Halbleiterbauteil

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Halbleiterbauteils und ein Halbleiterbauteil, das insbesondere Produkt des erfindungsgemäßen Verfahrens sein kann.

Es wird vorgeschlagen ein Verfahren zur Herstellung eines Halbleiterbauteils zum Emittieren von Licht mit einem Grundkörper, der eine aktive Schicht zur Erzeugung des Lichts und einen durch eine Blendenstruktur begrenzten Tunnelkontakt aufweist, wobei die Blendenstruktur zur Einschnürung von in die aktive Schicht eingeleitetem Strom dient, wobei die Blendenstruktur im Bereich des Tunnelkontakts durch einen Implantationsschritt erzeugt wird.

Das Halbleiterbauteil kann Indium-Phosphid-Schichten umfassen oder auf einem Indium-Phosphid enthaltenden Wafer basieren. Ferner enthält das Halbleiterbauteil Galliumarsenid.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren kann der Tunnelkontakt nahe an der aktiven Schicht positioniert werden. Die Tunneldiode kann hierbei im Bereich des ersten Knotens nach der aktiven Schicht einerstehenden Lichtwelle innerhalb des Halbleiterbauteils angeordnet sein.

Es können Störstellen insbesondere durch Kristallfehler durch die Implantation erzeugt werden. Die Blendenstruktur wird durch die Störstellen gebildet. Die Implantation erfolgt durch einen Implantationsstrahl, der aus einer Strahlrichtung auf den Grundkörper und/oder das Halbleiterbauteil gestrahlt wird.

Der Tunnelkontakt kann insbesondere aus wenigstens zwei hochdotierten direkt benachbarten Schichten gebildet werden. Die beiden Schichten sind gegensätzlich dotiert, wobei im gegenseitigen Kontaktbereich der hochdotierten Schichten sich eine tunnelbare Barriere ausbildet.

Der durch die Implantation erzeugte Bereich der Blendenstruktur weist einen hohen elektrischen Widerstand auf, sodass keine für Halbleiterbauteile wirksamen Ströme durch den implantierten Bereich fließen können. Für Licht mit der emittierten Wellenlänge ist der implantierte Bereich transparent.

Insbesondere kann das Halbleiterbauteil ein Oberflächenemitter (VCSEL - Vertical-Cavity Surface-Emitting Laser) sein. Das Licht kann insbesondere ein kohärentes Laserlicht sein, das aus dem Emissionsbereich in divergierender Weise austritt. Das Licht kann durch optische Elemente polarisiert, kollimiert oder fokussiert werden, die vorzugsweise diffraktiv, refraktiv und/oder photonisches Metamaterial aufweisen. Insbesondere kann das Halbleiterbauteil eine Kombination aus wenigstens einem VCSEL mit wenigstens einer integrierten Photodiode sein. Es könnten auch mehrere aktive Schichten übereinander angeordnet sein, die durch weitere Tunneldioden separiert sind. Die Implantation erfolgt mit höherer Energie und erstreckt sich in Implantationsrichtung weiter in den Körper hinein. Dadurch werden alle Tunneldioden elektrisch beeinflusst. Durch die in den abhängigen Ansprüchen genannten Maßnahmen sind vorteilhafte Ausführung und Weiterbildung der Erfindung möglich.

Vorteilhafterweise kann ein Protonenimplantationsverfahren als Implantationsschritt angewendet werden, wobei die Implantationsenergie derart gewählt wird, dass sich die Blendenstruktur innerhalb der Schichten ausbildet, die den Tunnelkontakt bilden, und sich vorzugsweise wenigstens auf einer Seite des Tunnelkontakts bezüglich der Implantationsrichtung nicht bis in angrenzende Schichten erstreckt. Eine angrenzende Schicht liegt direkt benachbart zu den hochdotierten Schichten des Tunnelkontakts. In der Regel weist die angrenzende Schicht eine geringere Dotierung auf und ist nicht Teil des Tunnelkontakts.

Das Protonenimplantationsverfahren kann auf Verwendung von Wasserstoff, Helium, Bor oder anderen chemischen Elementen basieren. Hierdurch wird für Photonen eine wechselwirkungsarme oder -freie Blendenstruktur erzeugt.

