DE102015107526A1

DE102015107526A1 - Optoelektronischer Halbleiterchip und optoelektronisches Modul

Info

Publication number: DE102015107526A1
Application number: DE102015107526.1A
Authority: DE
Inventors: Korbinian Perzlmaier; Christian Leirer
Original assignee: Osram Opto Semiconductors GmbH
Current assignee: Ams Osram International GmbH
Priority date: 2015-05-13
Filing date: 2015-05-13
Publication date: 2016-11-17
Also published as: WO2016180939A1; US10217903B2; US20180145225A1

Abstract

Ein optoelektronischer Halbleiterchip (1) weist einen Träger (5) und einen auf dem Träger (5) angeordneten Halbleiterkörper (2) mit einer Halbleiterschichtenfolge auf. Die Halbleiterschichtenfolge umfasst einen aktiven Bereich (20), der zwischen einer ersten Halbleiterschicht (21) und einer zweiten Halbleiterschicht (22) angeordnet ist und zur Erzeugung oder zum Empfangen von elektromagnetischer Strahlung vorgesehen ist. Die erste Halbleiterschicht (21) ist elektrisch leitend mit einem ersten Kontakt (41) verbunden. Der erste Kontakt (41) ist auf einer dem Halbleiterkörper abgewandten Rückseite (52) des Trägers (5) ausgebildet. Die zweite Halbleiterschicht (22) ist elektrisch leitend sowohl mit einem zweiten Kontakt (42) als auch mit einem dritten Kontakt (43) verbunden. Der zweite Kontakt (42) ist auf der dem Halbleiterkörper zugewandten Vorderseite (51) des Trägers (5) und der dritte Kontakt (43) ist auf der dem Halbleiterkörper abgewandten Rückseite (52) des Trägers (5) ausgebildet.

Description

Die vorliegende Anmeldung betrifft einen optoelektronischen Halbleiterchip und ein optoelektronisches Modul.
Optoelektronische Halbleiterchips wie Leuchtdiodenhalbleiterchips, beispielsweise LEDs, können zu größeren funktionalen Einheiten verbunden werden. Eine mögliche Anwendung ist die Zusammenstellung von Einheiten aus mehreren optoelektronischen Halbleiterchips mit unterschiedlicher Farbcharakteristik, z. B. Rot, Grün und Blau (RGB). Solche RGB-Einheiten können in einer Matrixverschaltung in Displays oder Videoleinwänden verwendet werden. Die einzelnen Halbleiterchips werden dabei zeilen- und spaltenweise mit einer hohen Wiederholungsfrequenz angesprochen. Dabei kann es für die Auflösung vorteilhaft sein, dass einzelne Einheiten ohne größeren Abstand zueinander oder nahtlos aneinandergefügt werden können, um ein homogenes Bild erzeugen zu können.
Die meisten LEDs beispielsweise besitzen mindestens einen Kontakt auf ihrer Vorderseite, d.h. der Seite, auf der Licht abgestrahlt wird. Eine Kontaktierung der Chips untereinander erfolgt so in der Regel über die Vorderseite der einzelnen optoelektronischen Halbleiterchips und ist in der Regel mit der Absorption von Licht durch das Material der Kontaktierung verbunden.
Eine Aufgabe ist es, einen optoelektronischen Halbleiterchip und ein optoelektronisches Modul anzugeben, welche eine platzsparende Kontaktierung erlauben.
Diese Aufgabe wird unter anderem durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst. Weitere Ausgestaltungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des optoelektronischen Halbleiterchips weist der optoelektronische Halbleiterchip einen Halbleiterkörper mit einer Halbleiterschichtenfolge auf. Die Halbleiterschichtenfolge umfasst insbesondere einen aktiven Bereich, der zur Erzeugung und/oder zum Empfangen von Strahlung vorgesehen ist. Der aktive Bereich ist beispielsweise zum Empfangen oder zum Erzeugen von Strahlung im ultravioletten, sichtbaren oder infraroten Spektralbereich vorgesehen. Ferner ist der aktive Bereich zum Beispiel zwischen einer ersten Halbleiterschicht und einer zweiten Halbleiterschicht angeordnet. Zweckmäßigerweise sind die erste Halbleiterschicht und die zweite Halbleiterschicht bezüglich des Leitungstyps voneinander verschieden. Beispielsweise ist die erste Halbleiterschicht n-leitend und die zweite Halbleiterschicht p-leitend oder umgekehrt.
Der Halbleiterchip umfasst einen Träger, auf dem der Halbleiterkörper angeordnet ist. Die erste Halbleiterschicht ist elektrisch leitend mit einem ersten Kontakt verbunden. Der erste Kontakt ist auf einer von dem Halbleiterkörper abgewandten Rückseite des Trägers ausgebildet. Die zweite Halbleiterschicht ist elektrisch leitend sowohl mit einem zweiten Kontakt als auch mit einem dritten Kontakt verbunden. Dabei sind der zweite Kontakt auf der dem Halbleiterkörper zugewandten Vorderseite des Trägers und der dritte Kontakt auf der dem Halbleiterkörper abgewandten Rückseite des Trägers ausgebildet. Beispielsweise sind der zweite und der dritte Kontakt einander gegenüberliegend angeordnet.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist der Träger ein elektrisch leitendes Material, beispielsweise ein Halbleitermaterial. Alternativ oder in Ergänzung umfasst der Träger ein Moldmaterial. Dieses Moldmaterial kann beispielsweise Epoxidharze oder Silikone enthalten und für die emittierte oder detektierte Strahlung des Halbleiterchips transparent oder opak sein. Ferner kann das Moldmaterial weitere Partikel, beispielsweise reflektierende Partikel, wie Titandioxid-Partikel, aufweisen. Alternativ oder zusätzlich ist es möglich, dass das Moldmaterial Partikel aufweist, die der Anpassung des thermischen Ausdehnungskoeffizienten des Trägers an den thermischen Ausdehnungskoeffizienten der übrigen Komponenten des Halbleiterchips, dienen. Hierfür eignen sich beispielsweise Siliziumdioxid-Partikel.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist die erste Halbleiterschicht auf der dem Träger abgewandten Seite des aktiven Bereichs angeordnet. Die erste Halbleiterschicht ist zudem über eine erste Anschlussschicht mit dem ersten Kontakt verbunden.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform weist der Halbleiterkörper zumindest eine Ausnehmung auf. Die eine oder die mehreren Ausnehmungen erstrecken sich durch die zweite Halbleiterschicht und durch den aktiven Bereich hindurch. Dabei ist die erste Anschlussschicht zumindest teilweise in der Ausnehmung angeordnet und mit der ersten Halbleiterschicht verbunden.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist die zweite Halbleiterschicht über eine zweite Anschlussschicht mit dem zweiten und dem dritten Kontakt elektrisch leitend verbunden.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist die zweite Anschlussschicht auf der dem Träger zugewandten Seite des aktiven Bereichs angeordnet.
