DE20009283U1 - Radiation-emitting semiconductor component based on GaN - Google Patents
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Description
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BeschreibungDescription
Strahlungsemittierendes Halbleiterbauelement auf GaN-BasisRadiation-emitting semiconductor device based on GaN
Die Erfindung bezieht sich auf ein Strahlungsemittierendes Halbleiterbauelement auf GaN-Basis nach dem Oberbegriff der Schutzansprüche 1 und 8.The invention relates to a radiation-emitting semiconductor component based on GaN according to the preamble of claims 1 and 8.
Strahlungsemittierende Halbleiterbauelemente auf GaN-Basis sind beispielsweise bekannt aus US 5 210 051. Solche Halbleiterbauelemente enthalten einen Halbleiterkörper mit einer aktiven GaN-Schicht, die auf ein SiC-Substrat aufgebracht ist. Kontaktiert ist der Halbleiterkörper vorderseitig an der lichtauskoppelnden GaN-Schicht und rückseitig an dem SiC-Substrat. Radiation-emitting semiconductor components based on GaN are known, for example, from US 5,210,051. Such semiconductor components contain a semiconductor body with an active GaN layer that is applied to a SiC substrate. The semiconductor body is contacted on the front side to the light-coupling GaN layer and on the back side to the SiC substrate.
Weiterhin ist beispielsweise aus US 5 874 747 bekannt, statt GaN verwandte Nitride sowie darauf basierende ternäre oder quaternäre Mischkristalle zu verwenden. Insbesondere fallen hierunter die Verbindungen AlN, InN, AlGaN, InGaN, InAlN und AlInGaN.Furthermore, it is known from US 5,874,747, for example, to use related nitrides and ternary or quaternary mixed crystals based thereon instead of GaN. In particular, these include the compounds AlN, InN, AlGaN, InGaN, InAlN and AlInGaN.
Im folgenden bezieht sich die Bezeichnung "GaN" auf diese ternären und quaternären Mischkristalle sowie Galliumnitrid selbst.In the following, the term "GaN" refers to these ternary and quaternary solid solutions as well as gallium nitride itself.
Ferner ist bekannt, GaN-Halbleiterkristalle epitaktisch herzustellen; Als Substrat wird üblicherweise ein Saphirkristall oder SiC verwendet. Gemäß US 5 928 421 ist hinsichtlich der Vermeidung von Gitterfehlern ein SiC-Substrat vorzuziehen, da aufgrund der vergleichsweise großen Gitterfehlanpassung zwischen Saphir und GaN die auf Saphir aufgewachsenen GaN-Schichten eine hohe Anzahl von Gitterfehlern aufweisen.It is also known to produce GaN semiconductor crystals epitaxially; a sapphire crystal or SiC is usually used as the substrate. According to US 5,928,421, a SiC substrate is preferable in order to avoid lattice defects, since the GaN layers grown on sapphire have a high number of lattice defects due to the comparatively large lattice mismatch between sapphire and GaN.
Ein Nachteil von Strahlungsemittierenden GaN-Halbleiterbauelementen besteht darin, daß an der Oberfläche, an der die im Halbleiterkörper erzeugte Strahlung ausgekoppelt wird, ein großer Brechungsindexsprung beim Übergang vom Halbleiterkör-A disadvantage of radiation-emitting GaN semiconductor components is that at the surface where the radiation generated in the semiconductor body is coupled out, a large refractive index jump occurs at the transition from the semiconductor body
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per zur Umgebung auftritt. Ein großer Brechungsindexsprung führt dazu, daß ein erheblicher Teil der Strahlung wieder in den Halbleiterkörper zurückreflektiert wird und dadurch die Strahlungsausbeute des Bauelements gemindert wird. Eine Ursache hierfür liegt in der Totalreflexion der erzeugten Strahlung an der Auskoppelfläche. Lichtstrahlen werden vollständig in den Halbleiterkörper zurückreflektiert, falls der Einfallswinkel der Lichtstrahlen auf die Auskoppelfläche größer ist als der Totalreflexionswinkel, bezogen jeweils auf die Oberflächennormale. Mit steigendem Unterschied zwischen dem Brechungsindex des Halbleiterkörpers und der Umgebung sinkt der Totalreflexionswinkel und der Anteil der totalreflektierten Strahlung steigt.
