[發(fā)明專利]發(fā)光二極管以及用于制造發(fā)光二極管的方法

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201080018556.3
• 申請(qǐng)日: 2010-03-25
• 公開（公告）號(hào): CN102414849A
• 公開（公告）日: 2012-04-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 文森特·格羅利爾;馬格納斯·阿爾斯泰特;米卡埃爾·阿爾斯泰特;迪特爾·艾斯勒
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 歐司朗光電半導(dǎo)體有限公司
• 主分類號(hào): H01L33/48
• 分類號(hào): H01L33/48;H01L33/44;H01L33/50;H01L33/38
• 代理公司: 北京集佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 王萍;李春暉

提出了一種發(fā)光二極管。發(fā)光二極管是包括至少一個(gè)有源區(qū)的冷光二極管，在有源區(qū)中在發(fā)光二極管的工作中產(chǎn)生電磁輻射。

根據(jù)發(fā)光二極管的至少一個(gè)實(shí)施形式，發(fā)光二極管包括半導(dǎo)體本體，其中半導(dǎo)體本體包括設(shè)計(jì)用于產(chǎn)生輻射的有源區(qū)。半導(dǎo)體本體例如外延地生長(zhǎng)。

根據(jù)發(fā)光二極管的至少一個(gè)實(shí)施形式，發(fā)光二極管包括支承體本體。支承體本體是機(jī)械自支承的。也就是說，支承體本體可以在機(jī)械上自支持，其無需附加的支承元件用于支持支承體本體。例如，支承體本體是機(jī)械上剛性的支承層。

支承體本體在半導(dǎo)體本體的上側(cè)上固定在半導(dǎo)體本體上。支承體本體例如可以借助連接單元固定在半導(dǎo)體本體上。支承體本體尤其并非半導(dǎo)體本體的生長(zhǎng)襯底。更確切地說，可能的是，將生長(zhǎng)襯底從半導(dǎo)體本體去除。

支承體本體于是例如在半導(dǎo)體本體的上側(cè)上粘合到半導(dǎo)體本體上。另外可能的是，支承體本體和半導(dǎo)體本體通過如陽極接合或者直接接合的方法彼此連接。在該情況中，在支承體本體和半導(dǎo)體本體之間沒有設(shè)置連接單元。

支承體本體在機(jī)械上支持半導(dǎo)體本體。也就是說，支承體本體為帶有支承體本體和半導(dǎo)體本體的發(fā)光二極管賦予其機(jī)械穩(wěn)定性。

根據(jù)支承體本體的至少一個(gè)實(shí)施形式，支承體本體包括發(fā)光轉(zhuǎn)換材料。發(fā)光轉(zhuǎn)換材料例如可以作為薄的層施加到支承體本體的外表面上。此外可能的是，發(fā)光轉(zhuǎn)換材料以顆粒的形式引入支承體本體中并且在那里例如溶解。最后可能的是，支承體本體由發(fā)光轉(zhuǎn)換材料構(gòu)成。支承體本體于是例如可以由陶瓷發(fā)光轉(zhuǎn)換材料構(gòu)成。

根據(jù)發(fā)光二極管的至少一個(gè)實(shí)施形式，發(fā)光二極管包括鏡層，其在半導(dǎo)體本體的背離上側(cè)的下側(cè)上施加到半導(dǎo)體本體上。鏡層設(shè)計(jì)用于在發(fā)光二極管的工作中反射在有源區(qū)中產(chǎn)生的電磁輻射。此外，鏡層設(shè)計(jì)用于反射由發(fā)光轉(zhuǎn)換材料進(jìn)行波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換的光。為此，鏡層例如可以由介電材料、介電材料的層序列、金屬或者所述材料的組合形成。

根據(jù)發(fā)光二極管的至少一個(gè)實(shí)施形式，發(fā)光二極管包括兩個(gè)接觸層。

兩個(gè)接觸層的第一接觸層在此與半導(dǎo)體本體的n導(dǎo)電區(qū)域連接，而接觸層的第二接觸層與半導(dǎo)體本體的p導(dǎo)電區(qū)域?qū)щ娺B接。通過接觸層可以從外側(cè)電接觸發(fā)光二極管，并且有源區(qū)被提供用于驅(qū)動(dòng)發(fā)光二極管所需的電流。

在此可能的是，兩個(gè)接觸層設(shè)置在鏡層的背離半導(dǎo)體本體的側(cè)上。對(duì)于鏡層由導(dǎo)電材料例如金屬形成的情況，接觸層與鏡層電絕緣。如果鏡層由導(dǎo)電材料形成，則此外也可能的是，鏡層的部分形成接觸層。

此外可能的是，第一接觸層設(shè)置在鏡層的背離半導(dǎo)體本體的側(cè)上。第二接觸層于是可以設(shè)置在支承體本體的背離半導(dǎo)體本體的側(cè)上。

根據(jù)發(fā)光二極管的至少一個(gè)實(shí)施形式，發(fā)光二極管包括半導(dǎo)體本體，其中半導(dǎo)體本體包括設(shè)計(jì)用于產(chǎn)生輻射的有源區(qū)。此外，發(fā)光二極管包括支承體本體，其在半導(dǎo)體本體的上側(cè)上固定在半導(dǎo)體本體上，其中支承體本體包括發(fā)光轉(zhuǎn)換材料。此外，發(fā)光二極管包括鏡層，其在半導(dǎo)體本體的背離上側(cè)的下側(cè)上施加到半導(dǎo)體本體上。發(fā)光二極管此外包括兩個(gè)接觸層，其中接觸層的第一接觸層與半導(dǎo)體本體的n導(dǎo)電區(qū)域?qū)щ娺B接，而接觸層的第二接觸層與半導(dǎo)體本體的p導(dǎo)電區(qū)域?qū)щ娺B接。

發(fā)光二極管的支承體本體在發(fā)光二極管中有利地負(fù)責(zé)不同功能：

-支承體本體形成用于半導(dǎo)體本體的支承體本體，并且由此形成發(fā)光二極管的機(jī)械支持的部件。

-支承體本體此外形成轉(zhuǎn)換介質(zhì)，借助其可以將有源區(qū)中產(chǎn)生的電磁輻射至少部分地轉(zhuǎn)換為其他的、優(yōu)選更高的波長(zhǎng)的輻射。例如，發(fā)光二極管通過這種方式適于在工作中發(fā)射白色混合光，其由通過發(fā)光轉(zhuǎn)換材料重新發(fā)射的光和在有源區(qū)中產(chǎn)生的電磁輻射組成。

-此外，支承體本體可以形成散射中心。如果支承體本體例如由陶瓷發(fā)光轉(zhuǎn)換材料形成，則其除了頻率轉(zhuǎn)換特性之外還具有光散射作用，其有助于從發(fā)光二極管出射的電磁輻射的混合。此外可能的是，光散射材料引入到支承體本體中或者施加到支承體本體上。

-此外，支承體本體形成用于半導(dǎo)體本體的保護(hù)層，其可以保護(hù)半導(dǎo)體本體免受機(jī)械和/或化學(xué)損傷。

根據(jù)發(fā)光二極管的至少一個(gè)實(shí)施形式，在工作中在有源區(qū)中產(chǎn)生的發(fā)光二極管的電磁輻射僅僅通過支承體本體耦合輸出。也就是說，在工作中在有源區(qū)中產(chǎn)生的電磁輻射僅僅可以通過支承體本體離開發(fā)光二極管。為了實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，可以采取措施，其阻止電磁輻射通過芯片的側(cè)面耦合輸出。