CN108292693B - 具有琥珀色到红色光发射（＞600nm）的III族氮化物半导体光发射设备以及用于制作所述设备的方法 - Google Patents
具有琥珀色到红色光发射（＞600nm）的III族氮化物半导体光发射设备以及用于制作所述设备的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN108292693B CN108292693B CN201680072137.5A CN201680072137A CN108292693B CN 108292693 B CN108292693 B CN 108292693B CN 201680072137 A CN201680072137 A CN 201680072137A CN 108292693 B CN108292693 B CN 108292693B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- quantum well
- well layers
- indium concentration
- layers
- layer
- 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.)
- Expired - Fee Related
Links
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 title claims abstract description 65
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims abstract description 57
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 23
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 87
- APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N indium atom Chemical compound [In] APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 87
- 238000005253 cladding Methods 0.000 claims abstract description 12
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 claims description 40
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 14
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 claims description 12
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims description 5
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 claims description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 4
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 claims 1
- 238000005191 phase separation Methods 0.000 abstract description 9
- 229910002704 AlGaN Inorganic materials 0.000 description 7
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 6
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 6
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 6
- 238000001194 electroluminescence spectrum Methods 0.000 description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 description 5
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 5
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 5
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 3
- 230000006798 recombination Effects 0.000 description 3
- 238000005215 recombination Methods 0.000 description 3
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 238000002248 hydride vapour-phase epitaxy Methods 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 230000005701 quantum confined stark effect Effects 0.000 description 2
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 1
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 1
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 description 1
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 description 1
- 230000005525 hole transport Effects 0.000 description 1
- 238000010348 incorporation Methods 0.000 description 1
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 238000001451 molecular beam epitaxy Methods 0.000 description 1
- 230000006911 nucleation Effects 0.000 description 1
- 238000010899 nucleation Methods 0.000 description 1
- 238000000628 photoluminescence spectroscopy Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 229910052594 sapphire Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010980 sapphire Substances 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 238000005204 segregation Methods 0.000 description 1