Außerdem werden auch Lichtstrahlen, deren Einfallswinkel kleiner ist als der Totalreflexionswinkel, teilweise in den Halbleiterkörper zurückreflektiert, wobei der zurückreflektierte Anteil um so größer ist, je größer der Brechungsindexunterschied zwischen Halbleiterkörper und Umgebung ist. Ein großer Brechungsindexsprung, wie er bei GaN-Bauelementen auftritt, führt daher zu großen Reflexionsverlusten an der Auskoppelfläche. Die zurückreflektierte Srahlung wird teilweise im Halbleiterkörper absorbiert oder tritt an einer anderen Fläche als der Auskoppelfläche aus, so daß insgesamt die Strahlungsausbeute reduziert wird.per to the environment. A large refractive index jump leads to a significant portion of the radiation being reflected back into the semiconductor body, thereby reducing the radiation yield of the component. One reason for this is the total reflection of the radiation generated at the output surface. Light rays are completely reflected back into the semiconductor body if the angle of incidence of the light rays on the output surface is greater than the total reflection angle, in each case related to the surface normal. As the difference between the refractive index of the semiconductor body and the environment increases, the total reflection angle decreases and the proportion of totally reflected radiation increases.
In addition, light rays whose angle of incidence is smaller than the angle of total reflection are also partially reflected back into the semiconductor body, with the proportion reflected back being greater the greater the difference in refractive index between the semiconductor body and the environment. A large jump in refractive index, as occurs in GaN components, therefore leads to large reflection losses at the output surface. The reflected radiation is partially absorbed in the semiconductor body or exits at a surface other than the output surface, so that the overall radiation yield is reduced.
Ein Mittel, die Strahlungsausbeute zu erhöhen, besteht darin, auf das Substrat des Halbleiterkörpers einen Reflektor aufzubringen. Dies ist beispielsweise in DE 43 05 296 gezeigt. Dadurch wird die in den Halbleiterkörper zurückreflektierte Strahlung wiederum in Richtung der Auskoppelfläche gerichtet, so daß der zurückreflektierte Teil der Strahlung nicht verlorengeht, sondern zumindest teilweise nach einer oder mehreren internen Reflexionen ebenfalls ausgekoppelt wird.One means of increasing the radiation yield is to apply a reflector to the substrate of the semiconductor body. This is shown, for example, in DE 43 05 296. As a result, the radiation reflected back into the semiconductor body is again directed in the direction of the coupling-out surface, so that the part of the radiation reflected back is not lost, but is at least partially coupled out after one or more internal reflections.
Bei Strahlungsemittierenden GaN-Bauelementen nach dem Stand der Technik ist es in dieser Hinsicht von Nachteil, ein absorbierendes Substrat wie beispielsweise SiC zu verwenden.In this respect, it is disadvantageous for radiation-emitting GaN devices according to the state of the art to use an absorbing substrate such as SiC.
Die in den Halbleiterkörper zurückreflektierte Strahlung wird vom Substrat großteils absorbiert, so daß eine Erhöhung der Strahlungsausbeute mittels eines Reflektors nicht möglich ist.
5The radiation reflected back into the semiconductor body is largely absorbed by the substrate, so that an increase in the radiation yield by means of a reflector is not possible.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Halbleiterbauelement auf GaN-Basis mit erhöhter Lichtausbeute zu schaffen.The present invention is based on the object of creating a GaN-based semiconductor component with increased light output.
