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。本發(fā)明還涉及一種用于制造光電子器件的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]少量的靜電放電已經(jīng)能夠持續(xù)地損害光電子器件。這些光電子器件例如能夠是銦鎵氮化物芯片。
[0003]因此，存在對用于保護防止這種靜電放電的措施的需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明基于的目的能夠在于，提出一種光電子器件，所述光電子器件更好地被保護防止由于靜電放電引起的損害。
[0005]本發(fā)明基于的目的也能夠在與，提供一種用于制造光電子器件的相應(yīng)的方法。
[0006]所述目的借助于獨立權(quán)利要求的相應(yīng)的主題實現(xiàn)。有利的設(shè)計方案是相應(yīng)的從屬權(quán)利要求的主題。
[0007]根據(jù)一個方面提供一種光電子器件，包括:載體，在所述載體上施加半導(dǎo)體層序列，所述半導(dǎo)體層序列包括η型摻雜的和P型摻雜的半導(dǎo)體層，使得形成ρη結(jié)，所述ρη結(jié)包括用于產(chǎn)生電磁輻射的有源區(qū)，其中η型摻雜的和P型摻雜的半導(dǎo)體層中的至少一個包括具有第一摻雜濃度的摻雜的區(qū)域，所述第一摻雜濃度大于在包括該區(qū)域的半導(dǎo)體層中的該區(qū)域的周圍中的第二摻雜濃度。
[0008]根據(jù)另一方面，提供一種用于制造光電子器件的方法，其中在載體上施加半導(dǎo)體層序列，所述半導(dǎo)體層序列包括η型摻雜的和P型摻雜的半導(dǎo)體層，使得形成ρη結(jié)，所述ρη結(jié)包括用于產(chǎn)生電磁輻射的有源區(qū)，其中η型摻雜的和P型摻雜的半導(dǎo)體層中的至少一個的區(qū)域設(shè)有摻雜材料，使得該區(qū)域以第一摻雜濃度摻雜，所述第一摻雜濃度大于在包括該區(qū)域的半導(dǎo)體層中的該區(qū)域的周圍中的第二摻雜濃度。因此，也就是說尤其半導(dǎo)體層序列的包括η型摻雜的和P型摻雜的半導(dǎo)體層中的至少一個的區(qū)域設(shè)有摻雜材料。
[0009]根據(jù)一個實施方式，載體能夠形成為生長襯底，所述生長襯底通常也能夠稱作襯底。于是，尤其將半導(dǎo)體層序列的各個層、即尤其η型和P型摻雜的半導(dǎo)體層施加或生長到這種生長襯底上。于是，尤其能夠在半導(dǎo)體層生長期間執(zhí)行區(qū)域的摻雜。尤其，在半導(dǎo)體層生長之后能夠替選地或附加地執(zhí)行區(qū)域的摻雜。這尤其在半導(dǎo)體層序列還設(shè)置在生長襯底上時是如此。生長襯底例如能夠包括藍寶石或由藍寶石形成。
[0010]根據(jù)一個實施方式能夠提出，在半導(dǎo)體層序列的半導(dǎo)體層生長到生長襯底上之后，將載體襯底設(shè)置到半導(dǎo)體層序列的表面上，其中表面背離生長襯底形成。因此，生長襯底和載體襯底尤其相對置，其中在生長襯底和載體襯底之間設(shè)有或形成有或設(shè)置有半導(dǎo)體層序列。尤其，在所述設(shè)置方案中能夠提出，區(qū)域替選地或附加地被相應(yīng)地摻雜。載體襯底尤其能夠包括鍺或硅或由鍺或硅構(gòu)成。
[0011]在設(shè)置載體襯底之后尤其能夠提出，將生長襯底從半導(dǎo)體層序列分離或移除。于是，載體襯底在此尤其形成載體，其中在此優(yōu)選能夠提出，區(qū)域替選地或附加地被摻雜。因此，載體襯底不等同于生長襯底。
