特許 5798035 オプトエレクトロニクス半導体コンポーネント

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5798035

(24)【登録日】2015年8月28日

(45)【発行日】2015年10月21日

(54)【発明の名称】オプトエレクトロニクス半導体コンポーネント

(51)【国際特許分類】

   H01L 33/32 20100101AFI20151001BHJP

   H01L 33/16 20100101ALI20151001BHJP

【ＦＩ】

   H01L33/00 186

   H01L33/00 160

【請求項の数】14

【全頁数】11

(21)【出願番号】特願2011-532492(P2011-532492)

(86)(22)【出願日】2009年9月16日

(65)【公表番号】特表2012-506624(P2012-506624A)

(43)【公表日】2012年3月15日

(86)【国際出願番号】DE2009001322

(87)【国際公開番号】WO2010045907

(87)【国際公開日】20100429

【審査請求日】2012年7月31日

【審判番号】不服2014-23393(P2014-23393/J1)

【審判請求日】2014年11月17日

(31)【優先権主張番号】102008052405.0

(32)【優先日】2008年10月21日

(33)【優先権主張国】DE

(73)【特許権者】

【識別番号】599133716

【氏名又は名称】オスラム オプト セミコンダクターズ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング

【氏名又は名称原語表記】Ｏｓｒａｍ Ｏｐｔｏ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒｓ ＧｍｂＨ

(74)【代理人】

【識別番号】100105050

【弁理士】

【氏名又は名称】鷲田 公一

(72)【発明者】

【氏名】ストラスバーグ マルチン

(72)【発明者】

【氏名】ヘッペル ルッツ

(72)【発明者】

【氏名】ペーター マティアス

(72)【発明者】

【氏名】ツェンダー ウルリッヒ

(72)【発明者】

【氏名】瀧 哲也

(72)【発明者】

【氏名】レーベル アンドレアス

(72)【発明者】

【氏名】ヴィンディッシュ レイナー

(72)【発明者】

【氏名】バウアー トーマス

【合議体】

【審判長】 吉野 公夫

【審判官】 ▲高▼ 芳徳

【審判官】 星野 浩一

(56)【参考文献】

【文献】 再公表特許第２００６／０１３６９８（ＪＰ，Ａ１）

【文献】 特開２００７−２４２６６９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−２７２０６３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−２６８７６９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−１４０８９３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

H01L33/00-33/64

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

窒化物化合物半導体をベースとする半導体積層体（３）を備えているオプトエレクトロニクス半導体コンポーネントであって、
前記半導体積層体（３）が、ｎ型ドープ領域（４）と、ｐ型ドープ領域（８）と、前記ｎ型ドープ領域（４）と前記ｐ型ドープ領域（８）との間に配置されている活性ゾーン（５）と、を含んでおり、前記ｐ型ドープ領域（８）が、Ｉｎ_ｘＡｌ_ｙＧａ_{１−ｘ−ｙ}Ｎ（０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１、かつｘ＋ｙ≦１）からなるｐ型コンタクト層（７）を備えており、前記ｐ型コンタクト層（７）が、金属、金属合金、または透明導電性酸化物からなる接続層（９）に隣接しており、
前記ｐ型コンタクト層（７）がマグネシウムでドーピングされており、
前記ｐ型コンタクト層（７）のドーパント濃度が５＊１０^１９ｃｍ^−３〜２＊１０^２１ｃｍ^−３の範囲内であり、
前記ｐ型コンタクト層（７）の厚さが５ｎｍ〜２００ｎｍの範囲内であり、
前記ｐ型コンタクト層（７）が、前記接続層（９）との界面に、Ｇａ面方位を有する第１のドメイン（１）と、Ｎ面方位を有する第２のドメイン（２）とを有する、
オプトエレクトロニクス半導体コンポーネント。

【請求項2】

前記ｐ型コンタクト層（７）が、前記接続層（９）との界面において、Ｇａ面方位を有するドメイン（１）を面積割合として少なくとも１０％、最大で９０％有する、
請求項１に記載のオプトエレクトロニクス半導体コンポーネント。

【請求項3】

前記ｐ型コンタクト層（７）が、前記接続層（９）との界面において、Ｇａ面方位を有するドメイン（１）を面積割合として少なくとも４０％、最大で７０％有する、
請求項２に記載のオプトエレクトロニクス半導体コンポーネント。

