本發(fā)明涉及根據(jù)專利權(quán)利要求1的一種光電子元件、根據(jù)專利權(quán)利要求13的一種用于產(chǎn)生光電子元件的方法、以及根據(jù)專利權(quán)利要求17的一種用于測試光電子元件的方法。

該專利申請要求德國專利申請102014223003.9的優(yōu)先權(quán)，其公開內(nèi)容據(jù)此通過引用被并入。

背景技術(shù)：

在相關(guān)技術(shù)中，具有有源區(qū)的激光二極管是已知的，其中有源區(qū)生成在引導(dǎo)平面中引導(dǎo)的電磁輻射?；旧显谝龑?dǎo)平面中輸出電磁輻射。此外，相對于引導(dǎo)平面在側(cè)面生成來自有源區(qū)的雜散輻射。在引導(dǎo)平面的外面，激光二激光具有被提供用于向有源區(qū)供給電荷載流子的電接觸件。

為了檢查激光二極管的功能性，對經(jīng)由引導(dǎo)平面輸出的電磁輻射進(jìn)行評估。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種改進(jìn)的光電子元件，一種用于產(chǎn)生該光電子元件的改進(jìn)的方法、以及一種改進(jìn)的測試方法。

經(jīng)由獨(dú)立權(quán)利要求實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的。

所描述的元件的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)在于可以借助于雜散輻射檢查元件的功能性，其中經(jīng)由電接觸焊盤輸出雜散輻射。因此，還可能檢查其電磁輻射發(fā)射面難以接近或者不可接近以用于拾取測量信號的元件。

所描述的方法的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)在于借助于簡單的方法創(chuàng)建具有由半導(dǎo)體材料制成的表面的電接觸焊盤，其中該表面被導(dǎo)電層覆蓋。該表面具有傾斜面，其中在傾斜面的至少子集上，導(dǎo)電層被配置為如此薄以致發(fā)射電磁雜散輻射。

所描述的測試方法具有以下優(yōu)點(diǎn)：元件的功能性的評定是可能的，因?yàn)榻?jīng)由電接觸焊盤發(fā)射的雜散輻射被評估以用于評定元件的功能性。在從屬權(quán)利要求中規(guī)定附加的實(shí)施例。

在一個(gè)實(shí)施例中，表面具有大于0.1μm，特別地大于1.2μm的平均粗糙度。該粗糙度足以創(chuàng)建期望的傾斜面。此外，可以使用簡單且快速的方法創(chuàng)建該粗糙度，例如借助于機(jī)械去除方法或化學(xué)去除方法。因此，可以快速且經(jīng)濟(jì)地產(chǎn)生該元件。

在附加的實(shí)施例中，表面具有如下平均粗糙度深度：具有大于1μm，優(yōu)選地大于5μm，特別地大于10μm的粗糙度峰值。借助于針對粗糙度峰值的這些數(shù)量級，可以提供足夠數(shù)目的傾斜面。因此，在電接觸焊盤上獲得足夠的區(qū)域，經(jīng)由該區(qū)域發(fā)射雜散輻射。因此，改進(jìn)用于評定元件的功能性的雜散輻射的評估。

在一個(gè)實(shí)施例中，導(dǎo)電層被配置為金屬層的形式。金屬適合于提供針對導(dǎo)電層的期望的層厚度。以這種方式，可以實(shí)現(xiàn)低的歐姆電阻，其中此外，在傾斜面上的導(dǎo)電層可以被配置為如此薄以致發(fā)射電磁雜散輻射。

在附加的實(shí)施例中，導(dǎo)電層在傾斜面的至少子集上具有小于20nm的層厚度。以這種方式，在傾斜面上的導(dǎo)電層被配置為如此薄以致可以經(jīng)由傾斜面的區(qū)域通過導(dǎo)電層發(fā)射足夠的電磁雜散輻射。此外，導(dǎo)電層具有50nm或更大的，特別地200nm的與引導(dǎo)平面正交的厚度。因此，實(shí)現(xiàn)低歐姆電阻以用于操作光電子元件。