- 238000004381 surface treatment Methods 0.000 description 1
- 238000000927 vapour-phase epitaxy Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L33/005—Processes
- H01L33/0062—Processes for devices with an active region comprising only III-V compounds
- H01L33/0075—Processes for devices with an active region comprising only III-V compounds comprising nitride compounds
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L33/02—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor bodies
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L33/02—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor bodies
- H01L33/04—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor bodies with a quantum effect structure or superlattice, e.g. tunnel junction
- H01L33/06—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor bodies with a quantum effect structure or superlattice, e.g. tunnel junction within the light emitting region, e.g. quantum confinement structure or tunnel barrier
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L33/02—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor bodies
- H01L33/12—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor bodies with a stress relaxation structure, e.g. buffer layer
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L33/02—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor bodies
- H01L33/14—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor bodies with a carrier transport control structure, e.g. highly-doped semiconductor layer or current-blocking structure
- H01L33/145—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor bodies with a carrier transport control structure, e.g. highly-doped semiconductor layer or current-blocking structure with a current-blocking structure
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L33/02—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor bodies
- H01L33/26—Materials of the light emitting region
- H01L33/30—Materials of the light emitting region containing only elements of Group III and Group V of the Periodic Table
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L33/02—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor bodies
- H01L33/26—Materials of the light emitting region
- H01L33/30—Materials of the light emitting region containing only elements of Group III and Group V of the Periodic Table
- H01L33/32—Materials of the light emitting region containing only elements of Group III and Group V of the Periodic Table containing nitrogen
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Led Devices (AREA)
Abstract
一种III族氮化物半导体光发射设备，其并入了n型III族氮化物覆层、含铟III族氮化物光发射区、以及p型III族氮化物覆层。光发射区被夹在n‑和p‑型III族氮化物覆层之间，并且包括多个多量子阱（MQW）集合。在n型覆层上形成的第一MQW集合包括相对较低的铟浓度。第二MQW集合包括相对中等的铟浓度。与p型覆层相邻的第三MQW集合并入了三个MQW集合中相对最高的铟浓度，并且能够发射琥珀色到红色光。前两个MQW集合被用作预应变层。在MQW集合之间，添加中间应变补偿层（ISCL）。前两个MQW集合和ISCL的组合防止相位分离并且增强第三MQW集合中的铟摄取。作为结果，第三MQW集合保持足够高的铟浓度以发射高输出功率的琥珀色到红色光，而没有任何相位分离相关联的问题。
Description
对相关申请的交叉引用
本申请要求2015年10月8日提交的、申请号为62/239,122的美国临时专利申请以及2016年10月6日提交的、申请号为15/287,384的美国专利申请的权益。
本发明的背景
1.技术领域
本文中的发明一般地涉及一种在琥珀色到红色区中发射可见光的III族氮化物半导体光发射设备。公开了一种用于制造所述设备的方法。
2.现有技术