【請求項4】

前記第１のドメイン（１）もしくは前記第２のドメイン（２）またはその両方が、それぞれ、１０ｎｍ〜５μｍの横方向範囲を有する、
請求項１〜３のいずれか１項に記載のオプトエレクトロニクス半導体コンポーネント。

【請求項5】

前記第２のドメイン（２）が１μｍ未満の横方向範囲を有する、
請求項１〜４のいずれか１項に記載のオプトエレクトロニクス半導体コンポーネント。

【請求項6】

前記ｐ型コンタクト層（７）が、１＊１０^２０ｃｍ^−３より高いドーパント濃度を有する、
請求項１〜５のいずれか１項に記載のオプトエレクトロニクス半導体コンポーネント。

【請求項7】

前記ｐ型コンタクト層（７）が３０ｎｍ以下の厚さを有する、
請求項１〜６のいずれか１項に記載のオプトエレクトロニクス半導体コンポーネント。

【請求項8】

前記活性ゾーン（５）が放射放出層であり、前記接続層（９）が前記コンポーネントの放射出口面に配置されている、
請求項１〜７のいずれか１項に記載のオプトエレクトロニクス半導体コンポーネント。

【請求項9】

前記接続層（９）が透明導電性酸化物を備えている、
請求項８に記載のオプトエレクトロニクス半導体コンポーネント。

【請求項10】

前記活性ゾーン（５）が放射放出層であり、前記コンポーネントの放射出口面が、前記放射放出層（５）から見て前記接続層（９）とは反対側に位置している、
請求項１〜７のいずれか１項に記載のオプトエレクトロニクス半導体コンポーネント。

【請求項11】

前記接続層（９）が、金属または金属合金からなるミラー層である、
請求項１０に記載のオプトエレクトロニクス半導体コンポーネント。

【請求項12】

前記接続層（９）が透明導電性酸化物を備えている、
請求項１０に記載のオプトエレクトロニクス半導体コンポーネント。

【請求項13】

前記活性層（５）から見て前記接続層（９）の後ろにミラー層（１５）が存在している、
請求項１２に記載のオプトエレクトロニクス半導体コンポーネント。

【請求項14】

前記ミラー層（１５）が誘電体ミラーである、
請求項１３に記載のオプトエレクトロニクス半導体コンポーネント。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、オプトエレクトロニクス半導体コンポーネントに関し、詳細には、窒化物化合物半導体をベースとする半導体コンポーネント（例えばＬＥＤやレーザダイオードなど）に関する。

【背景技術】

【0002】

オプトエレクトロニクス半導体コンポーネントは、一般的には、ｎ型にドープされた領域と、ｐ型にドープされた領域と、これらの領域の間に配置されている放射放出活性ゾーンまたは放射受信活性ゾーンと、を備えている。電気接続部を形成する目的で、ｐ型にドープされた領域およびｎ型にドープされた領域には、少なくとも一部の領域に接続層が設けられている。接続層は、例えば、金属層、または透明導電性酸化物（ＴＣＯ）からなる層とすることができる。ｐ型にドープされた窒化物化合物半導体層が電気接続層に結合されているとき、半導体材料と接続層との間の界面に望ましくない大きな電圧降下がしばしば発生し、これによってオプトエレクトロニクスコンポーネントの効率が低下する。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0003】

本発明の目的は、窒化物化合物半導体をベースとする改良されたオプトエレクトロニクス半導体コンポーネントであって、ｐ型コンタクト層と接続層との結合が改良されたオプトエレクトロニクス半導体コンポーネント、を開示することである。詳細には、本コンポーネントの動作時にｐ型コンタクト層と接続層との間の界面に発生しうる電圧降下が最小である。

【課題を解決するための手段】

【0004】

この目的は、請求項１の特徴を備えたオプトエレクトロニクス半導体コンポーネントによって達成される。従属請求項は、本発明の有利な構造形態および発展形態に関する。

【0005】

一実施形態によると、オプトエレクトロニクス半導体コンポーネントは、窒化物化合物半導体をベースとする半導体積層体であって、ｎ型ドープ領域と、ｐ型ドープ領域と、これらｎ型ドープ領域とｐ型ドープ領域との間に配置されている活性ゾーンと、を含んでいる半導体積層体、を備えている。ｎ型ドープ領域およびｐ型ドープ領域は、必ずしも全体がドープ層から形成されていなくてよく、特に、アンドープ層を含んでいることもできる。

