光电设备和光电半导体器件的制作方法

背景技术：

技术实现思路

1、根据实施方式，以上目的通过根据独立权利要求的要求保护的主题来实现。进一步的发展在从属权利要求中限定。

2、一种光电设备包括光电半导体器件的阵列。该光电设备包括半导体层堆叠，该半导体层堆叠包括第一导电类型的第一半导体层、有源区和第二导电类型的第二半导体层。邻近的光电半导体器件由垂直延伸穿过半导体层堆叠的分隔元件分隔。光电半导体器件被配置成经由第一半导体层的第一主表面发射生成的电磁辐射。光电设备还包括布置在第一半导体层的一侧上的金属层的部分，该金属层的部分背离有源区并且布置在分隔元件的位置处。

3、根据实施方式，分隔元件包括导电体和使导电体与半导体层堆叠绝缘的绝缘层。金属层的部分的最大水平延伸大于或等于导电体的最小水平延伸。

4、金属层可以包括银或金或其他合适的反射金属。

5、根据实施方式，金属层的部分的水平延伸随着距第一主表面的距离的增加而增加。根据另外的实施方式，金属层的部分的水平延伸随着距第一主表面的距离的增加而减小。

6、根据示例，可以在金属层的部分的侧壁之上布置电介质层。

7、例如，金属层的厚度可以等于或大于0.1*we，其中，we是发射区域的宽度。通常，we可以对应于第一半导体层和第二半导体层的最大水平延伸。

8、根据另外的实施方式，光电半导体器件包括：半导体层堆叠，该半导体层堆叠包括第一导电类型的第一半导体层、有源区和第二导电类型的第二半导体层；以及分隔元件，邻近半导体层堆叠布置，分隔元件沿半导体层堆叠垂直延伸。光电半导体器件被配置成经由第一半导体层的第一主表面发射生成的电磁辐射。光电半导体器件还包括布置在第一半导体层的一侧上的金属层的部分，该金属层的部分背离有源区并且布置在分隔元件的位置处。空隙或多个孔形成在第一半导体层的第一主表面中，空隙或多个孔的垂直延伸v大于0.75*t，其中，t表示第一半导体层的层厚度。单独孔的深度可以是不同的。在平面视图中，孔的形状可以是圆形、正方形、矩形、三角形、六边形等，并且可以彼此不同。

9、根据另外的实施方式，一种光电半导体器件包括半导体层堆叠，该半导体层堆叠包括第一导电类型的第一半导体层、有源区和第二导电类型的第二半导体层。分隔元件邻近半导体层堆叠布置，分隔元件沿半导体层堆叠垂直延伸。光电半导体器件被配置成经由第一半导体层的第一主表面发射生成的电磁辐射。光电半导体器件还包括布置在第一半导体层的一侧上的金属层的部分，该金属层的部分背离有源区并且布置在分隔元件的位置处。在第一半导体层的第一主表面中形成多个孔，使得有序光子结构形成在第一半导体层的第一主表面中。

10、例如，分隔元件中的每个分隔元件包括通过电介质层与半导体层堆叠绝缘的导电体。

11、光电半导体器件还可以包括布置在空隙中或多个孔中的至少一个孔中的电介质填充物。

12、根据实施方式，光电半导体器件还包括填充在空隙或多个孔中的至少一个孔中的透明导电氧化物材料。

13、例如，半导体层堆叠被图案化以形成台面(mesa)，空隙的侧壁相对于水平方向的角度小于台面的侧壁相对于水平方向的角度。

14、根据示例，光电半导体器件还包括布置在孔中的至少一个孔中的反射材料。

15、通过示例的方式，反射材料包括布置在孔中的至少一个孔的侧壁上的电介质镜层。

16、附加地或替选地，反射材料可以包括金属。

17、根据实施方式，光电半导体器件包括半导体层堆叠，该半导体层堆叠包括第一导电类型的第一半导体层、有源区和第二导电类型的第二半导体层。光电半导体器件被配置成经由第一半导体层的第一主表面发射生成的电磁辐射。有源区的横向宽度z小于第一半导体层和第二半导体层的最小横向宽度c。

18、例如，有源区的横向宽度小于0.3*c，其中，c表示第一半导体层的最小横向宽度。

19、光电半导体器件还可以包括布置在第一半导体层的第一主表面上方的透镜，透镜的焦点布置在有源区的位置处。

20、根据实施方式，光电半导体器件还包括邻近半导体层堆叠布置的分隔元件，分隔元件沿半导体层堆叠垂直延伸。

21、光电半导体器件还可以包括布置在第一半导体层的一侧上的金属层的部分，该金属层的部分背离有源区并且布置在分隔元件的位置处。

22、光电设备包括上述光电半导体器件的阵列。

23、光电设备还可以包括分隔元件，该分隔元件包括绝缘材料，分隔元件被设置在光电半导体器件之间、在第一半导体层的第一主表面的位置处，并且具有小于半导体层堆叠的厚度的垂直延伸b。