Ein optoelektronisches Modul weist gemäß zumindest einer Ausführungsform zumindest einen ersten Halbleiterchip der oben dargestellten Art auf. Dabei ist dessen erster Kontakt als ein erster rückseitiger Kontakt ausgebildet. In ähnlicher Weise ist der zweite Kontakt des einen oder der mehreren ersten Halbleiterchips als ein erster vorderseitiger Kontakt und dessen dritter Kontakt als ein zweiter rückseitiger Kontakt ausgebildet.
Darüber hinaus umfasst das optoelektronische Modul zumindest einen zweiten Halbleiterchip, der zur Erzeugung oder zum Empfangen von Strahlung vorgesehen ist. Dieser zweite Halbleiterchip weist ferner zumindest je einen ersten vorderseitigen Kontakt und einen ersten rückseitigen Kontakt auf. Der erste Halbleiterchip und der zweite Halbleiterchip sind mittels eines Modulträgers mechanisch verbunden. Zudem sind die ersten rückseitigen Kontakte des ersten Halbleiterchips und des zweiten Halbleiterchips und/oder die ersten vorderseitigen Kontakte des ersten Halbleiterchips und des zweiten Halbleiterchips elektrisch leitend miteinander verbunden.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst das optoelektronische Modul zumindest einen dritten Halbleiterchip, der zur Erzeugung oder zum Empfangen von Strahlung vorgesehen ist. Der dritte Halbleiterchip umfasst je einen ersten vorderseitigen Kontakt und einen ersten rückseitigen Kontakt. Der erste Halbleiterchip, der zweite Halbleiterchip und der dritte Halbleiterchip sind mittels des Modulträgers mechanisch verbunden und in einer ersten Reihe oder nach Art eines Dreiecks zueinander im Modulträger angeordnet. Die ersten rückseitigen Kontakte des ersten, zweiten und dritten Halbleiterchips sind miteinander elektrisch leitend verbunden und/oder die ersten vorderseitigen Kontakte des ersten, zweiten und dritten Halbleiterchips sind untereinander elektrisch leitend verbunden.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform sind zumindest je ein weiterer erster, zweiter und dritter Halbleiterchip in wenigstens einer zweiten Reihe oder nach Art eines weiteren Dreiecks zueinander im Modulträger angeordnet. Zudem sind die ersten rückseitigen Kontakte der ersten, zweiten und die dritten Halbleiterchips jeweils entlang der Reihen oder Dreiecke elektrisch leitend verbunden. Die jeweiligen ersten vorderseitigen Kontakte der ersten Halbleiterchips, der jeweils zweiten Halbleiterchips und der jeweils dritten Halbleiterchips aus unterschiedlichen Reihen oder unterschiedlichen Dreiecken bilden Spalten und sind untereinander elektrisch leitend verbunden. Die jeweiligen ersten vorderseitigen Kontakte der ersten Halbleiterchips, der jeweils zweiten Halbleiterchips und der jeweils dritten Halbleiterchips aus unterschiedlichen Reihen oder unterschiedlichen Dreiecken sind untereinander elektrisch leitend verbunden.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform erfolgt die elektrisch leitende Verbindung auf den Rückseiten der Halbleiterchips mittels und/oder auf den Vorderseiten der Halbleiterchips mittels dünner Metallschichten, beispielsweise lithographisch strukturierter metallischer Verbindungen. Beispielswiese mittels Lötpads können die elektrisch leitenden Verbindungen extern kontaktiert und angesteuert werden.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform erfolgt eine elektronische Ansteuerung des optoelektronischen Moduls mittels dem wenigstens einen zweiten rückseitigen Kontakt eines oder mehrerer der ersten Halbleiterchips und mittels der rückseitigen Kontakte eines oder mehrerer der zweiten und dritten Halbleiterchips.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform sind die rückseitigen Kontakte zumindest teilweise mit Bondpads oder Lötpads verbunden. Die Verbindung mit den Bondpads oder Lötpads erfolgt beispielsweise über dünne Metallschichten.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform sind der wenigstens eine erste Halbleiterchip, der zweite Halbleiterchip und der dritte Halbleiterchip zumindest teilweise zur Erzeugung oder zum Empfangen von elektromagnetischer Strahlung unterschiedlicher Wellenlängen ausgebildet.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst der Modulträger ein elektrisch leitendes Material, ein halbleitendes Material und/oder ein Moldmaterial. Insbesondere umfasst der Modulträger den Träger des ersten Halbleiterchips.
Ferner kann das Moldmaterial des Modulträgers weitere Partikel, beispielsweise reflektierende Partikel, wie Titandioxid-Partikel, aufweisen. Alternativ oder zusätzlich ist es möglich, dass das Moldmaterial Partikel aufweist, die der Anpassung des thermischen Ausdehnungskoeffizienten des Trägers an den thermischen Ausdehnungskoeffizienten der übrigen Komponenten des Halbleiterchips, dienen. Hierfür eignen sich beispielsweise Siliziumdioxid-Partikel.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst der zumindest eine zweite oder der dritte Halbleiterchip einen weiteren Träger und einen auf dem weiteren Träger angeordneten Halbleiterkörper mit einer Halbleiterschichtenfolge. Die Halbleiterschichtenfolge umfasst einen aktiven Bereich, der zwischen einer ersten Halbleiterschicht und einer zweiten Halbleiterschicht angeordnet ist und zur Erzeugung oder zum Empfangen von Strahlung vorgesehen ist. Die erste Halbleiterschicht ist zudem elektrisch leitend mit dem ersten rückseitigen Kontakt verbunden. Der erste rückseitige Kontakt auf einer dem Halbleiterkörper zugewandten Vorderseite ist als weiterer Träger ausgebildet. Der erste vorderseitige Kontakt ist auf einer vom Halbleiterkörper abgewandten Rückseite des Trägers ausgebildet. Schließlich sind der erste rückseitige Kontakt und der erste vorderseitige Kontakt elektrisch leitend miteinander verbunden.
Die ersten optoelektronischen Halbleiterchips sind besonders geeignet für eine platzsparende Anordnung zu funktionalen Einheiten zusammen mit den zweiten und dritten Halbleiterchips, beispielsweise zu einem optoelektronischen Modul. Dabei ist die elektrische Verbindung des zweiten und dritten Kontakts dergestalt, dass sich ein Ohm‘scher Leiter ergibt. Dadurch kann ein vorderseitiger Kontakt auf die Rückseite hindurch kontaktiert werden, sodass eine Kontaktierung nicht auf der Vorderseite erfolgen muss. Diese Kontaktierung durch den Träger hindurch umfasst keinen weiteren p-n-Übergang oder Diode.