【0006】

本発明において、「窒化物化合物半導体をベースとする」とは、半導体積層体またはその少なくとも１層がＩＩＩ族窒化物化合物半導体材料、好ましくはＩｎ_ｘＡｌ_ｙＧａ_{１−ｘ−ｙ}Ｎ（０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１、ｘ＋ｙ≦１）を備えていることを意味する。この場合、この材料は、上の化学式に従った数学的に正確な組成を有する必要はない。そうではなく、この材料は、例えば、１つまたは複数のドーパントと、材料Ｉｎ_ｘＡｌ_ｙＧａ_{１−ｘ−ｙ}Ｎの特徴的な物理的特性を実質的に変化させることのない追加の構成成分とを備えていることができる。しかしながら、説明を簡潔にする目的で、上の化学式は、結晶格子の本質的な構成成分（Ｉｎ、Ａｌ、Ｇａ、Ｎ）のみを含んでおり、これらの構成成分は、その一部分をわずかな量のさらなる物質によって置き換えることができる。

【0007】

活性ゾーンは、特に、放射放出活性層または放射受信活性層とすることができる。活性層は、例えば、ｐｎ接合、ダブルへテロ構造、単一量子井戸構造、または多重量子井戸構造として具体化することができる。この場合、量子井戸構造という表現は、閉じ込めの結果として電荷キャリアにおいてエネルギ状態の量子化が起こる任意の構造を包含する。特に、量子井戸構造という表現は、量子化の次元について何らかの指定を行うものではない。したがって、量子井戸構造には、特に、量子井戸、量子細線、および量子ドットと、これらの構造の任意の組合せとが含まれる。

【0008】

ｐ型ドープ領域は、Ｉｎ_ｘＡｌ_ｙＧａ_{１−ｘ−ｙ}Ｎ（０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１、ｘ＋ｙ≦１）からなるｐ型コンタクト層を有する。ｐ型コンタクト層は、特に、ＧａＮ層とすることができる。

【0009】

ｐ型コンタクト層は接続層に隣接しており、接続層は、一構造形態においては、金属または金属合金を備えている。この金属または金属合金は、特に、Ａｌ、Ａｇ、またはＡｕを備えている、あるいはこれらの材料からなることができる。

【0010】

さらなる構造形態においては、接続層は、透明導電性酸化物を備えている。透明導電性酸化物（略して「ＴＣＯ」）は、導電性の透明な材料であり、一般的には金属酸化物（例えば酸化亜鉛、酸化スズ、酸化カドミウム、酸化チタン、酸化インジウム、インジウムスズ酸化物（ＩＴＯ））である。ＴＣＯの群には、金属と酸素の二元化合物（例えば、ＺｎＯ、ＳｎＯ_２、Ｉｎ_２Ｏ_３）のみならず、金属と酸素の三元化合物（例えば、Ｚｎ_２ＳｎＯ_４、ＣｄＳｎＯ_３、ＺｎＳｎＯ_３、ＭｇＩｎ_２Ｏ_４、ＧａＩｎＯ_３、Ｚｎ_２Ｉｎ_２Ｏ_５、Ｉｎ_４Ｓｎ_３Ｏ_１２）、あるいは異なる透明導電性酸化物の混合物も含まれる。

【0011】

ｐ型コンタクト層は、接続層との界面に、Ｇａ面方位（Ga-face orientation）を有する第１のドメイン（domain）と、Ｎ面方位（N-face orientation）を有する第２のドメインとを有する。第１のドメインおよび第２のドメインは、結晶構造の方位が異なる。

【0012】

窒化物化合物半導体は、エピタキシャル成長時、一般的にはウルツ鉱型結晶構造（wurtzite crystal structure）を形成し、この構造では、結晶のｃ軸が成長方向に平行に延びる。この場合、成長パラメータに応じて、結晶の［０００１］方向に対応する、いわゆるＧａ面方位を有するドメイン、または結晶の［０００−１］方向に対応する、いわゆるＮ面方位を有するドメインを生じさせることができる。

