CN104885224A - 用于发光二极管芯片的系统和方法 - Google Patents
用于发光二极管芯片的系统和方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN104885224A CN104885224A CN201380068597.7A CN201380068597A CN104885224A CN 104885224 A CN104885224 A CN 104885224A CN 201380068597 A CN201380068597 A CN 201380068597A CN 104885224 A CN104885224 A CN 104885224A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- led
- countertop segment
- countertop
- segment
- hard contact
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 43
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 25
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 13
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 13
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 4
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 88
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 8
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 7
- 239000000463 material Substances 0.000 description 6
- 229910002601 GaN Inorganic materials 0.000 description 5
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 5
- JMASRVWKEDWRBT-UHFFFAOYSA-N Gallium nitride Chemical compound [Ga]#N JMASRVWKEDWRBT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 230000006870 function Effects 0.000 description 4
- HZXMRANICFIONG-UHFFFAOYSA-N gallium phosphide Chemical compound [Ga]#P HZXMRANICFIONG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910005540 GaP Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 3
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 3
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 2
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 2
- 238000010030 laminating Methods 0.000 description 2
- 230000004044 response Effects 0.000 description 2
- 229910052594 sapphire Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010980 sapphire Substances 0.000 description 2
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 2
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 2
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UQZIWOQVLUASCR-UHFFFAOYSA-N alumane;titanium Chemical compound [AlH3].[Ti] UQZIWOQVLUASCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- AJGDITRVXRPLBY-UHFFFAOYSA-N aluminum indium Chemical compound [Al].[In] AJGDITRVXRPLBY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 238000003486 chemical etching Methods 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 229910003460 diamond Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010432 diamond Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 238000003698 laser cutting Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 1
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 1