取決于所選擇的實(shí)施例，傾斜面上的導(dǎo)電層的層厚度還可以小于10nm，特別地小于1nm。以這種方式，增大經(jīng)由接觸焊盤發(fā)射的雜散輻射的功率。

在附加的實(shí)施例中，有源區(qū)具有離接觸焊盤小于40μm，特別地小于5μm的間距。借助于該間距，確保經(jīng)由接觸焊盤發(fā)射足夠的電磁雜散輻射以用于檢查元件的功能性。

在一個(gè)實(shí)施例中，接觸焊盤由經(jīng)減薄的襯底層的表面構(gòu)成。例如，氮化鎵或碳化硅可能作為用于襯底層的材料。

在附加的實(shí)施例中，元件具有n端子和p端子，其中p端子被安裝在載體上。特別地，在該實(shí)施例中，經(jīng)由作為電接觸焊盤的n接觸件對電磁雜散輻射進(jìn)行去耦合是有利的，以便能夠以簡單的方式測試元件。

附圖說明

將結(jié)合示例性實(shí)施例的下面的描述更加清楚且全面地解釋以上描述的本發(fā)明的性質(zhì)、特征和優(yōu)點(diǎn)以及實(shí)現(xiàn)它們所用的方式，結(jié)合附圖更詳細(xì)地解釋示例性實(shí)施例。

圖1示出穿過光電子元件的結(jié)構(gòu)的示意性橫截面；

圖2示出穿過圖1的元件的附加的橫截面；

圖3示出穿過在已經(jīng)沉積導(dǎo)電層之后的襯底的表面的部分橫截面；

圖4示出穿過襯底的表面的部分橫截面的放大繪圖；以及

圖5示出穿過具有p在下方安裝的元件的示意性橫截面。

具體實(shí)施方式

圖1示出例如被配置為激光二極管或led的光電子元件的示意性橫截面繪圖。提供載體1，在載體1上布置接觸焊盤2。接觸件3被布置在接觸焊盤2上，該接觸件被鈍化層4包圍。鈍化層4提供接觸件3的電鈍化。至少一個(gè)正導(dǎo)電外延層5被布置在接觸層3和鈍化層4上。因此，接觸件3構(gòu)成p接觸件。至少一個(gè)負(fù)摻雜的且導(dǎo)電的外延層6被布置在正摻雜的且導(dǎo)電的外延層上。外延層形成用于生成電磁輻射的有源區(qū)。有源區(qū)可以例如具有在1和10μm之間的厚度。

負(fù)摻雜的且導(dǎo)電的襯底7被布置在第二外延層6上。負(fù)導(dǎo)電的襯底7可以例如被配置為氮化鎵或碳化硅的形式。負(fù)導(dǎo)電的襯底7具有表面8。表面8具有大于0.1μm的平均粗糙度。特別地，接觸焊盤8的平均粗糙度可以大于1.2μm。此外，接觸焊盤可以具有如下平均粗糙度深度rz：具有大于1μm，優(yōu)選地大于5μm，特別地大于10μm的粗糙度峰值。

導(dǎo)電層9被施加到表面8。導(dǎo)電層9與表面8一起形成接觸焊盤18，并且因此形成第二接觸件。導(dǎo)電層9可以被配置為平坦的金屬化部的形式，其中該平坦的金屬化部被細(xì)分為局部面，其中局部面具有不同的層厚度。取決于所選擇的實(shí)施例，襯底7可以具有在40μm和200μm之間的層厚度。此外，導(dǎo)電層9至少在一個(gè)局部面中，即，在表面8的傾斜面的子集中可以具有小于20nm的層厚度。金、銀、銅、鈦、鉑、鎳、鉻、錫、銦或鋁、或者這些元素的組合例如可以被提供為用于配置導(dǎo)電層9的材料。取決于所選擇的實(shí)施例，襯底7還可以具有小于40μm，特別地小于6μm的厚度。因此，有源區(qū)以小于40μm，特別地小于6μm的距離遠(yuǎn)離導(dǎo)電層9隔開。