Alternativ kann die Implantationsenergie derart gewählt wird, dass sich mindestens ein Teil der Blendenstruktur bis in eine an den Tunnelkontakt angrenzende Schicht erstreckt. Eine angrenzende Schicht kann somit auch einen Teil der Blendenstruktur aufweisen.

Eine besondere Weiterbildung beinhaltet ein Aufbringen eines Blockiermittels auf einer mit einer Implantationsstrahlung zu bestrahlenden Oberfläche des Grundkörpers, sodass die Implantationsstrahlung den Grundkörper an den vom Blockiermittel unbedeckten Bereichen mindestens bis zum Tunnelkontakt penetriert. Das Blockiermittel verhindert das Eindringen der Implantationsstrahlung. Es wird auf der Oberfläche vor dem Implantieren insbesondere auf einer dielektrischen Schutzschicht aus z.B. Siliziumnitrid und/oder Siliziumoxid aufgebracht. Nach Implantation der Blendenstruktur kann das Blockiermittel z.B. durch einen Ätzschritt entfernt werden. Die Schutzschicht schützt den darunterliegenden Grundkörper und wird während dem das Blockiermittel entfernenden Ätzschritt geopfert.

Bevorzugterweise wird eine aperturartige Blendenstruktur, die einen durch die Implantationsstrahlung nicht betroffenen Durchgangsbereich aufweist, wobei ein Fotolack vor dem Implantationsverfahren insbesondere entsprechend der aperturartigen Blendenstruktur vorzugsweise auf einem Mesaabschnitt aufgebracht wird. Das Blockiermittel kann beispielsweise als negatives Abbild der Blendenstruktur ausgebildet werden. Beispielsweise kann die Blendenstruktur eine anulare Form aufweisen, die durch einen zentral in der Blendenstruktur ausgebildeten Durchgangsbereich gebildet ist.

Vorzugsweise nach dem Implantieren kann ein erster und/oder ein zweiter Spiegel auf unterschiedliche Seiten des Grundkörpers angebracht werden, wobei vorzugsweise vorher ein Trägersubstrat vom Grundkörper entfernt wird und insbesondre anschließend mindestens auf einem der Spiegel eine Schutzschicht aufgebracht wird. Die Schutzschicht wird insbesondere auf dem Spiegel aufgebracht, der anstelle des entfernten Substrats am Grundkörper angebracht wird. Vorliegender Verfahrensschritt beinhaltet einen Wafer-Flip.

Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung kann eine Arraystruktur auf dem Halbleiterbauteil gebildet werden. Dazu können mehrerer Blendenstrukturen in einer Tunnelkontaktlage erzeugt werden, sodass ein Halbleiterbauteil mehrere Tunnelkontakte aufweist. Die Tunnelkontaktlage ist eine flächige Schichtfolge aus wenigstens zwei hochdotierten und gegensätzlich dotierten Schichten, die sich vorzugsweise übereinen Abschnitt planar an dem Grundkörper erstreckt und in etwa orthogonal zur Strahlrichtung ist. Die Blendenstrukturen können lateral zueinander in der Ebene der Tunnelkontaktlage angeordnet werden. Jede Blendenstruktur kann einem lichtemittierenden Bereich zugeordnet sein, der jeweils einen separaten Mesaabschnitt aufweist. Das Halbleiterbauteil kann eine Vielzahl von Mesaabschnitten aufweisen.

Um die Mesaabschnitte bzw. die den Mesaabschnitten zugeordneten Tunnelkontakte und/oder Blendenstrukturen voneinanderzu separieren, ist ein Implantations-Trennschritt denkbar, der lateral zu den Tunnelkontakten angeordnete elektrische Isolationsbarrieren erzeugt. Dadurch sind die den jeweiligen Tunnelkontakten zugeordneten Mesaabschnitte wenigstens im Bereich der aktiven Schicht elektrisch voneinander getrennt. Hierbei kann ein Protonenimplantationsverfahren oder ein alternatives Implantationsverfahren verwendet werden. Die Isolationsbarrieren können für das erzeugte Licht intransparent sein.

