[發明專利]半導體芯片、發光器件和制造半導體芯片的方法

有效

• 申請號: 201110144449.1
• 申請日: 2011-05-31
• 公開（公告）號: CN102263172A
• 公開（公告）日: 2011-11-30
• 發明（設計）人: 金澤
• 申請（專利權）人: 三星電子株式會社
• 主分類號: H01L33/18
• 分類號: H01L33/18;H01L27/15;H01L33/00;B82Y20/00
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 屈玉華

技術領域

實例實施方式涉及半導體芯片、發光器件(LED)、制造多波長光的方法以及產生多波長光的方法。

背景技術

發光器件(LED)是相對高效且對環境友好的光源。LED用于各種領域諸如顯示器、光學通信、汽車和常規照明。

傳統的LED利用熒光材料產生白光。在一個實例中，通過以紫外(UV)線激發紅色、綠色和藍色熒光材料而發射紅光、綠光和藍光，獲得白光。黃光通過激發黃色熒光材料發出，其是為了獲得白光而對于用作光源的藍色LED的補充。

傳統地，白色光可利用不用熒光材料的LED產生。在一個實例中，多個LED的每個發射發射紅色、綠色和藍色可見光線的其中之一，結合使用該LED以產生白色光。例如，具有銦鎵氮化物(InGaN)層作為發光材料的LED利用所發出的顏色根據InGaN層中銦(In)摩爾分數的變化而變化的事實。然而，隨著銦(In)含量增加，晶格常數增加，其導致相對薄的InGaN層與基底基板之間相對大的晶格失配。因而，發光效率可能從較短波長至較長波長劣化。

發明內容

實例實施方式提供一種具有改善的相對長波長光的亮度效率的發光器件(LED)。

實例實施方式還提供配置成不使用熒光材料發射多波長光的半導體芯片(die)，以及包括其的LED。

實例實施方式還提供制造半導體芯片的方法。

實例實施方式還提供產生多波長光而不使用熒光材料的方法。

其它方面將在以下的描述中部分地闡述，且部分將通過該文字描述變得顯然，或者可通過對本實例實施方式的實踐而習知。

至少一個實例實施方式提供一種半導體芯片，該半導體芯片包括：至少一個第一區域，配置成發射具有至少第一波長的光。該至少一個第一區域包括多個第一發光結構，該多個第一發光結構布置成所述多個第一發光結構中相鄰的第一發光結構的基底之間具有第一間隙。該半導體芯片還包括至少一個第二區域，該至少一個第二區域具有平坦的表面和多個第二發光結構兩者之一。該平坦表面垂直于多個第一發光結構的突起方向，多個第二發光結構彼此相鄰地布置。該至少一個第二區域被配置成發射具有至少第二波長的光，該第二波長與第一波長不同。

根據至少一些實例實施方式，多個第二發光結構可以彼此相鄰地布置，所述多個第二發光結構中相鄰的第二發光結構的基底之間不具有間隙。多個第一發光結構可具有多棱錐形狀。電介質層部分可設置在每個第一間隙中。電介質層部分可以不被多個第一發光結構覆蓋。所述多個第一發光結構中的每一個可具有多個半極性表面。

根據至少一些實例實施方式，該至少一個第一區域和至少一個第二區域可形成在第一氮化物半導體層上。多個第一發光結構中的每一個可包括：基底部分，由與第一氮化物半導體層相同的材料形成；第一有源層，形成在基底部分上；以及第二氮化物半導體層，形成在第一有源層上。

根據至少一些實例實施方式，多個多層結構可以設置在多個第一發光結構之間。所述多個多層結構中的每一個可包括：第二有源層；形成在第二有源層上的第三氮化物半導體層；以及平坦的或非極性的表面。多層結構可發射具有第二波長的光，以及第一波長可以比第二波長長。

根據至少一些實例實施方式，多個第一區域和多個第二區域可以交替地布置在基板上。多個第一區域和多個第二區域可以布置以形成發光陣列。

至少一個第二區域可包括具有第一寬度的平坦表面，第一寬度可以比第一間隙的寬度大。

根據至少一些實例實施方式，至少一個第二區域可包括多個第二發光結構，至少一個第一區域可以通過第二間隙與至少一個第二區域分離。第一間隙的寬度可以與第二間隙的寬度相同或基本相同。

多個第一發光結構和多個第二發光結構可以是納米級發光結構。

至少一個其它實例實施方式提供一種包括至少一個半導體芯片的發光器件(LED)。該至少一個半導體芯片包括配置成發射具有至少第一波長的光的至少一個第一區域。該至少一個第一區域包括多個第一發光結構，該多個第一發光結構配置成在所述多個第一發光結構的相鄰第一發光結構的基底之間具有第一間隙。至少一個半導體芯片還包括具有平坦表面和多個第二發光結構兩者之一的至少一個第二區域。平坦表面垂直于多個第一發光結構的突起方向，多個第二發光結構彼此相鄰地布置。至少一個第二區域被配置成發射具有至少第二波長的光，該第二波長不同于第一波長。