchtdiodenchip gemäß einem der vorherigen Ansprüche, bei dem der Dotierbereich (1) und/oder der neutralisierte Bereich (1) von der Seitenfläche (14) aus eine Dicke von wenigstens 10 nm und höchstens 100 ym aufweist. A light-emitting diode chip according to one of the preceding claims, wherein the doping region (1) and / or the neutralized region (1) has a thickness of at least 10 nm and at most 100 μm from the side surface (14).
5. Leuchtdiodenchip gemäß einem der vorherigen Ansprüche, bei dem der aktive Bereich (2) auf einem Nitrid- Verbindungshalbleitermaterial basiert und der Dotierstoff Zink oder Magnesium ist. 5. Light-emitting diode chip according to one of the preceding claims, wherein the active region (2) is based on a nitride compound semiconductor material and the dopant is zinc or magnesium.
6. Leuchtdiodenchip gemäß einem der vorherigen Ansprüche, bei dem die Seitenfläche (14) zumindest im Bereich des aktiven Bereichs (2) frei von einer weiteren 6. LED chip according to one of the preceding claims, wherein the side surface (14) at least in the region of the active region (2) free from another
Passivierungsschicht (8) ist. Passivation layer (8) is.
7. Leuchtdiodenchip gemäß einem der vorherigen Ansprüche, bei dem die Seitenfläche (14) quer zu einer Wachstumsrichtung der n-leitenden Halbleiterschicht (3) und der p-leitenden Halbleiterschicht (4) verläuft. 7. A light-emitting diode chip according to one of the preceding claims, wherein the side surface (14) transversely to a growth direction of the n-type semiconductor layer (3) and the p-type semiconductor layer (4).
8. Verfahren zur Herstellung eines Leuchtdiodenchips mit den folgenden Schritten: 8. Method for producing a light-emitting diode chip with the following steps:
- Bereitstellen eines Aufwachsubstrats (10),  Providing a growth substrate (10),
- Erzeugen einer n-leitenden Halbeiterschicht (3) , eines aktiven Bereichs (2) und einer p-leitenden Halbeiterschicht (4) auf dem Aufwachssubstrat (10),  Producing an n-type semiconductor layer (3), an active region (2) and a p-type semiconductor layer (4) on the growth substrate (10),
- Ausbilden einer Vielzahl von Diffusionsbereichen (11) und/oder einer Vielzahl von neutralisierten Bereichen (11) zumindest im aktiven Bereich (2),  Forming a plurality of diffusion regions (11) and / or a plurality of neutralized regions (11) at least in the active region (2),
- Vereinzeln durch eine Vielzahl der Diffusionsbereiche (11) und/oder der neutralisierte Bereich (11) hindurch zur - Singling through a plurality of the diffusion regions (11) and / or the neutralized area (11) through to
Erzeugung von Seitenflächen (14) von Leuchtdiodenchips, bei denen ein Dotierbereich (1) und/oder ein neutralisierter Bereich (1) an jeder der Seitenflächen (14) zumindest im Bereich des aktiven Bereichs ausgebildet ist, wobei Generation of side surfaces (14) of light-emitting diode chips, in which a doping region (1) and / or a neutralized Region (1) is formed on each of the side surfaces (14) at least in the region of the active region, wherein
- der Leuchtdiodenchip im Betrieb zur Abstrahlung von inkohärenter elektromagnetischer Strahlung vorgesehen ist. - The LED chip is provided in operation for the emission of incoherent electromagnetic radiation.
9. Verfahren gemäß dem vorherigen Anspruch, 9. Method according to the preceding claim,
wobei der Dotierstoff von einer dem Aufwachssubstrat wherein the dopant is from a growth substrate
abgewandten Seite des aktiven Bereichs (2) in den aktiven Bereich eingebracht wird. opposite side of the active region (2) is introduced into the active region.
10. Verfahren gemäß Anspruch 8 oder 9, 10. The method according to claim 8 or 9,
wobei sich der Diffusionsbereich und/oder der neutralisierte Bereich (1) durch die n-leitende Halbeiterschicht (3), den aktiven Bereich (2) und die p-leitende Halbleiterschicht (4) erstrecken. wherein the diffusion region and / or the neutralized region (1) extend through the n-type semiconductor layer (3), the active region (2) and the p-type semiconductor layer (4).
11. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 8 bis 10, 11. The method according to any one of claims 8 to 10,
wobei ein Leuchtdiodenchip gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7 hergestellt wird. wherein a light-emitting diode chip according to any one of claims 1 to 7 is produced.
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