Diese Aufgabe wird durch ein Halbleiterbauelement nach den Schutzansprüchen 1 und 8 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche 2 bis 7 und 9 bis 17.This object is achieved by a semiconductor component according to claims 1 and 8. Advantageous further developments of the invention are the subject of subclaims 2 to 7 and 9 to 17.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, das Strahlungsemittierende Halbleiterbauelement auf GaN-Basis als Dünnschichtbauelement auszubilden, das insbesondere kein Strahlungsabsorbierendes Substrat aufweist. Der Halbleiterkörper des Bauelements ist von einer stapeiförmig angeordneten Mehrzahl unterschiedlieher Schichten auf GaN-Basis gebildet. Im Betrieb erzeugt eine aktive Halbleiterschicht auf GaN-Basis elektromagnetische Strahlung, die durch eine erste Hauptfläche des Stapels ausgekoppelt wird. Auf eine zweite Hauptfläche des Stapels ist ein Reflektor aufgebracht, so daß der Teil der Strahlung, der bei der Auskopplung zunächst in den Halbleiterkörper zurückreflektiert wird, mittels dieses Reflektors wieder in Richtung der Auskopplungsfläche gerichtet wird.According to the invention, the radiation-emitting semiconductor component based on GaN is designed as a thin-film component which in particular does not have a radiation-absorbing substrate. The semiconductor body of the component is formed by a plurality of different GaN-based layers arranged in a stack. During operation, an active semiconductor layer based on GaN generates electromagnetic radiation which is coupled out through a first main surface of the stack. A reflector is applied to a second main surface of the stack, so that the part of the radiation which is initially reflected back into the semiconductor body during coupling out is directed back in the direction of the coupling out surface by means of this reflector.
Damit wird neben dem primär ausgekoppelten Anteil der erzeugten Strahlung ein weiterer Teil nach einer oder mehreren internen Reflexionen an dem Reflektor ausgekoppelt. Insgesamt wird so der Auskopplungsgrad gegenüber einem GaN-Halbleiterbauelement nach dem Stand der Technik erhöht.In addition to the portion of the radiation generated that is primarily coupled out, a further portion is coupled out after one or more internal reflections at the reflector. Overall, the coupling rate is increased compared to a state-of-the-art GaN semiconductor component.
In einer bevorzugten Ausführungsform bestehen die GaN-basierenden Halbleiterschichten aus GaN, AlN, InN, AlGaN, InGaN, InAlN oder AlInGaN. Durch Verwendung dieser Materialien kann die Zentralwellenlänge der erzeugten Strahlung in einemIn a preferred embodiment, the GaN-based semiconductor layers consist of GaN, AlN, InN, AlGaN, InGaN, InAlN or AlInGaN. By using these materials, the central wavelength of the generated radiation can be
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weiten Bereich des sichtbaren Spektralbereichs bis in den ultravioletten Spektralbereichs eingestellt werden. Mit der vorliegenden Erfindung können so mit besonderem Vorteil blaue und grüne Leuchtdioden, UV-Leuchtdioden sowie entsprechende Laserdioden realisiert werden.wide range of the visible spectral range up to the ultraviolet spectral range. With the present invention, blue and green light-emitting diodes, UV light-emitting diodes and corresponding laser diodes can be realized with particular advantage.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform kann der Reflektor durch eine metallische Kontaktfläche ausgebildet sein. Diese dient sowohl als Reflektor als auch zur elektrisehen Kontaktierung des Halbleiterkörpers. Vorteilhafterweise sind bei dieser Ausführungsform reflektorseitig keine weiteren Vorrichtungen zur Kontaktierung des Halbleiterkörpers nötig. Als Material für die Kontaktflächen eignen sich besonders Al und Ag sowie Al- und Ag-Legierungen.In a particularly preferred embodiment, the reflector can be formed by a metallic contact surface. This serves both as a reflector and for electrically contacting the semiconductor body. Advantageously, in this embodiment, no further devices are required on the reflector side for contacting the semiconductor body. Al and Ag as well as Al and Ag alloys are particularly suitable as materials for the contact surfaces.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist der Reflektor durch eine dielektrische Verspiegelung ausgebildet. Eine solche Verspiegelung kann durch Aufbringung einer Schichtenfolge aus S1O2 bzw. T1O2 auf den Halbleiterkörper hergestellt sein. Mit dielektrische Verspiegelungen kann vorteilhafterweise eine verlustfreie Reflexion in einem breiten Wellenlängenbereich erzielt werden.In a further advantageous embodiment, the reflector is formed by a dielectric mirror coating. Such a mirror coating can be produced by applying a layer sequence of S1O2 or T1O2 to the semiconductor body. Dielectric mirror coatings can advantageously achieve loss-free reflection in a wide wavelength range.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die gesamte freie Oberfläche des Halbleiterkörpers oder ein Teilbereich davon aufgerauht. Durch diese Aufrauhung wird die Totalreflektion an der Auskoppelfläche gestört und dadurch mit Vorteil der optische Auskopplungsgrad weiter erhöht.In a further preferred embodiment, the entire free surface of the semiconductor body or a partial area thereof is roughened. This roughening disrupts the total reflection at the coupling-out surface and thus advantageously further increases the degree of optical coupling-out.
Zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Halbleiterbauelements wird zunächst auf ein Substrat eine Zwischenschicht aufgebracht. Auf dieser Zwischenschicht wird eine Mehrzahl unterschiedlicher, GaN-basierender Halbleiterschichten abgeschieden. Diese Schichten auf GaN-Basis bilden den Halbleiterkörper des Bauelements. Im nächsten Schritt wird von dem so gebildeten Stapel von GaN-basierenden Schichten das Substrat einschließlich der Zwischenschicht abgelöst. In einem weite-To produce a semiconductor component according to the invention, an intermediate layer is first applied to a substrate. A plurality of different GaN-based semiconductor layers are deposited on this intermediate layer. These GaN-based layers form the semiconductor body of the component. In the next step, the substrate including the intermediate layer is removed from the stack of GaN-based layers thus formed. In a further step,
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ren Schritt wird auf eine der beiden Hauptflächen des Halbleiterkörpers ein Reflektor aufgebracht.In the next step, a reflector is applied to one of the two main surfaces of the semiconductor body.
Bei einer weiteren Ausführungsform wird ein Si-Substrat verwendet, auf das eine SiC-Zwischenschicht aufgebracht ist. SiC eignet sich besonders für die Herstellung von GaN-Bauelementen, da es eine ähnliche Gitterkonstante wie GaN besitzt, so daß auf SiC abgeschiedene Schichten auf GaN-Basis eine geringe Zahl von Gitterfehlern aufweisen.In a further embodiment, a Si substrate is used on which a SiC intermediate layer is applied. SiC is particularly suitable for the production of GaN components because it has a similar lattice constant to GaN, so that GaN-based layers deposited on SiC have a low number of lattice defects.
In einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform wird die Zwischenschicht mittels eines Waferbonding-Verfahrens aufgebracht und danach abgedünnt. Bei der Verwendung eines Si-Substrats und einer SiC-Zwischenschicht kann vorteilhafterweise der Si-Wafer mit dem SiC-Wafer durch Ausbildung einer SiO2-Schicht verbunden werden.In another particularly preferred embodiment, the intermediate layer is applied by means of a wafer bonding process and then thinned. When using a Si substrate and a SiC intermediate layer, the Si wafer can advantageously be connected to the SiC wafer by forming a SiO2 layer.
Alternativ kann die Zwischenschicht epitaktisch aufgewachsen werden, wodurch besonders homogene Zwischenschichten herstellbar sind.Alternatively, the intermediate layer can be grown epitaxially, which allows particularly homogeneous intermediate layers to be produced.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird der Reflektor durch Aufbringung eines spiegelnden Metallkontakts auf den GaN-Halbleiterkörper ausgebildet. Als Materialien für den Metallkontakt eignen sich aufgrund ihrer Reflektivität sowie ihrer Bond-Eigenschaften besonders Ag und Al sowie Ag- und Al-Legierungen.In a further preferred embodiment, the reflector is formed by applying a reflective metal contact to the GaN semiconductor body. Ag and Al as well as Ag and Al alloys are particularly suitable as materials for the metal contact due to their reflectivity and their bonding properties.