现有技术的基于III族氮化物的蓝光发射结构、诸如光二极管（LED）和激光二极管（LD）（为了简明的缘故，LED和LD在本文中可以各自被称为LED）以超过80%的峰值外部量子效率（EQE）而在商业上可得到。在绿光谱区中操作，现有技术LED的EQE下降到蓝色LED的EQE的一半以下。III族氮化物半导体光发射器的EQE非常突然地下降得甚至更多，因此朝向琥珀色和红色光谱区。存在对于III族氮化物光发射器中效率损失的两个常见原因：（1）在III族氮化物光发射结构的InGaN和GaN层之间的大的晶格失配，其中在针对较长波长所需要的高得多的铟浓度的情况下，可混溶性变得突出；以及（2）在c平面极性GaN上生长的InGaN QW不可避免地遭受由强压电场所导致的量子禁闭斯塔克效应（QCSE），其进而造成辐射重组率的降低，尤其是在其中需要较高铟浓度的长波长区中。
尽管难以在III族氮化物光发射设备、诸如例如LED中实现基于InGaN的长波长（以大于600nm的波长的琥珀色到红色），这样的设备是非常合期望的，以便实现单个芯片、固态照明和单片多色光调制设备（参见美国专利申请公布No. 2016/0359084、2016/0359086、2016/0359299以及2016/0359300）。此外，由于与其它长波长光发射结构、诸如基于AlInGaP材料系统的光发射器的带隙偏移相比更高的带隙偏移，基于InGaN的光发射结构、诸如LED和LD的设备性能不太取决于温度。另外，基于GaN的红色波长发射型LED材料结构有益地与基于GaN的蓝色和绿色LED温度膨胀相匹配，这使得它与使用晶片接合来创建多色固态光发射器的基于GaN的堆叠式LED光发射结构相兼容（参见美国专利No. 7,623,560、7,767,479以及7,829,902）。因而，基于InGaN的长波长光发射结构、诸如LED和LD在许多应用中可以是优越的。
在现有技术的领域内，沿着晶态c轴生长的基于InGaN的红色波长光发射器、诸如LED或LD全部展现“相位分离”（对于本领域技术人员也已知为铟离析），这是由于拙劣的材料品质所致，参见例如R. Zhang等人在公开号为20110237011A1、题为“Method forforming a GaN-based quantum well LED with red light”的美国专利申请中的以及Jong-ll Hwang等人在题为“Development of InGaN-based red LED grown on (0001)polar surface”的App.Phys.Express 7, 071003 (2015)中的内容。该相位分离将自身表现为光谱上较短波长区中的一个或多个额外的发射峰值，这不可避免地降低颜色纯度，如在图2(b)和(c)中所示。因此，用于增加铟并入而同时不损害材料品质和设备性能的途径对于实现长波长发射、琥珀色到红色、基于III族氮化物的光发射结构（诸如LED和LD）是关键的。本文中公开的方法和设备为用于在固态照明、显示系统、以及需要大于600nm波长固态光发射器的许多其它应用中使用的高性能、长波长的III族氮化物半导体光发射设备铺平道路。
附图说明
在下文中，将参考附图描述各种实施例，其中贯穿若干视图，相同的参考标符指明相同或类似的部分。
图1是根据本公开内容的III族氮化物半导体LED设备10的说明性、但非限制性实施例的一部分的横截面视图。
图2a是一图表，其图示了图1的以30mA的电流注入发射琥珀色和红色光的III族氮化物半导体LED设备10的EL光谱。插图示出了图1的在短波长光谱区内、以30和100mA注入电流的琥珀色和红色这二者LED 10的EL光谱。
图2b示出了在现有技术：公开号为20110237011A1的美国专利申请中的光致发光（PL）光谱。
图2c示出了在现有技术：App.Phys.Express 7, 071003 (2015)中的取决于电流的EL光谱。
图3是一图表，其图示了针对图1的发射红光的III族氮化物半导体LED设备10的作为电流的函数的输出功率和相对EQE（在晶片上配置中执行的测量）。
图4是一图表，其图示了针对图1的发射红光的III族氮化物半导体LED设备10的作为电流的函数的峰值波长移位和半极大处全宽度（FWHM）。
图5是一图表，其图示了针对图1的发射琥珀色光的III族氮化物半导体LED设备10的作为电流的函数的输出功率和相对EQE。
图6是一图表，其图示了针对图1的发射琥珀色光的III族氮化物半导体LED设备10的作为电流的函数的峰值波长移位和FWHM。
具体实施方式
本发明涉及长波长光发射的、基于III族氮化物的半导体光发射结构（诸如LED和LD），其借助于在外延生长过程期间操纵所述结构的光发射活性区内的晶态应变而被构造。在本文中并且无限制地，本发明的III族氮化物半导体光发射器结构在LED设备结构的上下文内被说明，然而，本领域技术人员将认识到如何将本发明的方法应用到其它III族氮化物半导体光发射器——无限制地包括LD——的设计。
本发明公开了一种构造不遭受过度相位分离并且因而能够以高光谱纯度来发射琥珀色到红色光的、基于III族氮化物的光发射结构（诸如LED或LD）的创新方法。本发明的附加优点和其它特征在随后的描述中被阐明，并且部分地对于查阅以下的本领域普通技术人员将变得显而易见，或可以从本发明的实践中被学习到。如在对本申请要求优先权的任何申请的后续权利要求中特别指出的那样，可以实现和获得多个优点。
根据本发明的一个实施例，在III族氮化物半导体发光二极管（LED）结构中，第一覆层由n型III族氮化物半导体层组成。光发射活性区在包含III族氮化物层的、包括铟的n型覆层上被形成。p型AlGaN在充当电子阻挡层（EBL）的光发射活性区上被形成。然后，第二p型III族氮化物覆层在AlGaN层上被形成。
根据本发明的另外的实施例，III族氮化物光发射器的光发射区包括多个多量子阱（MQW）集合，所述多个多量子阱集合由一个或多个中间应变补偿层（在下文中被称为ISCL）分离用以最小化晶态应变。所述多个MQW集合和/或ISCL可以竖直地堆叠在衬底的表面上，从而在衬底上形成MQW集合的多层堆叠。所述多层堆叠可以包括：具有较低铟浓度的包括GaN/InGaN的第一MQW集合，具有中等铟浓度并且高于第一MQW集合的铟浓度的包括GaN/InGaN的第二MQW集合，以及具有能够发射期望的琥珀色到红色波长光的最高铟浓度的包括GaN/InGaN的第三MQW集合。前两个MQW集合用于在III族氮化物光发射结构的上述III族氮化物半导体层上产生预应变效应。然而，在本文中，具有可变铟浓度的多于两个MQW集合可以用于生成与在本公开内容中作为非限制性示例被展现的两个MQW集合所做的等同的预应变效应。另外，AlGaN层被插入作为中间应变补偿层（ISCL）以最小化光发射区中的总应变。通过两个（在本示例性实施例中）或更多预应变MQW GaN/InGaN集合与分离这些集合的AlGaN ISCL的组合，III族氮化物LED的发射波长可以被扩展到具有高光谱纯度和高输出功率的琥珀色和红色区。
在本发明的优选实施例中，本发明的III族氮化物光发射结构的光发射区包括：一个或多个III族氮化物屏障层和较低铟多量子阱层（第一MQW集合）、包含一个或多个III族氮化物屏障层和中等铟多量子阱层（第二MQW集合）的第一ISCL、第二ISCL、一个或多个屏障层和发射琥珀色到红色光的高铟含量多量子阱层（第三MQW集合）、以及顶部屏障层，其中屏障层中的每一个主要由GaN组成；含铟量子阱层中的每一个由InGaN组成；并且ISCL中的每一个由AlGaN组成。
在本发明的第一方面中，多层III族氮化物半导体LED被公开，其可以包括分层的MQW集合的第一、第二和第三集合。所述第一集合可以包括第一铟浓度。所述第二集合可以包括大于所述第一铟浓度的第二铟浓度。所述第三集合可以包括大于所述第二铟浓度的第三铟浓度。所述第一和第二集合中的至少一个可以被配置成充当预应变层。第一中间应变补偿层可以被提供，并且可以由被布置在所述第一和第二集合之间的AlxGa1-xN (0<x≤1)组成。第二中间应变补偿层可以被提供，并且可以由被布置在所述第二和第三集合之间的AlxGa1-xN (0<x≤1)组成。所述第一和第二中间应变补偿层可以被布置在两个屏障层之间，并且所述第三集合可以被配置成发射具有范围从大约600nm到大约660nm的波长的、在琥珀色到红色可见范围中的光。