- 229910000679 solder Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000005728 strengthening Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
- H01L27/15—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components having potential barriers, specially adapted for light emission
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B45/00—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
- H05B45/20—Controlling the colour of the light
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/0001—Technical content checked by a classifier
- H01L2924/0002—Not covered by any one of groups H01L24/00, H01L24/00 and H01L2224/00
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Led Devices (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Led Device Packages (AREA)
- Photo Coupler, Interrupter, Optical-To-Optical Conversion Devices (AREA)
Abstract
本发明公开一种发光二极管(LED)芯片。所述LED芯片包括衬底以及由在所述衬底上生长的异质结构而形成的台面结构。所述台面结构包括LED台面部分和光电二极管(PD)台面部分。沟道将所述LED台面部分与所述PD台面部分分离。
Description
技术领域
本技术领域大体涉及发光二极管，并且更具体地，涉及具有光电二极管传感器的发光二极管。
背景技术
一些白色发光二极管(LED)使用来自光电二极管(PD)传感器的光能反馈来执行有源颜色控制。例如，有源颜色控制基于红-绿-蓝(RGB)LED或蓝移YAG(BSY)加红LED结构来稳定固态灯的色点。
然而，此类PD传感器经受来自相邻LED的交互作用(cross-talking)。此外，PD传感器的准确性对一些应用而言是不足够的。来自相邻LED的交互作用以及PD传感器的不准确性使得难以确定单个LED所发出的光能。
例如，难以确定何时LED已老化至使得流过LED的电流创造更少光能。在不知道何时LED已老化的情况下，有源颜色控制不知道如何响应来补偿老化。在不了解这个情况的情况下，补偿可能加速一个或多个LED老化。
发明内容
在准确测量主要LED的光能的情况下，有源颜色控制可增加至主要LED或辅助LED的电流以便补偿老化。本发明的各种实施例是配置用于准确监控来自一LED的光能而无来自其他LED的光能的干扰。
根据一个示例性实施例，一种LED芯片包括衬底以及由在所述衬底上生长的异质结构而形成的台面结构。所述台面结构包括LED台面部分和PD台面部分。沟道将所述LED台面部分与所述PD台面部分分离。
根据另一示例性实施例，一种LED系统包括第一LED器件以及控制单元。所述LED器件包括LED芯片。所述LED芯片包括衬底以及由在所述衬底上生长的异质结构而形成的台面结构。所述台面结构包括LED台面部分和PD台面部分。沟道将所述LED台面部分与所述PD台面部分分离。所述控制单元配置用于提供通过所述LED台面部分的第一电流并且测量所述PD台面部分产生的光电流。
根据又一个实施例，一种形成LED芯片的方法包括：使异质结构在衬底上生长；以及对所述异质结构施加蚀刻工艺以形成台面结构。所述台面结构包括LED台面部分和PD台面部分。施加蚀刻工艺包括形成将所述LED台面部分与所述PD台面部分分离的沟道。
上文已广泛地概述各种实施例的方面和特征的一些，应将这些实施例理解为仅仅说明本发明的各种潜在应用。可通过以不同方式应用所公开的信息或组合所公开的实施例的各种方面来获得其他有益结果。因此，除了权利要求书限定的范围之外，通过参考结合附图的示例性实施例的详细描述也可获得其他方面以及更全面的理解。
附图说明
图1为根据示例性实施例的包括主要LED器件、辅助LED器件和控制单元的LED系统的方框图。
图2为根据示例性实施例的在蚀刻工艺前的图1的主要LED器件的LED芯片的横截面图。
图3为在蚀刻工艺后的图2的LED芯片的横截面图。
图4为根据第一替代示例性实施例的LED芯片的横截面图。
图5为根据第二替代示例性实施例的LED芯片的横截面图。
图6为根据本发明的实施例的一种形成LED芯片的示例性方法的流程图。
图7为通过图1的控制单元执行的示例性方法的流程图。
附图仅仅出于说明优选实施例的目的，而不应视为是对本发明的限制。基于以下对附图的描述，本发明的新颖方面应对所属领域中的普通技术人员变得显而易见。这个详细描述使用数字和字母标记来指代附图中的特征。在附图和描述中的相同或类似标识已被用于指代本发明的实施例的相同或类似部分。
具体实施方式
如所要求，本说明书中公开了详细的实施例。必须理解，公开的实施例仅为各种形式和替代形式的示例。如本说明书中使用的词语“示例性的”广泛用来指代用作说明、范本、模型或模式的实施例。附图不一定按比例，并且一些特征可夸大或减至最小以便展示出特定部件的细节。在其他例子中，并不详细描述众所周知的部件、系统、材料或所属领域的普通技术人员已知的方法，以避免模糊本发明。因此，本说明书中公开的具体结构和功能细节不视为限制性的，而仅作为权利要求书的基础以及用于教导所属领域的技术人员的代表基础。
图1为包括主要LED器件10、辅助LED器件90和控制单元80的LED系统1的方框图。辅助LED器件90类似于主要LED器件10。在本说明书中，LED器件10、90一起称为LED阵列。在替代性实施例中，LED阵列包括两个或更多个LED器件。
主要LED器件10包括壳体20、透镜30以及LED芯片50。引线60、62、64将LED芯片50连接至控制单元80。控制单元80包括处理器82以及存储用于执行本说明书中描述的方法的计算机可执行指令的有形计算机可读介质或存储器84。存储器84包括控制应用86，以下另外详细讨论。控制应用86的技术效果为改进的LED颜色控制。