24、附图被包括以提供对本发明的实施方式的进一步理解，并且被结合在本说明书中并构成本说明书的一部分。附图示出了本发明的实施方式，并且与描述一起用于说明原理。将容易地理解本发明的其他实施方式和许多预期的优点，因为通过参照以下的详细描述它们变得更好理解。附图中的元件不一定是相对于彼此按比例的。类似的附图标记表示对应的类似部分。

技术特征：

1.一种包括光电半导体器件(10)的阵列的光电设备(20)，所述光电设备包括：

2.根据权利要求1所述的光电设备(20)，其中，所述分隔元件(125)包括导电体(126)和将所述导电体(126)与所述半导体层堆叠(105)绝缘的绝缘层(129)，其中，所述金属层(130)的部分的最大水平延伸大于或等于所述导电体(126)的最小水平延伸。

3.根据权利要求1所述的光电设备(20)，其中，所述金属层是水平金属层。

4.根据前述权利要求中任一项所述的光电设备(20)，其中，所述金属层(130)包括银或金。

5.根据前述权利要求中任一项所述的光电设备(20)，其中，所述金属层(130)的部分的水平延伸随着距所述第一主表面(111)的距离的增加而增加。

6.根据权利要求1至4中任一项所述的光电设备(20)，其中，所述金属层(130)的部分的水平延伸随着距所述第一主表面(111)的距离的增加而减小。

7.根据前述权利要求中任一项所述的光电设备(20)，还包括在所述金属层(130)的部分的侧壁之上的电介质层(132)。

8.根据前述权利要求中任一项所述的光电设备(20)，其中，所述金属层(130)的厚度大于0.1*we，其中，we是所述光电半导体器件中的至少一个光电半导体器件的发射区域的宽度。

9.一种光电半导体器件(10)，包括：

10.一种光电半导体器件(10)，包括：

11.根据权利要求9或10所述的光电半导体器件(10)，其中，所述分隔元件(125)中的每个分隔元件包括通过电介质层(129)与所述半导体层堆叠(105)绝缘的导电体(126)。

12.根据权利要求9至11中任一项所述的光电半导体器件(10)，还包括布置在所述空隙(107)中或所述多个孔(108)中的至少一个孔中的电介质填充物(109)。

13.根据权利要求9至11中任一项所述的光电半导体器件(10)，还包括填充在所述空隙(107)中或所述多个孔(108)中的至少一个孔中的透明导电氧化物材料(113)。

14.根据权利要求9至13中任一项所述的光电半导体器件(10)，其中，所述半导体层堆叠(105)被图案化以形成台面(128)，所述空隙(107)的侧壁(112)相对于水平方向的角度小于所述台面(128)的侧壁(114)相对于水平方向的角度。

15.根据权利要求9至14中任一项所述的光电半导体器件(10)，还包括布置在所述孔(108)中的至少一个孔中的反射材料(117)。

16.根据权利要求15所述的光电半导体器件(10)，其中，所述反射材料(117)包括布置在所述孔(108)中的至少一个孔的侧壁(116)上的电介质镜层(118)。

17.根据权利要求15或16所述的光电半导体器件(10)，其中，所述反射材料(117)包括金属。

18.一种光电半导体器件(10)，包括：

19.根据权利要求18所述的光电半导体器件(10)，其中，所述有源区(115)的横向宽度小于0.3*c，其中，c表示所述第一半导体层(110)的最小横向宽度。

20.根据权利要求18或19所述的光电半导体器件(10)，还包括布置在所述第一半导体层(110)的所述第一主表面(111)上方的透镜(122)，所述透镜(122)的焦点布置在所述有源区(115)的位置处。

21.一种光电设备(20)，包括根据权利要求9至17、19和20中任一项所述的光电半导体器件(10)的阵列。

22.一种光电设备(20)，包括根据权利要求18所述的光电半导体器件(10)的阵列。

23.根据权利要求22所述的光电设备(20)，还包括分隔元件(125)，所述分隔元件包括绝缘材料(129)或空隙(124)，所述分隔元件(125)被设置在所述光电半导体器件(10)之间、所述第一半导体层(110)的所述第一主表面(111)的位置处，并且具有小于所述半导体层堆叠(105)的厚度的垂直延伸b。

技术总结
一种光电设备(20)包括光电半导体器件(10)的阵列。光电设备(20)包括半导体层堆叠(105)，该半导体层堆叠(105)包括第一导电类型的第一半导体层(110)、有源区(115)和第二导电类型的第二半导体层(120)。邻近的光电半导体器件(10)由垂直延伸穿过半导体层堆叠(105)的分隔元件(125)分隔。光电半导体器件(10)被配置成经由第一半导体层(110)的第一主表面(111)发射生成的电磁辐射(15)。光电设备(20)还包括布置在第一半导体层(110)的一侧上的金属层(130)的部分，该金属层(130)的部分背离有源区(115)并且布置在分隔元件(125)的位置处。

技术研发人员：坦森·瓦尔盖斯,安德烈亚斯·莱克斯,亚德里恩·阿夫拉梅斯库
受保护的技术使用者：艾迈斯-欧司朗国际有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/4/22