在本发明的第二方面中，所述第一铟浓度可以小于大约17%。
在本发明的第三方面中，所述第二铟浓度可以大于大约20%。
在本发明的第四方面中，所述第三铟浓度可以大于大约30%，并且可以被配置成发射具有范围从大约600nm到大约660nm的波长的琥珀色到红色光。
在本发明的第五方面中，中间应变补偿层中的至少一个可以包括AlxGa1-xN，其中x的值大于0并且小于或等于1。
在本发明的第六方面中，中间应变补偿层中的至少一个中的Al浓度可以变化，并且所述第一中间应变补偿层可以包括比所述第二中间应变补偿层更高的Al浓度。
在本发明的第七方面中，屏障层中的至少一个可以由GaN组成，并且集合中的至少一个可以由InGaN组成，并且中间应变补偿层中的至少一个可以由AlxGa1-xN (0<x≤1)组成。
在本发明的第八方面中，公开了一种用于制造发射琥珀色到红色光的III族氮化物半导体LED的方法，包括以下步骤：限定第一屏障层，在所述第一屏障层上限定包括第一铟浓度的MQW集合的第一集合，在所述第一集合上限定第二屏障层，在所述第二屏障层上限定由AlxGa1-xN (0<x≤1)组成的第一中间应变补偿层，在所述第一中间应变补偿层上限定第三屏障层，在所述第三屏障层上限定包括比所述第一铟浓度更大的第二铟浓度的MQW集合的第二集合，在所述第二集合上限定第四屏障层，在所述第四屏障层上限定由AlxGa1-xN(0<x≤1)组成的第二中间应变补偿层，在所述第二中间应变补偿层上限定第五屏障层，以及限定包括比所述第二铟浓度更大的第三铟浓度的MQW集合的第三集合，所述第三铟浓度被配置成发射具有范围从大约600nm到大约660nm的波长的光。
在本发明的第九方面中，由所述方法制成的屏障层中的至少一个可以由GaN组成，集合中的至少一个可以由InGaN组成，所述第一中间应变补偿层可以包括比所述第二中间应变补偿层更高的Al浓度，所述第一集合可以包括不大于大约17%的铟浓度，所述第二集合可以包括大于大约20%的铟浓度，并且所述第三集合可以包括大于大约30%、用于发射琥珀色到红色光的铟浓度。
本发明提供了一种创新性LED设备，以及用于制造发射琥珀色到红色波长光的III族氮化物固态光发射结构（诸如LED或LD）的方法。所述III族氮化物固态光发射器通过使用本发明的方法而外延地生长，并且因而唯一地实现展现出高输出功率和高光谱纯度的琥珀色和红色波长光发射，并且没有烦扰以长波长的现有技术III族氮化物光发射结构的相位分离。
本发明的III族氮化物半导体琥珀色到红色波长光发射器于本文中在作为本发明的说明性示例性实施例而被图示在图1中的LED设备结构的上下文内被描述。图1示出了根据本发明的琥珀色到红色III族氮化物LED 10的说明性实施例的一部分的横截面视图。琥珀色到红色III族氮化物LED设备10可以通过常规的外延方法被制造，例如金属有机气相外延（MOVPE），也已知为金属有机化学气相沉积（MOCVD）。如图1中所示，近似2μm的GaN缓冲层2在例如蓝宝石衬底的衬底1上生长，其中在之间插入了成核层（未示出）。掺杂有Si的近似3μm厚度的n型GaN覆层3在GaN缓冲层2上生长。琥珀色到红色III族氮化物LED 10的说明性实施例可以通过使用合适的衬底1晶体定向而以极性、半极性或非极性的晶体定向外延地生长。
参考图1，所述III族氮化物LED结构包括光发射区或多量子阱（MQW）活性区4，其包括在n型GaN覆层3上生长的含铟III族氮化物半导体层。如图1中所图示的，所述活性区4可以包括具有从底部4A MQW集合到顶部MQW集合4H逐渐增长的铟浓度的三种类型的MQW集合。每个MQW集合包括一个或多个2-3nm厚的（取决于晶体定向，它可以更厚）InGaN量子阱层（4A2, ..., 4E2, ..., 4H2 ...）以及主要由GaN组成的一个或多个5-20nm厚的屏障层（4A1,..., 4B, 4E1, ..., 4F, 4H1, ..., 4I），它们交替地堆叠在彼此之上，其中每个InGaN量子阱层被夹在两个屏障层之间。相应地，如图1中所示，MQW集合4A、4E和4H可以竖直地堆叠以产生MQW集合4的多层堆叠。基于III族氮化物的屏障层（4A1, ..., 4B, 4E1, ..., 4F, 4H1,..., 4I）在需要时可以包括附加量的铟和/或铝以便调节它们相应的量子阱层(4A2, ...,4E2, ..., 4H2 ...)的量子禁闭水平。针对第一MQW集合4A和第二MQW集合4E的铟浓度优选地在7-13%和20-25%的范围中；分别地在所图示的示例中。前两个MQW集合4A和4E产生针对顶部MQW集合4H的预应变效应，所述顶部MQW集合4H可以包含如优选用于琥珀色到红色光发射的大于30%的铟浓度。
在本发明的一个实施例中，通过小心地控制图1的III族氮化物琥珀色到红色光发射结构的顶部MQW集合4H的高铟含量量子阱层（4H2, ...）的应变，在不引发相位分离的情况下实现高铟浓度。在该实施例中，引入具有逐渐提高的铟浓度的下部两个MQW集合4A和4E生成对屏障层的预应变效应，因而促进在最上部MQW集合4H内的高铟摄入量。强调的是，在III族氮化物光发射结构内包括仅仅一个或甚至两个具有低铟浓度的MQW集合可能不产生在高光谱纯度和高输出功率的情况下以琥珀色到红色区发射的全功能的III族氮化物半导体LED。因此，根据本发明的另一实施例，并且如图1中所示，中间应变补偿层（ISCL）4C和4G被插入在每两个接连的MQW集合之间。
ISCL被夹在每两个接连的MQW集合的屏障层之间，并且优选地由AlxGa1-xN (0<x≤1)合金组成，所述AlxGa1-xN (0<x≤1)合金具有变化的Al浓度，x在大约17%到大约25%的范围中。ISCL 4C和4G中的厚度和Al浓度优选不同。在本发明的一个实施例中，下部ISCL 4C中的Al浓度x可以高于上部ISCL 4G中的Al浓度，以便防止层破裂，并且避免由于那些层所致的LED设备10的过度串联电阻。在本发明的另一实施例中，下部ISCL 4C中的Al浓度x可以低于上部ISCL 4G中的Al浓度，以便抑制往下部两个低铟浓度MQW集合4A和4E中的载流子注入，这有利于促进往高铟浓度顶部MQW集合4H中的较高水平的载流子注入，从而增加从顶部MQW集合4H的LED设备光发射率，并且因而降低本发明的III族氮化物半导体光发射器的琥珀色到红色光发射的半极大处全宽度（FWHM）。通常，Al浓度随ISCL变化，尽管可替换地，在单独的中间应变补偿层中的Al浓度可以在该中间应变补偿层内变化、在层内分立的梯级（分级的）中变化，或作为相应层中的连续变化而变化。
本领域技术人员将认识到使用本发明的先前提及的方法来取决于III族氮化物半导体光发射器的琥珀色到红色光发射的目标性能参数，而选择ISCL 4C和4G中的最适当的厚度和Al浓度。
参考回到图1，覆盖在LED设备10的MQW活性区4上面的是p型层，所述p型层相应地具有大约200nm的组合厚度，并且包括掺杂了Mg的AlGaN电子阻挡层（EBL）5、掺杂了Mg的GaN覆层6以及掺杂了Mg的GaN接触层7。p型AlGaN和GaN覆层中的Mg的原子浓度优选地在例如从1E19 cm-3到1E20 cm-3的范围中。p型GaN接触层中的Mg原子浓度优选在例如1E21 cm-3的范围中。