如在本说明书和权利要求中使用的术语计算机可读介质及其变体是指存储介质。在一些实施例中，存储介质包括易失性和/或非易失性、可移除和/或不可移除介质，例如像随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、固态存储器、或其他存储器技术、CD ROM、DVD、BLU-RAY，或者其他光盘存储装置、磁带、磁盘存储装置、或其他磁性存储设备。
LED芯片通常称为LED管芯或半导体管芯。各种LED芯片设计包括侧向倒装芯片结构、侧向结构、和竖直结构。然而，本说明书中的教示内容也适用于其他LED芯片设计和LED器件设计。
通常，侧向结构包括位于LED芯片的底部的绝缘衬底(例如，蓝宝石或碳化硅)。对于侧向结构，触点放置在LED芯片的顶表面上(位于下述台面结构上)、与绝缘衬底相反。
通常，竖直结构包括位于LED芯片的底部的导电衬底(例如，铜或硅树脂)。对于竖直结构，触点放置在LED芯片的导电衬底的底表面上并且位于LED芯片的台面的顶表面上。
出于描述目的，使用术语“顶部”和“底部”。然而，应当理解，术语并不限制本说明书中描述的LED芯片的取向。另外，术语用来区分LED芯片的各个部分。
图2为根据示例性实施例的在蚀刻前的主要LED器件10的LED芯片50的横截面图。在图2中，LED芯片50具有侧向倒装芯片结构，并且包括形成在衬底102上的异质结构100。
异质结构100包括半导体材料层。作为背景技术，类似半导体材料层是由单个层和元件编号表示。确切地说，异质结构100的层是由层110、112、114表示。然而，应当理解，每个层100、112、114通常包括了多个层。
LED芯片50包括台面结构120，所述台面结构120通过以下进一步详细描述的蚀刻工艺来由异质结构100形成。台面结构120包括LED台面部分122和PD台面部分124。
在示例性实施例中，层110、114的半导体材料为氮化镓(GaN)，并且层112的材料为氮化铝铟镓(AlInGaN)。在替代性实施例中，包括以下进一步详细描述的实施例，示例性半导体材料包括磷化铝镓铟(AlGaInP)、磷化镓(GaP)、它们的混合物等。
半导体材料层110、114被掺杂有杂质。层110为p型掺杂半导体层，并且层114为n型掺杂半导体层。在下文中，层110称为p型层，并且层114称为n型层。
有源层112位于n型层114的至少部分与p型层110的至少部分之间(例如，在p-n结处或附近)。有源层通常也称为发光层。
在替代性实施例中，异质结构100包括另外的层。在这样的实施例中，p型层110、有源层112、和n型层114维持相同相对位置，但层可不邻近彼此直接层压。
层110、114被掺杂以使得电流通过有源层112从p型层110(阳极)流动至n型层114(阴极)。当电子遇到有源层112中的孔时，释放光能并发射光(由图3中的箭头116表示)。如在本说明书中使用的，使用术语光能，但也通常使用术语如光学功率、辐射功率、辐射能等。
图3为在蚀刻工艺后的图2的LED芯片50的横截面图。蚀刻工艺移除单片异质结构100的异质结构部分130、132、134。通过蚀刻工艺从单片异质结构100移除的异质结构部分130、132、134在图2中以虚线示出。图3描绘在将异质结构部分130、132、134从异质结构100移除后的台面结构120。
移除异质结构部分132限定沟道140，所述沟道140为将LED台面部分122与PD台面部分124彼此分离的气隙。沟道140将LED台面部分122的有源层112与PD台面部分124的有源层112电隔离。移除异质结构部分134使得n型层114暴露，以下更完全讨论的这个金属触点154可放置在n型层114上。
LED台面部分122和PD台面部分124从异质结构100形成为一单元。由于LED台面部分122和PD台面部分124都由单片异质结构100形成，因此LED台面部分122的异质结构与PD台面部分124的异质结构相同。具体地说，PD台面部分124的有源层112的能隙(energy gap)与LED台面部分122的有源层112的能隙相同。
在图3中，衬底102为透光衬底以使得光116通过衬底102发射。例如，衬底102可为例如蓝宝石、碳化硅(SiC)或它们的组合。
金属触点150、152、154定位在LED芯片50上，包括在LED台面部分122和PD台面部分124上。确切地说，PD阳极触点150位于PD台面部分124的p型层110的顶部上，LED阳极触点152位于LED台面部分122的p型层110的顶部上，并且阴极触点154位于台面结构120的n型层114的顶部上。
在示例性实施例中，PD阳极触点150为覆盖PD台面部分124的顶部区域的不透明金属触点(例如，垫或层)。PD阳极触点150遮住PD台面部分124免受发射自相邻LED器件(例如，辅助LED器件90)的光能(未示出)。LED阳极触点152为反射金属触点，并且阴极触点154为金属触点。
金属触点150、152、154可以包括金属粘接组分。例如，用于p-GaN的金属粘接组分包括钯-银-金-钛-金(Pd-Ag-Au-Ti-Au)金属层，其中银(Ag)起反射物功能。作为另一实例，用于n-GaN的金属粘接层包括钛-铝(Ti-Al)金属层。
阳极触点150、152被连接至引线60、62(图1中示出)，并且阴极触点154被连接至引线64(也在图1中示出)。触点可通过焊料、电线、电极或它们的组合等来连接。
主要LED器件10被配置成使得台面部分122起LED的功能，并且PD台面部分122起发光二极管传感器功能。通过引线62和金属触点152的电流流过LED台面部分122。通过LED台面部分122的电流的流动发射光能，包括跨沟道140行进至PD台面部分124的光能142。PD台面部分124吸收光能142并产生光电流。
由于LED台面部分122与PD台面部分124的异质结构相同，从LED部分122发射的光能的光谱(光谱功率)与由PD台面部分124吸收的光能的光谱(光谱功率)大体上相同。PD台面部分124具有对由LED台面部分122发射的波长的光能的响应性或敏感性。PD台面部分122的敏感性为入射在PD台面部分122上的光能对以安培计的光电流的比率。它通常表示为以安培/瓦特计的绝对响应性，而光能通常表示成瓦特/平方厘米并且光电流表示成安培/平方厘米。