【0013】

窒化物化合物半導体は焦電特性を有し、すなわち、外部電界が存在しなくても電気分極を有する。この電界の向きは、Ｇａ面方位およびＮ面方位において反対である。このため、Ｇａ面方位を有するドメインとＮ面方位を有するドメインは、電気特性が互いに異なる。

【0014】

本発明は、窒化物化合物半導体材料からなるｐ型コンタクト層と、金属、金属合金、または透明導電性酸化物からなる隣接する接続層との間の界面に、Ｇａ面方位を有するドメインとＮ面方位を有するドメインの両方が存在するならば有利であるという洞察を利用する。

【0015】

Ｇａ面ドメインは、窒化物化合物半導体材料をｐ型にドープするうえで有利である。この理由として、特に、ＭＯＶＰＥによって半導体材料を成長させるとき、半導体材料内に水素が組み込まれ、これによって、ｐ型ドーパント（特にマグネシウム）が部分的に不動態化される。ｐ型ドーパントは、例えば熱処理によって活性化され、このとき半導体材料から水素が外部に拡散する（outdiffuse）。水素は、Ｎ面ドメインからよりもＧａ面ドメインからの方が良好に脱出できることが判明している。その理由として、結晶成長においてＧａ面の標準成長方向からＮ面成長方向への遷移が起こる界面を水素は通過できない、またはスムーズに通過できない。結果として、ｐ型コンタクト層の表面がＧａ面ドメインを有するならば、ｐ型ドーパントの活性化がより単純である。

【0016】

その一方で、Ｎ面ドメインは、その利点として、金属、金属合金、または透明導電性酸化物からなる接続層に、低い電圧降下で、または電圧降下なしに、半導体材料を結合することが可能である。その理由として、Ｎ面ドメインは、Ｇａ面ドメインとの界面の近傍においてｎ型半導体材料の性質を有する。この効果が生じるのは、Ｎ面ドメインにおいては結晶欠陥が発生し、これにより、本質的にｐ型にドープされた半導体材料のアクセプタに関して過補償が生じるためであると考えられる。Ｎ面ドメインがドメイン境界においてｎ型特性を有するため、ｐ型コンタクト層のｐ型にドープされた半導体材料と、隣接する接続層との間に、局部的なトンネル接合が形成される。この効果によって、実質的に電圧降下なしに接続層を結合することが可能である。

【0017】

しかしながら、ｐ型コンタクト層全体がＮ面方位を有することは有利ではなく、なぜなら、水素はＮ面ドメインからスムーズに脱出することができず、結果として、ｐ型ドーパント（特にマグネシウム）の活性化が容易ではないためである。ｐ型コンタクト層は、接続層との界面において、Ｇａ面方位を有するドメインの面積割合が少なくとも１０％であることが好ましい。さらには、Ｇａ面方位を有するドメインの面積割合は、最大で９０％であることが有利である。

【0018】

好ましい一構造形態においては、ｐ型コンタクト層は、接続層との界面において、Ｇａ面方位を有するドメインの面積割合が少なくとも４０％、最大で７０％である。接続層とｐ型コンタクト層との間の界面の少なくとも３０％、最大で６０％の残りは、ｎ面方位を有するドメインを有することが有利である。Ｎ面ドメインとＧａ面ドメインのこのような割合によって、第一に、ｐ型コンタクト層と接続層との間の界面における比較的低いかまたはゼロの電圧降下が可能となり、さらには、ｐ型ドーパント（例えばマグネシウム）の良好な活性化も可能となり、これは有利である。ｐ型コンタクト層と接続層との間の界面における電圧降下は、０．２Ｖ未満、特に好ましくは０．１Ｖ未満であることが有利である。

【0019】

第１のドメインもしくは第２のドメインまたはその両方は、例えば、約１０ｎｍ〜約５μｍの横方向範囲を有する。

【0020】

Ｎ面ドメインは、１μｍ未満、好ましくは１００ｎｍ未満、特に好ましくは１０ｎｍ未満の横方向範囲を有することが有利である。Ｎ面ドメインのこのような小さい横方向範囲は、ｐ型ドーパントを活性化するうえで有利である。