Eine besondere Weiterbildung beinhaltet, dass sämtliche elektrisch leitfähigen Schichten durch einen Implantations-Trennschritt durchtrennt werden. So können beispielsweise Schichten, die mit galvanischen Kontakten verbunden sind, über die ein externer elektrischer Aktivierungsstrom in das Halbleiterbauteil eingespeist wird, ebenfalls durchtrennt werden, sodass elektrisch vollständig getrennte Mesaabschnitte erzeugt werden. Dabei kann die Isolationsbarriere bis in ein bezüglich der Implantationsrichtung rückseitiges Substrat reichen. Ferner kann ein weiterer Implantations-Dünnschichtschritt vorgesehen werden, bei dem eine Isolierschicht flächig auf einer Oberfläche des Grundkörpers aufgebracht wird, wobei die implantierte Isolierschicht vorzugsweise unterhalb einer dielektrischen oberflächigen Schutzsicht angeordnet ist. Die Isolierschicht kann sich über einen wesentlichen Flächenteil der Oberfläche des Grundkörpers erstrecken. Die Tiefe der Isolierschicht in Implantationsrichtung beträgt vorzugsweise in etwa 100 nm. Sie dient im Wesentlichen der Isolation des Grundkörpers gegenüber einer Photodiode.

Eine Funktionserweiterung des Halbleiterbauteils kann erreicht werden, indem ein zusätzlicher Funktionsabschnitt auf der implantierten Isolierschicht angebracht wird, wobei der Funktionsabschnitt insbesondere einen Spiegel und/odereine Photodiode enthält. Alternativ oder ergänzend könnte auch eine Schottkydiode, ein Auswahltransistor oder ein Modulator verwendet werden. Grundsätzlich kann der Funktionsabschnitt einen oder mehrere P-N-Übergänge mit vorzugsweise intrinsischen oder weiteren Schichten zur Lichtmodulation aufweisen, die Quantentöpfe umfassen. Die Photodiode ist rein exemplarisch in der vorliegenden Erfindung zur Erläuterung der grundlegenden Prinzipien des Verfahrens und der Vorrichtung angeführt. Das Anbringen des Funktionsabschnitts kann mittels eines Bondingverfahrens erfolgen. Lichtemittierende Halbleiterbauteile wie VCSEL, die zum Beispiel mit einer integrierten Photodiode ausgestattet sein können, werden die insbesondere in Sensoranwendungen eingesetzt.

Für elektrische Kontakte werden insbesondere geätzten Gräben in das Halbleiterbauteil eingebracht, wobei das gesamte die Gräben beinhaltende Oberflächenrelief des Halbleiterbauteils passiviert wird, wobei anschließend die tiefsten Stellen der Gräben durch einen zusätzlichen Ätzschritt von der Passivierung befreit werden.

Es kann vorgesehen werden, dass wenigstens ein Teilabschnitt eines Spiegels zwischen zwei direkt benachbarten Gräben, die zwei unterschiedlichen Tunnelkontakten zugeordnet sind, durch einen Ätzschritt entfernt wird. Der Freiraum, der durch Entfernen des Abschnitts des Spiegels erzeugt wird, kann mit einem gemeinsamen elektrischen Kontakt zur Ausbildung einer Reihenschaltung und/oder Parallelschaltung der Mesaabschnitte eines Halbleiterbauteils ausgefüllt werden.

Es wird vorgeschlagen, ein Halbleiterbauteil zum Emittieren von Licht bereitzustellen, der einen Grundkörper aufweist, der einen Mesaabschnitt mit einem Emissionsbereich für das Licht aufweist, dem ein erster Spiegel, ein zweiter Spiegel und ein zwischen den beiden Spiegeln angeordneter aktiver Abschnitt zur Erzeugung des Lichts zugeordnet sind und wobei das Halbleiterbauteil elektrische Kontakte zum Einspeisen von elektrischer Energie in den aktiven Abschnitt aufweist. Dem Mesaabschnitt ist ein durch eine implantierte Blendenstruktur begrenzter Tunnelkontakt zugeordnet.

Der Grundkörper und der Mesaabschnitt können wenigstens teilweise kristallines Halbleitermaterial beinhalten, durch welches das Licht propagieren kann, um aus dem Emissionsbereich nach außen zu treten.

Es kann mittels implantierter elektrischer Isolationsbarrieren eine Vielzahl von Tunnelkontakten und/oder jeweils zugeordneter Mesaabschnitte voneinander getrennt werden. Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen verwendbar sind.

Jede Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann als sogenannter Top-Emitter und/oder Bottom-Emitter ausgeführt werden.