由此，当PD台面部分124的有源层112吸收从LED台面部分122的有源层112发射的光能142的部分时，PD台面部分124产生的光电流大体上与LED台面部分122发射的光能成比例。
在替代性实施例中，台面部分122、124的有源层112的能隙可不相同。例如，如果LED台面部分122的有源层112的能隙大于PD台面部分124的有源层112的能隙，那么如果有源层112为相同的，PD台面部分124产生的光电流将会更高。具有不同异质结构的台面部分122、124可通过选择性的外延来实现。控制单元80被校准以补偿有源层112中的差异。
如前指出，控制单元80配置用于确定和提供通过主要LED器件10的LED台面部分122的电流、确定和提供通过辅助LED器件90的电流，并且接收、测量和确定通过主要LED器件10的PD台面部分124(产生)的电流。
以上所指出的控制应用86配置用于根据通过主要LED器件10的PD台面部分124的光电流协调通过主要LED器件10的LED台面部分122和辅助LED器件90中的至少一个的电流。
控制单元80配置用于通过引线62将电流供应至LED台面部分122。电流流过LED台面部分122，并且导致LED台面部分122的有源层112发射光能142。控制单元80还接收和测量通过引线60穿过PD台面部分124的光电流(由PD台面部分124产生)。
图4为根据本发明的替代示例性实施例的LED芯片200的横截面图。其中，LED芯片200包括大体上类似于LED芯片50(参见图2)的特征的特征，使用类似的元件名称和参考符号。
在图4中，LED芯片200配置用于从LED芯片200的顶部发射光216(如向上箭头所示出)。LED芯片200包括用于将LED芯片200焊接至器件(例如，器件10)的金属堆叠201，、衬底202(例如，硅)、金属反射触点204(例如，至p型层的)、p型层210(例如，GaP)、有源层212、以及n型层214(例如，AlInGaP)。
LED芯片200包括台面结构220，所述台面结构220包括由沟道240分离的LED台面部分222和PD台面部分224。台面部分222、224具有包括层210、212、214的相同异质结构。
另外，LED芯片200包括位于LED芯片200的顶部上的触点。确切地说，金属触点250(PD阴极)位于PD台面部分224的n型层214的顶部上，金属触网252(LED阴极)位于LED台面部分222的n型层214的顶部上，并且导线焊盘254(共阳极)位于金属反射触点204的顶部上。
电流流过LED台面部分222，并且导致LED台面部分222的有源层212发射光能，包括由PD台面部分224吸收的光能242。金属触网252允许光216从LED台面部分222的顶部发射。
图5为根据第二替代示例性实施例的LED芯片300的横截面图。其中，LED芯片300包括大体上类似于LED芯片50(参见图2)的特征的特征，使用类似的元件名称和参考符号。
在图5中，LED芯片300配置用于从LED芯片300的顶部发射光316(如向上箭头所示出)。LED芯片300包括衬底302(例如，硅)、n型层314(例如，GaN或GaP)、有源层312(例如，AlInGaN或AlInGaP)、以及p型层310(例如，GaN或GaP)。
在替代性实施例中，异质结构包括另外的层。在这样的实施例中，p型层310、有源层312、和n型层314维持相同相对位置，但层可不邻近彼此直接层压。
LED芯片300包括台面结构320，所述台面结构320具有由沟道340分离的LED台面部分322和PD台面部分324。台面部分322、324具有包括层310、312、314的相同异质结构。电流流过LED台面部分322，并且导致LED台面部分322的有源层312发射光能，包括由PD台面部分324吸收的光能342。
LED芯片300包括位于LED芯片300的顶部和底部上的触点。电介质层348在台面结构320的顶部生长，并且位于LED芯片300的顶部的金属触点350、352在电介质层348的空间中形成。
确切地说，金属触点350(PD阴极)位于PD台面部分324的n型层314的顶部和(与沟道340相反的)外侧上，金属触网352(LED阴极)位于LED台面部分322的n型层314的顶部上，并且金属触点354(共阳极)位于衬底302的底部上。金属触点350提供与来自辅助LED器件(例如，辅助LED器件90)的光能的另外隔离。
可根据各种工艺如金属有机气相沉积(MOCVD)外延在衬底上形成异质结构。图6描绘这种形成工艺的示例性方法。
图6为根据本发明的实施例的形成LED芯片的示例性方法600的流程图。基于图2和3的图示，方法600包括异质结构生长步骤602。在生长步骤602中，异质结构100通过在衬底102上使得层110、112、114外延生长形成。n型层114在衬底102上生长，p型层110在n型层114上生长，并且有源层112在p型层110的层之间生长。
例如，p型层110的一些层在n型层114上生长，随后有源层112在p型层110的层上生长，并且接着p型层110的另外层在有源层112上生长。所得异质结构100为单片的，形成为单个件。
方法600还包括了蚀刻步骤604。在步骤604中，将蚀刻工艺施加至单片异质结构100，以便限定台面结构120。示例性蚀刻工艺包括干法蚀刻技术(如离子反应蚀刻)、湿法蚀刻技术、化学蚀刻、激光切割技术、机械蚀刻(例如像钻石强化的光盘那样)、它们的组合等。
在触电施加步骤606中，触点150、152、154定位在LED芯片50上，并且引线60、62、64被连接至触点150、152、154。触点150、152、154被定位成使得指引通过LED台面部分122的电流与通过PD台面部分124的电流(由PD台面部分124产生)隔离。
图7为根据控制应用86的计算机可执行指令而由控制单元80(见图1)执行的示例性方法700的流程图。
方法700包括LED电流步骤702。在步骤702中，控制单元80提供流过引线62和LED台面部分122的电流。通过LED台面部分122的电流的流动产生光能。一些光能(光能142)跨该沟道140行进并由PD台面部分124吸收。PD台面部分124产生流过引线60的光电流。
根据PD电流步骤704，控制单元80测量或以其他方式来确定光电流。由于PD台面部分124产生的光电流大体上与LED台面部分122发射出的光能成比例，因此来自PD台面部分124的光电流提供例如关于在电流流过LED台面部分122时电流产生了多少光能的反馈。这样，控制单元80根据光电二极管部分124产生的光电流确定LED部分122的光能输出。