【0021】

ドメインの大きさと、Ｎ面ドメインに対するＧａ面ドメインの割合は、特に、ｐ型コンタクト層のドーパント濃度および層厚さによって設定することができる。ｐ型コンタクト層は、例えば、５＊１０^１９ｃｍ^−３〜２＊１０^２１ｃｍ^−３の範囲内（両端値を含む）のドーパント濃度を有することができる。ドーパントはマグネシウムであることが好ましい。

【0022】

Ｎ面ドメインは、特に、成長面上に比較的高いドーパント濃度で形成されることが判明している。したがって、ｐ型コンタクト層は、１＊１０^２０ｃｍ^−３より高いドーパント濃度で、特に、１．５＊１０^２０ｃｍ^−３〜３＊１０^２０ｃｍ^−３の範囲内のドーパント濃度で形成されることが好ましい。

【0023】

ｐ型コンタクト層の厚さは、５ｎｍ〜２００ｎｍの範囲内（両端値を含む）、特に好ましくは３０ｎｍ以下であることが有利である。

【0024】

一構造形態においては、活性層が放射放出層であり、接続層は、本コンポーネントの放射出口面に配置されている。この場合、活性層によって放出される放射を接続層を通じて本コンポーネントから取り出すことができるように、接続層が透明導電性酸化物によって形成されていることが有利である。接続層は、特に、インジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）を含んでいることができる。

【0025】

ｐ型コンタクト層が接続層との界面においてＧａ面ドメインおよびＮ面ドメインの両方を有するため、このｐ型コンタクト層は、ドメイン構造を有さないｐ型コンタクト層よりも粗さが大きい。この粗さは、本オプトエレクトロニクスコンポーネントからの放射の取り出しに有利に影響する。特に、ｐ型コンタクト層の粗さを、その上に配置される接続層に引き継ぐことができ、したがって、接続層の表面も比較的大きな粗さを有し、これは有利である。接続層は、周囲の媒体（例えば空気など）に隣接させることができ、この場合、接続層の表面の粗さが比較的大きいことは、放射の取り出しに有利に影響し、なぜなら、周囲の媒体との界面における放射の全反射と、特に、半導体ボディ内での多重全反射も減少するためである。

【0026】

本オプトエレクトロニクスコンポーネントのさらなる構造形態においては、活性層が放射放出層であり、本コンポーネントの放射出口面は、活性層から見て接続層とは反対側に位置している。この場合、活性層によって放出される放射は、ｐ型コンタクト層および接続層とは反対側の面において本オプトエレクトロニクスコンポーネントから出る。この構造形態においては、接続層は、特に、金属または金属合金からなるミラー層とすることができる。この金属または金属合金は、銀、アルミニウム、または金を含んでいる、またはこれらの材料からなることが好ましい。活性層によって放射出口面とは反対方向に放出された放射は、放射出口面において本オプトエレクトロニクスコンポーネントから取り出されるように、ミラー層によって放射出口面の方向に反射され、これは有利である。

【0027】

あるいは、接続層が、例えばＩＴＯなどの透明導電性酸化物を備えていることもでき、この場合、活性層から見て接続層の後ろにミラー層が存在していることが好ましい。ミラー層は、金属または金属合金からなる層とすることができる。ミラー層は、この構造形態においては誘電体ミラーであることが特に好ましい。誘電体ミラーは、異なる屈折率を有する２種類の誘電体材料が交互に何重にも配置された層（例えば、ＳｉＯ_２およびＳｉＮが交互に配置された層）を備えていることが有利である。誘電体ミラーを使用すると、所定の波長または所定の波長範囲において、金属ミラーの場合よりも高い反射性を得ることが可能であり、これは有利である。誘電体ミラーを使用するときには、ｐ型コンタクト層の電気接続は接続層の透明導電性酸化物によって行われ、このような接続層は、たとえ隣接する金属層なしでも十分な電流拡散を提供する。