如在现有技术III族氮化物光发射器中那样，本发明的III族氮化物半导体琥珀色到红色光发射设备通过如下形成：首先在经外延处理的晶片的顶侧p-GaN层7上沉积欧姆接触金属堆叠以形成p侧电极8，然后蚀刻侧面沟槽以暴露n-GaN层3，然后在经蚀刻的沟槽内沉积欧姆接触金属堆叠以形成n侧电极9。经外延处理的晶片然后被切块以形成单独的LED芯片，每个LED芯片基本上具有图1中所图示的横截面，所述单独的LED芯片随后被封装并且丝焊到相应的p电极和n电极以形成本发明的LED设备。为了实验室测试，p侧电极（或欧姆接触金属堆叠）8、例如以及铟球（为了快速测试中的简单）被形成在p型GaN接触层7上。
另外，设备10的一个侧面部分从p型GaN接触层7中被蚀刻出来到n型GaN覆层3的一部分。然后，n侧电极（或欧姆接触金属堆叠）9、例如铟球（为了快速测试中的简单）被形成在n型GaN覆层的被暴露的部分上。
在通过正极p侧电极8到n侧电极9的电流注入下，通过电子和空穴重组过程，从活性区4发射可见光。根据本发明的方法外延地生长的III族氮化物半导体LED设备10优选地被配置使得仅仅顶部MQW集合4H发射光，而底部两个MQW集合4A和4E主要充当预应变层。具有在大约30mA的电流注入下、在琥珀色到红色（琥珀色-红色）可见光谱区内发射光的~ 1 mm2区域的III族氮化物半导体LED设备10发射强琥珀色-红色发射。
图2a是一图表，其图示了针对图1的以大约30mA驱动的琥珀色-红色LED 10的典型EL光谱。插图示出了本发明的图1的在短波长光谱区、以30和100mA注入电流的III族氮化物LED 10的琥珀色和红色这二者示例性实施例的EL光谱。如在图2(a)的插图中所见，在较短的波长区、甚至在100mA的较高驱动电流下没有附加峰值，这表明在本发明的LED中没有相位分离。相反，如在图示了现有技术LED性能的图2b和2c中所示，在现有技术LED——分别地，美国专利申请20110237011A1和App.Phys.Express 7, 071003 (2015)——中容易地观察到相位分离引起的附加发射峰值（~ 440 nm）以及大幅更宽的FWHM发射。
图3直到图6展示了本发明的琥珀色-红色III族氮化物光发射器10的性能；图3和图4展示了本发明的一个示例性实施例的性能，凭借所述示例性实施例，设备10活性区4被设计用于红色（~ 625 nm）光发射（~ 45%铟浓度），而图5和图6展示了本发明的另一示例性实施例的性能，其中设备10活性区结构被设计用于琥珀色（~ 615 nm）光发射（~ 40%铟浓度）。
图3是一图表，其图示了针对本发明的、使其活性区4被设计成以红色（~ 625 nm）光发射达峰值的红色发射III族氮化物LED设备10的输出功率和相对EQE的所测量的电流相关性。所有测量在晶片上测试配置中执行，其中铟球分别作为p侧和n侧电极8和9二者。没有使用特殊的表面处理和/或冷却单元来进行所图示的测试。通过被安置在LED 10下方的积分球来收集光，因此不是所有光都被收集。如图3中所示，遵循如在其它基于III族氮化物半导体的LED中所观察到的功率规则，输出功率随施加的电流而增大。在30mA处，红色III族氮化物半导体LED 10的输出功率达到大约211μW。红色III族氮化物半导体LED 10的相对EQE在大约11mA处达大约35%的峰值，并且然后开始随着增加的电流而单调下降。在100mA处，相对EQE相比于峰值降低大约26%。针对随增加的电流的EQE降低的真实机制在LED设计界仍没有被很好地理解。对于此现象，基本存在两种解释：（1）俄歇（Auger）重组；以及（2）由于不足的空穴输送所致的电子泄露，对此的详细描述超出了本公开内容的范围。
图4是一图表，其图示了针对图1的红色III族氮化物LED 10的所测量的发射峰值波长移位和FWHM随电流的示例。发射峰值波长示出了在增加的注入电流的情况下的蓝色移位。该表现是基于III族氮化物的半导体LED中的压电场的载流子屏蔽的特性。带填充效应也是蓝色移位的另一原因。发射峰值波长由于强的带填充而在低电流处移位，但是逐渐地在100mA处饱和到617nm。在30mA处，发射峰值波长是625nm（红色），并且FWHM针对具有~1mm2区域的设备在相同的电流水平处达到49nm的最小值。据申请人所知，这说明了得自迄今为止实现的III族氮化物光发射器的最佳红色发射性能。
图5是一图表，其图示了本发明的图1的、使其活性区4被设计成以琥珀色光发射达峰值的III族氮化物半导体LED设备10的输出功率和相对EQE的电流相关性。在与先前的示例性实施例的红色III族氮化物半导体LED的表现类似的表现中，对于具有~1mm2区域的设备，琥珀色III族氮化物半导体LED的相对EQE在大约9mA处达峰值到45%，并且在100mA处降低到大约33%。针对琥珀色III族氮化物LED的所测量的输出功率在30mA处为大约266μW。
图6是一图表，其图示了针对图1的琥珀色III族氮化物半导体LED 10的在随所施加的电流的发射峰值波长和FWHM中的所测量变化的示例。遵循与红色III族氮化物LED的类似趋势，波长在低电流处移位，但是逐渐地在100mA处饱和到599nm。在30mA处，峰值波长是617nm（琥珀色），具有FWHM 54nm。
如在前述段落中所描述的，根据本发明的以高输出功率和高光谱纯度发射琥珀色到红色光的III族氮化物半导体LED可以通过对材料应变的小心控制而容易地被制造。外延生长方法与用于获得III-V族化合物半导体的技术兼容。用于在实践本公开内容中使用的合适的外延沉积技术包括但不限于MOVPE、分子束外延（MBE）、和氢化物气相外延（HVPE）。基于III族氮化物的半导体层可以例如由AlxGayIn1-x-yN组成，其中0≤x≤1并且0≤y≤1。衬底1的平面定向可以是c平面、半极性以及非极性的晶态平面。
此外，根据本公开内容的LED设备10可以通过利用常规的III-V族化合物半导体制造方法和技术而被容易地构造。
虽然已经以示例的方式描述了前述公开内容，但是要理解的是本公开内容不限于此。它意图包括宽范围的修改和类似的排布。本公开内容的特征或组件的修改可以在不偏离本公开内容的核心概念的情况下被做出。作为结果，本公开内容的范围不受前述描述所限制，而是仅仅由如本文中所陈述的随附权利要求来限制。
Claims (19)
1.一种III族氮化物半导体LED，包括：
被堆叠在衬底上的多个多量子阱集合，所述多个多量子阱集合包括第一、第二和顶部多量子阱集合，每个多量子阱集合包括一个或多个量子阱层；
第一多量子阱集合与衬底相邻并且具有低铟浓度；
在第一多量子阱集合上方的每个多量子阱集合具有逐渐增加的铟浓度；
顶部多量子阱集合具有被选择成发射在琥珀色到红色可见光谱区中的光的最高铟浓度；并且
相邻的多量子阱集合被AlxGa1-xN (0<x≤1)中间应变补偿层分离，每个AlxGa1-xN (0<x≤1)中间应变补偿层在相应AlxGa1-xN (0<x≤1)中间应变补偿层上方和下方具有屏障层以降低顶部多量子阱集合中的总应变,
其中AlxGa1-xN (0<x≤1)中间应变补偿层中的Al浓度是变化的，其中最靠近衬底的AlxGa1-xN (0<x≤1)中间应变补偿层具有比其它AlxGa1-xN (0<x≤1)中间应变补偿层更高的Al浓度。
2.根据权利要求1所述的III族氮化物半导体LED，还包括：
在第一多量子阱集合下方的屏障层；
在顶部多量子阱集合上方的电子阻挡层；
在电子阻挡层上方的覆层；以及
在覆层上方的接触层。
3.根据权利要求1所述的III族氮化物半导体LED，其中第一、第二和顶部多量子阱集合生成预应变效应。
4.根据权利要求1所述的III族氮化物半导体LED，其中具有低铟浓度的第一多量子阱集合包括具有不大于17%的铟浓度的一个或多个多量子阱层。
5.根据权利要求1所述的III族氮化物半导体LED，其中在第一多量子阱集合和顶部多量子阱集合之间的多量子阱集合包括具有大于20%的铟浓度的一个或多个多量子阱层。
