光電子器件和用于制造光電子器件的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種光電子器件和一種用于制造光電子器件的方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0002] 要解決的任務(wù)在于，說(shuō)明一種光電子器件和一種用于制造光電子器件的方法，該 光電子器件具有改進(jìn)的穩(wěn)定性。
[0003] 根據(jù)一種實(shí)施方式，光電子器件包括載體、半導(dǎo)體層序列，該半導(dǎo)體層序列被設(shè)置 用于發(fā)射電磁一次輻射并且被布置在載體上。半導(dǎo)體層序列具有背向載體的輻射主側(cè)。光 電子器件具有連接層，該連接層直接地至少被施加在半導(dǎo)體層序列的輻射主側(cè)上。光電子 器件具有轉(zhuǎn)換元件，該轉(zhuǎn)換元件被設(shè)置用于發(fā)射電磁二次輻射并且直接被布置在連接層 上，其中轉(zhuǎn)換元件被成形為預(yù)制體。連接層具有至少一個(gè)無(wú)機(jī)的填充物，該填充物被嵌入在 基質(zhì)材料中，其中連接層以小于或等于2ym的層厚來(lái)成形。預(yù)制體借助連接層被固定在半 導(dǎo)體層序列上。連接層被設(shè)置成，使得電磁一次輻射的短波分量被濾出。
[0004] 根據(jù)光電子器件的至少一種實(shí)施方式，該光電子器件包括載體。載體例如可以是 印刷電路板（PCB)、陶瓷襯底、電路板或鋁板。
[0005] 根據(jù)至少一種實(shí)施方式，光電子器件包括半導(dǎo)體層序列。半導(dǎo)體層序列可以是半 導(dǎo)體芯片的組成部分。半導(dǎo)體層序列被布置在載體上。半導(dǎo)體層序列優(yōu)選地基于III/V化 合物半導(dǎo)體材料。半導(dǎo)體層序列中所使用的半導(dǎo)體材料是沒(méi)有限制的，而是所述半導(dǎo)體材 料至少部分地具有電致發(fā)光。半導(dǎo)體層序列例如可以包括元素的化合物，所述元素從銦、 鎵、鋁、氮、磷、砷、氧、硅、碳和其組合中選擇。但是也可以使用其他元素和添加物。具有有 源區(qū)域的層序列例如可以基于氮化物化合物半導(dǎo)體材料。"基于氮化物化合物半導(dǎo)體材料" 在本上下文中表示，半導(dǎo)體層序列或半導(dǎo)體層序列的至少一部分具有氮化物化合物半導(dǎo)體 材料、優(yōu)選地AlfajriinmN或由氮化物化合物半導(dǎo)體材料構(gòu)成，其中0<n<l，0<m<l 并且n+m< 1。在此，該材料不必強(qiáng)制地具有根據(jù)上面公式的數(shù)學(xué)上精確的組成。更確切地 說(shuō)，該材料例如可以具有一種或多種摻雜物以及附加的組成部分。上面的公式僅以簡(jiǎn)化的 表示說(shuō)明晶格的重要組成部分（Al、Ga、In、N)，即使所述組成部分可以部分地通過(guò)少量的其 他物質(zhì)代替和/或補(bǔ)充。
[0006] 半導(dǎo)體層序列例如可以具有通常的pn結(jié)、雙異質(zhì)結(jié)構(gòu)、單量子阱結(jié)構(gòu)（SQW結(jié)構(gòu)） 或多量子阱結(jié)構(gòu)（MQW結(jié)構(gòu))作為有源區(qū)域。半導(dǎo)體層序列除了有源區(qū)域之外還可以包括其 他功能層和功能區(qū)域、例如P或n摻雜的載流子傳輸層、即電子或空穴傳輸層、p或n摻雜 的抑制層或覆層、緩沖層和/或電極以及其組合。這樣的結(jié)構(gòu)一有源區(qū)域或其他功能層和 有關(guān)區(qū)域一對(duì)于專業(yè)人員特別是關(guān)于構(gòu)造、功能和結(jié)構(gòu)已知并且因此在此不詳細(xì)解釋。
[0007] 根據(jù)至少一種實(shí)施方式，半導(dǎo)體層序列具有粗糙部。特別是，粗糙部是半導(dǎo)體層序 列的輻射主側(cè)的部分。
[0008] 在半導(dǎo)體層序列的運(yùn)行中，在有源層中產(chǎn)生電磁一次福射。
[0009] 根據(jù)至少一種實(shí)施方式，電磁一次福射從UV和/或藍(lán)波范圍中選擇。電磁一次福 射的波長(zhǎng)優(yōu)選地位于lOOnm(包括lOOnm)至490nm之間的波長(zhǎng)中。特別是，波長(zhǎng)范圍位于 100至280nm之間和/或280至315nm之間和/或315至380nm之間。替代地或附加地，波 長(zhǎng)可以位于420 (包括420)至490nm之間，特別是440至480nm。
[0010] 根據(jù)至少一種實(shí)施方式，半導(dǎo)體層序列是發(fā)光二極管、簡(jiǎn)稱LED。