【図面の簡単な説明】

【0028】

【図1】オプトエレクトロニクスコンポーネントの第１の例示的な実施形態の断面の概略図を示している。

【図2】オプトエレクトロニクスコンポーネントの第２の例示的な実施形態の断面の概略図を示している。

【図3】オプトエレクトロニクスコンポーネントの第３の例示的な実施形態の断面の概略図を示している。

【発明を実施するための形態】

【0029】

以下では、本発明について、３つの例示的な実施形態に基づいてさらに詳しく説明する。

【0030】

図面において、同一の構成要素、または機能が同じである構成要素には、同一の参照数字を付してある。図示した構成要素と、構成要素の互いの大きさの関係は、必ずしも正しい縮尺ではないことを理解されたい。

【0031】

図１に示したオプトエレクトロニクス半導体コンポーネントは、窒化物化合物半導体材料をベースとする半導体積層体３を含んでいる。

【0032】

したがって、半導体積層体３の半導体層４，５，６，７は、特に、Ｉｎ_ｘＡｌ_ｙＧａ_{１−ｘ−ｙ}Ｎ（０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１、ｘ＋ｙ≦１）を備えている。

【0033】

半導体積層体３は、成長基板１０上に例えばエピタキシャル成長している。成長基板１０は、例えばサファイア基板またはＧａＮ基板である。

【0034】

半導体積層体３は、ｎ型ドープ領域４と、ｐ型ドープ領域８と、ｎ型ドープ領域４およびｐ型ドープ領域８の間に配置されている活性層５と、を含んでいる。

【0035】

ｎ型ドープ領域４およびｐ型ドープ領域８のそれぞれは、１層または複数層の半導体層を備えていることができる。さらには、ｎ型ドープ領域４およびｐ型ドープ領域は、アンドープ層を含んでいることもできる。

【0036】

活性層５は、特に、放射放出層とすることができる。特に、活性層５は、ｐｎ接合、または好ましくは単一量子井戸構造あるいは多重量子井戸構造を備えていることができる。本半導体コンポーネントは、一例として、ＬＥＤまたは半導体レーザである。あるいは、活性ゾーン５が放射受信層であり、本オプトエレクトロニクス半導体コンポーネントを検出器とすることも可能である。

【0037】

ｐ型ドープ領域８は、Ｉｎ_ｘＡｌ_ｙＧａ_{１−ｘ−ｙ}Ｎ（０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１、ｘ＋ｙ≦１）からなるｐ型ドープ層６およびｐ型コンタクト層７を含んでいる。ｐ型コンタクト層７は、金属、金属合金、または透明導電性酸化物からなる接続層９に隣接している。

【0038】

接続層９は、電流を半導体積層体３の中に伝える目的で電気コンタクトを形成する役割を果たす。導電性基板を使用する場合、例えば基板１０の裏面にさらなる電気コンタクト１１を配置することができる。

【0039】

ｐ型コンタクト層７は、窒化物化合物半導体材料の結晶構造の異なる方位を有する異なるドメイン１，２を有する。具体的には、ｐ型コンタクト層７は、接続層９との界面において、Ｇａ面方位を有する第１のドメイン１と、Ｎ面方位を有する第２のドメイン２とを含んでいる。Ｇａ面ドメイン１は、窒化物化合物半導体材料の六方晶結晶格子の［０００１］結晶方向を向いており、Ｎ面ドメイン２は、［０００−１］結晶方向を向いている。Ｇａ面ドメイン１およびＮ面ドメイン２においてはＩＩＩ属材料（Ｇａ、Ｉｎ、またはＡｌ）とＮ原子との間の結合の方位が異なるため、ドメイン１およびドメイン２は機械特性および電気特性が異なる。

【0040】

ｐ型コンタクト層７がＧａ面ドメイン１およびＮ面ドメイン２の両方を有するならば有利である。

【0041】

窒化物化合物半導体材料のｐ型ドーパント（好ましくはマグネシウム）の活性化は、一般的には熱処理によって行われ、このとき半導体材料から水素が脱出する。水素はＮ面ドメイン２からよりもＧａ面ドメイン１からの方が良好に脱出できることが判明している。したがって、ｐ型コンタクト層７の少なくとも一部の領域が、Ｇａ面方位を有する第１のドメイン１を有するならば有利である。

【0042】

Ｎ面ドメイン２は、大きな電圧降下なしにｐ型コンタクト層７を接続層９に電気的に接続することを可能にし、これは有利である。この理由として、本質的にはｐ型にドープされているにもかかわらず、接続層９との界面において、Ｎ面方位を有するドメイン２がｎ型特性を有する。この場合、Ｎ面ドメインでは結晶層に欠陥が形成されることでアクセプタが過補償され、したがってＮ面ドメイン２はｎ型特性を有するものと考えられる。