6.根据权利要求1所述的III族氮化物半导体LED，其中顶部多量子阱集合包括具有大于30%的铟浓度的一个或多个多量子阱层。
7.根据权利要求1所述的III族氮化物半导体LED，其中AlxGa1-xN (0<x≤1)中间应变补偿层中至少一个中的Al浓度在该层内以分立梯级或以连续变化而变化。
8.根据权利要求1所述的III族氮化物半导体LED，其中在相应AlxGa1-xN (0<x≤1)中间应变补偿层上方和下方的屏障层中的每一个由GaN组成，并且多量子阱集合的量子阱层中的每一个由InGaN组成。
9.一种形成III族氮化物半导体LED的方法，包括：
通过以下来在衬底上形成具有多个多量子阱层的集合的活性区：
在衬底上形成具有铟浓度的第一多量子阱层的集合；
在第一多量子阱层的集合上形成至少两个附加的多量子阱层的集合，在每个附加的多量子阱层的集合的形成之前在先前的多量子阱层的集合上形成AlxGa1-xN (0<x≤1)中间应变补偿层，使得形成第一AlxGa1-xN (0<x≤1)中间应变补偿层和第二AlxGa1-xN (0<x≤1)中间应变补偿层；
至少两个附加的多量子阱层的集合具有比第一多量子阱层的集合更高的铟浓度,
最靠近衬底的第一AlxGa1-xN (0<x≤1)中间应变补偿层包含比第二AlxGa1-xN (0<x≤1)中间应变补偿层更高的Al浓度。
10.根据权利要求9所述的方法，其中顶部多量子阱层的集合的铟浓度被选择用于发射在琥珀色到红色可见光谱区中的光。
11.根据权利要求9所述的方法，其中多量子阱层的集合的数目至少是3，包括在第一多量子阱层的集合上形成的第二多量子阱层的集合以及在第二多量子阱层的集合上形成的第三多量子阱层的集合，其中所述第三多量子阱层的集合具有比所述第二多量子阱层的集合更高的铟浓度，所述方法还包括：
在每个AlxGa1-xN (0<x≤1)中间应变补偿层上方和下方形成屏障层，并且其中屏障层中的每一个由GaN组成，并且多量子阱层中的每一个由InGaN组成；
第一多量子阱层的集合具有不大于17%的铟浓度，第二多量子阱层的集合具有大于20%的铟浓度，并且顶部多量子阱层的集合具有大于30%的铟浓度。
12.一种多层III族氮化物半导体LED，包括：
第一、第二和第三多量子阱层的集合；
第一多量子阱层的集合具有第一铟浓度；
第二多量子阱层的集合具有大于第一铟浓度的第二铟浓度；
第三多量子阱层的集合具有大于第二铟浓度的第三铟浓度；
被布置在第一和第二多量子阱层的集合之间的由AlxGa1-xN (0<x≤1)组成的第一中间应变补偿层；
被布置在第二和第三多量子阱层的集合之间的由AlxGa1-xN (0<x≤1)组成的第二中间应变补偿层；
第一和第二中间应变补偿层各自被布置在两个屏障层之间；并且
第三多量子阱层的集合被配置成发射具有以范围从近似600nm到近似660nm的波长的峰值发射的光,
其中中间应变补偿层中至少一个中的AlxGa1-xN (0<x≤1)组成是变化的，并且第一中间应变补偿层包括比第二中间应变补偿层更高的Al浓度。
13.根据权利要求12所述的多层III族氮化物半导体LED，其中第一铟浓度小于近似17%。
14.根据权利要求12所述的多层III族氮化物半导体LED，其中第二铟浓度大于近似20%。
15.根据权利要求12所述的多层III族氮化物半导体LED，其中第三铟浓度大于近似30%并且被选择成使得第三多量子阱层的集合发射在琥珀色到红色可见光谱区中的光。
16.根据权利要求12所述的多层III族氮化物半导体LED，其中AlxGa1-xN (0<x≤1)中间应变补偿层中至少一个中的Al浓度在该层内以分立梯级或以连续变化而变化。
17.根据权利要求12所述的多层III族氮化物半导体LED，其中屏障层中的至少一个由GaN组成，并且其中多量子阱层的集合之一中的多量子阱层中的至少一个由InGaN组成。
18.一种制造发射在琥珀色到红色可见光谱区中的光的III族氮化物半导体LED的方法，包括：
限定第一屏障层；
在第一屏障层上限定包括第一铟浓度的第一多量子阱层的集合；
在第一多量子阱层的集合上限定第二屏障层；
在第二屏障层上限定由AlxGa1-xN (0<x≤1)组成的第一中间应变补偿层；
在第一中间应变补偿层上限定第三屏障层；
在第三屏障层上限定第二多量子阱层的集合，所述第二多量子阱层的集合包括大于第一铟浓度的第二铟浓度；
在第二多量子阱层的集合上限定第四屏障层；
在第四屏障层上限定由AlxGa1-xN (0<x≤1)组成的第二中间应变补偿层；
在第二中间应变补偿层上限定第五屏障层；以及
限定第三多量子阱层的集合，其包括大于第二铟浓度的第三铟浓度，所述第三铟浓度被配置成发射具有以范围从近似600nm到近似660nm的波长的峰值发射的光,
其中第一中间应变补偿层包括比第二中间应变补偿层更高的Al浓度。
19.根据权利要求18所述的方法，其中屏障层中的至少一个由GaN组成，并且其中多量子阱层的集合之一中的多量子阱层的至少一个由InGaN组成，并且其中第一多量子阱层的集合包括不大于近似17%的铟浓度，并且其中第二多量子阱层的集合包括大于近似20%的铟浓度，并且其中第三多量子阱层的集合包括大于近似30%的铟浓度。
Applications Claiming Priority (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US201562239122P | 2015-10-08 | 2015-10-08 | |
| US62/239122 | 2015-10-08 | ||
| US15/287,384 US10396240B2 (en) | 2015-10-08 | 2016-10-06 | III-nitride semiconductor light emitting device having amber-to-red light emission (>600 nm) and a method for making same |
| US15/287384 | 2016-10-06 | ||
| PCT/US2016/056157 WO2017062889A1 (en) | 2015-10-08 | 2016-10-07 | III-NITRIDE SEMICONDUCTOR LIGHT EMITTING DEVICE HAVING AMBER-TO-RED LIGHT EMISSION (>600 nm) AND A METHOD FOR MAKING SAME |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN108292693A CN108292693A (zh) | 2018-07-17 |
| CN108292693B true CN108292693B (zh) | 2021-10-22 |
Family
ID=57184854
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201680072137.5A Expired - Fee Related CN108292693B (zh) | 2015-10-08 | 2016-10-07 | 具有琥珀色到红色光发射（＞600nm）的III族氮化物半导体光发射设备以及用于制作所述设备的方法 |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US10396240B2 (zh) |
| EP (1) | EP3360168B1 (zh) |
| JP (2) | JP2018531514A (zh) |
| KR (1) | KR20180067590A (zh) |
