放射放出体およびその製造方法

专利摘要:
本発明は、放射放出体であって、電磁放射を発生させる活性層（１０）と、発生した放射を反射する反射層（５０）と、活性層（１０）と反射層（５０）との間に配置されている少なくとも１つの中間層（４０）と、を有する積層体、を備えている放射放出体、に関する。これを目的として、活性層（１０）は、反射層（５０）の側の界面（１５）に粗い領域を備えており、反射層（５０）は、活性層（１０）の側の界面（４５）において実質的に平面状である。さらに、本発明は、放射放出体の製造方法であって、電磁放射を発生させる活性層（１０）を有する積層体を基板の上に構築する、製造方法、に関する。これを目的として、界面（１５）を活性層１０において粗面化し、少なくとも１つの中間層（４０）と反射層（５０）とを形成する。
公开号:JP2011508441A
申请号:JP2010540027
申请日:2008-12-19
公开日:2011-03-10
发明作者:マグヌス アールシュテット；ロベルト ヴァルター；レイナー ヴィンディッシュ；フランツ エーベルハルト；ミハエル シュマル
申请人: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Ｏｓｒａｍ Ｏｐｔｏ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒｓ ＧｍｂＨ；
IPC主号:H01L33-10

专利说明:

[0001] 本発明は、放射放出体を提供する。少なくとも一実施形態によると、放射放出体は、電磁放射を発生させる活性層と、発生した放射を反射する反射層と、活性層と反射層との間に配置されている少なくとも１つの中間層と、を有する積層体、を備えている。]
[0002] さらには、放射放出体を製造する方法を提供する。本方法の少なくとも一実施形態によると、この方法は、電磁放射を発生させる活性層を有する積層体、を基板上に形成するステップ、を含んでいる。]
背景技術

[0003] 特許文献１には、放射放出体およびその製造方法が記載されている。]
[0004] 独国特許出願公開第１０２００７００２４１６号明細書]
先行技術

[0005] I. Schnitzer et al., Appl. Phys. Lett. 63 (16), October 18, 1993, 2174 to 2176]
発明が解決しようとする課題

[0006] 本発明の目的は、従来技術と比較して、放射放出体からの放射の取り出し効率を向上させることである。]
[0007] さらに、本発明の目的は、そのような放射放出体を製造する方法を提供することである。]
課題を解決するための手段

[0008] これらの目的は、特に、活性層が、反射層の側の界面に凹凸を有し、反射層が、活性層の側の界面において実質的に平面状であることによって、達成される。]
[0009] この場合、平面状とは、顕微鏡スケールにおいても実質的に凹凸が存在しない滑らかな面を意味するものと理解されたい。]
[0010] 本方法に関する目的は、特に、本方法が、活性層の界面を粗面化するステップと、少なくとも１つの中間層を形成するステップと、反射層を形成するステップと、を含んでいることによって、達成される。]
[0011] 反射層の側の活性層の界面は、その表面が粗面化されている。反射層は、活性層の側の界面において実質的に平面状に形成されている。活性層によって放出される電磁放射は、活性層の界面の凹凸において散乱し、散乱した電磁放射が反射層において反射されて戻される。したがって、記載した方策によって、散乱および反射の物理的影響の分離が達成される。]
[0012] この場合の利点は、異常な表皮効果（abnormal skin effect）と称される効果が回避されることである。電磁放射の場合、特に、波長が可視光の範囲内にある電磁波の場合、異常な表皮効果によって放射のエネルギの一部が吸収され、したがって、取り出される電磁波のエネルギが減少する。]