【0043】

接続層９との界面において、Ｎ面ドメイン２はそのｎ型特性に起因してトンネル接合を形成し、このトンネル接合により、大きな電圧降下なしにｐ型コンタクト層７が接続層９に電気的に接続される。好ましくは、ｐ型コンタクト層７と接続層９との間の界面における電圧降下は、０．２Ｖ未満、特に、０．１Ｖ未満である。

【0044】

従来のｐ型にドープされた窒化物化合物半導体層を接続層（例えば透明導電性酸化物からなる層）に電気的に接続するときに一般的に発生する０．２Ｖ以上の電圧降下は、ｐ型コンタクト層７におけるＮ面ドメインによって低下する、もしくは完全に防止される。

【0045】

接続層９は、透明導電性酸化物（例えばＩＴＯ、ＺｎＯ）からなる層であることが好ましい。透明導電性酸化物からなる接続層９は、特に、オプトエレクトロニクス半導体コンポーネントがＬＥＤであり、放射が接続層９を通じて取り出される場合に有利である。この場合、接続層９をｐ型コンタクト層７全体に形成することができ、結果として、接続層９における大きな吸収損失なしに良好な電流拡散が生じ、これは有利である。

【0046】

あるいは、接続層９を、金属または金属合金からなる層とすることができ、この場合、ｐ型コンタクト層７の好ましくは一部分にのみ形成する。金属または金属合金からなる接続層９の場合、接続層９は、例えばアルミニウムを備えている、またはアルミニウムからなることができる。

【0047】

ｐ型コンタクト層７は、接続層９との界面において、Ｇａ面方位を有するドメインの面積割合が少なくとも１０％、最大で９０％、特に好ましくは少なくとも４０％、最大で７０％であることが有利である。

【0048】

第１のドメイン１および第２のドメイン２は、必ずしも図１に示したようにｐ型コンタクト層７の厚さ全体わたり延在している必要はなく、代わりに接続層９との界面の領域のみに形成することもできる。結果として、第１のドメイン１および第２のドメイン２は、その縦方向範囲および横方向範囲のいずれも互いに異なっていることができる。特に、第１のドメイン１および第２のドメイン２の横方向範囲は、ｐ型コンタクト層７の層厚さ全体にわたり一定である必要はなく、変化していてもよい。一例として、ドメイン１，２は、角錐台の形状とすることもできる。

【0049】

Ｇａ面ドメイン１およびＮ面ドメイン２の実際の形状は、特に、ｐ型コンタクト層７のドーパント濃度および層厚さに依存する。

【0050】

ｐ型コンタクト層７にＧａ面ドメイン１およびＮ面ドメイン２の両方を形成するためには、ｐ型コンタクト層７の厚さが５ｎｍ〜２００ｎｍの範囲内であり、かつドーパント濃度が５＊１０^１９ｃｍ^−３〜２＊１０^２１ｃｍ^−３の範囲内（両端値を含む）であることが有利である。ｐ型コンタクト層７は、２０ｎｍ以下の厚さを有することが好ましい。ドーパント濃度は、好ましくは１＊１０^２０ｃｍ^−３以上、例えば１．５＊１０^２０ｃｍ^−３〜３＊１０^２０ｃｍ^−３の範囲内である。

【0051】

第１のドメイン１もしくは第２のドメイン２またはその両方の横方向範囲は、ｐ型コンタクト層７と接続層９との間の界面において、例えば１０ｎｍ〜５μｍの範囲内である。

【0052】

接続層９との界面において、Ｎ面ドメイン２の横方向範囲が、１μｍ未満、好ましくは１００ｎｍ未満、特に好ましくは１０ｎｍ未満であるならば、特に有利である。このようにすることで、十分な数および大きさのＧａ面ドメイン１がＮ面ドメイン２の間に配置され、ｐ型コンタクト層７におけるｐ型ドーパントの活性化時、水素はこれらのＧａ面ドメイン１を通って脱出することができる。