Die Verschaltung der ersten optoelektronischen Halbleiterchips mit anderen Halbleiterchips kann besonders platzsparend, beispielsweise ohne zusätzliche Hilfschips oder Aussparungen im Moldmaterial erfolgen. Werden die Halbleiterchips in Form einer Matrix in Reihen bzw. Zeilen und Spalten angeordnet, so reicht es aus, dass zumindest ein erster Halbleiterchip in einer entsprechenden Reihe oder Spalte vorgesehen ist. Die Matrixverschaltung entlang jeweils vorderseitiger bzw. rückseitiger Kontakte entlang von Reihen oder Spalten erlaubt eine individuelle Ansteuerung jedes der Halbleiterchips. Durch hochfrequentes Wiederholen der Ansteuerung kann so ein Display oder eine Videoleinwand mit hoher Auflösung realisiert werden.
Es zeigen:
die 1A, 1B, 1C und 1D jeweils Ausführungsbeispiele für einen optoelektronischen Halbleiterchip in schematischer Schnittansicht,
die 2A, 2B, 2C und 2D zeigen ein Ausführungsbeispiel eines optoelektronischen Moduls in einer 3×3-Matrixanordnung,
die 3A, 3B, 3C und 3D zeigen ein Ausführungsbeispiel eines optoelektronischen Moduls in einer 3×6-Matrixanordnung,
die 4A, 4B, und 4C zeigen weitere Ausführungsbeispiele eines optoelektronischen Moduls und
die 5A, 5B, 5C und 5D zeigen Ausführungsbeispiele einer Bondpad-Verschaltung eines optoelektronischen Moduls.
Gleiche, gleichartige oder gleichwirkende Elemente sind in den Figuren mit gleichen Bezugszeichen versehen.
Die Figuren und die Größenverhältnisse der in den Figuren dargestellten Elemente untereinander sind nicht als maßstäblich zu betrachten. Vielmehr können einzelne Elemente und insbesondere Schichtdicken zur besseren Darstellbarkeit und/oder zum besseren Verständnis übertrieben groß dargestellt sein.
Die Beschreibung erfolgt nachfolgend exemplarisch anhand eines zur Erzeugung von Strahlung vorgesehenen Halbleiterchips, beispielsweise eines Leuchtdioden-Halbleiterchips, etwa einer LED. Davon abweichend kann der Halbleiterchip auch als ein Strahlungsempfänger ausgebildet sein, bei dem ein aktiver Bereich zur Erzeugung eines elektrischen Signals in Abhängigkeit von der auf den aktiven Bereich auftreffenden Strahlungsleistung vorgesehen ist.
Ein Ausführungsbeispiel für einen optoelektronischen Halbleiterchip 1 ist in 1A in schematischer Schnittansicht gezeigt.
Der optoelektronische Halbleiterchip 1 umfasst einen Halbleiterkörper 2. Der Halbleiterkörper 2 weist eine Halbleiterschichtenfolge mit einem aktiven Bereich 20 auf. Der aktive Bereich 20 ist zur Erzeugung von Strahlung im ultravioletten, sichtbaren oder infraroten Spektralbereich vorgesehen. In vertikaler Richtung, also senkrecht zu einer Haupterstreckungsebene der Halbleiterschichtenfolge des Halbleiterkörpers, erstreckt sich der Halbleiterkörper 2 zwischen einer Strahlungsdurchtrittsfläche 26 und einer Hauptfläche 27. Der aktive Bereich 20 ist zwischen einer ersten Halbleiterschicht 21 eines ersten Leitungstyps und einer zweiten Halbleiterschicht 22 eines vom ersten Leitungstyp verschiedenen zweiten Leitungstyps angeordnet. Beispielsweise ist die erste Halbleiterschicht n-leitend und die zweite Halbleiterschicht pleitend oder umgekehrt. Der Halbleiterkörper, insbesondere der aktive Bereich enthält vorzugsweise ein III-V-Verbindungs-Halbleitermaterial.
III-V-Verbindungs-Halbleitermaterialien sind zur Strahlungserzeugung im ultravioletten (Al_xIn_yGa_1-x-yN) über den sichtbaren (Al_xIn_yGa_1-x-yN, insbesondere für blaue bis grüne Strahlung, oder Al_xIn_yGa_1-x-yP, insbesondere für gelbe bis rote Strahlung) bis in den infraroten (Al_xIn_yGa_1-x-yAs) Spektralbereich besonders geeignet. Hierbei gilt jeweils 0 ≤ x ≤ 1, 0 ≤ y ≤ 1 und x + y ≤ 1, insbesondere mit x ≠ 1, y ≠ 1, x ≠ 0 und/oder y ≠ 0. Mit III-V-Verbindungs-Halbleitermaterialien, insbesondere aus den genannten Materialsystemen, können weiterhin bei der Strahlungserzeugung hohe interne Quanteneffizienzen erzielt werden.
Der Halbleiterchip 1 umfasst weiterhin einen Träger 5, der sich in vertikaler Richtung zwischen einer Vorderseite 51 und einer Rückseite 52 erstreckt. Der Träger enthält in diesem Ausführungsbeispiel ein Moldmaterial, beispielsweise aus Epoxidharz oder Silikonen. Das Moldmaterial kann sowohl transparent wie auch opak sein für Licht, welches im verwendeten Wellenlängenbereich des Halbleiterchips 1 emittiert oder detektiert wird. Der Halbleiterkörper 2 ist durch das Moldmaterial mechanisch stabil mit dem Träger 5 verbunden.
Ferner kann das Moldmaterial Füllstoffe aufweisen, etwa Partikel, beispielsweise reflektierende Partikel, wie Titandioxid-Partikel. Weiter ist es möglich, dass das Moldmaterial Partikel aufweist, die der Anpassung des thermischen Ausdehnungskoeffizienten des Trägers 5 an den thermischen Ausdehnungskoeffizienten der übrigen Komponenten des Halbleiterchips, dienen. Hierfür eignen sich beispielsweise Siliziumdioxid-Partikel.
Der Halbleiterkörper 2 weist eine Mehrzahl von Ausnehmungen 25 auf, die sich von der Hauptfläche 27 durch die zweite Halbleiterschicht 22 und den aktiven Bereich 20 hindurch in die erste Halbleiterschicht 21 hinein erstrecken und dort enden. Aus Gründen der besseren Darstellbarkeit sind in der Zeichnung nur zwei Ausnehmungen 25 dargestellt. Die Ausnehmungen 25 sind jeweils elektrisch leitend mit einer ersten Anschlussschicht 31 verbunden, die sich innerhalb des Trägers 5 erstreckt. Mittels der Anschlussschicht 31 sind die Ausnehmungen 25 untereinander elektrisch leitend verbunden.