Der Rahmen der Erfindung ist nur durch die Ansprüche definiert.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen näher erläutert. Richtungsangaben in der folgenden Erläuterung sind gemäß der Leserichtung der Zeichnungen zu verstehen.

Es zeigen:

Fig. 1 bis Fig. 7 Verfahrensschritte zur Herstellung eines Halbleiterbauteils mit einer implantierten Blendenstruktur,

Fig. 8 bis Fig. 11 Verfahrensschritte zur Herstellung eines

Halbleiterbauteils mit einem Array aus Mesaabschnitten mit jeweils implantierter Blendenstruktur,

Fig. 8 bis Fig. 11 Verfahrensschritte zur Herstellung eines

Halbleiterbauteils mit einem Array aus Mesaabschnitten in Reihenschaltung mit jeweils implantierter Blendenstruktur und

Fig. 15 bis Fig. 18 Verfahrensschritte zur Herstellung eines Halbleiterbauteils mit einer Photodiode. In den Figuren ist ein Halbleiterbauteil 10 und Verfahrensschritte zur Herstellung solch eines Halbleiterbauteils 10 abgebildet, das zum Emittieren von Licht vorgesehen ist und einen Grundkörper 9 aufweist. Der Grundkörper 9 weist einen Mesaabschnitt 19 auf, der einen Emissionsbereich 20 für das Licht 21 aufweist.

Nach Figur 7 sind dem Mesaabschnitt 19 ein erster Spiegel 22, ein zweiter Spiegel 23 und ein zwischen den beiden Spiegeln 22, 23 angeordnete aktive Schicht 16 zur Erzeugung des Lichts 21 zugeordnet und wobei das Halbleiterbauteil 10 elektrische Kontakte 24 zum Einspeisen von elektrischem Strom 25 in die aktive Schicht 16 aufweist. Dem Mesaabschnitt ist ein durch eine implantierte Blendenstruktur 26 begrenzter Tunnelkontakt 27 zugeordnet, wobei die Blendenstruktur zur Einschnürung des in die aktive Schicht eingeleiteten Stroms 25 dient.

Insbesondere kann das Halbleiterbauteil 10 ein Oberflächenemitter (VCSEL - Vertical-Cavity Surface-Emitting Laser) sein. Das Licht 21 kann insbesondere ein kohärentes Laserlicht sein, das aus dem Emissionsbereich 20 in divergierender Weise austritt. Das Licht 21 kann durch optische Elemente polarisiert, kollimiert oder fokussiert werden, die vorzugsweise diffraktiv, refraktiv und/oder photonisches Metamaterial aufweisen. Insbesondere kann das Halbleiterbauteil 10 eine Kombination aus wenigstens einem VCSEL mit wenigstens einer integrierten Photodiode 28 sein.

In Figur 1 ist der Grundkörper 9 des Halbleiterbauteils 10 zum Emittieren von Licht abgebildet, das mehrere Schichten aufweist. Das Halbleiterbauteil 10 basiert auf Indium-Phosphid, Gallium und Arsenid und weist als oberste Schicht eine n-dotierte InP-Schicht 11 auf, die von einer dielektrischen Schutzschicht 12 aus z.B. Siliziumnitrid und/oder Siliziumoxid bedeckt ist. Eine Tunnelkontaktlage 13 ist aus einer oberen hochdotierten n++-Schicht 14 und einer hochdotierten p++-Schicht 15 gebildet. Unterhalb der Tunnelkontaktlage 13 ist eine aktive Schicht 16 angeordnet. Die beiden gegensätzlich dotierten Schichten 14, 15 bilden bei in einem gegenseitigen Kontaktbereich eine durch elektrischen Strom 25 tunnelbare Barriere aus. Unterhalb der aktiven Schicht 16 ist eine n-dotierte Schicht 17 angeordnet, die von einem rückseitigen Substrat 18 bedeckt ist.

In Figur 2 wird ein Blockiermittel 29 auf die Schutzschicht 12 aufgebracht. Das Blockiermittel 29 kann ein Fotolack sein. Das Blockiermittel 29 auf einer mit einer Implantationsstrahlung 30 zu bestrahlenden Oberfläche des Grundkörpers 9 blockiert die Implantationsstrahlung 30, sodass die Implantationsstrahlung 30 den Grundkörper 9 an den vom Blockiermittel 29 unbedeckten Bereichen mindestens bis zur Tunnelkontaktlage 13 penetriert.