【0053】

ｐ型コンタクト層７に第１のドメイン１および第２のドメイン２が形成されているため、ｐ型コンタクト層７は、窒化物化合物半導体からなる従来のｐ型コンタクト層よりも大きな粗さを有する。この大きな粗さは、接続層９との界面から接続層９の表面まで伝搬させることができ、この粗さは、本オプトエレクトロニクス半導体コンポーネントからの放射の取り出しに有利に影響する。

【0054】

図２に示したオプトエレクトロニクス半導体コンポーネントの例示的な実施形態は、いわゆる薄膜ＬＥＤであり、半導体積層体３から元の成長基板が除去されている。元の成長基板はｎ型ドープ領域４から分離されており、ｎ型ドープ領域４は、この例示的な実施形態においては、本オプトエレクトロニクスコンポーネントの放射出口面に配置されている。この半導体コンポーネントは、元の成長基板とは反対側において、例えばはんだ層１３によってキャリアボディ１４に貼り付けられている。したがって、活性層５から見て、ｐ型コンタクト層７を有するｐ型ドープ領域８はキャリアボディ１４の側にある。キャリアボディ１４は、例えばゲルマニウムまたはセラミックを備えていることができる。

【0055】

前述した例示的な実施形態と同様に、ｐ型コンタクト層７は、Ｇａ面方位を有する第１のドメイン１と、Ｎ面方位を有する第２のドメイン２とを含んでいる。第１のドメイン１および第２のドメイン２を有するｐ型コンタクト層７は接続層９に隣接しており、接続層９は、金属または金属合金を含んでいることが有利である。第２の電気接続部を形成する目的で、ｎ型ドープ領域４にコンタクト層１２を形成することができる。

【0056】

ｐ型コンタクト層７におけるドメイン１およびドメイン２の有利な配置構造と、接続層９との電気的接続に関連する利点は、前述した例示的な実施形態と同様である。

【0057】

活性ゾーン５によってキャリアボディ１４の方向に放出される放射が、反対側のｎ型ドープ領域４の表面における放射出口領域に反射されるようにする目的で、接続層９は反射層であることが好ましい。反射性の接続層９は、特に、アルミニウム、銀、または金を備えている、あるいはこれらの金属からなることができる。反射性の接続層９とはんだ層１３（本半導体コンポーネントをキャリアボディ１４に結合している）との間には、１層または複数層のさらなる層を配置することができる（図示していない）。これらのさらなる層は、特に、密着層、ウェッティング層、バリア層（はんだ層１３の材料が反射性の接続層９の中に拡散することを阻止する）のうちの少なくとも１層とすることができる。

【0058】

図３に示した、オプトエレクトロニクス半導体コンポーネントのさらなる例示的な実施形態は、図２に示したコンポーネントとの違いとして、接続層９が金属または金属合金からなる層ではなく、透明導電性酸化物からなる層である。特に、ｐ型コンタクト層７に隣接する接続層９は、インジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）からなる層とすることができる。活性層５から見て、透明な接続層９の後ろにミラー層１５が存在している。

【0059】

ミラー層１５は、特に、誘電体ミラーとすることができる。誘電体ミラー１５は、例えば、ＳｉＯ_２層とＳｉＮ層の対を複数含んでいることができる。誘電体ミラーは、金属ミラーにはない利点として、所定の波長または所定の波長範囲において、金属ミラー層を使用するよりも一般的に高い反射率を得ることが可能である。誘電体ミラー１５の場合、例えば１つまたは複数の導電接続部１６によって接続層９をはんだ層１３に接続することができる。

【0060】

それ以外の部分については、図３の例示的な実施形態は、機能およびさらなる有利な構造形態に関して、図２に示した例示的な実施形態と同様である。

【0061】

ここまで、本発明について例示的な実施形態に基づいて説明してきたが、本発明はこれらの実施形態に限定されない。本発明は、任意の新規の特徴および特徴の任意の組合せを包含しており、特に、請求項における特徴の任意の組合せを含んでいる。これらの特徴または特徴の組合せは、それ自体が請求項あるいは例示的な実施形態に明示的に記載されていない場合であっても、本発明に含まれる。

【0062】

本特許出願は、独国特許出願第１０２００８０５２４０５．０号の優先権を主張し、この文書の開示内容は参照によって本出願に組み込まれている。

【図1】

【図2】

【図3】