| CN (1) | CN108292693B (zh) |
| HK (1) | HK1258318A1 (zh) |
| TW (1) | TWI775729B (zh) |
| WO (1) | WO2017062889A1 (zh) |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102390624B1 (ko) | 2015-06-05 | 2022-04-26 | 오스텐도 테크놀로지스 인코포레이티드 | 다수의 활성층들로 선택적으로 캐리어를 주입한 발광 구조체 |
| US10971652B2 (en) | 2017-01-26 | 2021-04-06 | Epistar Corporation | Semiconductor device comprising electron blocking layers |
| US11056434B2 (en) | 2017-01-26 | 2021-07-06 | Epistar Corporation | Semiconductor device having specified p-type dopant concentration profile |
| WO2019130753A1 (ja) * | 2017-12-27 | 2019-07-04 | オリンパス株式会社 | 光源装置 |
| FR3089686B1 (fr) * | 2018-12-11 | 2020-11-13 | Aledia | Dispositif optoélectronique comportant des pixels émettant trois couleurs |
| US11923398B2 (en) | 2019-12-23 | 2024-03-05 | Lumileds Llc | III-nitride multi-wavelength LED arrays |
| US11404473B2 (en) | 2019-12-23 | 2022-08-02 | Lumileds Llc | III-nitride multi-wavelength LED arrays |
| WO2021226121A1 (en) * | 2020-05-04 | 2021-11-11 | Raxium, Inc. | Light emitting diodes with aluminum-containing layers integrated therein and associated methods |
| US11876150B2 (en) | 2020-05-19 | 2024-01-16 | Google Llc | Combination of strain management layers for light emitting elements |
| US11264535B1 (en) * | 2020-08-12 | 2022-03-01 | Jyh-Chia Chen | Pixel device and display using a monolithic blue/green LED combined with red luminescence materials |
| US11631786B2 (en) | 2020-11-12 | 2023-04-18 | Lumileds Llc | III-nitride multi-wavelength LED arrays with etch stop layer |
Family Cites Families (80)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4839899A (en) | 1988-03-09 | 1989-06-13 | Xerox Corporation | Wavelength tuning of multiple quantum well (MQW) heterostructure lasers |
| JPH04350988A (ja) * | 1991-05-29 | 1992-12-04 | Nec Kansai Ltd | 量子井戸構造発光素子 |
| US5422898A (en) | 1993-10-29 | 1995-06-06 | International Business Machines Corporation | Tapered Fabry-Perot multi-wavelength optical source |
| US5386428A (en) | 1993-11-02 | 1995-01-31 | Xerox Corporation | Stacked active region laser array for multicolor emissions |
| US5737353A (en) | 1993-11-26 | 1998-04-07 | Nec Corporation | Multiquantum-well semiconductor laser |
| JP2682474B2 (ja) * | 1993-11-26 | 1997-11-26 | 日本電気株式会社 | 半導体レーザ装置 |
| JPH08316588A (ja) | 1995-05-23 | 1996-11-29 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 歪量子井戸構造を有する半導体光素子 |
| US5684309A (en) | 1996-07-11 | 1997-11-04 | North Carolina State University | Stacked quantum well aluminum indium gallium nitride light emitting diodes |
| JPH1187773A (ja) * | 1997-09-08 | 1999-03-30 | Toshiba Corp | 発光素子 |
| TW412889B (en) | 1997-09-24 | 2000-11-21 | Nippon Oxygen Co Ltd | Semiconductor laser |
| JP2002540618A (ja) | 1999-03-26 | 2002-11-26 | 松下電器産業株式会社 | 歪補償層を有する半導体構造及び製造方法 |
| US7202506B1 (en) | 1999-11-19 | 2007-04-10 | Cree, Inc. | Multi element, multi color solid state LED/laser |
| NL1015860C2 (nl) * | 2000-08-02 | 2002-02-05 | Wavin Bv | Werkwijzen en inrichtingen voor het vervaardigen van een buis van biaxiaal georiÙnteerd thermo-plastisch kunststofmateriaal met een integrale mof. |
| US6469358B1 (en) | 2000-09-21 | 2002-10-22 | Lockheed Martin Corporation | Three color quantum well focal plane arrays |
| JP2002176198A (ja) * | 2000-12-11 | 2002-06-21 | Mitsubishi Cable Ind Ltd | 多波長発光素子 |