Bei einer weiteren Ausführungsform wird der Reflektor als dielektrischer Spiegel in Form einer Mehrzahl von dielektrisehen Schichten ausgebildet, woraus sich die oben beschriebenen Vorteile eines dielektrischen Reflektors ergeben.In a further embodiment, the reflector is designed as a dielectric mirror in the form of a plurality of dielectric layers, which results in the advantages of a dielectric reflector described above.
Bevorzugt wird das Herstellungsverfahren für ein erfindungsgemäßes Halbleiterbauelement fortgeführt durch eine Aufrauhung des Halbleiterkörpers, wobei die gesamte freie Oberfläche des Halbleiterkörpers oder Teilbereiche hiervon aufgerauht werden. Eine bezüglich der Erhöhung der LichtausbeutePreferably, the manufacturing process for a semiconductor component according to the invention is continued by roughening the semiconductor body, whereby the entire free surface of the semiconductor body or partial areas thereof are roughened. A method with regard to increasing the light yield
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besonders effektiver Aufrauhung wird durch Anätzen des Halbleiterkörpers oder mittels eines Sandstrahlverfahrens hergestellt. Particularly effective roughening is achieved by etching the semiconductor body or by means of a sandblasting process.
Bei einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform wird vor dem Abscheiden der GaN-Schichten auf der Zwischenschicht eine Maskenschicht aufgebracht. Diese Maskenschicht strukturiert die GaN-Schichten und teilt insbesondere die GaN-Schichten in mehrere, nicht zusammenhängende Bereiche. Dies verhindert mit großem Vorteil Rißbildung und Ablösung der Zwischenschicht vom Substrat. Vorteilhafterweise wird - insbesondere bei Verwendung von SiC als Zwischenschichtmaterial - als Maske eine Oxidmaske ausgebildet.In a further particularly preferred embodiment, a mask layer is applied to the intermediate layer before the GaN layers are deposited. This mask layer structures the GaN layers and in particular divides the GaN layers into several non-contiguous regions. This advantageously prevents cracking and detachment of the intermediate layer from the substrate. Advantageously, an oxide mask is formed as a mask - particularly when using SiC as the intermediate layer material.
Weitere Merkmale, Vorteile und Zweckmäßigkeiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von vier Ausführungsbeispielen in Verbindung mit den Figuren 1 bis 4. Es zeigen:Further features, advantages and usefulness will become apparent from the following description of four embodiments in conjunction with Figures 1 to 4. They show:
Figur 1 eine schematische Schnittansicht eines ersten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen HalbleiFigure 1 is a schematic sectional view of a first embodiment of a semiconductor according to the invention
terbauelements,terbauelements,
Figur 2 eine schematische Schnittansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Halbleiterbauelements, Figure 2 is a schematic sectional view of a second embodiment of a semiconductor component according to the invention,
Figur 3 eine schematische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels eines Verfahrens zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Halbleiterbauelements und 30Figure 3 is a schematic representation of a first embodiment of a method for producing a semiconductor component according to the invention and 30
Figur 4 eine schematische Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels eines Verfahrens zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Halbleiterbauelements. Das in Figur 1 dargestellte Strahlungsemittierende Halbleiterbauelement weist eine Mehrzahl von stapeiförmig angeordneten, unterschiedlichen Halbleiterschichten 1 auf, die aus GaN oder einer darauf basierenden ternären oder quaternären Ver-Figure 4 is a schematic representation of a second embodiment of a method for producing a semiconductor component according to the invention. The radiation-emitting semiconductor component shown in Figure 1 has a plurality of different semiconductor layers 1 arranged in a stack, which are made of GaN or a ternary or quaternary compound based thereon.
bindung bestehen. Im Betrieb bildet sich innerhalb dieser Schichten eine aktive Zone 2 aus, in der die Strahlung 5 generiert wird.During operation, an active zone 2 forms within these layers, in which the radiation 5 is generated.