In Figur 3 wird eine Blendenstruktur 26 im Bereich des Tunnelkontakts 27 durch einen Implantationsschritt erzeugt. Dabei werden Störstellen insbesondere durch Kristallfehler durch die Implantation erzeugt werden. Die Blendenstruktur 26 wird durch die Störstellen gebildet. Die Implantation erfolgt durch einen Implantationsstrahl 30, der aus einer Implantationsrichtung 310, die durch die Propagationsrichtung des Implantationsstrahls vorgegeben ist, auf den Grundkörper 9 und/oder das Halbleiterbauteil 10 gestrahlt wird. Der durch die Implantation erzeugte Bereich der Blendenstruktur 26 weist einen hohen elektrischen Widerstand auf, sodass keine für Halbleiterbauteile 10 wirksamen Ströme durch den implantierten Bereich fließen können. Für Licht 21 der emittierten Wellenlänge ist der implantierte Bereich transparent.

Als Implantationsverfahren kann ein Protonenimplantationsverfahren als Implantationsschritt verwendet werden. Das

Protonenimplantationsverfahren kann auf Verwendung von Wasserstoff, Helium, Bor oder anderen chemischen Elementen basieren. Hierdurch wird für Photonen eine wechselwirkungsarme oder -freie Blendenstruktur erzeugt.

Die Implantationsenergie kann derart gewählt werden, dass sich die Blendenstruktur 26 innerhalb des Tunnelkontakts 27 bzw. der die Tunnelkontaktlage 13 bildenden Schichten 14, 15 ausbildet. Dabei ist erstreckt sich die Blendenstruktur 26 auf der dem Blockiermittel 29 entgegengesetzten Seite bezüglich des Tunnelkontakts 27 nicht bis in angrenzende aktive Schicht 16. Die aktive Schicht 16 liegt direkt benachbart zu den hochdotierten Schichten 14, 15 des Tunnelkontakts 27.

Alternativ oder ergänzend kann die Implantationsenergie derart gewählt werden, dass sich mindestens ein Teil der Blendenstruktur 26 bis in die an den Tunnelkontakt 27 angrenzende aktive Schicht 16 erstreckt. Eine angrenzende Schicht kann somit auch einen Teil der Blendenstruktur 26 aufweisen.

Durch das Blockiermittel 29 wird eine aperturartige Blendenstruktur 26, die einen durch die Implantationsstrahlung 30 nicht betroffenen Durchgangsbereich 31 aufweist, erzeugt. Dazu wird das Blockiermittel z.B. in Form eines Fotolacks gemäß Figur 2 vor dem Implantationsverfahren entsprechend der aperturartigen Blendenstruktur 26 auf der Schutzschicht 12 als negatives Abbild der gewünschten Blendenstruktur 26 aufgebracht. Beispielsweise kann die Blendenstruktur 26 eine anulare Form aufweisen, die einen zentral in der Blendenstruktur 26 ausgebildeten Durchgangsbereich 31 aufweist. Der Durchgangsbereich 31 kann einen kreisrunden oder andersgeformten Querschnitt senkrecht zur Implantationsrichtung 310 aufweisen.

Gemäß Figur 4 wird nach Implantation der Blendenstruktur 26 das Blockiermittel 29 z.B. durch einen Ätzschritt entfernt. Die Schutzschicht 12 schützt den darunterliegenden Grundkörper 9 und wird während dem das Blockiermittel 29 entfernenden Ätzschritt geopfert. Anschließend liegt eine glatte Oberfläche vor.

Das Substrat 18 wird ebenfalls entfernt und der Grundkörper 9 durch einen Wafer-Flip gedreht.

Nach Figur 5 wird nach dem Implantieren ein erster und/oder ein zweiter Spiegel 22, 23 auf gegenüberliegenden Seiten des Grundkörpers 9 angebracht. Die Spiegel 22, 23 sind Braggspiegel, die auf den Grundkörper gebondet werden, wobei die Ausrichtung derer Haupterstreckungsebene senkrecht zur Implantationsrichtung ist. Der erste Spiegel 22 ist anstelle des entfernten Substrats 18 angeordnet und der zweite Spiegel 23 ist auf die Oberfläche des Grundkörpers 9 angebracht, in die die Implantationsstrahlung 30 penetriert ist.