Die Anschlussschicht 31 erstreckt sich zudem in vertikaler Richtung durch den Träger 5 bis zur Rückseite 52 des Trägers 5 und endet dort. An dieser Stelle ist ein erster Kontakt 41 ausgebildet. Der erste Kontakt 41 ist beispielsweise mittels einer dünnen metallischen Schicht mit einem Lötpad für die elektrische Kontaktierung des Halbleiterchips 1 mittels einer Drahtbondverbindung verbunden.
Der optoelektronische Halbleiterchip 1 umfasst weiterhin eine zweite Anschlussschicht 32, die elektrisch leitend mit der zweiten Halbleiterschicht 22 verbunden ist. Die Anschlussschicht 32 erstreckt sich zumindest teilweise in horizontaler Richtung entlang der Hauptfläche 27 des Trägers 5 bis zur Rückseite 52 des Trägers 5. Die Anschlussschicht 32 ist so eingerichtet, dass sie sich soweit erstreckt, dass an einem Ende ein zweiter Kontakt 42 ausgebildet ist. Der zweite Kontakt 42 ist beispielsweise mittels einer dünnen Metallschicht, beispielsweise einer lithographisch strukturierten Metallschicht, für die elektrische Kontaktierung des Halbleiterchips 1 mittels einer Drahtbondverbindung verbunden.
In vertikaler Richtung erstreckt sich die Anschlussschicht 32 durch den Träger 5 bis zur Rückseite 52 des Trägers 5 und endet dort. An dieser Stelle ist ein dritter Kontakt 43 ausgebildet. Der dritte Kontakt 43 ist wie der erste Kontakt 41 beispielsweise mittels einer dünnen Metallschicht mit einem Lötpad für die elektrische Kontaktierung des Halbleiterchips 1 mittels einer Drahtbondverbindung verbunden.
Der zweite Kontakt 42 und der dritte Kontakt 43 sind mittels der zweiten Anschlussschicht 32 durch einen ersten Strompfad i1 elektrisch leitend miteinander verbunden (vgl. 1B), der sich von der Vorderseite 51 zur Rückseite 52 erstreckt. Der erste Strompfad i1 ist gewissermaßen ein Ohm’scher-Strompfad, der durch den Träger 5 verläuft und nicht durch einen p-n-Übergang bzw. nicht durch die Diode selbst verläuft. In 1B ist ein Ersatzschaltbild der Strompfade im Halbleiterchip 1 eingezeichnet.
Der erste, zweite und dritte Kontakt 41, 42, 43 müssen nicht notwendigerweise eine zusätzlich zur ersten oder zweiten Anschlussschicht 31, 32 vorgesehene Schicht sein. Alternativ kann auch ein für eine externe elektrische Kontaktierung frei zugänglicher Bereich der ersten oder zweiten Anschlussschicht 31, 32 selbst die Kontakte 41, 42, 43 bilden.
Die zweite Anschlussschicht 32 und die erste Anschlussschicht 31 überlappen in Aufsicht auf den Halbleiterchip 1 zumindest bereichsweise. Zwischen der ersten Anschlussschicht 31 und der zweiten Anschlussschicht 32 und teilweise entlang des Trägers 5 ist eine Isolationsschicht 9 ausgebildet. Die Isolationsschicht 9 bedeckt auch die Seitenflächen der Ausnehmungen 25 und isoliert so die erste Anschlussschicht 31 von der zweiten Halbleiterschicht 22 und vom aktiven Bereich 20. Mit anderen Worten sind der erste Kontakt 41 und der zweite Kontakt 42 nur über die Diode bzw. durch einen zweiten Strompfad i2 (vgl. 1B) elektrisch leitend miteinander verbunden.
Der erste Kontakt 41 und der dritte Kontakt 43 sind auf der Rückseite 52 des Trägers 5 angeordnet und ermöglichen so eine rückseitige Kontaktierung des Halbleiterchips 1. Der zweite Kontakt 42 ist seitlich des Halbleiterkörpers 2 angeordnet, so dass eine Abschattung der Strahlungsdurchtrittsfläche 26 durch ein strahlungsundurchlässiges Kontaktmaterial vermieden werden kann. Der Halbleiterchip 1 ist mittels des zweiten Kontakts 42 vorderseitig elektrisch kontaktierbar.
Im Betrieb des optoelektronischen Halbleiterchips 1 kann zwischen dem ersten Kontakt 41 und dem zweiten Kontakt 42 bzw. dem dritten Kontakt 43 eine externe elektrische Spannung angelegt werden, so dass Ladungsträger in den aktiven Bereich 20 injiziert werden und dort unter Emission von Strahlung rekombinieren. Dies ist durch den zweiten Strompfad i2 in 1B durch ein Ersatzschaltbild angedeutet.
Da der Halbleiterchip 1 mit dem ersten und dritten Kontakt 41, 43 zwei Kontakte (beispielsweise n- und p-Kontakte) auf der Rückseite 52 und mit dem zweiten Kontakt 42 einen zusätzlichen Kontakt auf der Vorderseite 51 aufweist, kann der Halbleiterchip 1 vorteilhaft mit anderen Halbleiterchips zu funktionalen Einheiten kombiniert werden. Unter der Voraussetzung identischer Polarität der Halbleiterchips genügt bei einer funktionalen Einheit aus mehreren optoelektronischen Halbleiterchips mit unterschiedlicher Farbcharakteristik (etwa eine RGB-Einheit) z.B. ein optoelektronischer Halbleiterchip 1 der vorgeschlagenen Art, mit den gezeigten Vorderseiten- und Rückseitenkontakten, um auf zusätzliche Kontaktierungen, wie etwa durch zusätzliche Hilfschips oder Aussparungen im Moldmaterial, verzichten zu können. Details zur Verschaltung zu größeren funktionellen Einheiten oder optoelektronischen Modulen werden weiter unten ausführlich diskutiert. Dabei können die einzelnen Halbleiterchips dabei zeilen- und spaltenweise bzw. in Form einer Matrix verschaltet und mit einer hohen Wiederholungsfrequenz jeweils einzeln angesprochen werden.
Über die Mehrzahl von Ausnehmungen 25 können Ladungsträger in lateraler Richtung gleichmäßig in die erste Halbleiterschicht 21 injiziert werden. Insbesondere abhängig von der Querleitfähigkeit der ersten Halbleiterschicht 21 kann die Anzahl der Ausnehmungen 25 in weiten Grenzen variiert werden. Im Extremfall kann bereits eine einzelne Ausnehmung 25 für die elektrische Kontaktierung der ersten Halbleiterschicht 21 ausreichend sein.