Der Schichtstapel wird von einer ersten Hauptfläche 3 und einer zweiten Hauptfläche 4 begrenzt. Im wesentlichen wird die erzeugte Strahlung 5 durch die erste Hauptfläche 3 in die angrenzende Umgebung ausgekoppelt.
Auf der zweiten Hauptfläche 4 ist ein Reflektor 6 aufgebracht, gebildet von einer direkt auf den Halbleiterkörper aufgedampften Ag-Schicht. Kontaktiert wird der Halbleiterkörper auf der Auskopplungsseite über die Kontaktfläche 12 sowie reflektorseitig über die Ag-Reflektorschicht. Die reflektorseitige Kontaktierung kann beispielsweise dadurch erfolgen, daß der Halbleiterkörper reflektorseitig auf einen Metallkörper aufgesetzt ist, der sowohl als Träger wie auch der Stromzuführung dient.The layer stack is delimited by a first main surface 3 and a second main surface 4. Essentially, the radiation 5 generated is coupled out through the first main surface 3 into the adjacent environment.
A reflector 6 is applied to the second main surface 4, formed by an Ag layer vapor-deposited directly onto the semiconductor body. The semiconductor body is contacted on the coupling-out side via the contact surface 12 and on the reflector side via the Ag reflector layer. The contacting on the reflector side can be achieved, for example, by placing the semiconductor body on the reflector side onto a metal body which serves both as a carrier and as a power supply.
Der Reflektor 6 bewirkt, daß ein Teil der Strahlung 5, die bei der Auskopplung an der ersten Hauptfläche 3 in den Halbleiterkörper zurückreflektiert wird,, wiederum in Richtung der ersten Hauptfläche 3 reflektiert wird, so daß insgesamt die durch die erste Hauptfläche 3 ausgekoppelte Strahlungsmenge erhöht wird. Diese Erhöhung wird dadurch ermöglicht, daß das Bauelement als Dünnschichtbauelement ohne stahlungsabsorbierendes Substrat ausgeführt ist und der Reflektor 6 direkt auf dem GaN-Halbleiterkörper aufgebracht ist.The reflector 6 causes a portion of the radiation 5, which is reflected back into the semiconductor body during coupling at the first main surface 3, to be reflected in the direction of the first main surface 3, so that overall the amount of radiation coupled out through the first main surface 3 is increased. This increase is made possible by the fact that the component is designed as a thin-film component without a radiation-absorbing substrate and the reflector 6 is applied directly to the GaN semiconductor body.
Das in Figur 2 dargestellte Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Halbleiterbauelement unterscheidet sich von dem in Figur 1 gezeigten Bauelement darin, daß die Oberfläche des Halbleiterkörpers eine Aufrauhung 7 aufweist. Diese Aufrauhung 7 bewirkt eine Streuung der Strahlung 5 an der ersten Hauptfläche 3, so daß die Totalreflexion an der ersten Hauptfläche 3 gestört wird. Weitergehend verhindert diese Streuung, daß die erzeugte Strahlung durch fortlaufende, gleichartige Reflexionen zwischen den beiden Hauptflächen 3The embodiment of a semiconductor component according to the invention shown in Figure 2 differs from the component shown in Figure 1 in that the surface of the semiconductor body has a roughening 7. This roughening 7 causes a scattering of the radiation 5 on the first main surface 3, so that the total reflection on the first main surface 3 is disturbed. Furthermore, this scattering prevents the radiation generated from being reflected by continuous, similar reflections between the two main surfaces 3
G2000,0068G2000,0068
und 4 bzw. dem Reflektor 6 nach Art eines Lichtleiters geführt wird, ohne den Halbleiterkörper zu verlassen. Somit wird durch die Aufrauhung 7 die Lichtausbeute weiter erhöht.and 4 or the reflector 6 in the manner of a light guide without leaving the semiconductor body. The light yield is thus further increased by the roughening 7.