Nach Figur 6 wir eine weitere Schutzschicht 32 auf dem ersten Spiegel 22 aufgebracht. In Figur 7 ist das fertige Halbleiterbauteil 10 mit einem Tunnelkontakt 27 und einem Mesaabschnitt 19 dargestellt. Das Halbleiterbauteil 10 weist elektrische Kontakte 24 auf, die an geätzte Gräben 33 in das Halbleiterbauteil 10 eingebracht sind. Hierbei ist ein Graben 23 so tief, dass er durch den ersten Spiegel 22 bis zur n-dotierten Schicht 17 reicht. Der diesem Graben 33 zugeordnete elektrische Kontakt 24 kontaktiert diese Schicht 17. Der andere Graben 33 reicht durch den ersten Spiegel 22, die n-dotierten Schicht 17, die Blendenstruktur 26 bis zur n-dotierten InP-Schicht 11 , die der diesem Graben 33 zugeordneter elektrischer Kontakt 24 kontaktiert. Ein elektrischer Strom 25 kann zwischen den Kontakten 24 durch die Durchführung 31 der Blendenstruktur 26 fließen und die aktive Schicht 16 zur Emission von Licht 21 anregen.

Für nachfolgende Ausführungsformen sind die Verfahrensschritte der Figuren 1 bis 7 identisch oder in unwesentlich abgeänderter Form anwendbar.

Figur 8 zeigt einen Grundkörper 9 mit mehreren implantierten Blendenstrukturen 26 in der Tunnelkontaktlage 13, sodass eine Arraystruktur 34 von Tunnelkontakten 27 gebildet ist. Die Blendenstrukturen 26 sind lateral zueinander in der Ebene der Tunnelkontaktlage 13 angeordnet werden. Im konkreten Fall sind vier Tunnelkontakte 27 realisiert.

Jede Blendenstruktur 26 kann einem Emissionsbereich 20 zugeordnet sein, der jeweils einem separaten Mesaabschnitt 19 zugeordnet ist. Das Halbleiterbauteil 10 kann eine Vielzahl von Mesaabschnitten 19 aufweisen, wobei die Anzahl an Mesaabschnitten 19 und die Anzahl an Tunnelkontakten 27 insbesondere identisch ist. Die Blendenstruktur 26 kann sich bis in die aktive Schicht 16 erstrecken und/oder über die Tunnelkontaktlage 13 wenigsten auf einer Seite nicht hinausgehen.

In Figur 9 ist eine Weiterbildung der Figur 8 gezeigt, wobei in die implantierten Bereiche 39 der jeweiligen Blendenstruktur 26 durch einen Implantations-Trennschritt eine weitere tiefgehende elektrische Isolationsbarriere 40 implantiert wird. Dadurch werden die Mesaabschnitte 19 bzw. die den Mesaabschnitten 19 zugeordneten Tunnelkontakte 27 und/oder Blendenstrukturen 26 voneinander separiert. Die Isolationsbarrieren 40 sind jeweils lateral zu den Tunnelkontakten 27 angeordnet. Durch die elektrische Isolationsbarriere 40 sind die jeweiligen Tunnelkontakten 27 und die entsprechend zugeordneten Mesaabschnitte 19 wenigstens im Bereich der aktiven Schicht 16 elektrisch voneinander getrennt.

Bei Herstellen der Isolationsbarrieren 40 wird ein Blockiermittel 29 auf die Oberfläche des Grundkörpers 9 aufgebracht. Das Blockiermittel 29 kann auf eine anorganische Schutzschicht 12 aufgebracht werden, die vorher aufgebracht wurde. Dieser Verfahrensschritt entspricht dem Verfahrensschritt aus Figur 3. Hierbei kann ein Protonenimplantationsverfahren oder ein alternatives Implantationsverfahren verwendet werden. Die Isolationsbarrieren 40 können für das erzeugte Licht intransparent sein. In Figur 9 erstreckt sich die Isolationsbarriere 40 bis in die n-dotierte Schicht 17, die zur Verbindung mit einem elektrischen Kontakt und zur Einspeisung von elektrischem Strom dient. Sie geht in Figur 9 nicht über die n-dotierte Schicht 17 hinaus. Ferner ist die p-dotierte Schicht 11 vollständig durchdrungen. In Figur 10 sind der erste und der zweite Spiegel 22, 23 auf gegenüberliegende Seite des Grundkörpers 9 aufgebracht. Dies entspricht im Wesentlichen dem Verfahrensschritt aus Figur 5.