Der optoelektronische Halbleiterchip 1 ist beispielsweise als ein Dünnfilm-Halbleiterchip ausgebildet, bei dem ein Aufwachssubstrat für die Halbleiterschichtenfolge des Halbleiterkörpers 2 nach deren epitaktischen Abscheidung entfernt ist. Ein solcher Halbleiterchip stellt in guter Näherung einen Lambert’schen Oberflächenstrahler dar. Davon abweichend kann das Aufwachssubstrat aber auch vollständig im Halbleiterchip verbleiben oder nur bereichsweise entfernt oder gedünnt sein.
Auf der Strahlungsdurchtrittsfläche 26 des Halbleiterkörpers 2 kann ein Strahlungskonversionselement (nicht gezeigt) angeordnet sein. Beispielsweise kann mittels des Strahlungskonversionselements im aktiven Bereich 20 des Halbleiterkörpers erzeugte Strahlung im blauen Spektralbereich zumindest teilweise in Strahlung im gelben Spektralbereich umgewandelt werden, so dass der Halbleiterchip 1 insgesamt für das menschliche Auge weiß erscheinende Mischstrahlung abstrahlen kann. Als Strahlungskonversionselement eignet sich beispielsweise ein vorgefertigtes Plättchen mit einer rechteckigen Grundform, das an dem Halbleiterkörper 2 befestigt ist. Alternativ kann das Strahlungskonversionselement den Halbleiterchip komplett bedecken. Abhängig von der abzustrahlenden Wellenlänge kann auf das Strahlungskonversionselement auch verzichtet werden.
Die Ausführungsbeispiele in den 1C und 1D stellen alternative Ausführungen des Halbleiterchips 1 dar. Im Folgenden soll nur auf die Unterschiede eingegangen werden. Der Betrieb der optoelektronischen Halbleiterchips 1 ist dem im Zusammenhang mit den 1A und 1B vorgestellten ähnlich. Insbesondere verfügen alle Ausführungsformen über einen zweiten und dritten Kontakt, die mittels der zweiten Anschlussschicht 32 durch einen Strompfad elektrisch leitend miteinander verbunden sind, der sich von der Vorderseite 51 zur Rückseite 52 erstreckt. Der Strompfad ist ebenfalls ein Ohm’scher-Strompfad im oben vorgestellten Sinne, der durch den Träger 5 verläuft, und der nicht durch einen p-n-Übergang bzw. die nicht durch die Diode selbst verläuft.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel für einen optoelektronischen Halbleiterchip 1 ist in 1C in schematischer Schnittansicht gezeigt.
In dieser Ausführungsform enthält der Träger 5 beispielsweise ein dotiertes Halbleitermaterial, etwa Silizium oder Germanium. Der Halbleiterkörper 2 ist mittels einer Verbindungsschicht 6, beispielsweise einer elektrisch leitfähigen Klebeschicht oder einer Lotschicht mit dem Träger 5 mechanisch stabil verbunden.
Zudem bedeckt die erste Anschlussschicht 31 den Träger 5 im Bereich der Ausnehmungen 25 vollflächig. In lateraler Richtung ist die erste Anschlussschicht 31 durch eine Isolationsschicht 9 zumindest einer Ausnehmung 25 begrenzt, die sich in vertikaler Richtung durch den Träger 5 hindurch erstreckt. Die erste Halbleiterschicht 21 ist mit einem ersten Kontakt 41 elektrisch leitend verbunden. Der erste Kontakt 41 ist an der Rückseite 52 des Trägers 5 ausgebildet.
Die zweite Anschlussschicht 32 erstreckt sich im Wesentlichen wie in der 1A beschrieben und ist mit einem zweiten Kontakt 42 versehen. In vertikaler Richtung kann die zweite Anschlussschicht 32 mittels der Verbindungsschicht 6 elektrisch leitend mit einer weiteren Anschlussschicht verbunden sein, die sich in den Träger 5 in eine weitere Ausnehmung 28 hinein erstreckt und im Bereich von dessen Rückseite 52 endet. Alternativ kann sich die zweite Anschlussschicht 32 durchgehend bis auf die Rückseite des Trägers 5 erstrecken. In beiden Fällen sind die Anschlussschichten 32 durch die Isolationsschicht 9 der Aussparung 25 elektrisch von der ersten Anschlussschicht 31 getrennt. Der dritte Kontakt 43 ist auf der Rückseite 52 des Trägers auf der Anschlussschicht ausgebildet. Weiterhin ist die Anschlussschicht 32 mittels der Isolationsschicht 9 vom Träger 5 isoliert.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel für einen optoelektronischen Halbleiterchip 1 ist in 1D in schematischer Schnittansicht gezeigt.
Diese Ausführungsform basiert auf derjenigen aus 1C. Abweichend ist der Träger 5 in weitere Ausnehmungen 28 strukturiert, die die erste Anschlussschicht 31 umfassen und an deren Ende im Bereich der Rückseite 52 des Trägers 5 der erste Kontakt ausgebildet ist.
Die 2A, 2B, 2C und 2D zeigen ein Ausführungsbeispiel eines optoelektronischen Moduls in einer 3×3-Matrixanordnung. Dabei zeigt die 2A eine Vorderseitenansicht und die 2B eine Rückseitenansicht des optoelektronischen Moduls. Die 2C und 2D zeigen jeweils die Anordnung von Halbleiterchips in einem Modulträger und deren Verschaltung untereinander.
In 2A ist die 3×3 Matrixanordnung von mehreren optoelektronischen Halbleiterchips 200, 300, 400 gezeigt. Ein erster Typ 200 der Halbleiterchips ist ein optoelektronischer Halbleiterchip einer Art, die in den 1A bis 1D beschrieben wurde. Diese Halbleiterchips 200 sind in dieser Ausführungsform beispielhaft dazu eingerichtet, blaues Licht zu emittieren. Die ersten, zweiten und dritten Kontakte werden in diesem Zusammenhang mit den Bezugszeichen 241, 242 und 243 bezeichnet. Ein zweiter Typ 300 der Halbleiterchips ist ein optoelektronischer Halbleiterchip mit einem ersten Kontakt 341 auf seiner Rückseite und einem zweiten Kontakt 342 auf seiner Vorderseite. Ein dritter Typ 400 der Halbleiterchips ist ein optoelektronischer Halbleiterchip mit einem ersten Kontakt 441 auf seiner Rückseite und einem zweiten Kontakt 442 auf seiner Vorderseite. Der zweite Typ 300 der Halbleiterchips ist beispielhaft dazu eingerichtet, grünes Licht zu emittieren und der dritte Typ 400 der Halbleiterchips ist beispielhaft dazu eingerichtet, rotes Licht zu emittieren.