根据调整电流步骤706，控制单元80根据光电流来确定调整输入电流。例如，如果当与先前光电流测量值比较时光电流减少，那么控制单元80增加至LED台面部分122的电流，以便维持来自LED台面部分122的大体上恒定的光能输出(例如，以便补偿LED台面部分122的老化)。
老化为使用相同电流的LED台面部分122产生的光能的减少。因为光电流与光能成比例，因此PD台面部分124产生的光电流的减少就表示LED台面部分122产生的光能的减少。
可替代地或另外地，控制单元80可通过调整增加通过一个或多个辅助LED器件的电流(如辅助LED器件90)来补偿主要LED器件10的LED台面部分122的光能输出的退降，以便维持来自LED阵列(此处，LED器件10、90)的光能的总体恒定水平。如果增加至主要LED器件10的LED台面部分122的电流将会加速主要LED器件10的LED台面部分122的老化，那么增加通过一个或多个辅助LED器件的电流为有利的。
尽管本说明书中描述的方法有时可在计算机可执行指令的一般的上下文中描述，但是本发明的方法也可结合其他应用和/或作为硬件和软件的组合实施。术语应用或其变体在本说明书中广泛使用，以便包括例程、程序模块、程序、部件、数据结构、算法等。
应用可实施于各种系统配置，包括服务器、网络系统、单处理器或多处理器系统、小型计算机、大型计算机、个人计算机、手持计算器件、移动器件、基于微处理器的可编程消费电子产品、它们的结合等。
本说明书使用各个实例来公开本发明，包括最佳模式，同时也让所属领域的任何技术人员能够实践本发明，包括制造并使用任何器件或系统，以及实施所涵盖的任何方法。本发明的保护范围由权利要求书限定，并可包含所属领域的技术人员想出的其他实例。如果其他此类实例的结构要素与权利要求书的字面意义相同，或如果此类实例包含的等效结构要素与权利要求书的字面意义无实质差别，则此类实例也应在权利要求书的范围内。
Claims (20)
1.一种发光二极管(LED)芯片，所述LED芯片包括：
衬底；以及
由在所述衬底上生长的异质结构而形成的台面结构，所述台面结构包括：
LED台面部分；以及
光电二极管(PD)台面部分，其中沟道将所述LED台面部分与所述PD台面部分分离。
2.根据权利要求1所述的LED芯片，其中所述异质结构包括n型层、p型层；以及
在所述n型层的至少部分与所述p型层的至少部分之间的有源层。
3.根据权利要求2所述的LED芯片，其中沟道将所述LED台面部分的所述有源层与所述PD台面部分的所述有源层分离。
4.根据权利要求1所述的LED芯片，所述LED芯片包括位于所述LED台面部分上的第一金属触点以及位于所述PD台面部分上的第二金属触点。
5.根据权利要求4所述的LED芯片，其中所述第二金属触点为不透明金属触点。
6.根据权利要求4所述的LED芯片，所述LED芯片包括位于所述ELD芯片上的第三金属触点。
7.根据权利要求6所述的LED芯片，其中所述第一金属触点与所述第二金属触点为阳极，并且所述第三金属触点为共阴极。
8.根据权利要求6所述的LED芯片，其中所述第一金属触点与所述第二金属触点为阴极，并且所述第三金属触点为共阳极。
9.根据权利要求1所述的LED芯片，其中所述LED台面部分配置用于通过所述沟道将光能发射至所述PD台面部分。
10.根据权利要求9所述的LED芯片，其中所述PD台面部分配置用于吸收来自所述LED台面部分的光能并产生光电流。
11.根据权利要求1所述的LED，其中所述PD台面部分包括金属触点，
其中所述金属触点覆盖所述PD台面部分的顶部和外表面。
12.一种发光二极管(LED)系统，所述LED系统包括：
第一LED器件，所述第一LED器件包括：
LED芯片，所述LED芯片包括：
衬底；以及
由在所述衬底上生长的异质结构而形成的台面结构，所述台面结构包括：
LED台面部分；以及
光电二极管(PD)台面部分，其中沟道将所述LED台面部分与所述PD台面部分分离；以及
控制单元，所述控制单元配置用于(a)提供通过所述LED台面部分的第一电流，以及(b)测量所述PD台面部分产生的光电流。
13.根据权利要求12所述的LED系统，其中所述PD台面部分产生的所述光电流大体上与在第一电流经过所述LED台面部分时由所述第一LED台面部分发射的光能成比例。
14.根据权利要求13所述的LED系统，其中所述控制单元配置用于根据所述PD台面部分产生的所述光电流来确定通过所述LED台面部分的所述第一电流。
15.根据权利要求13所述的LED系统，所述LED系统进一步包括：
至少一个辅助LED器件；
其中所述控制单元配置用于根据所述第一LED器件的所述PD台面部分产生的所述光电流来提供通过所述辅助LED器件的第二电流。
16.一种形成发光二极管(LED)芯片的方法，所述方法包括：
使异质结构在衬底上生长；以及
对所述异质结构施加蚀刻工艺以形成包括LED台面部分和光电二极管(PD)台面部分的台面结构；
其中施加蚀刻工艺包括形成将所述LED台面部分与所述PD台面部分分离的沟道。
17.根据权利要求16所述的方法，所述使异质结构生长包括使n型层、p型层和有源层生长。
18.根据权利要求17所述的方法，其中施加蚀刻工艺包括形成所述沟道，以便将所述LED台面部分的所述有源层与所述PD台面部分的所述有源层分离。
19.根据权利要求18所述的方法，所述方法进一步包括提供位于所述PD台面部分上的金属触点，其中所述金属触点覆盖所述PD台面部分的顶部和外表面。
20.根据权利要求16所述的方法，所述方法进一步包括提供位于所述LED台面部分上的第一金属触点、位于所述PD台面部分上的第二金属触点以及位于所述LED芯片上的第三金属触点。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US13/727,904 US20140184062A1 (en) | 2012-12-27 | 2012-12-27 | Systems and methods for a light emitting diode chip |
| US13/727904 | 2012-12-27 | ||
