[发明专利]具有带有柱状结构上的有源区的半导体层序列的发光装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种装置、一种用于制造装置的方法，以及一种具有多个装置的阵列。

背景技术

从DE 10 2010 012 711 A1中已知一种用于制造具有柱状的结构的装置的方法，所述柱状的结构借助具有用于产生电磁辐射的有源区的半导体层结构覆盖，其中有源区具有用于辐射性的复合的带隙。

发明内容

一个目的在于，提供一种改进的装置，所述装置尤其具有在产生电磁辐射方面改进的特性。此外存在如下目的：提供一种用于制造装置的改进的方法。此外一个目的在于：提供装置的改进的阵列。

在此所描述的装置尤其能够借助在此所描述的方法制造。此外，在此所描述的阵列尤其能够借助在此所描述的装置形成。这是指：所有在此所描述的特征和特征组合针对所述装置、所述方法和所述阵列公开。

所描述的装置的优点在于：电磁辐射以更大的概率在柱状的结构的上部的自由的端部区域中产生。由此改进效率和电磁辐射的放射。

这通过如下方式实现：将具有有源区的半导体层结构构成为，使得有源区的用于辐射性的复合的带隙沿着朝柱状的结构的自由端部的方向减小。带隙由此沿着柱状的结构的高度或者纵轴线减小。带隙例如能够至少在有源区的一个部段中沿着装置的纵轴线减小。带隙能够均匀地和/或不均匀地和/或连续地和/或不连续地和/或多级地减小。此外，也能够沿着纵轴线设置多个部段，在所述部段中有源区的带隙保持恒定。通过带隙沿着纵轴线的至少分部段的减小，自由的载流子沿着朝结构的自由端部的方向运动。由此提高了载流子在结构的上部的自由端部的区域中的辐射性的复合的概率。

在一个实施方式中，有源区的量子阱层的厚度沿着朝结构的自由端部的方向增加。由此带隙在其它方面结构不变的情况下沿着朝柱状的结构的自由端部的方向减小。量子阱层的厚度的影响能够通过在量子阱层沉积期间相应地调节过程参数来实现。由此简单地制造装置是可行的。

在另一实施方式中，有源区构成为，使得有源区的材料组分沿着朝柱状的结构的自由端部的方向改变，使得用于辐射性的复合的带隙沿着朝结构的自由端部的方向减小。有源区的材料组分的影响、尤其量子阱层的材料组分的影响，在有源区或量子阱层沉积时能够借助于简单的参数例如气体流动、气体组成、温度或各种材料的提供来实现。

在一个实施方式中，有源区、尤其量子阱层具有InGaN层。在该实施方式中，带隙的改变例如能够通过铟浓度的改变来调节。根据所选择的实施方式，有源区中铟浓度、尤其有源区的量子阱层中的铟浓度例如沿着朝自由结构的方向增加最多30％。由此实现结构的自由端部的区域中的自由的载流子的高浓度。

在一个实施方式中，有源区在结构的外面的大部分上延伸。换句话说，有源区不仅在结构的尖部处构成，而且例如结构的整个侧表面区域只要露出的话就具有有源区。柱状的结构的表面的至少85％例如借助有源区覆盖。以这种方式可行的是，从尤其大的区域、即几乎结构的整个侧表面中提供载流子以朝向结构的自由端部扩散。由此提高了结构的自由端部处的辐射产生的效率。

在另一实施方式中，柱状的结构具有晶体结构。在此，结构的外面沿着朝结构的自由端部的方向从第一晶体平面过渡到至少一个第二晶体平面。有源区在至少两个晶体平面上构成为，使得带隙从第一晶体平面向第二晶体平面减小。由此也增强结构的自由端部处的自由的载流子的浓度。

有源区的带隙例如能够在有源区的平面内部连续地和/或多级地沿着朝结构的自由端部上的方向减小。根据所选择的实施方式，能够沿着结构的纵轴线设置多于两个的彼此倾斜的晶体平面从而也沿着结构的纵轴线设置有源区的多于两个的彼此倾斜的平面，其中有源区的带隙在有源区的平面内部沿着朝结构的自由端部的方向连续地和/或逐级地减小。

在另一实施方式中，在结构的自由端部上设有电接触部，借助于所述电接触部，有源区能够在自由端部的区域中加电偏压。通过加电偏压，将力施加到自由的载流子上，所述力沿着朝结构的自由端部的方向拉动自由的载流子。由此也提高了载流子对在结构的自由端部的区域中辐射性的复合的概率。

根据所选择的实施方式，有源区能够具有铟、铝和/或镓。此外，根据所选择的实施方式，有源区具有层、尤其是带有氮化铟镓的量子阱层。铟、镓、铝和氮是能够用于制造有源区、尤其具有量子阱层的有源区的材料，量子阱其中材料的特性并且尤其是所提到的材料的三元结构是众所周知的从而能够可靠地产生具有有源区的期望的半导体层结构。