Die Halbleiterchips 200, 300, 400 sind entlang einer 3×3 Matrix angeordnet. Die elektrische Kontaktierung der Halbleiterchips 200, 300, 400 erfolgt über die vorderseitigen Kontakte 242, 342, 442 und mittels jeweiliger dünner Metallschichten 601. Dabei sind jeweils in einer Zeile 101, 102, 103 oder einer Spalte 104, 105, 106 der Matrixanordnung je ein Halbleiterchip des ersten Typs 200, des zweiten Typs 300 und des dritten Typs 400 miteinander verschaltet. Da die Halbleiterchips 200, 300, 400 unterschiedliche Farbcharakteristiken in ihrer Emission von Licht aufweisen, kann man gewissermaßen von einer Kontaktierung zwischen den Farben sprechen (vgl. 2C).
In 2B ist die Rückseite der 3×3 Matrixanordnung mehrerer optoelektronischer Halbleiterchips 200, 300, 400 gezeigt. Die elektrische Kontaktierung der Halbleiterchips 300, 400 erfolgt hier über die rückseitigen Kontakte 341, 441 und mittels jeweiliger dünner Metallschichten 600. Dabei sind jeweils in einer Spalte 104, 105 der Matrixanordnung die Halbleiterchips des zweiten Typs 300 und die des dritten Typs 400 miteinander verschaltet.
Die spezielle Ausgestaltung der Halbleiterchips des ersten Typs 200 erlaubt eine spezielle Verschaltung. Die Halbleiterchips des ersten Typs 200 verfügen nämlich auf ihrer Rückseite über zwei Kontakte, die dem ersten und zweiten Kontakt 41, 43 aus den 1A bis 1D entsprechen. Diese Kontakte werden im Rahmen der Darstellung des Moduls 100 mit den Bezugszeichen 241 bzw. 243 bezeichnet. Die jeweils ersten Kontakte 241 sind mittels dünner Metallschichten 602 elektrisch untereinander kontaktiert und so untereinander verschaltet. Die dritten Kontakte 243 können mittels dünner Metallschichten 603 und Lötpads 604 kontaktiert werden und zur Ansteuerung verwendet werden. Die Halbleiterchips des ersten Typs 200 sind entlang einer Spalte 106 angeordnet und verschaltet. Insgesamt ergibt sich auf diese Weise eine Kontaktierung der Halbleiterchips 200, 300, 400 entlang der Farben im oben skizzierten Sinne (vgl. 2D).
Die Anordnung in einer Matrix und die vorgestellte Kontaktierung entlang der Farben mittels der rückseitigen Kontakte und zwischen den Farben mittels der vorderseitigen Kontakte führt zu einer Matrixverschaltung einer Funktionseinheit aus den Halbleiterchips 200, 300, 400, z.B. eine RGB-Einheit für ein Display oder eine Videoleinwand. Die dritten Kontakte 243 erlauben eine Verbindung der Funktionseinheit bzw. 3×3 Matrixanordnung mit geeigneten Steuerungsmitteln. Auf diese Weise lassen sich die jeweiligen Halbleiterchips einzeln zeilen- oder spaltenweise entsprechend der Matrix ansteuern. Ferner ist durch die rückseitige Ausgestaltung der dritten Kontakte eine besonders platzsparende Anordnung der Halbleiterchips möglich, da diese nicht jeweils einen weiteren Ansteuerkontakt bzw. weitere Drahtbondverbindungen auf der Vorderseite aufweisen müssen. Insbesondere kann auf zusätzliche Hilfschips oder Aussparungen im Träger verzichtet werden.
In unterschiedlichen Ausgestaltungen der vorgestellten Ausführungsform der 2A und 2B können die Kontakte beispielsweise n- oder p-Kontakte sein. Zudem kann die Orientierung der Halbleiterchips zueinander variieren. In 2A und 2B sind die Halbleiterchips durch quadratische Flächen dargestellt. Die Halbleiterchips können eine quadratische Grundform aufweisen, beispielsweise durch quadratische Halbleiterkörper. Das vorgestellte Prinzip ist jedoch nicht auf diese Form eingeschränkt.
Die 2C und 2C zeigen Seitenansichten der Anordnung von Halbleiterchips in einem Modulträger. Der Modulträger 150 umfasst ein Moldmaterial und die Halbleiterchips 200, 300, 400 sind in das Moldmaterial des Trägers 150 eingebettet. Das Moldmaterial erlaubt eine besonders mechanisch stabile Anordnung. Der Modulträger 150 ist zumindest teilweise im Träger 5 der Halbleiterchips eingebettet.
2C verdeutlicht die Kontaktierung zwischen den Farben entlang der Reigen 101, 102, 103. Insbesondere kann der dritte Kontakt 243 seitlich auf einer Rückseite des Moduls herausgeführt werden und bedeckt nicht die Vorderseite der ersten Halbleiterchips 200. 2D verdeutlicht die Kontaktierung innerhalb der Farben, beispielsweise entlang der Spalten 104, 105, 106.
Die 3A, 3B, 3C und 3D zeigen ein Ausführungsbeispiel eines optoelektronischen Moduls in einer 3×6-Matrixanordnung. Dabei zeigt die 3A eine Vorderseitenansicht und die 3B eine Rückseitenansicht des optoelektronischen Moduls. Die 3C und 3D zeigen jeweils die Anordnung von Halbleiterchips in dem Modulträger und deren Verschaltung untereinander.
Die 3×6-Matrixanordnung basiert auf der 3×3-Matrixanordnung aus den 2A bis 2D stellt gewissermaßen eine Erweiterung dar. Zusätzlich ist eine Spalte 106 vorgesehen, die einen vierten Typ 500 der Halbleiterchips mit einem ersten Kontakt 541 auf seiner Rückseite und einem zweiten Kontakt 542 auf seiner Vorderseite. Der vierte Typ 500 der Halbleiterchips ist beispielhaft dazu eingerichtet, blaues Licht zu emittieren.
Die Halbleiterchips 200, 300, 400, 500 sind entsprechend der 3×6-Matrixanordnung in Zeilen 101, 102, 103 und Spalten 104, 105, 106, 107, 108, 109 angeordnet und bilden so das optoelektronische Modul. Dabei befinden sich die Halbleiterchips des ersten Typs 200, also die Halbleiterchips mit zwei rückseitigen Kontakten 241, 243, jeweils an einem Zeilenende. Dieser Umstand erlaubt eine platzsparende Verschaltung.
Die 4A, 4B, und 4C zeigen weitere Ausführungsbeispiele eines optoelektronischen Moduls.