| PCT/US2013/071787 WO2014105329A1 (en) | 2012-12-27 | 2013-11-26 | Systems and methods for a light emitting diode chip |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN104885224A true CN104885224A (zh) | 2015-09-02 |
Family
ID=49876986
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201380068597.7A Pending CN104885224A (zh) | 2012-12-27 | 2013-11-26 | 用于发光二极管芯片的系统和方法 |
Country Status (9)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20140184062A1 (zh) |
| EP (1) | EP2939269A1 (zh) |
| JP (1) | JP2016506632A (zh) |
| KR (1) | KR20150103100A (zh) |
| CN (1) | CN104885224A (zh) |
| BR (1) | BR112015015375A2 (zh) |
| CA (1) | CA2895712A1 (zh) |
| MX (1) | MX2015008468A (zh) |
| WO (1) | WO2014105329A1 (zh) |
Families Citing this family (22)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2012012745A2 (en) * | 2010-07-22 | 2012-01-26 | Ferro Corporation | Hermetically sealed electronic device using solder bonding |
| FR3046298B1 (fr) * | 2015-12-23 | 2018-01-26 | Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives | Dispositif optoelectronique d’emission de lumiere |
| US20190157508A1 (en) * | 2016-05-17 | 2019-05-23 | The University Of Hong Kong | Light-emitting diodes (leds) with monolithically-integrated photodetectors for in situ real-time intensity monitoring |
| EP3555909A4 (en) | 2016-12-16 | 2020-09-16 | Tesoro Scientific, Inc. | TEST DEVICE FOR LIGHT EMITTING DIODE (LED) AND METHOD OF MANUFACTURING |
| EP3559996B1 (en) * | 2016-12-22 | 2021-03-24 | Lumileds LLC | Light emitting diodes with sensor segment for operational feedback |
| US10205064B2 (en) | 2016-12-22 | 2019-02-12 | Lumileds Llc | Light emitting diodes with sensor segment for operational feedback |
| TW201841278A (zh) | 2017-01-23 | 2018-11-16 | 美商特索羅科學有限公司 | 發光二極體測試設備及其製造方法 |
| JP7258781B2 (ja) | 2017-06-20 | 2023-04-17 | アップル インコーポレイテッド | 発光ダイオード（ｌｅｄ）テスト装置および製造方法 |
| JP6986698B2 (ja) * | 2017-06-28 | 2021-12-22 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 発光装置及びそれを備える光学分析システム |
| JP6986697B2 (ja) * | 2017-06-28 | 2021-12-22 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 紫外線発光素子 |
| US20190164945A1 (en) * | 2017-11-27 | 2019-05-30 | Seoul Viosys Co., Ltd. | Light emitting diode for display and display apparatus having the same |
| US11527519B2 (en) | 2017-11-27 | 2022-12-13 | Seoul Viosys Co., Ltd. | LED unit for display and display apparatus having the same |
| US10892297B2 (en) | 2017-11-27 | 2021-01-12 | Seoul Viosys Co., Ltd. | Light emitting diode (LED) stack for a display |
| US10892296B2 (en) | 2017-11-27 | 2021-01-12 | Seoul Viosys Co., Ltd. | Light emitting device having commonly connected LED sub-units |
| US10748881B2 (en) | 2017-12-05 | 2020-08-18 | Seoul Viosys Co., Ltd. | Light emitting device with LED stack for display and display apparatus having the same |