[0013] 異常な表皮効果は、表面における吸収に基づく。表面の微細な凹凸によって、電磁波の赤外波長範囲における吸収が５０％増大しうる。この吸収の増大は、赤外波長範囲における散漫散乱（diffuse scattering）を生じさせるには凹凸が小さすぎる場合にも起こる。材料には、それぞれ、電磁波に対する固有の光学的侵入深さ（optical penetration depth）があり、この光学的侵入深さは、各波長に依存する。光学的侵入深さは、垂直に入射する場合に、強度が所定の割合だけ減少したときの材料内で電磁放射が到達する距離を表す。赤外波長範囲内の波長については、一例として銀の場合における侵入深さは、室温において２２ｎｍである。別の材料、例えば金あるいは銅の場合、１０μｍの波長における侵入深さは、同程度の約２０ｎｍである。]
[0014] 異常な表皮効果は、例えば、可視光範囲内の波長を有する電磁波が、散乱特性および反射特性を有するように具体化されている界面に入射するときであっても生じる。本発明ではこの影響が回避され、これは有利である。光線の電磁波の散乱および反射の物理的影響を分離する（これは散乱特性を有する界面と反射特性を有する界面とを個別に形成することによって達成される）ことによって、異常な表皮効果の結果としてのエネルギの吸収が回避される。したがって、放射放出体の放射の取り出し効率の増大が達成される。]
[0015] 中間層は、活性領域によって発生する電磁波に対して実質的に透過性であることが好ましい。したがって、中間層に入射する電磁波は中間層を通過して反射層において反射される。]
[0016] 中間層の材料は、活性層の材料の屈折率とは異なる屈折率を有することが好ましい。中間層の材料の屈折率は、活性層の材料の屈折率より小さいことが好ましい。屈折率は、光学における物理的変数である。２つの媒質の間の遷移部における電磁波の屈折を示す。]
[0017] 凹凸は、活性層の表面、すなわち活性層と中間層との間の界面が、多数の突起状構造要素（projecting structure element）から成る横方向の構造化部（lateral structuring）を有することによって形成されていることが好ましい。]
[0018] 上記および以下では、放射放出体の効果および特性について、電磁放射の周波数または波長を通じて説明している。用語「電磁放射」または「電磁波」は、結合した電界および磁界から成る波を意味する。この波には、特に、電波、マイクロ波、赤外放射、可視光、紫外放、さらにはＸ線、およびガンマ線が含まれ、すなわち、電磁波のスペクトル全体が含まれる。これらの波の種類の唯一の違いは、それぞれの周波数、したがってエネルギにある。しかしながら、１０２３Ｈｚ以上から１０２Ｈｚ以下までの周波数範囲全体にわたり連続的な周波数スペクトルが存在する。このスペクトルの中で、上に挙げた波または光線の種類によって区別されている。このような区別は、周波数とともに連続的に変化する放射の特性、放射の発生源、放射によって異なる使用方法または製造方法、あるいは放射に使用される測定方法に基づいている。]
[0019] 好ましい一実施形態によると、放射放出体の積層体は、半導体積層体を備えている。半導体積層体は、ｐｎ接合を有する活性層を備えている。ｐｎ接合とは、それぞれが異なるドーピングを有する半導体結晶材料の接合、すなわち、ドーピングが負（ｎ）から正（ｐ）に変化する領域を意味する。ｐｎ接合の特殊な特徴として、部品に電圧が印加されない限りは、電荷キャリアが本質的に不足している空間電荷ゾーンと、いわゆる空乏層の内部電界とが形成される。一例として、活性層は量子井戸構造を有することができ、量子井戸構造とは、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意味する。量子井戸は、粒子の運動の自由度が空間一次元に制約される（したがって、平面状の領域のみを占有できる）ポテンシャルプロファイルを意味するものと理解されたい。量子井戸の幅は、粒子がとりうる量子力学的状態を大きく決定する。この結果として、特に、エネルギレベルが形成される。粒子は、離散的なポテンシャルエネルギ値のみをとることができる。特に、量子井戸構造という記載は、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、具体的には、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。積層体は、リン化物、ヒ化物、または窒化物をベースとする化合物半導体材料を含んでいることが好ましい。これらの材料は、光学スペクトルの主として青色から赤外範囲における波長を有する放射を発生させるのに適している。]