[0012]—個或多個區(qū)域的摻雜，即設(shè)有具有相應(yīng)摻雜濃度的η型摻雜的和/或P型摻雜的半導(dǎo)體層，尤其包括下述情況:一個或多個區(qū)域在半導(dǎo)體層序列的生長或形成期間被相應(yīng)地摻雜。尤其，附加地或替選地這種情況包括:后續(xù)地、即在半導(dǎo)體層序列的生長或形成之后，一個或多個區(qū)域被摻雜，例如借助于濺射工藝摻雜。
[0013]通常尤其能夠提出，優(yōu)選當(dāng)設(shè)有生長襯底作為載體時，執(zhí)行區(qū)域的摻雜。尤其通常能夠提出，替選地或附加地，例如當(dāng)設(shè)有載體襯底作為載體時，執(zhí)行區(qū)域的摻雜。
[0014]通常與一個區(qū)域相關(guān)的實施方式也適用于多個區(qū)域并且反之亦然。
[0015]因此，本發(fā)明尤其包括下述思想:兩個摻雜的半導(dǎo)體層中的至少一個設(shè)有具有比包括所述區(qū)域的半導(dǎo)體層更高的摻雜或摻雜濃度的區(qū)域。因此，尤其也就是說，摻雜的半導(dǎo)體層不是均勻地摻雜的，而是更確切地說具有不均勻的摻雜或不均勻的摻雜濃度。因此，摻雜的半導(dǎo)體層的不同的區(qū)域尤其不同地摻雜。只要半導(dǎo)體層具有多個這種區(qū)域，那么也能夠談及調(diào)制的摻雜或在摻雜中的調(diào)制。因此尤其也就是說，所述區(qū)域引起這種調(diào)制的摻雜。
[0016]通過設(shè)置具有更高或更大摻雜濃度的所述摻雜的區(qū)域以有利的方式實現(xiàn)關(guān)于這些區(qū)域的擊穿特性不同于關(guān)于摻雜的區(qū)域的周圍的擊穿特性。尤其，具有第一摻雜濃度的區(qū)域尤其在反向方向上具有比具有第一摻雜濃度的區(qū)域的周圍或包圍的區(qū)域更小的擊穿電壓。因此，區(qū)域的周圍尤其具有在反向方向上更高或更大的擊穿電壓。
[0017]在此尤其可行的是，器件具有多個摻雜的區(qū)域，其中摻雜的區(qū)域橫向彼此隔開地設(shè)置。在此，橫向方向是平行于例如η型摻雜的半導(dǎo)體層的主延伸平面伸展的方向。于是，在相鄰的摻雜的區(qū)域之間分別能夠存在具有第二摻雜濃度的區(qū)域。因此，高摻雜材料濃度的和低摻雜材料濃度的區(qū)域能夠沿橫向方向交替。通過摻雜材料濃度的該調(diào)制也沿橫向方向調(diào)整擊穿電壓。
[0018]ρη結(jié)的正向方向或?qū)ǚ较蛉缦露x:在η型摻雜的半導(dǎo)體層上布設(shè)或設(shè)置電壓源的負極。在P型摻雜的半導(dǎo)體層上設(shè)置或布設(shè)電壓源的正極。電流從P型摻雜的半導(dǎo)體層沿朝η型摻雜的半導(dǎo)體層方向流動。這通常是在器件運行的情況下當(dāng)器件產(chǎn)生電磁輻射時的情況。
[0019]ρη結(jié)的反向方向或截止方向如下定義:在η型摻雜的半導(dǎo)體層上布設(shè)電壓源的正極。在P型摻雜的半導(dǎo)體層上布設(shè)電壓源的負極。由于所產(chǎn)生的少數(shù)載流子僅截止電流流過。
[0020]由于形成具有較小的擊穿電壓的區(qū)域，潛在的靜電充電電荷能夠快速地且均勻分布地流出，使得首先能夠完全沒有構(gòu)成足夠高以引起器件的可能的損壞或破壞的電壓。由此，光電子器件以有利的方式被保護防止由于靜電荷造成的損壞。
[0021]由于半導(dǎo)體層序列包含防止由于半導(dǎo)體層序列的靜電放電引起損壞的這種保護，尤其能夠以有利的方式棄用外部的保護元件、例如外部的保護二極管。所述外部的保護元件通常獨立于半導(dǎo)體層序列地形成并且與所述半導(dǎo)體層序列相應(yīng)地連接。但是這需要足夠大的結(jié)構(gòu)空間。由于棄用外部的保護元件，因此根據(jù)本發(fā)明的光電子器件所需的結(jié)構(gòu)空間相比于已知的具有這種外部的保護元件的光電子器件減小。