例如可以產(chǎn)生襯底7，因?yàn)橐r底最初具有更大厚度，其中，從表面8對該襯底進(jìn)行機(jī)械和/或化學(xué)減薄，即從表面8去除該襯底。在這種情況下，可以使用機(jī)械拋光方法和/或化學(xué)/機(jī)械拋光方法或化學(xué)刻蝕方法。

在接觸件3和接觸焊盤18之間的適當(dāng)?shù)碾妷合?，在接觸件3上面的區(qū)域中的有源區(qū)5、6中產(chǎn)生電磁輻射，例如可以使用適當(dāng)?shù)姆瓷溏R將該電磁輻射放大到激光模式（lasermode）19。激光模式19在第一和第二外延層5、6之間的過渡區(qū)域中具有與圖1的頁面表面正交地配置的傳播方向。

相對于激光模式19在側(cè)面生成雜散輻射12，通過接觸焊盤18、經(jīng)由導(dǎo)電層9的薄區(qū)域發(fā)射該雜散輻射。

圖2示出穿過圖1的布置的示意性縱向截面。在所描繪的示例性實(shí)施例中，電磁輻射在平行于有源區(qū)的外延層6、5的pn界面延伸的發(fā)射方向上被輸出到元件的發(fā)射側(cè)10。以箭頭的形式示意性地描繪發(fā)射的電磁輻射20。

為了該目的，在兩個(gè)側(cè)面10、11上布置適當(dāng)?shù)姆瓷溏R。電磁輻射的另一部分作為雜散輻射12離開有源區(qū)并且到達(dá)襯底7的表面8。由于所選擇的導(dǎo)電層9和表面8的適當(dāng)選擇的結(jié)構(gòu)，經(jīng)由接觸焊盤18發(fā)射電磁雜散輻射12的部分。

圖3示出具有導(dǎo)電層9的襯底7的接觸焊盤8的截面的示意性放大繪圖。以使得可以在接觸焊盤18的傾斜的局部面21處發(fā)射雜散輻射12這樣的方式施加導(dǎo)電層9。布置的局部面21要被理解為相對于襯底7的中心平面23以大于30°，特別地大于60°的角度24傾斜的局部面。這被實(shí)現(xiàn)，因?yàn)榫植棵?1上的導(dǎo)電層9具有非常低的厚度，或者其完全不存在，以使得雜散輻射12不被導(dǎo)電層9阻擋。局部面21上的層9的厚度至少部分地薄于20nm。

例如，借助于光學(xué)評估裝置13（特別地，形式為ccd芯片）捕獲和分析發(fā)射的雜散輻射12。此外，接觸焊盤18具有低的歐姆電阻，以使得可以高效地操作光電子元件。

導(dǎo)電層9的期望結(jié)構(gòu)例如是由于以下而產(chǎn)生的：借助于化學(xué)和/或機(jī)械方法使如圖4中描繪的襯底7的表面8變粗糙或者去除，以使得在表面8上配置傾斜的，特別地正交的局部面15。傾斜的局部面15被統(tǒng)計(jì)地分布在襯底7的表面8之上，并且通過平均粗糙度的選擇或通過粗糙度峰值的選擇來確定。

隨后，借助于正交沉積22或借助于定向沉積22將導(dǎo)電層9沉積到襯底7的表面8上。借助于定向沉積22，導(dǎo)電層9不被沉積在傾斜的局部面15上，或者僅僅以非常薄的層的形式沉積在傾斜的局部面15上。因此，獲得根據(jù)圖3的結(jié)構(gòu)。