[0020] これに関連して、リン化物をベースとする化合物半導体材料とは、材料が、好ましくはＡｌｎＧａｍＩｎｌ−ｎ−ｍＰ（０≦ｎ≦１、０≦ｍ≦１、ｎ＋ｍ≦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、１つまたは複数のドーパントと、材料の物理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含んでいることができる。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（Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｐ）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。]
[0021] これに関連して、リン化物をベースとする化合物半導体材料は、材料が、好ましくはＧａｎＩｎｌ−ｎＡｓｍＰ１−ｍ（０≦ｎ≦１、０≦ｍ≦１、ｎ＋ｍ≦１）を備えていることも意味する。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、１つまたは複数のドーパントと、材料の物理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含んでいることができる。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（Ｇａ、Ｉｎ、Ａｓ、Ｐ）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。]
[0022] 同様に、窒化物をベースとする化合物半導体材料とは、材料が、ＩＩＩ−Ｖ属窒化物化合物半導体材料、好ましくはＡｌｎＧａｍＩｎｌ−ｎ−ｍＮ（０≦ｎ≦１、０≦ｍ≦１、ｎ＋ｍ≦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、１つまたは複数のドーパントと、材料の物理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含んでいることができる。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（Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、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。]
[0023] 同様に、ヒ化物をベースとする化合物半導体材料とは、材料が、好ましくはＡｌｎＧａｍＩｎｌ−ｎ−ｍＡｓ（０≦ｎ≦１、０≦ｍ≦１、ｎ＋ｍ≦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、１つまたは複数のドーパントと、材料の物理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含んでいることができる。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（Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ａｓ）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。]
[0024] 好ましくは、放射放出体は、薄膜半導体ボディである。すなわち、エピタキシャルに形成した放射放出体の成長基板が薄くされている、または完全に除去されている。薄膜半導体ボディの基本的な原理は、例えば、非特許文献１に記載されている。これに関するこの文書の開示内容は、参照によって本文書に組み込まれている。]
[0025] 放射放出薄膜半導体ボディは、ランバート面の発光体の良好な近似であり、バックライト、照明、ディスプレイの目的に特に適している。ランバート発光体は、物理的に理想的な発光体である。ランバート発光体の放射輝度あるいは輝度は、すべての方向において一定である。]