In Figur 11 sind elektrische Kontakte 24 durch einen Ätzschritt mit anschließender Metallisierung eingebracht. Dies entspricht im Wesentlichen dem Verfahrensschritt aus Figur 7.

Im vorliegenden Fall der Figur 11 teilen sich die Mesaabschnitte 19 einen gemeinsamen elektrischen Kontakt 24, der die n-dotierte Schicht 17 kontaktiert, über die elektrischer Strom 25 zu dem jeweiligen Abschnitt der aktiven Schicht 16 geleitet wird. Die n-dotierte Schicht 17 ist nicht durch die Isolationsbarrieren 40 durchtrennt. Der die n-dotierte Schicht 17 kontaktierende elektrische Kontakt 24 führt vorzugsweise durch die Isolationsbarriere 40 hindurch. Der Strom 25 durchströmt den jeweiligen Tunnelkontakt 27 bzw. die Durchführung 31. Dabei wird die aktive Schicht 16 zur Emission von Licht 21 angeregt, welches zwischen den Kontakten 24 durch den zweiten Spiegel 23 und/oder durch den ersten Spiegel 21 emittiert wird.

Weitere elektrische Kontakte 24 sind durchdringen lediglich den zweiten Spiegel 23 und kontaktieren die p-dotierte Schicht 11 , wobei sich benachbarte Mesaabschnitte 19 jeweils einen Kontakt teilen. Die Gräben und die Metallisierung der elektrischen Kontakte 24 kann wenigstens teilweise mit der elektrischen Isolationsbarriere 40 überlappen bzw. in die Isolationsbarriere 40 eingebracht sein.

In Figur 12 ist eine weitere Ausführungsform dargestellt, bei der sämtliche elektrisch leitfähige Schichte 11 , 14, 15, 16, 17 durch einen Implantations-Trennschritt durchtrennt werden. Beispielsweise können Schichten, die mit Kontakten 24 verbunden sind, über die ein externer elektrischer Aktivierungsstrom 25 in das Halbleiterbauteil 10 eingespeist wird, ebenfalls durchtrennt werden. Dadurch werden vollständig elektrisch getrennte Mesaabschnitte 19 erzeugt werden. Dabei kann eine zusätzliche Isolationsbarriere 41 erzeugt werden, die in eine erste Isolationsbarriere 40 und/oder in die Blendenstruktur 26 implantiert wird. Die Isolationsbarriere 41 reicht bis in das bezüglich der Implantationsrichtung 310 rückseitiges Substrat 18 hinein. Sie ist vorzugsweise zwischen zwei benachbarten Tunnelkontakten 27 angeordnet. Die Implantations-Trennschritt wird mittels eines Blockiermittels 29 ausgeführt, das wie in den Figuren 3 und 9 verwendet wird. Hierdurch wird eine vorzugsweise vollständige elektrische Trennung der aktiven Bereiche erlangt.

In Figur 13 sind der erste und der zweite Spiegel 22, 23 auf die gegenüberliegende Seite des Grundkörpers 9 aufgebracht. Dies entspricht im Wesentlichen den Verfahrensschritten aus den Figuren 5 und 13. Grundsätzlich kann auch ein Restsubstrat auf der Unterseite verbleiben. Insbesondere ist das Substrat nicht oder nur kaum leitend, sodass keine für das Halbleiterbauteil 10 effektiven Ströme durch das Substrat 18 fließen können.

In Figur 14 ist ein Halbleiterbauteil 10 mit einer Reihenschaltung aus einzelnen Mesaabschnitten 19 dargestellt. Der grundsätzliche Aufbau entspricht der Ausführungsform aus Figur 11. Allerdings ist der jeweilige Kontakt 24 zwischen zwei benachbarten Mesaabschnitten 19 bei einem dieser benachbarten Mesaabschnitte 19 einmal bis zur n-dotierten Schicht 17 und beim anderen dieser benachbarten Mesaabschnitte 19 zur p-dotierten Schicht 11 geführt. Ein gemeinsamer Strom 25 fließt durch die Reihenschaltung der Mesaabschnitte 19 hindurch.