Die 4A zeigt eine Reihe von Halbleiterchips 200, 300, 400, die jeweils durch eine rechteckige Fläche repräsentiert sind. Ferner zeigt die 4B eine Dreiecksanordnung von Halbleiterchips 200, 300, 400, die ebenfalls eine rechteckige Grundfläche aufweisen, die jedoch durch verschiedene jeweilige Seitenlängen charakterisiert sein können. Die Halbleiterchips können verschiedene Grundformen aufweisen, die sich beispielsweise durch quadratische oder rechteckige Halbleiterkörper ausdrückt.
Die 4C zeigt eine 3×6 Matrixanordnung aus dreiecksförmigen Gruppen 700. Eine dreiecksförmige Gruppe 700 umfasst jeweils einen ersten, zweiten und dritten Halbleiterchips 200, 300, 400. Die elektrisch leitende Verbindung ist wie in einer Reihe entlang der Farben im Sinne der 2A und 3A ausgebildet. Lediglich die räumliche Anordnung ist unterschiedlich, so dass die Metallschichten entsprechend auf der Vorderseite bzw. auf der Rückseite gewinkelt verlaufen. Die ersten Halbleiterchips je einer dreiecksförmigen Gruppe 700 sind an einem Rand der 3×6 Matrixanordnung angeordnet. Abweichend zu den Anordnungen gemäß der 2A und 3A zum Beispiel, haben die ersten Halbleiterchips unterschiedliche Emissionscharakteristik und emittierenden beispielsweise jeweils im blauen, roten oder grünen Spektralbereich.
Die 5A, 5B, 5C und 5D zeigen Ausführungsbeispiele einer rückseitigen Verschaltung eines optoelektronischen Moduls.
Die rückseitigen Kontakte der Halbleiterchips sind mittels der dünnen Metallschichten miteinander verschaltet und können mittels Lötpads 604 extern kontaktiert werden und so eine Ansteuerung des optoelektronischen Moduls ermöglichen. Beispielsweise werden die einzelnen Halbleiterchips von RGB-Einheiten zeilen- und spaltenweise bzw. in Form einer Matrix verschaltet und mit einer hohen Wiederholungsfrequenz jeweils einzeln angesprochen.
Die Lötpads 604 können mit den Grundflächen der Halbleiterchips ganz oder teilweise überlappen, wie es beispielsweise in den 5A, 5B oder 5D angedeutet ist. Es ist auch denkbar, die Lötpads 604 zumindest teilweise neben den eigentlichen Halbleiterchips anzuordnen, wie es die 5C zeigt.
Die Lötpads 604 sind jeweils an Rändern der Anordnungen von Halbleiterchips vorgesehen. Auf diese Weise lassen sich über die Rückseite des Moduls die einzelnen Reihen und Spalten und damit einzelne Halbleiterchips adressieren. Auf der Vorderseite können die Kontakte mit Hilfe von dünnen Metallschichten elektrisch verbunden werden.
Die 5A und 5C zeigen jeweils eine 3×3-Matrixanordnung wie sie in 2A bis 2D vorgestellt wurde. Die Lötpads 604 sind jeweils an Rändern angeordnet, überlappend mit den Halbleiterchips in 5A und neben den Halbleiterchips in 5C.
Die Anordnung von 5B weicht von dieser Anordnung etwas ab. Hier sind die Lötpads 604 überlappend mit den Halbleiterchips jedoch teilweise an unterschiedlichen Rändern angeordnet. Dadurch können Designvorgaben flexibel umgesetzt werden. Zudem können Halbleiterchips mit unterschiedlicher Geometrie der Kontakte verbaut sein. Ein Halbleiter 201 des ersten Typs 200 ist in der unteren rechten Ecke der Anordnung eingefügt. Seine Kontakte 241 und 243 sind so ausgeführt, dass sie platzsparend die Ecke der Anordnung ausfüllen können.
Die Anordnung von 5D weicht von den Anordnungen der 5A und 5C ab. In dieser Anordnung ist in der mittleren Reihe ein Halbleiterchip 200 eingefügt, der eine andere Emissionscharakteristik als die ersten Halbleiterchips der übrigen Halbleiterchips 200 in den anderen Reihen aufweist.
Bezugszeichenliste

1: optoelektronischer Halbleiterchip
2: Halbleiterkörper
5: Träger
6: Verbindungsschicht
9: Isolationsschicht
20: aktiver Bereich
21: Halbleiterschicht
22: Halbleiterschicht
25: Ausnehmung
26: Strahlungsdurchtrittsfläche
27: Hauptfläche
28: weitere Anschlussschicht
31: erste Anschlussschicht
32: zweite Anschlussschicht
41: Kontakt
42: Kontakt
43: Kontakt
51: Vorderseite des Trägers
52: Rückseite des Trägers
100: optoelektronisches Modul
101: Zeile
102: Zeile
103: Zeile
104: Spalte
105: Spalte
106: Spalte
107: Spalte
108: Spalte
109: Spalte
200: Halbleiterchip
201: Halbleiterchip
241: Kontakt
242: Kontakt
243: Kontakt
300: Halbleiterchip
341: Kontakt
342: Kontakt
343: Kontakt
400: Halbleiterchip
441: Kontakt
442: Kontakt
443: Kontakt
500: Halbleiterchip
541: Kontakt
542: Kontakt
543: Kontakt
600: Metallschicht
601: Metallschicht
602: Metallschicht
603: Metallschicht
604: Lötpad
700: dreiecksförmige Gruppe
i1: Strompfad
i2: Strompfad

Claims

Optoelektronischer Halbleiterchip (1), der einen Träger (5) und einen auf dem Träger (5) angeordneten Halbleiterkörper (2) mit einer Halbleiterschichtenfolge aufweist, wobei – die Halbleiterschichtenfolge einen aktiven Bereich (20) umfasst, der zwischen einer ersten Halbleiterschicht (21) und einer zweiten Halbleiterschicht (22) angeordnet ist und zur Erzeugung oder zum Empfangen von elektromagnetischer Strahlung vorgesehen ist, – die erste Halbleiterschicht (21) elektrisch leitend mit einem ersten Kontakt (41) verbunden ist, – der erste Kontakt (41) auf einer dem Halbleiterkörper abgewandten Rückseite (52) des Trägers (5) ausgebildet ist, – die zweite Halbleiterschicht (22) elektrisch leitend sowohl mit einem zweiten Kontakt (42) als auch mit einem dritten Kontakt (43) verbunden ist, und – der zweite Kontakt (42) auf der dem Halbleiterkörper zugewandten Vorderseite (51) des Trägers (5) und der dritte Kontakt (43) auf der dem Halbleiterkörper abgewandten Rückseite (52) des Trägers (5) ausgebildet sind.