[0026] 中間層との間の活性層の界面上の構造要素は、これら構造要素の構造のサイズが、オプションとして、構造要素を通過する放射の波長の範囲内にある、またはそれより大きい場合、特に効果的である。構造のサイズが波長の範囲内にあるとは、構造のサイズが波長の１／２に等しいかそれより大きく、波長の２倍より小さいかそれに等しい場合である。代替形態として、構造のサイズは、幾何光学の法則が成り立つ範囲内で波長より大きくすることができる。その場合、構造のサイズの上限は、放射放出体のサイズと、構造化される層の厚さによって制限されるのみである。]
[0027] この場合、構造のサイズとは、変数である構造の幅または構造の深さの少なくとも一方を意味するものと理解されたい。用語「構造の幅」は、横方向に測定された構造要素の幅を意味し、用語「構造の深さ」は、縦方向に測定された構造要素の深さを意味する。構造のサイズの異なる構造要素が少なくとも部分的に存在する場合、その構造のサイズは、放出される電磁放射の波長の範囲内にある、もしくはその波長より大きい、またはその両方である。この場合、波長の範囲は、５０〜１０００ｎｍの波長範囲として理解されることが好ましいが、５０ｎｍ未満の構造のサイズも可能である。]
[0028] 反射層は、金属を含んでいる、または金属層として具体化されていることが好ましい。この金属層は、例えばＴｉ−Ａｇ−Ｔｉ（チタン−銀−チタン）から成る一連の金属層を備えていることが好ましい。この場合、異なる金属は異なる機能を有する。すなわち、第１のＴｉ層は接着促進層としての役割を果たし、それに続くＡｇ層は反射層として機能する。第２のＴｉ層は、放射放出体の製造における以降の工程中に保護層としての役割を果たす。接着促進層として機能する第１のＴｉ層は、反射特性にも影響し、反射層の一部でもある。金属層または金属積層体の使用により、放射放出体を反射層によって電気的に終端することができ、これは有利である。金属反射層および導電性中間層との組合せによって、放射放出体の活性領域への電気供給路を形成することができ、これは有利である。]
[0029] 少なくとも一実施形態によると、反射層は、金、銀、アルミニウムのうちの少なくとも１つの金属を含んでいる。]
[0030] 入射する放射を反射するうえで特に適している金属を使用することが有利である。一例として、リンをベースとする化合物半導体材料の場合には、銀または金を含んでいる反射層が特に適しており、窒化物をベースとする化合物半導体材料の場合には、銀またはアルミニウムを含んでいる反射層が特に適している。]
[0031] 反射層は、積層体に直接形成されていることが好ましい。反射層は、自身を支持することができず、中間層の界面に形成されていることが好ましい。一例として、蒸着またはスパッタリングによって反射層を積層体に形成することができる。これによって、反射層を積層体に密着させることができる。特に好ましくは、反射層は、ポジティブロックにより（in a positively locking manner）積層体に結合されている。]
[0032] 中間層は、異なる屈折率を有する複数の材料から成る構造化された積層体から構成することができる。さらには、中間層は、オプションとして、非導電性または導電性であるように具体化することができる。この場合、非導電性の中間層には、誘電体材料（特に、ＳｉＮまたはＳｉＯ２）が特に適しており、導電性の中間層には、ＴＣＯ（透明導電性酸化物）、具体的には、ＩＴＯ（インジウムスズ酸化物）、ＩＺＯ（インジウム亜鉛酸化物）、またはＺｎＯ（酸化亜鉛）が特に適している。１に近い屈折率を有する材料を使用することが好ましい。導電性の中間層を使用すると、反射層は放射放出体の電気コンタクトとしての役割を果たすことができ、活性層への電気エネルギの供給を反射層および中間層を介して行うことができる。]
[0033] 上述したように、中間層との間の活性層の界面が粗面化されている。この場合、構造要素は、少なくとも部分的に異なる構造のサイズを有することができる。さらには、界面上に構造要素を不規則に分布させることができる。界面上の多数の突起状構造要素を有する横方向の構造化部を得る目的で、中間層に隣接している活性層の面が複数の構造要素を有することができる。中間層は、活性層のこの面に形成されていることが好ましい。したがって、活性層との間の中間層の面が、活性層の面の構造によってしっかりと固定される。]
