[發(fā)明專利]帶有直立式納米線結(jié)構(gòu)的LED及其制作方法

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200780051734.0
• 申請(qǐng)日: 2007-12-22
• 公開（公告）號(hào): CN101669219A
• 公開（公告）日: 2010-03-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: L·薩穆爾森;B·佩德森;J·奧爾森
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 昆南諾股份有限公司
• 主分類號(hào): H01L33/00
• 分類號(hào): H01L33/00;B82B1/00;B82B3/00;H01L29/06
• 代理公司: 中國(guó)專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 張雪梅;王忠忠

1.一種納米結(jié)構(gòu)化LED，包括基片(105)和從該基片(105)突出的至少一個(gè)直立式納米線(110)，pn結(jié)促成有源區(qū)(120)的形成以產(chǎn)生光，特征在于波導(dǎo)(116)沿納米線(110)長(zhǎng)度的至少一部分形成并且將有源區(qū)中產(chǎn)生的光的至少一部分定向到由納米線(110)給定的方向，

其中波導(dǎo)(116)具有第一有效折射率n_w，而圍繞波導(dǎo)(116)的至少一部分的材料(107)具有第二有效折射率n_c，并且該第一有效折射率大于該第二有效折射率n_w＞n_c，以給波導(dǎo)(116)提供導(dǎo)波特性。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的納米結(jié)構(gòu)化LED，其中該LED包括外延地連接到納米線(110)的體積元件(115)，該體積元件被布置成來為有源區(qū)(120)的形成提供高摻雜水平。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的納米結(jié)構(gòu)化LED，其中該波導(dǎo)(116)包括包圍納米線(110)的至少一部分的殼狀結(jié)構(gòu)(117、118)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的納米結(jié)構(gòu)化LED，其中納米線(110)與基片形成限定角度，并且如果考慮到第一有效折射率和第二有效折射率，納米線和基片之間的角度足以實(shí)現(xiàn)全內(nèi)反射。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的納米結(jié)構(gòu)化LED，其中波導(dǎo)(116)被提供有至少一個(gè)包層(112，113，119)以形成納米線和包層組件以便增強(qiáng)波導(dǎo)(116)的導(dǎo)波特性。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的納米結(jié)構(gòu)化LED，其中一個(gè)或多個(gè)包層(113)提供朝納米線-包層組件的邊界的漸變折射率。

7.根據(jù)權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)所述的納米結(jié)構(gòu)化LED，其中該LED被設(shè)計(jì)成產(chǎn)生特定波長(zhǎng)區(qū)內(nèi)的光，并且波導(dǎo)(116)的直徑是使得對(duì)于特定波長(zhǎng)區(qū)內(nèi)的光而言該波導(dǎo)中的光傳播不因尺寸效應(yīng)而受阻。

8.根據(jù)權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)所述的納米結(jié)構(gòu)化LED，其中波導(dǎo)(116)的直徑大于λ/2n_w，其中λ是所產(chǎn)生的光的波長(zhǎng)。

9.根據(jù)權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)所述的納米結(jié)構(gòu)化LED，其中該納米結(jié)構(gòu)化LED被布置成產(chǎn)生可見光區(qū)內(nèi)的光并且波導(dǎo)(116)的直徑大于80nm。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的納米結(jié)構(gòu)化LED，其中與有源區(qū)(120)相關(guān)聯(lián)的pn結(jié)由納米線(110)和體積元件(115)或殼狀結(jié)構(gòu)(117，118)形成。

11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的納米結(jié)構(gòu)化LED，其中該基片被提供有反射層(108)，并且該反射層(108)被提供有納米線(110)延伸經(jīng)過的通孔。

12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的納米結(jié)構(gòu)化LED，其中反射層(108)在波導(dǎo)(116)的一部分之下延伸并且覆蓋波導(dǎo)(116)的橫截面的外部分。

13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的納米結(jié)構(gòu)化LED，其中反射裝置被提供在波導(dǎo)(116)內(nèi)并且被布置成反射在朝基片(105)的方向上橫進(jìn)的光。

14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的納米結(jié)構(gòu)化LED，其中波導(dǎo)(116)具有第一有效折射率n_w，而反射層具有第二有效折射率n_s，且n_w＞n_s，并且納米線和反射層之間的角度足以實(shí)現(xiàn)全內(nèi)反射。

15.根據(jù)權(quán)利要求2所述的納米結(jié)構(gòu)化LED，其中納米線(110)和體積元件(115)被布置成從體積元件(115)來看將光以向下方向定向通過基片。

16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的納米結(jié)構(gòu)化LED，其中外延地連接到該納米線(110)的體積元件(115)的外表面的一部分由反射層(135)覆蓋。

17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的納米結(jié)構(gòu)化LED，其中該反射層用作接觸。

18.根據(jù)權(quán)利要求1所述的納米結(jié)構(gòu)化LED，包括帶有LED層(1205)和多個(gè)納米線(1210)的平面LED，所述多個(gè)納米線以直立式配置被布置在與LED層外延連接的平面LED表面上并且作為所產(chǎn)生的光的波導(dǎo)。