Halbleiterchip nach Anspruch 1, wobei der Träger (5) ein elektrisch leitendes Material, halbleitendes Material und/oder ein Moldmaterial aufweist.
Halbleiterchip nach Anspruch 1 oder 2, wobei die erste Halbleiterschicht (21) auf der dem Träger (5) abgewandten Seite des aktiven Bereichs (20) angeordnet und die erste Halbleiterschicht (21) über eine erste Anschlussschicht (31) mit dem ersten Kontakt (41) verbunden ist.
Halbleiterchip nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Halbleiterkörper (2) zumindest eine Ausnehmung (25) aufweist, die sich durch die zweite Halbleiterschicht (22) und durch den aktiven Bereich (20) hindurch erstreckt und wobei die erste Anschlussschicht (31) zumindest teilweise in der Ausnehmung (25) angeordnet und mit der ersten Halbleiterschicht (21) verbunden ist.
Halbleiterchip nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die zweite Halbleiterschicht (22) über eine zweite Anschlussschicht (32) mit dem zweiten und dem dritten Kontakt (42, 43) elektrisch leitend verbunden ist.
Halbleiterchip nach Anspruch 5, wobei die zweite Anschlussschicht (32) auf der dem Träger (5) zugewandten Seite des aktiven Bereichs (20) angeordnet ist.
Optoelektronisches Modul (100) mit – zumindest einem ersten Halbleiterchip (200) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei dessen erster Kontakt einen ersten rückseitigen Kontakt (241), dessen zweiter Kontakt einen ersten vorderseitigen Kontakt (242) und dessen dritter Kontakt einen zweiten rückseitigen Kontakt (241) bilden, – zumindest einem zweiten Halbleiterchip (300), der zur Erzeugung oder zum Empfangen von Strahlung vorgesehen ist und der zumindest je einen ersten vorderseitigen Kontakt (342) und einen ersten rückseitigen Kontakt (341) aufweist, wobei – der erste Halbleiterchip (200) und der zweite Halbleiterchip (300) mittels eines Modulträgers mechanisch verbunden sind, und – die ersten rückseitigen Kontakte (241, 341) des ersten Halbleiterchips (200) und des zweiten Halbleiterchips (300) und/oder die ersten vorderseitigen Kontakte (242, 342) des ersten Halbleiterchips (200) und des zweiten Halbleiterchips (300) miteinander elektrisch leitend verbunden sind.
Optoelektronisches Modul nach Anspruch 7 mit – zumindest einem dritten Halbleiterchip (400), der zur Erzeugung oder zum Empfangen von Strahlung vorgesehen ist und der zumindest je einen ersten vorderseitigen Kontakt (442) und einen ersten rückseitigen Kontakt (441) aufweist, – der erste Halbleiterchip (200), der zweite Halbleiterchip (300) und der dritte Halbleiterchip (400) mittels des Modulträgers mechanisch verbunden sind und in einer ersten Reihe (101) oder nach Art eines Dreiecks (104) zueinander im Modulträger angeordnet sind, und wobei – die ersten rückseitigen Kontakte (241, 341, 441) des ersten Halbleiterchips (200), des zweiten Halbleiterchips (300) und des dritten Halbleiterchips (400) und/oder die ersten vorderseitigen Kontakte (242, 342, 442) des ersten Halbleiterchips (200), der zweiten Halbleiterchips (300) und des dritten Halbleiterchips (400) elektrisch leitend verbunden sind.
Optoelektronisches Modul nach Anspruch 7 oder 8, wobei – zumindest je ein weiterer erster, zweiter und dritter Halbleiterchip (200, 300, 400) in wenigstens einer zweiten Reihe (102) oder nach Art eines weiteren Dreiecks (104) zueinander im Modulträger angeordnet sind, und – jeweils die ersten rückseitigen Kontakte (241, 341, 441) der ersten Halbleiterchips (200), der zweiten Halbleiterchips (300) und der dritten Halbleiterchips (400) entlang der Reihen oder Dreiecke elektrisch leitend verbunden sind, und – die jeweils ersten vorderseitigen Kontakte (242, 342, 442) der ersten Halbleiterchips (200), der zweiten Halbleiterchips (300) und der dritten Halbleiterchips (400) aus unterschiedlichen Reihen (101, 102) oder unterschiedlichen Dreiecken (104) elektrisch leitend verbunden.
Optoelektronisches Modul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die elektrisch leitenden Verbindungen mittels lithografisch strukturierter Metallschichten (600, (601, 602, 603) erfolgt.
Optoelektronisches Modul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine elektronische Ansteuerung des Moduls (10) mittels dem wenigstens einen zweiten rückseitigen Kontakt (243) eines oder mehrerer der erster Halbleiterchips (200) und mittels der rückseitigen Kontakte (341, 441) eines oder mehrerer der zweiten und dritten Halbleiterchips (300, 400) erfolgt.
Optoelektronisches Modul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die rückseitigen Kontakte (241, 243, 341, 441) zumindest teilweise mit Lötpads (604) verbunden sind.
Optoelektronisches Modul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der wenigstens eine erste Halbleiterchip (200), der zweite Halbleiterchip (300) und der dritte Halbleiterchip (400) zumindest teilweise zur Erzeugung oder zum Empfangen von elektromagnetischer Strahlung unterschiedlicher Wellenlängen ausgebildet sind.
Optoelektronisches Modul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Modulträger ein elektrisch leitendes Material, ein halbleitendes Material und/oder ein Moldmaterial aufweist, insbesondere den Träger (5) des ersten Halbleiterchips zumindest teilweise einbettet.
Optoelektronisches Modul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der zumindest eine zweite oder dritte Halbleiterchip (300, 400) einen weiteren Träger und einen auf dem weiteren Träger angeordneten Halbleiterkörper mit einer Halbleiterschichtenfolge aufweist, wobei – die Halbleiterschichtenfolge einen aktiven Bereich umfasst, der zwischen einer ersten Halbleiterschicht und einer zweiten Halbleiterschicht angeordnet ist und zur Erzeugung oder zum Empfangen von Strahlung vorgesehen ist, – die erste Halbleiterschicht elektrisch leitend mit dem ersten rückseitigen Kontakt (341, 441) verbunden ist, – der erste rückseitige Kontakt (341, 441) auf einer dem Halbleiterkörper zugewandten Vorderseite des weiteren Trägers ausgebildet ist, – der erste vorderseitige Kontakt (342, 442) auf einer vom Halbleiterkörper abgewandten Rückseite des weiteren Trägers ausgebildet ist, und – der erste rückseitige Kontakt (341, 441) und der erste vorderseitige Kontakt (342, 442) elektrisch leitend miteinander verbunden sind.