[發(fā)明專利]高電壓固態(tài)轉(zhuǎn)換器及其相關(guān)系統(tǒng)和方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201280046381.6
• 申請日: 2012-07-30
• 公開（公告）號: CN103858233A
• 公開（公告）日: 2014-06-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 馬丁·F·舒伯特
• 申請（專利權(quán)）人: 美光科技公司
• 主分類號: H01L27/14
• 分類號: H01L27/14
• 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: 孫寶成

技術(shù)領(lǐng)域

本技術(shù)涉及固態(tài)轉(zhuǎn)換器(“SST”)。特定來說，本技術(shù)涉及高電壓SST及其相關(guān)系統(tǒng)和方法。

背景技術(shù)

移動電話、個人數(shù)字助理(“PDA”)、數(shù)碼相機、MP3播放器及其它電子裝置將發(fā)光二極管(“LED”)、有機發(fā)光二極管(“OLED”)、聚合物發(fā)光二極管(“PLED”)及其它SST裝置用于背光照明。SST裝置也被用于招牌、室內(nèi)照明、戶外照明及其它類型的一股照明。圖1A為具有側(cè)向接觸件的常規(guī)LED裝置10a的橫截面圖。如圖1A中所展示，LED裝置10a包含襯底20，其承載具有作用區(qū)14(其(例如)含有定位于N型GaN15與P型GaN16之間的氮化鎵/氮化銦鎵(GaN/InGaN)多量子阱(“MQW”))的LED結(jié)構(gòu)11。LED裝置10a還包含在P型GaN16的前表面上的第一接觸件17及在N型GaN15的前表面上與第一接觸件17側(cè)向隔開的第二接觸件19。第一接觸件17通常包含透明且導(dǎo)電材料(例如氧化銦錫(“ITO”))以允許光從LED結(jié)構(gòu)11逸出。

圖1B為另一常規(guī)LED裝置10b的橫截面圖，其中第一接觸件17與第二接觸件19以(例如)垂直配置而非側(cè)向配置彼此相對。在LED裝置10b的形成期間，N型GaN15、作用區(qū)14及P型GaN16依序堆疊于與圖1A中所展示的襯底20類似的生長襯底(圖中未展示)上。第一接觸件17形成于P型GaN16上，且載體襯底21附接到第一接觸件17。接著，移除生長襯底且使第二接觸件19形成于N型GaN15上。接著，翻轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)以產(chǎn)生圖1B中所展示的定向。LED裝置10b的前表面處的N型GaN15提供比P型GaN16更佳的電流散布。垂直LED裝置10b還具有增強光提取及熱性質(zhì)，且相應(yīng)地具有比圖1A的側(cè)向LED裝置10a更高的效率。

典型LED具有比與所述LED一起使用的電力供應(yīng)器相對更低的正向結(jié)電壓(或內(nèi)建電壓)。例如，基于氮化鎵/氮化銦鎵(GaN/InGaN)的LED裸片通常以約3伏特直流電(“DC”)的正向結(jié)電壓操作且基于磷化鋁銦鎵(AlInGaP)的LED裸片通常具有約2伏特DC的正向結(jié)電壓，而許多電力供應(yīng)器以48伏特交流電(“AC”)、120伏特AC、60伏特DC等等操作。因此，電力供應(yīng)器通常包含AC/DC整流器、DC/DC轉(zhuǎn)換器、功率調(diào)節(jié)器、驅(qū)動器及/或其它合適組件來以合適電壓電平將電力供應(yīng)到LED裸片。然而，當(dāng)輸出電壓與輸入電壓之間的差值較小時，電力供應(yīng)器及其相關(guān)組件更有效率地操作。相應(yīng)地，高電壓LED(例如24伏特、60伏特等等)優(yōu)選地與高電壓電力供應(yīng)器一起使用以增強LED系統(tǒng)的總效率。

通過將若干側(cè)向LED裸片(例如圖1A的側(cè)向LED裝置10a)串聯(lián)耦合在一起來制造常規(guī)高電壓LED。例如，可將各自具有3伏特正向結(jié)電壓的二十個側(cè)向LED裸片串聯(lián)耦合來以60伏特的組合正向結(jié)電壓操作。然而，側(cè)向LED具有若干性能限制。例如，參考圖1A，側(cè)向LED裝置10a的前表面處的P型GaN16本身不提供電流散布，因此，電流及光集中于第一接觸件17下方。為增加橫跨側(cè)向LED裝置10的電流散布，第一接觸件17必須被加厚且在P型GaN16的較大部分上延伸以使第一接觸件17較不透明且減少從LED裝置10a的光提取。此外，側(cè)向LED通常具有不良熱特性及低總效率。因此，需要具有增強效率及性能的高電壓LED及其它高電壓SST。

附圖說明

可參考以下圖式而更好地理解本發(fā)明的許多方面。圖式中的組件未必按比例繪制。相反，重點在于清楚地說明本發(fā)明的原理。此外，在圖式中，相同參考數(shù)字標(biāo)示全部若干視圖及/或?qū)嵤├械膶?yīng)部件。

圖1A為根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)而配置的LED裝置的部分示意橫截面圖。

圖1B為根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)而配置的另一LED裝置的部分示意橫截面圖。

圖2A及2B分別為根據(jù)本技術(shù)的實施例而配置的具有內(nèi)埋接觸件的多結(jié)SST裝置的部分示意俯視圖及橫截面圖。

圖3A到3C為根據(jù)本技術(shù)的另一實施例而配置的具有內(nèi)埋接觸件的多結(jié)SST裝置的部分示意俯視圖及橫截面圖。

圖4為根據(jù)本技術(shù)的實施例而配置的具有垂直接觸件的多結(jié)SST裝置的部分示意橫截面圖。

圖5為根據(jù)本技術(shù)的另一實施例而配置的具有垂直接觸件的多結(jié)SST裝置的部分示意橫截面圖。

圖6A到6C為說明根據(jù)本技術(shù)的實施例的圖2A及2B的多結(jié)SST裝置的形成過程的部分示意橫截面圖。