[0011] 根據(jù)至少一種實(shí)施方式，半導(dǎo)體層序列包括第一和第二電接線層。第一和第二電 接線層特別是兩者被布置在載體和連接層之間。第一和第二電接線層可以是電極、P接觸 部、n接觸部和/或金屬化層。第一和第二電接線層接觸半導(dǎo)體層序列。由此，在光電子器 件運(yùn)行中可以由半導(dǎo)體芯片發(fā)射電磁一次輻射。
[0012] 根據(jù)至少一種實(shí)施方式，半導(dǎo)體層序列包括輻射主側(cè)。輻射主側(cè)是背向載體的表 面。特別是，輻射主側(cè)垂直于光電子器件的半導(dǎo)體層序列的生長(zhǎng)方向來(lái)定向。
[0013] 根據(jù)至少一種實(shí)施方式，半導(dǎo)體層序列包括連接層。連接層可以直接被施加到半 導(dǎo)體層序列的輻射主側(cè)上。"直接"在該上下文中表示，連接層與半導(dǎo)體層序列的輻射主側(cè) 直接機(jī)械接觸和/或電接觸。在此，沒(méi)有其他層和/或元件被布置在連接層和半導(dǎo)體層序列 之間。連接層可以被設(shè)置用于濾出電磁一次輻射的短波分量。換句話說(shuō)，連接層部分地或 完全吸收電磁一次福射的短波組成部分。"短波的電磁一次福射"在該上下文中表不，電磁 一次福射具有l(wèi)OOnm至490nm、特別是315nm至380nm范圍中的波長(zhǎng)。電磁一次福射部分地 被吸收在該上下文中表示，連接層針對(duì)電磁一次輻射具有70%、特別是> 80%、例如85% 的透射。通過(guò)濾出電磁一次輻射的短波分量，可以保護(hù)后面布置在光路中的轉(zhuǎn)換元件的主 要材料以免破壞或分解并且因此減小轉(zhuǎn)換元件進(jìn)而整個(gè)光電子器件的老化。
[0014] 根據(jù)至少一種實(shí)施方式，連接層部分地或完全地至少被布置在半導(dǎo)體層序列的輻 射主側(cè)上。"部分地"表示，連接層選擇性地被布置到半導(dǎo)體層序列的輻射主側(cè)上，其中連接 層的選擇性的區(qū)域相互不直接接觸。"完全地"表示，形成均勻的連接層。特別是，均勻的連 接層具有均勻的層厚。
[0015] 根據(jù)至少一種實(shí)施方式，連接層具有小于或等于2ym的層厚。特別是，層厚為1 (包括1)至2ym。替代地，連接層具有50nm至800nm之間、特別是50至200nm、例如150nm 的層厚。
[0016] 根據(jù)至少一種實(shí)施方式，連接層具有無(wú)機(jī)的填充物。無(wú)機(jī)的填充物可以被設(shè)置用 于濾出電磁一次輻射的短波分量。在此可以完全或部分地實(shí)現(xiàn)電磁一次輻射的短波分量的 過(guò)濾或吸收。"電磁一次輻射的短波分量"表示，電磁一次輻射具有電磁一次輻射的UV或藍(lán) 色光譜范圍中的、例如l〇〇nm至490nm范圍中的、特別是315至380nm的波長(zhǎng)。由此可以減 小或排除連接層的基質(zhì)材料的和/或轉(zhuǎn)換元件的主要材料的退化。
[0017] 根據(jù)至少一種實(shí)施方式，無(wú)機(jī)的填充物是二氧化鈦（Ti02)或氧化鋅（ZnO)。二氧 化鈦和氧化鋅可以具有摻雜。
[0018] 根據(jù)至少一種實(shí)施方式，摻雜可以通過(guò)以下物質(zhì)實(shí)現(xiàn)，該物質(zhì)選自以下的組，該組 包括鈮（Nb)、鋁（A1)和銦（In)。
[0019] 無(wú)機(jī)的填充物中的摻雜物的份額可以位于0. 1和5質(zhì)量百分比之間、特別是0. 5 和2. 5質(zhì)量百分比之間、例如0. 8質(zhì)量百分比。摻雜引起無(wú)機(jī)的填充物的吸收邊緣的形狀 和/或位置的積極的影響。
[0020] 根據(jù)至少一種實(shí)施方式，無(wú)機(jī)的填充物選自以下的組，該組包括二氧化鈦（Ti02)、 n摻雜的二氧化鈦、A1摻雜的二氧化鈦、氧化鋅（ZnO)、n摻雜的氧化鋅、In摻雜的氧化鋅、 碘化銀（Agl)、氮化鎵（GaN)、具有x<1的氮化銦鎵（InxGai XN)、鈦酸鐵（FeTi03)和鈦酸鍶 (SrTi03)。二氧化鈦在此可以作為銳鈦礦或金紅石出現(xiàn)。A1摻雜的二氧化鈦特別是示出以 下優(yōu)點(diǎn)，即其降低光催化的活性。無(wú)機(jī)的填充物的單位為eV的能帶間隙在下表中示出:
[0021] 根據(jù)至少一種實(shí)施方式，無(wú)機(jī)的填充物具有擁有涂層的顆粒。涂層可以包括或是 氧化錯(cuò)（A1203)和/或二氧化娃（Si02)和/或聚對(duì)二甲苯。涂層可以具有2至20nm、特別 是2至10nm、例如5nm的厚度。通過(guò)涂敷無(wú)機(jī)的填充物可以降低光催化的表面活性。此外， 無(wú)機(jī)的填充物由此可以相較于未被涂敷的無(wú)機(jī)填充物更均勻地被嵌入到基質(zhì)材料中。
[0022] 根據(jù)至少一種實(shí)施方式，無(wú)機(jī)的填充物被成形為顆粒。顆?？梢跃哂写笥诨虻扔?50nm并且小于或等于800nm的、特別是50nm(包括50nm)至200nm、例如100n