表面8具有大于100nm，優(yōu)選地大于500nm，特別地大于1200nm的平均粗糙度。此外，表面8可以具有大于1μm，優(yōu)選地大于5μm，特別地大于10μm的粗糙度峰值。圖3的導(dǎo)電層9構(gòu)成接觸焊盤，該接觸焊盤在子區(qū)域中是半金屬化的并且因此是半透明的。

取決于所使用的材料，可以在表面8上配置不同厚度的導(dǎo)電層9的局部面，以便仍然能夠評估雜散輻射12以用于評定元件的功能性。

圖5示出穿過根據(jù)圖1配置的元件的示意性橫截面，其中，在導(dǎo)電層9上，借助于接觸球17將接合線16焊接到導(dǎo)電層9。此外，示意性橫截面描繪與圖像平面正交的光學(xué)激光模式19。載體1例如可以被配置為熱沉。

由于經(jīng)由接觸焊盤18從襯底7向上發(fā)射的雜散輻射，可以借助于視覺檢查在視覺上檢查接觸球17和接合線16到導(dǎo)電層9的附接。在這種情況下，可以省略附加的光源，因?yàn)橥ㄟ^接觸焊盤18發(fā)射的雜散輻射12可能足以檢查接觸球17和導(dǎo)電層9之間的正確焊料連接。取決于所選擇的實(shí)施例，相機(jī)或光傳感器，特別地ccd芯片可以用于檢查接觸球17的配置。

如果例如難以接近光學(xué)模式，則借助于所描述的導(dǎo)電層9的半透明配置，也可以測試光電子元件的功能性。

接觸焊盤2例如可以被配置為金屬化部的形式。接觸件3例如可以被配置為正摻雜的氮化鎵層或者正摻雜的氮化鋁鎵/氮化鎵層的形式。此外，有源區(qū)可以被布置在光波導(dǎo)層之間。在p側(cè)，這可以例如以正摻雜的氮化鎵層的形式來實(shí)現(xiàn)。在n摻雜側(cè)，覆層還可以被配置為n摻雜的氮化鎵層。p-和n-導(dǎo)電外延層5、6可以被配置為量子阱結(jié)構(gòu)的形式。此外，可以在n側(cè)上提供負(fù)摻雜的氮化鋁鎵/氮化鎵層結(jié)構(gòu)。

平均粗糙度指示在表面上測量點(diǎn)離中心線的平均間距。中心線以使得輪廓偏差（相對于中心線）的和最小這樣的方式橫過參考長度內(nèi)的實(shí)際輪廓。平均粗糙度ra與離中心線的偏差的算術(shù)平均值對應(yīng)。在二維中，其按照如下公式來計(jì)算：

平均值[z]按照如下公式來計(jì)算：

。

平均粗糙度深度（十點(diǎn)平均粗糙度）rz按照如下來確定：工件的表面上的限定測量長度被劃分為相等大小的七個(gè)個(gè)別的測量長度。然而，僅在這些長度中的五個(gè)之上執(zhí)行評估，因?yàn)橐褂玫母咚篂V波器需要單個(gè)長度的頭部或尾部的一半，或者卷積具有不可忽略的跑進(jìn)和終止特性。根據(jù)輪廓的各個(gè)測量長度中的每個(gè)確定最大和最小值之間的差。由因此獲得的五個(gè)個(gè)別的粗糙度深度形成平均值。

盡管已經(jīng)經(jīng)由優(yōu)選示例性實(shí)施例更詳細(xì)地說明和描述了本發(fā)明，但是本發(fā)明不被所公開的示例限制，并且在不脫離本發(fā)明的保護(hù)范圍的情況下，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以從其導(dǎo)出其他變化。

參考數(shù)字列表

1載體

2接觸焊盤

3接觸件

4鈍化層

5第一外延層

6第二外延層

7襯底

8表面

9導(dǎo)電層

10第一側(cè)

11第二側(cè)

12雜散輻射

13評估裝置

15傾斜的局部面

16接合線

17接觸球

18接觸焊盤

19激光模式

20電磁輻射

21接觸焊盤的局部面

22定向沉積

23中心平面

24角度。