In Figur 15 ist ein Grundkörper 9 dargestellt, der vom Aufbau Figur 1 entspricht. In den Grundkörper 9 wird entsprechend Figur 3 eine Blendenstruktur 26 implantiert. Insbesondere können so drei Tunnelkontakte 27 erzeugt werden.

In Figur 16 wird eine Isolationsbarriere 40 entsprechend Figur 9 implantiert.

In Figur 17 wird ein Implantations-Dünnschichtschritt vorgesehen, bei dem eine Isolierschicht 43 flächig auf einer Oberfläche des Grundkörpers 9 aufgebracht wird, wobei die implantierte Isolierschicht 43 vorzugsweise unterhalb einer dielektrischen oberflächigen Schutzsicht 12 angeordnet ist. Die Isolierschicht 43 erstreckt sich über die Oberfläche des Grundkörpers 9. Die Tiefe der Isolierschicht 43 in Implantationsrichtung 310 beträgt vorzugsweise in etwa 100 nm. Sie dient im Wesentlichen der Isolation des Grundkörpers 9 gegenüber einer anzubringenden Photodiode 28 oder anderen elektronischen Bauteilen. Die Isolationsschicht 43 ist transparent für Licht 21 .

In Figur 18 wird auf den Grundkörper 9 ein Funktionsabschnitt 44 auf die Isolierschicht 43 aufgebracht, wobei die Funktionsschicht einen zweiten Spiegel 23 und eine Photodiode 28 enthält. Auf eine gegenüberliegende Seite des Grundkörpers 9 wird ein Abschnitt aufgebracht, der den ersten Spiegel 22 enthält. Das Anbringen kann durch ein Bondingverfahren, wie auch bei allen übrigen Ausführungsformen, erfolgen. In Figur 19 ist ein Halbleiterbauteil 10 dargestellt, welches die Photodiode 28 enthält. Grundsätzlich ist der Aufbau wie bei den vorhergehenden Ausführungsformen. Die Ätzgräben 33 sind mit eine Passivierung 45 versehen, wobei die Gräben 33 jeweils an den tiefsten Stellen 47 durch einen zusätzlichen Ätzschritt von der Passivierung befreit werden.

Ferner kann vorgesehene werden, dass wenigstens ein Teilabschnitt des zweiten Spiegels 23 zwischen zwei direkt benachbarten Gräben entfernt wird. Dabei sind die Gräben 33 zwei unterschiedlichen Tunnelkontakten 27 zugeordnet. Der Teilabschnitt 46 wird durch einen Ätzschritt entfernt. Der Freiraum, der durch Entfernen des Abschnitts des Spiegels 23 erzeugt wird, kann mit einem gemeinsamen elektrischen Kontakt 24 zur Ausbildung einer Reihenschaltung und/oder Parallelschaltung der Mesaabschnitte 19 eines Halbleiterbauteils ausgefüllt werden.

Das Halbleiterbauteil 10 aus Figur 10 weist exemplarisch drei Mesaabschnitte 19 auf, wobei die zwei äußeren Mesaabschnitte 19 als Top-Emitter und der mittlere Mesaabschnitt 19 als Bottom-Emitter ausgebildet sind. Hierbei können die Tunnelkontakte 27 und/oder aktiven Abschnitte unterschiedlich breit bezüglich der Haupterstreckungsrichtung der Schichten sein. Ebenfalls kann der Durchgangsbereich 31 unterschiedlich gewählt werden. Die Breite der vorstehend genannten Elemente bedingt den Aktivierungsschwellenwert der Laserdiode, sodass für unterschiedliche Breiten unterschiedliche Aktivierungsenergien möglich sind. Die P-I-N-Diode, die z.B. eine Photodiode oder eine andere Funktion aufweisen kann, ist so angebracht, dass eine Interaktion zwischen VCSEL und P-I-N-Diode entsteht. Sie kann z.B. als Vorwiderstand oder zur Absorption von Photonen dienen. Sie kann modulierende Effekte auf das Licht aufweisen.

Die elektrischen Kontakte des VCSELs, die Gräben und Isolationsschichten umfassen, können isolieren dabei den Bereich der P-I-N-Diode.

Die Metallisierung 24 des mittleren VCSELs ist an dem Spiegel angebracht, weshalb die Lichtauskopplung nach oben abgeschirmt ist, sodass das Licht bevorzugt über die Rückseite austritt.