[發(fā)明專利]用于發(fā)光二極管的芯片塑形的光電化學(xué)蝕刻無效
| 申請?zhí)枺?/td> | 200980139674.7 | 申請日： | 2009-10-09 |
| 公開（公告）號： | CN102171846A | 公開（公告）日： | 2011-08-31 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 阿戴爾·坦博利;伊夫琳·琳恩·胡;詹姆斯·斯蒂芬·斯佩克 | 申請（專利權(quán)）人： | 加利福尼亞大學(xué)董事會 |
| 主分類號： | H01L33/00 | 分類號： | H01L33/00 |
| 代理公司： | 北京律盟知識產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11287 | 代理人： | 章蕾 |
| 地址： | 美國加利*** | 國省代碼： | 美國;US |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 用于 發(fā)光二極管 芯片 光電 化學(xué) 蝕刻 | ||
1.一種用于制作半導(dǎo)體裝置的方法，其包含：
執(zhí)行光電化學(xué)(PEC)蝕刻以用于由III-V半導(dǎo)體材料構(gòu)成的裝置的芯片塑形，以便提取捕集于所述III-V半導(dǎo)體材料中的發(fā)射成引導(dǎo)模式的光。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述芯片塑形包含在所述PEC蝕刻期間使入射光的角度變化以控制所述III-V半導(dǎo)體材料的一個或一個以上所得表面的一個或一個以上角度。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中所述表面中的每一者為成所述角度的側(cè)壁，使得所述側(cè)壁在第一遍中朝向所述裝置的頂表面全內(nèi)反射更多的所述引導(dǎo)模式，其中更多的所述經(jīng)全內(nèi)反射的引導(dǎo)模式在用于提取的臨界角度內(nèi)入射于所述頂表面處。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中所述表面中的每一者為側(cè)壁，且所述芯片塑形進一步包含使所述入射光的所述角度變化以控制所述側(cè)壁的平滑度及表面粗糙度。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中所述側(cè)壁的所述表面粗糙度充分小于發(fā)射成所述引導(dǎo)模式的所述光的波長以防止所述引導(dǎo)模式的光因所述表面粗糙度而散射，以使得所述側(cè)壁的表面對于所述波長為鏡面。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中所述角度及所述表面粗糙度并非大致由所述III-V半導(dǎo)體材料的結(jié)晶學(xué)確定。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中所述表面為側(cè)壁，且所述側(cè)壁的所述角度使得所述III-V半導(dǎo)體材料的所述側(cè)壁有斜坡，以便將所述引導(dǎo)模式散射出所述III-V半導(dǎo)體材料而非將所述引導(dǎo)模式反射回到所述III-V半導(dǎo)體材料中。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中所述表面包含一個或一個以上彎曲表面，且所述芯片塑形進一步包含使所述入射光的角度或強度分布變化以制作所述彎曲表面。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其進一步包含：
獲得所述III-V半導(dǎo)體材料，所述III-V半導(dǎo)體材料包含生長于模板或襯底上的n型層、p型層及作用區(qū)，其中用于產(chǎn)生所述光且將所述光發(fā)射成所述引導(dǎo)模式的所述作用區(qū)位于所述p型層與所述n型層之間，且所述III-V半導(dǎo)體材料為III氮化物半導(dǎo)體材料；及
執(zhí)行所述PEC蝕刻步驟以形成所述III氮化物半導(dǎo)體材料的至少一個所得表面。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中所述入射光的所述角度對所述彎曲表面進行塑形及定位以界定聚焦或?qū)б鲎饔脜^(qū)所發(fā)射的所述光的透鏡，且所述透鏡包含III氮化物半導(dǎo)體材料。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中所述透鏡為在作用層的頂部上生長并塑形或在所述襯底或模板中塑形的層。
12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中所述III氮化物材料的定向及所述作用區(qū)的發(fā)光表面為m平面或a平面。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述裝置經(jīng)塑形以充當(dāng)透鏡，以聚焦其輸出光，或以特定方式導(dǎo)引其輸出光。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中執(zhí)行所述PEC蝕刻以將包含多個所述裝置的晶片切割成不同芯片。
15.一種發(fā)光二極管(LED)，其包含：
III氮化物半導(dǎo)體材料，其包括用于產(chǎn)生并發(fā)射光的作用區(qū)；
其中所述III氮化物半導(dǎo)體材料包括具有表面平滑度的一個或一個以上經(jīng)蝕刻表面；
其中所述經(jīng)蝕刻表面具有相對于所述作用區(qū)的發(fā)光表面成一個或一個以上有斜坡角度的傾斜度；且
其中所述經(jīng)蝕刻表面的所述表面平滑度及所述傾斜度增強對捕集于所述III氮化物半導(dǎo)體材料中的發(fā)射成引導(dǎo)模式的光的提取。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的LED，其中所述有斜坡角度使得所述表面在第一遍中朝向所述LED的頂表面全內(nèi)反射更多的所述引導(dǎo)模式，且更多的所述經(jīng)全內(nèi)反射的引導(dǎo)模式在用于提取的臨界角度內(nèi)入射于所述頂表面處。
17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的LED，其中所述III氮化物半導(dǎo)體材料包括模板或襯底、n型層、p型層、所述p型層與所述n型層之間的作用區(qū)，以使得所述n型層、p型層及作用層均生長于所述模板或襯底上。
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