In Figur 3 ist ein erstes Ausführungsbeispiel eines Verfahrens zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Halbleiterbauelements gezeigt. Den Ausgangspunkt stellt ein Si-Substrat 8 dar, Fig. 3a. Auf dieses Si-Substrat wird in einem ersten Schritt eine SiC-Zwischenschicht 9 mittels eines Waferbonding-Verfahrens aufgebracht, wobei zwischen den beiden Substraten eine SiC>2-Schicht 10 ausgebildet wird, Fig. 3b. Im nächsten Schritt wird das SiC-Substrat 9 bis auf wenige Mikrometer abgedünnt, Fig. 3c. Auf dem abgedünnten SiC-SubstratFigure 3 shows a first embodiment of a method for producing a semiconductor component according to the invention. The starting point is a Si substrate 8, Fig. 3a. In a first step, a SiC intermediate layer 9 is applied to this Si substrate by means of a wafer bonding process, whereby a SiC>2 layer 10 is formed between the two substrates, Fig. 3b. In the next step, the SiC substrate 9 is thinned down to a few micrometers, Fig. 3c. On the thinned SiC substrate
9 wird epitaktisch mittels eines MOCVD-Verfahrens eine Mehrzahl unterschiedlicher GaN-Halbleiterschichten 1 abgeschieden, die den Halbleiterkörper des erfindungsgemäßen Bauelements bilden, Fig. 3d. Nach der Herstellung des GaN-Schichtstapels wird das Si-Substrat 9 sowie die SiC-Zwischenschicht 10 entfernt, Fig. 3e. Danach wird auf eine Hauptfläehe 4 des GaN-Halbleiterkörpers eine spiegelnde metallische Kontaktfläche 6, bestehend aus einer Ag- oder Al-Legierung, aufgedampft, Fig. 3f.9, a plurality of different GaN semiconductor layers 1 are deposited epitaxially using an MOCVD process, which form the semiconductor body of the component according to the invention, Fig. 3d. After the production of the GaN layer stack, the Si substrate 9 and the SiC intermediate layer 10 are removed, Fig. 3e. A reflective metallic contact surface 6, consisting of an Ag or Al alloy, is then vapor-deposited onto a main surface 4 of the GaN semiconductor body, Fig. 3f.
Um Totalreflexion an der ersten Hauptfläche 3 zu mindern, kann anschließend der Halbleiterkörper durch ein Sandstrahlverfahren oder durch Anätzen mit einer geeigneten Ätzmischung aufgerauht werden.In order to reduce total reflection at the first main surface 3, the semiconductor body can subsequently be roughened by a sandblasting process or by etching with a suitable etching mixture.
Die in Fig. 4 dargestellte Ausführungsform eines Verfahrens zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Halbleiterbauelements verläuft bis einschließlich des Abdünnens des SiC-SubstratsThe embodiment of a method for producing a semiconductor component according to the invention shown in Fig. 4 runs up to and including the thinning of the SiC substrate
10 (Fig. 4a bis Fig. 4c) analog zu dem oben beschriebenen ersten Ausführungsbeispiel. Im Unterschied dazu wird vor dem Abscheiden der GaN-Schichten 1 eine Oxidmaske 11 auf die SiC-Schicht 10 aufgebracht, Fig. 4d. Diese Oxidmaske 11 bewirkt, daß im nächsten Schritt die GaN-Schichten 1 nur auf den von10 (Fig. 4a to Fig. 4c) analogous to the first embodiment described above. In contrast, before the deposition of the GaN layers 1, an oxide mask 11 is applied to the SiC layer 10, Fig. 4d. This oxide mask 11 causes the GaN layers 1 to be deposited only on the
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