| US10886327B2 (en) | 2017-12-14 | 2021-01-05 | Seoul Viosys Co., Ltd. | Light emitting stacked structure and display device having the same |
| US11552057B2 (en) | 2017-12-20 | 2023-01-10 | Seoul Viosys Co., Ltd. | LED unit for display and display apparatus having the same |
| US11522006B2 (en) | 2017-12-21 | 2022-12-06 | Seoul Viosys Co., Ltd. | Light emitting stacked structure and display device having the same |
| US11552061B2 (en) | 2017-12-22 | 2023-01-10 | Seoul Viosys Co., Ltd. | Light emitting device with LED stack for display and display apparatus having the same |
| US11114499B2 (en) | 2018-01-02 | 2021-09-07 | Seoul Viosys Co., Ltd. | Display device having light emitting stacked structure |
| US10784240B2 (en) | 2018-01-03 | 2020-09-22 | Seoul Viosys Co., Ltd. | Light emitting device with LED stack for display and display apparatus having the same |
| KR20240020579A (ko) * | 2022-08-08 | 2024-02-15 | 삼성전자주식회사 | 에너지를 수확하는 발광 다이오드 유닛 및 디스플레이 모듈 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4284884A (en) * | 1980-04-09 | 1981-08-18 | Northern Telecom Limited | Electro-optic devices |
| US5130762A (en) * | 1990-11-20 | 1992-07-14 | Amp Incorporated | Integrated quantum well feedback structure |
| US5684523A (en) * | 1990-11-15 | 1997-11-04 | Ricoh Company, Ltd. | Optical line printhead and an LED chip used therefor |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5917534A (en) * | 1995-06-29 | 1999-06-29 | Eastman Kodak Company | Light-emitting diode arrays with integrated photodetectors formed as a monolithic device and methods and apparatus for using same |
| US7230222B2 (en) * | 2005-08-15 | 2007-06-12 | Avago Technologies Ecbu Ip (Singapore) Pte. Ltd. | Calibrated LED light module |
| US7638744B2 (en) * | 2007-12-27 | 2009-12-29 | Industrial Technology Research Institute | System and method for stabilizing wavelength of LED radiation in backlight module |
| US20100006873A1 (en) * | 2008-06-25 | 2010-01-14 | Soraa, Inc. | HIGHLY POLARIZED WHITE LIGHT SOURCE BY COMBINING BLUE LED ON SEMIPOLAR OR NONPOLAR GaN WITH YELLOW LED ON SEMIPOLAR OR NONPOLAR GaN |
| JP5447794B2 (ja) * | 2009-05-08 | 2014-03-19 | セイコーエプソン株式会社 | 発光装置 |
-
2012
- 2012-12-27 US US13/727,904 patent/US20140184062A1/en not_active Abandoned
-
2013
- 2013-11-26 EP EP13811666.0A patent/EP2939269A1/en not_active Withdrawn
- 2013-11-26 WO PCT/US2013/071787 patent/WO2014105329A1/en active Application Filing
- 2013-11-26 BR BR112015015375A patent/BR112015015375A2/pt not_active IP Right Cessation
- 2013-11-26 CA CA2895712A patent/CA2895712A1/en not_active Abandoned
- 2013-11-26 JP JP2015550400A patent/JP2016506632A/ja active Pending
- 2013-11-26 CN CN201380068597.7A patent/CN104885224A/zh active Pending