[0034] 以下では、放射放出体の製造方法について説明する。本方法は、特に、上述した構造形態による放射放出体を製造するのに適している。本方法は、以下に記載する特徴のみならず、放射放出体に関連して記載されている特徴も、その特徴とすることができ、その逆も同様であることを指摘しておく。これらの特徴は、一例として、材料の指定、あるいはサイズの指定に関するものである。]
[0035] 放射放出体の製造方法は、以下のステップを有する。すなわち、活性層を形成するステップの後、活性層の界面を粗面化し、少なくとも１つの中間層を形成する。さらに、反射層を形成する。]
[0036] 粗面化は、横方向の構造化部を形成することによって行うことが好ましい。このステップは、次に形成する反射層の側の活性層の界面上に不規則に配置される多数の突起状構造要素を形成するステップを含んでいる。]
[0037] 反射層は、中間層の後に形成することが好ましく、これによって、中間層から反射層への遷移部に界面が形成される。この界面は実質的に平面状であり、結果として、この界面に入射する放射が反射されて中間層に戻る。中間層は、活性層と反射層との間に配置されている。]
[0038] 好ましい構造形態によると、積層体は、活性層（半導体層）を備えており、この半導体層は、基板上にエピタキシャル成長させることが有利である。材料系の格子定数は、基板の格子定数と整合していることが好ましい。]
[0039] さらには、基板は、放射放出体の製造過程において除去することが好ましい。その利点として、例えば、高さの小さい放射放出体を製造することができる。この場合、代替形態として、積層体を中間キャリアに形成することができ、中間キャリアは、基板を除去した後に積層体を安定化する。最後に、中間キャリアも除去することができ、除去された基板の代わりにキャリアを配置することが好ましい。]
[0040] 界面は、ナチュラルリソグラフィ（natural lithography）によって構造化することが好ましい。この方法の一例として、活性層の表面上に球体（ｂａｌｌ）を堆積させ、これらの球が活性層の表面に付着する。次のドライエッチング法によって、球が付着した位置に柱状の構造要素が残る。積層体に対するドライエッチング工程によって、構造要素の間の空間を積層体からエッチング除去する。]
[0041] このようにすることで、構造要素に入射する放射の波長の範囲内の構造のサイズを有する構造要素を形成することが可能である。一例として、構造の幅を３００ｎｍとすることができ、構造の深さを３００ｎｍとすることができる。したがって、構造の幅および構造の深さの両方が、放射放出体の波長の範囲（５０〜１０００ｎｍの間にある）内である。]
[0042] 波長よりも大幅に大きい構造のサイズを有する構造要素は、ウェット化学エッチングまたはドライエッチングによって形成することができる。この場合、構造のサイズは４μｍより大きい範囲である。]
[0043] さらには、界面上に構造要素を形成する、または界面を粗面化するために、公知のエッチング法を使用することができる。このようなエッチング法は、例えば、ウェット化学エッチング、またはドライエッチング（例：反応性イオンエッチング、イオンビームエッチング、化学支援イオンビームエッチング）である。規則的な界面構造を形成するには、フォトリソグラフィが特に適している。]
[0044] 中間層は、粗面化された面の上に、化学的蒸着または物理的蒸着によって形成することが好ましい。化学的蒸着とは、一般的には、加熱された表面に、化学反応によって気相からの固体成分を堆積させる方法として説明することができる。この方法の必要条件は、特定の反応温度において固体層を堆積させる、層成分の揮発性物質が存在することである。化学的蒸着法は、コーティングする材料の表面における少なくとも１つの反応によって区別される。この反応には、少なくとも２つの気体の出発物質と、少なくとも２つの反応生成物（少なくとも一方が気相であり少なくとも一方が固相である）とが参加しなければならない。物理的蒸着には、例えば、熱蒸着、電子ビーム蒸着、レーザビーム蒸着、アーク蒸着、分子線エピタキシ、イオンプレーティングなどの蒸着法が含まれる。これらの方法すべてに共通することは、堆積させる材料が、通常では真空のコーティングチャンバ内に固体として存在していることである。この材料を、レーザビーム、磁気的に偏向した電子、アーク放電による衝撃によって蒸発させる。蒸発した材料は、弾道的に（ballistically）、または電界によってガイドされてチャンバ内を移動し、この場合、コーティングする部分に衝突し、そこに層が形成される。]
[0045] 上述したコーティング方法の代替方法として、中間層を回転塗布法によって形成することもできる。この場合、ウェハをターンテーブル上に固定する。計量装置によって、ウェハの中央に、望ましい量の溶液を塗布し、ウェハを回転させる。これによって、溶液がウェハの表面全体にわたり一様に分布し、表面がコーティングされる。場合によっては、余分な材料をウェハから除去する。この方法によると、中間層の表面は、ほぼ平面状に形成される。したがって、まだ形成されていない反射層の側に形成される境界層におけるほぼ平面状の面を、例えば、機械研磨によって平坦化することが好ましい。]
[0046] 用語「ウェハ」は、放射放出体の基板である、厚さ約１ｍｍの円形または方形の薄片を意味する。本発明による複数の放射放出体の製造においては、光電層を有するエピタキシャル層をこの基板の上に構築する。]
[0047] 反射層と、同様に中間層は、上に説明した方法によって形成することができる。]
[0048] 以下では、本発明について、例示的な実施形態に基づいて２つの図面を参照しながらさらに詳しく説明する。]
図面の簡単な説明

[0049] 放射放出体の層の概略的な断面図
放射放出体を製造するための個々の方法ステップを段階ごとに示す図
放射放出体を製造するための個々の方法ステップを段階ごとに示す図
放射放出体を製造するための個々の方法ステップを段階ごとに示す図
放射放出体を製造するための個々の方法ステップを段階ごとに示す図]
実施例

[0050] 図面において、同じ要素、同じ種類の要素、または機能が同じ要素には、同じ参照記号を付してある。これらの図と、図に示してある要素の互いのサイズの関係は、正しい縮尺ではないものとみなされたい。むしろ、説明を容易にし、かつ深く理解できるようにする目的で、個々の要素を誇張した大きさで示してある。]
[0051] 図１は、活性層１０を示しており、この活性層１０は、その界面１５に構造化部（structuring）２０を有する。構造化部２０は、この図には一様に具体化されて描いてあるが、これは特定の一実施形態を意味しており、本発明の主題は、この一様な形態には限定されないことを理解されたい。構造化部２０は、活性層１０の表面上に多数配置されている個々の突起状構造要素３０から形成されており、中間層４０との間の界面１５を形成している。] 図１
[0052] 中間層４０は、活性層１０の表面上にポジティブロックにより配置されている。図示した例示的な実施形態においては、中間層４０は、活性層１０の界面１５に直接配置されている。しかしながら、２つの層（中間層４０および活性層１０）の間に、さらなる層を、両方の層にポジティブロックにより配置することも可能である。一例として、このようにして特定の特性（例えば、フィルタ特性、積層体の反射率）を変化させることができ、これによって、特定の使用目的に放射放出体を最適化することができる。したがって、一例として、さまざまな屈折率を有する複数の層を使用することによって、積層体全体の反射率を高めることができる。中間層は、２００ｎｍ〜２０００ｎｍの厚さとして形成されていることが好ましい。]
[0053] 中間層４０は、活性層１０の屈折率とは異なる屈折率を有し、好ましくは最小限の吸収性を有する。これによって達成されることは、電磁ビームが中間層４０との間の活性層１０の界面１５において偏向することである。この場合、構造化部２０は散乱の役割を果たす。個々の電磁ビームは、活性層１０などの媒質の中で固有の方向をたどる。１つの媒質から、その第１の媒質とは屈折率が異なる別の媒質に進行するとき、例えば、界面１５において活性層１０から中間層４０に進行するとき、電磁ビームの一部分は反射され、さらなる部分はスネルの屈折の法則に従って偏向する。この偏向は、より高い屈折率を有する媒質の中に進むときには、界面に対する垂線に近づくように起こり、より低い屈折率を有する媒質の中に進むときには、界面に対する垂線から遠ざかるように起こる。さらには、電磁ビームの入射角度が特定の値を超えると、全反射が起こる。したがって、電磁ビームのさまざまな方向における偏向と、したがって散乱とが、界面１５の構造化部２０によって生じる。]
