[發(fā)明專利]用于與LED結(jié)合使用的重發(fā)光半導(dǎo)體載流子器件及其制造方法

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201080030361.0
• 申請(qǐng)日: 2010-05-03
• 公開（公告）號(hào): CN102804422A
• 公開（公告）日: 2012-11-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 特里·L·史密斯;凱瑟琳·A·萊瑟達(dá)勒;邁克爾·A·哈斯;托馬斯·J·米勒;孫曉光;楊朝暉;托德·A·巴倫;埃米·S·巴爾內(nèi)斯
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 3M創(chuàng)新有限公司
• 主分類號(hào): H01L33/50
• 分類號(hào): H01L33/50
• 代理公司: 中原信達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11219
• 代理人: 梁曉廣;關(guān)兆輝

本專利申請(qǐng)涉及下述美國專利申請(qǐng)：美國專利申請(qǐng)No.61/175,640“Re-Emitting?Semiconductor?Construction?With?Enhanced?Extraction?Efficiency”(提取效率提高的重發(fā)光半導(dǎo)體構(gòu)造)(代理人案卷號(hào)64759US002)；和美國專利申請(qǐng)No.61/175,632“Semiconductor?Devices?Grown?on?Indium-Containing?Substrates?Utilizing?Indium?Depletion?Mechanisms”(利用銦耗盡機(jī)理在含銦基底上生長的半導(dǎo)體器件)(代理人案卷號(hào)65434US002)，該專利申請(qǐng)以引用方式并入本文。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明整體涉及固態(tài)半導(dǎo)體光源以及有關(guān)器件、系統(tǒng)和方法。

發(fā)明背景

已知有許多種半導(dǎo)體器件及其制備方法。這些器件中的一些被設(shè)計(jì)為發(fā)射光，例如可見光或近可見光(如紫外光或近紅外光)。實(shí)例包括發(fā)光二極管(LED)和激光二極管。另一個(gè)實(shí)例為重發(fā)射半導(dǎo)體構(gòu)造(RSC)。

與LED不同，RSC不需要得自外部電子電路的驅(qū)動(dòng)電流以便發(fā)射光。相反，RSC通過在RSC的有源區(qū)中吸收第一波長λ₁的光來產(chǎn)生電子空穴對(duì)。這些電子和空穴隨后在有源區(qū)中的勢(shì)阱內(nèi)重新結(jié)合，以發(fā)射不同于第一波長λ₁的第二波長λ₂以及任選其他波長λ₂、λ₃等的光，這取決于勢(shì)阱數(shù)及其設(shè)計(jì)特征。第一波長λ₁的引發(fā)輻射或“泵浦光”通常由耦合至RSC的藍(lán)光、紫光或紫外光發(fā)射LED提供。示例性的RSC器件、其構(gòu)造方法以及相關(guān)器件和方法可見于(如)美國專利7,402,831(Miller等人)、美國專利申請(qǐng)公開US?2007/0284565(Leatherdale等人)和US?2007/0290190(Haase等人)、PCT公開WO?2009/048704(Kelley等人)、以及提交于2008年6月26日的待審的美國專利申請(qǐng)序列號(hào)61/075,918“Semiconductor?Light?Converting?Construction”(半導(dǎo)體光轉(zhuǎn)換構(gòu)造)(代理人案卷號(hào)64395US002)，上述全部專利均以引用方式并入本文。

當(dāng)本文中提及特定波長的光時(shí)，讀者將會(huì)理解，所提及的光具有其峰值波長位于特定波長處的光譜。

垂直腔體發(fā)射激光器(VCSEL)(可視為RSC型)為被設(shè)計(jì)用于發(fā)射光的半導(dǎo)體器件的另一個(gè)實(shí)例。VCSEL將泵浦光源(例如包括氮?dú)獾腎II-V基泵浦光源)發(fā)射的第一波長的光的至少一部分轉(zhuǎn)換成第二波長的至少部分相干光。VCSEL包括第一反射鏡和第二反射鏡，第一反射鏡和第二反射鏡形成光學(xué)腔體，以用于第二波長的光。第一反射鏡在第二波長下為顯著反射性的，并且包括第一多層疊件。第二反射鏡在第一波長下為顯著透射性的，并且在第二波長下為部分反射性和部分透射性的。第二反射鏡包括第二多層疊件。VCSEL還包括半導(dǎo)體多層疊件，半導(dǎo)體多層疊件設(shè)置在第一反射鏡和第二反射鏡之間，并且將第一波長的光的至少一部分轉(zhuǎn)換成第二波長的光。半導(dǎo)體多層疊件包括量子阱，所述量子阱含有Cd(Mg)ZnSe合金。參見待審的美國專利申請(qǐng)序列號(hào)61/094,270“Diode-Pumped?Light?Source”(二極管泵浦光源)(代理人案卷號(hào)64116US002)，該專利申請(qǐng)于2008年9月4日提交，并以引用方式并入本文。

論述