- 2013-11-26 MX MX2015008468A patent/MX2015008468A/es not_active Application Discontinuation
- 2013-11-26 KR KR1020157020088A patent/KR20150103100A/ko not_active Application Discontinuation
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4284884A (en) * | 1980-04-09 | 1981-08-18 | Northern Telecom Limited | Electro-optic devices |
| US5684523A (en) * | 1990-11-15 | 1997-11-04 | Ricoh Company, Ltd. | Optical line printhead and an LED chip used therefor |
| US5130762A (en) * | 1990-11-20 | 1992-07-14 | Amp Incorporated | Integrated quantum well feedback structure |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20150103100A (ko) | 2015-09-09 |
| CA2895712A1 (en) | 2014-07-03 |
| EP2939269A1 (en) | 2015-11-04 |
| BR112015015375A2 (pt) | 2017-07-11 |
| WO2014105329A1 (en) | 2014-07-03 |
| JP2016506632A (ja) | 2016-03-03 |
| US20140184062A1 (en) | 2014-07-03 |
| MX2015008468A (es) | 2015-09-23 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN104885224A (zh) | 用于发光二极管芯片的系统和方法 | |
| US6746889B1 (en) | Optoelectronic device with improved light extraction | |
| JP6023660B2 (ja) | 半導体発光素子及び半導体発光装置 | |
| US9246052B2 (en) | Packaging structure of light emitting diode and method of manufacturing the same | |
| US20100124246A1 (en) | Method for production of a plurality of semicoductor chips, and a semiconductor component | |
| US8714778B2 (en) | Light-emitting diode (LED) module with light sensor configurations for optical feedback | |
| US20150333047A1 (en) | Method for producing optoelectronic semiconductor chips, and optoelectronic semiconductor chip | |
| TW201434180A (zh) | 半導體發光裝置及其製造方法 | |
| KR20120036927A (ko) | 발광 다이오드 및 그것을 제조하는 방법 | |
| JP2015176963A (ja) | 半導体発光装置 | |
| KR20190098199A (ko) | 동작 피드백을 위한 센서 세그먼트를 구비한 발광 다이오드들 | |
| JP6261927B2 (ja) | 半導体発光素子 | |
| KR101777516B1 (ko) | 고전압 엘이디 플립 칩 및 그 제조 방법 | |
| CN107026222B (zh) | 发光元件及其制造方法 | |
| KR101198764B1 (ko) | 수직형 발광 소자 및 그 제조방법 | |
| JPH10335699A (ja) | 化合物半導体発光素子とその製造方法 | |
| KR20090113450A (ko) | 수직 전극 구조 발광 소자 및 그 제조 방법 | |
| US20220399314A1 (en) | Method for Producing a Lighting Device | |
| JP2011519171A (ja) | ビーム放射型薄膜半導体チップ及び該ビーム放射型薄膜半導体チップの製造方法 | |
| KR20090057713A (ko) | 수직형 발광 소자 및 그 제조방법 | |
| US20120326173A1 (en) | Light emitting diode element, method of fabrication and light emitting device | |
| KR101381984B1 (ko) | 발광 다이오드 칩 제조방법 및 그에 의해 제조된 발광다이오드 칩 | |
| US10622508B2 (en) | Method for manufacturing an optoelectronic component, and optoelectronic component | |
| KR101434235B1 (ko) | 발광 소자 | |
| CN101901855A (zh) | 发光元件及其制作方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| EXSB | Decision made by sipo to initiate substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20150902 |
|
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |