[發明專利]Ⅱ型寬波段或多色LED

無效

• 申請號: 200580042511.9
• 申請日: 2005-10-28
• 公開（公告）號: CN101076899A
• 公開（公告）日: 2007-11-21
• 發明（設計）人: 托馬斯·J·米勒;邁克爾·A·哈斯
• 申請（專利權）人: 3M創新有限公司
• 主分類號: H01L33/00
• 分類號: H01L33/00
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司
• 代理人: 穆德駿;黃啟行

技術領域

本發明涉及包括多個II型界面的LED和熒光器件，典型地在電子量子阱和空穴量子阱之間，其中，在躍遷能上，多個II型界面是有差別的。

背景技術

發光二極管(LED)是當陽極和陰極之間通過電流時發光的固態半導體器件。常規的LED包含單一的pn結。pn結可包括中間未摻雜區；這種類型的pn結也可以稱為PIN結。類似非發光半導體二極管，常規的LED在一個方向很容易通過電流，即在電子從n區移動到p區的方向。當電流以“正”向通過LED時，來自n區的電子與來自p區的空穴復合，產生光子。由常規LED發出的光看來是單色的；就是說，它是在單一的窄波長帶中產生的。發出光的波長對應于與電子-空穴對復合有關的能量。最簡單的例子，這個能量近似地是其中發生復合的半導體帶隙能量。

常規LED在pn結處可以另外包含一個或多個電子/空穴量子阱，其捕獲高濃度的電子和空穴，因此加強光產生復合。

一些研究人員已經嘗試制造一種發射白光或對于人眼的三色知覺看起來近似白光的LED器件。

一些研究人員報導了在pn結中具有多電子/空穴量子阱的LED的設計或制造，其中意圖使多量子阱通過I型發射以不同的波長發光。下面的參考文獻與這種技術有關：US專利No.5851905；US專利No.6303404；US專利No.6504171；US專利No.6734467；Damilano等人著，Monolithic?White?Light?Emitting?Diodes?Based?on?InGaN/GaNmultiple-Quantum?Wells，Jpn.J.Appl.Phys.Vol.40(2001)pp.L918-L920；Yamada等人著，Phosphor?Free?High-Luminous-Efficiency?WhiteLight-Emitting?Diodes?Composed?of?InGaN?Multi-QuantumWell，Jpn.J.Appl.Phys.Vol.41(2002)pp.L246-L248；Dalmasso等人著，IniectionDependence?of?the?Electroluminescence?Spectra?of?Phosphor?FreeGaN-Based?White?Light?Emitting?Diodes，phys.stat.sol.(a)192，No.1，139-143(2003)。

一些研究人員報導了在一個單獨的器件中整合兩個常規LED欲以不同波長獨立地發光的LED器件的假設設計或制造。下面的參考文獻與這種技術有關：US專利No.5851905；US專利No.6734467；US專利公開No.2002/0041148?A1；US專利公開No.2002/0134989?A1；和Luo等人著，Patterned?three-color?ZnCdSe/ZnCdMgSe?quantum-wellstructures?for?intergerated?full-color?and?white?light?emitters，App.Phys.Letters，Vol.77，no.26，pp.4259-4261(2000)。

一些研究人員報導了將常規LED元件同例如為釔鋁石榴石(YAG)的化學熒光體結合的LED器件的假設設計或制造，其中該化學熒光體意圖來吸收部分由LED元件發出的光并且再發射較長波長的光。US專利No.5998925和US專利No.6734467與這種技術有關。

一些研究人員報導了在n型摻雜I，Al，Cl，Br，Ga或In的ZnSe襯底上生長LED的假設設計或制造，來在襯底中產生熒光中心，其意圖來吸收部分由LED元件發出的光并且再發射較長波長的光。US專利6337536和日本專利申請公開No.2004-072047與這種技術有關。