[0054] 中間層４０は、反射層５０との間に形成される界面４５が平面状の面であるように形成されている。界面４５は、好ましくは金属から形成されている反射層５０によって形成されている。]
[0055] 反射層５０は、金属層である場合には銀または金から形成されていることが好ましく、なぜなら、これらの材料は、ＩｎＧａＡｌＰを備えている放射放出体の場合に特に適しているためである。]
[0056] 反射層５０の厚さは、入射する放射が反射層５０を透過することなく反射層５０において実質的に反射されるように選択されている。反射層５０の厚さは、約１５０ｎｍの範囲内にあることが好ましい。反射層５０が金属（例えば、銀、金）を含んでいる場合、反射層５０は同時に導電性でもあり、これにより、放射放出体に反射層５０によって電気エネルギを供給することが可能になり、これは有利である。]
[0057] 反射層５０は、中間層４０との間の共通の界面４５において実質的に平面状の面を有する。このような面は、例えば機械的な平坦化法（例えば機械研磨）によって形成され、次に金属層を形成する。平面状の面を形成する別の方法も可能である。その例として、例えば、融点が低く、５００℃未満の温度における熱処理時に流れ出して平面状の面を形成する材料を使用することである。平面状の面を形成するための別の可能な方法としては、いわゆるイオンビーム技術あるいはエッチバック技術が挙げられる。エッチバック技術の場合、粗い面にフォトレジストを塗布してからイオンビームによって「エッチバック」し、その結果として滑らかな面が生じる。]
[0058] 反射層５０において起こる、入射する放射の方向の反転は、中間層４０と反射層５０との間の界面４５における反射に基づく。]
[0059] 活性層１０において発生して界面層１５の方に伝搬する電磁ビーム６０は、界面層１５において偏向する。界面層１５を通過した後、電磁ビーム６０は、偏向した方向に中間層４０の中をさらに伝搬し、最終的に反射層５０の界面層４５に達する。電磁ビーム６０は、反射層５０において反射され、界面層１５の方向にさらに伝搬する。界面層１５を再び通過するとき電磁ビーム６０は再び偏向し、活性層１０を透過して最終的に活性層１０から出て、次に放射放出体から出る。活性層１０において同様に発生し、ビーム６０とは異なる伝搬方向を有する電磁ビーム７０は、異なる角度および異なる位置において界面層１５に入射し、同じ物理法則に従って偏向して、最終的には界面層４５において反射される。結果として、界面層１５を通過する電磁ビームすべてが、界面層１５の構造の結果として散乱する。]
[0060] 図２は、上述した原理による放射放出体を形成するための個々の方法ステップを示している。]
[0061] この場合、図２Ａは、構造化された面を有する活性層１０を示しており、構造化された面は、中間層４０との間の界面１５を形成している。構造要素３０の構造のサイズは、一般には、放出される電磁放射の波長の範囲内、またはそれより大きい。この場合、波長の範囲は、５０〜１０００ｎｍの波長範囲として理解することが好ましいが、５０ｎｍより小さい構造のサイズも可能である。構造のサイズは、構造要素３０の幅Ｂおよび深さＴに関連する。このタイプの構造要素３０は、上述した方法の１つによって形成することができる。図においては、構造要素３０は一様に具体化されている。これは構造化部２０の特殊な一形態であり、構造化部２０は、例えば、フォトリソグラフィ法および次のエッチング工程によって形成することができる。さまざまなサイズを有し、界面１５の上に不規則に配置されている構造要素３０を、ナチュラルリソグラフィ法によって形成することも可能である。] 図２Ａ
[0062] 図２Ｂは、中間層４０との間の界面１５を形成している構造化された面を有する活性層１０と、この面の上に直接的に、かつポジティブロックにより配置されている中間層４０とを示している。中間層４０によって、放射放出体の機械的安定性を高めることができ、導電率を制御することができる。裏面において放射放出体を絶縁する目的で、中間層４０は、誘電体材料、ＳｉＮ、または酸化ケイ素を含んでいることができる。] 図２Ｂ