[0022]之前提出的內(nèi)部的保護元件、即具有第一摻雜濃度的摻雜區(qū)域也不減少放射的電磁輻射的亮度，使得不出現(xiàn)由于設(shè)置內(nèi)部的保護元件而引起效率損失。
[0023]由此，引起ESD保護，而不造成效率損失。
[0024]因此，尤其也就是說，通過將內(nèi)部的保護元件、即具有第一摻雜濃度的摻雜的區(qū)域直接裝入半導(dǎo)體層序列中或裝到半導(dǎo)體層序列上能夠棄用外部的保護元件。由此有利地提高光電子器件相對于靜電放電的穩(wěn)定性。此外，關(guān)于半導(dǎo)體層序列的各個半導(dǎo)體層的生長不需要特別的外延，這顯著地簡化制造工藝并且能夠降低成本以及制造時間。
[0025]由此以有利的方式能夠?qū)崿F(xiàn)，制造或制成更成本適宜的且節(jié)省空間的抗ESD的光電子器件。抗ESD在此尤其意味著相對于靜電放電不敏感?！癊SD”表示英語術(shù)語:electrostatic Discharge 靜電放電。即德語:Elektrostatische Entladung 靜電放電。
[0026]要說明的是，上述實施方案和下述實施方案總是適用于方法和器件，即使具體在單個實施方案中僅參考器件或方法時也如此。如果實施方式涉及η型摻雜的半導(dǎo)體層，那么相應(yīng)的實施方案也適用于P型摻雜的半導(dǎo)體層并且反之亦然。如果實施方式僅涉及一個摻雜的區(qū)域，那么相應(yīng)的實施方案也適用于多個區(qū)域并且反之亦然。
[0027]在本發(fā)明的意義上的摻雜尤其包括將摻雜材料引入半導(dǎo)體層中的情況。尤其，摻雜也能夠包括在半導(dǎo)體層的表面上形成包含摻雜材料的摻雜層的情況。尤其能夠在半導(dǎo)體層摻雜以形成η型摻雜的或P型摻雜的半導(dǎo)體層時執(zhí)行摻雜的區(qū)域的形成。
[0028]根據(jù)一個實施方式能夠提出，設(shè)有多個摻雜的區(qū)域。所述摻雜的區(qū)域例如能夠相同地或尤其不同地形成。盡管如此，所述摻雜的區(qū)域，即使其能夠不同地形成、即尤其具有不同的摻雜濃度的話，還總是具有比的在相應(yīng)摻雜的半導(dǎo)體層中的相應(yīng)區(qū)域的緊鄰的、即尤其直接鄰接于所述摻雜的區(qū)域的周圍更高的摻雜濃度。尤其多個摻雜的區(qū)域能夠設(shè)置在η型摻雜的半導(dǎo)體層中。優(yōu)選地，多個摻雜的區(qū)域能夠設(shè)置在P型摻雜的半導(dǎo)體層中。
[0029]根據(jù)一個實施方式能夠提出，相對于半導(dǎo)體層到生長襯底上的生長方向所述區(qū)域橫向地伸展。因此尤其也就是說，所述區(qū)域相對于生長方向的橫向擴展大于橫展。摻雜的區(qū)域尤其具有矩形形狀。優(yōu)選地，摻雜的區(qū)域具有方體形狀。方體的或矩形的棱邊長度尤其能夠為3 μπι。
[0030]根據(jù)一個實施方式能夠提出，區(qū)域是η型摻雜的并且第二摻雜濃度是η型摻雜的半導(dǎo)體層的摻雜濃度。
[0031]根據(jù)一個實施方式，作為用于η型摻雜的摻雜材料或摻雜物能夠提出下述摻雜物:硅(Si)。因此尤其也就是說，η型摻雜的區(qū)域和/或η型摻雜的半導(dǎo)體層摻雜有前述摻雜物。這種摻雜物尤其也能夠稱作η型摻雜物。關(guān)于η型摻雜物的摻雜濃度尤其也能夠稱作η型摻雜濃度。尤其附加地或替選地也能夠設(shè)有本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的其他η型摻雜物，例如鍺(Ge)和/或砸(Se)和/或