[0063] 裏面における電気的接触を可能にするためには、中間層４０は、導電性の金属酸化物（例えば、ＩＴＯあるいはＺｎＯ）を含んでいることができる。中間層４０は、半導体積層体の構造化された面に、例えば、化学的蒸着（ＣＶＤ）または物理的蒸着（ＰＶＤ）によって、ポジティブロックにより形成されていることが好ましい。さらなる実施形態においては、中間層４０は、少なくとも一部分が導電性である、もしくは絶縁性である、またはその両方であるように、具体化することができる。中間層４０を例えば蒸着法によって形成する場合、界面１５の構造化部２０に起因して、中間層４０の外面にも構造化部が現れる。反射層５０との間の中間層４０の面におけるこれらの凹凸を、平坦化ステップによって除去する。このような平坦化ステップの一例は、機械研磨である。]
[0064] 平坦化の後、図２Ｃに示した実質的に平面状の面が中間層４０に形成される。この面に反射層５０を形成する。] 図２Ｃ
[0065] 本特許出願は、独国特許出願第１０２００７０６２７９０．６号および独国特許出願第１０２００８０２４５１７．８号の優先権を主張し、これらの文書の開示内容全体は参照によって本特許出願に組み込まれている。]
[0066] 本発明は、例示的な実施形態に基づくここまでの説明によって制限されない。本発明は、任意の新規の特徴と、特徴の任意の組合せ（特に、特許請求項における特徴の任意の組合せを含む）を包含しており、これらの特徴またはその組合せは、それ自体が特許請求の範囲また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も本発明に含まれる。]

权利要求:

請求項1
放射放出体であって、−電磁放射を発生させる活性層（１０）と、−発生した前記放射を反射する反射層（５０）と、−前記活性層（１０）と前記反射層（５０）との間に配置されている少なくとも１つの中間層（４０）と、を有する積層体、を備えており、前記活性層（１０）が、前記反射層（５０）の側の界面（１５）に凹凸を有し、前記反射層（５０）が、前記活性層（１０）の側の界面（４５）において実質的に平面状である、放射放出体。
請求項2
前記中間層（４０）が、発生する前記放射に対して透過性である、特許請求項１に記載の放射放出体。
請求項3
前記中間層（４０）が、前記活性層（１０）の屈折率に等しくない屈折率を有する、特許請求項１または２に記載の放射放出体。
請求項4
前記凹凸が、多数の突起状構造要素（３０）を有する横方向の構造化部（２０）を備えている、特許請求項１〜３のいずれか１項に記載の放射放出体。
請求項5
薄膜半導体ボディである、特許請求項１〜４のいずれか１項に記載の放射放出体。
請求項6
前記構造要素（３０）が、発生する前記放射の波長の０．１倍から前記波長の１０倍までの構造のサイズを有する、特許請求項１〜５のいずれか１項に記載の放射放出体。
請求項7
前記反射層（５０）が金属を含んでいる、または金属層として具体化されている、特許請求項１〜６のいずれか１項に記載の放射放出体。
請求項8
前記反射層（５０）が前記中間層（４０）に直接隣接している、特許請求項１〜７のいずれか１項に記載の放射放出体。
請求項9
前記反射層（５０）が前記中間層（４０）にポジティブロックにより結合されている、特許請求項１〜８のいずれか１項に記載の放射放出体。
請求項10
前記中間層（４０）が誘電体材料を含んでいる、特許請求項１〜９のいずれか１項に記載の放射放出体。
請求項11
前記中間層（４０）が導電性材料を含んでいる、特許請求項１〜１０のいずれか１項に記載の放射放出体。
請求項12
前記中間層（４０）が前記活性層（１０）に直接隣接している、特許請求項１〜１１のいずれか１項に記載の放射放出体。
請求項13
前記活性層（１０）が前記中間層（４０）にポジティブロックにより結合されている、特許請求項１〜１２のいずれか１項に記載の放射放出体。
請求項14
放射放出体を製造する方法であって、−電磁放射を発生させる活性層（１０）を有する積層体、を基板上に形成するステップと、−前記活性層（１０）の界面（１５）を粗面化するステップと、−少なくとも１つの中間層（４０）を形成するステップと、−反射層（５０）を形成するステップと、を含んでいる、方法。
請求項15
特許請求項１〜１３のいずれかに記載の放射放出体が製造される、特許請求項１４に記載の方法。