| KR100906760B1 (ko) | 2001-03-28 | 2009-07-09 | 니치아 카가쿠 고교 가부시키가이샤 | 질화물 반도체 소자 |
| JP2004146498A (ja) | 2002-10-23 | 2004-05-20 | Stanley Electric Co Ltd | 半導体発光装置 |
| CA2427559A1 (en) | 2002-05-15 | 2003-11-15 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | White color light emitting device |
| US7058105B2 (en) | 2002-10-17 | 2006-06-06 | Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. | Semiconductor optoelectronic device |
| US6927412B2 (en) | 2002-11-21 | 2005-08-09 | Ricoh Company, Ltd. | Semiconductor light emitter |
| JP4571372B2 (ja) * | 2002-11-27 | 2010-10-27 | ローム株式会社 | 半導体発光素子 |
| US20040161006A1 (en) * | 2003-02-18 | 2004-08-19 | Ying-Lan Chang | Method and apparatus for improving wavelength stability for InGaAsN devices |
| US6919584B2 (en) | 2003-06-19 | 2005-07-19 | Harvatek Corporation | White light source |
| KR100482511B1 (ko) | 2004-02-05 | 2005-04-14 | 에피밸리 주식회사 | Ⅲ-질화물계 반도체 발광소자 |
| US7323721B2 (en) | 2004-09-09 | 2008-01-29 | Blue Photonics Inc. | Monolithic multi-color, multi-quantum well semiconductor LED |
| US8148713B2 (en) | 2008-04-04 | 2012-04-03 | The Regents Of The University Of California | Method for fabrication of semipolar (Al, In, Ga, B)N based light emitting diodes |
| KR100649749B1 (ko) * | 2005-10-25 | 2006-11-27 | 삼성전기주식회사 | 질화물 반도체 발광 소자 |
| KR100665364B1 (ko) * | 2005-12-28 | 2007-01-09 | 삼성전기주식회사 | 질화물 반도체 발광 소자 |
| KR20070080696A (ko) | 2006-02-08 | 2007-08-13 | 삼성전자주식회사 | 질화물계 반도체 레이저 다이오드 |
| KR100774200B1 (ko) | 2006-04-13 | 2007-11-08 | 엘지전자 주식회사 | 유기 ｅｌ 소자 및 그 제조방법 |
| US7593436B2 (en) | 2006-06-16 | 2009-09-22 | Vi Systems Gmbh | Electrooptically Bragg-reflector stopband-tunable optoelectronic device for high-speed data transfer |
| KR20080035865A (ko) * | 2006-10-20 | 2008-04-24 | 삼성전자주식회사 | 반도체 발광 소자 |
| TWI338382B (en) | 2006-11-29 | 2011-03-01 | Univ Nat Taiwan | Method and structure for manufacturing long-wavelength light-emitting diode using prestrain effect |
| KR100862497B1 (ko) | 2006-12-26 | 2008-10-08 | 삼성전기주식회사 | 질화물 반도체 소자 |
| JP2008235606A (ja) | 2007-03-20 | 2008-10-02 | Sony Corp | 半導体発光素子、半導体発光素子の製造方法、バックライト、表示装置、電子機器および発光装置 |
| US7649195B2 (en) * | 2007-06-12 | 2010-01-19 | Seoul Opto Device Co., Ltd. | Light emitting diode having active region of multi quantum well structure |
| US7623560B2 (en) | 2007-09-27 | 2009-11-24 | Ostendo Technologies, Inc. | Quantum photonic imagers and methods of fabrication thereof |
| GB2456756A (en) | 2008-01-16 | 2009-07-29 | Sharp Kk | AlInGaN Light-Emitting devices |
| JP4720834B2 (ja) | 2008-02-25 | 2011-07-13 | 住友電気工業株式会社 | Ｉｉｉ族窒化物半導体レーザ |
| JP2009224370A (ja) * | 2008-03-13 | 2009-10-01 | Rohm Co Ltd | 窒化物半導体デバイス |
| TW200950162A (en) * | 2008-04-04 | 2009-12-01 | Univ California | Method for fabrication of semipolar (Al, In, Ga, B)N based light emitting diodes |
| WO2009124317A2 (en) * | 2008-04-04 | 2009-10-08 | The Regents Of The University Of California | Mocvd growth technique for planar semipolar (al, in, ga, b)n based light emitting diodes |
| 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 |
| WO2010020065A1 (en) | 2008-08-19 | 2010-02-25 | Lattice Power (Jiangxi) Corporation | Method for fabricating ingan-based multi-quantum well layers |
| JP5394717B2 (ja) * | 2008-12-15 | 2014-01-22 | 日本オクラロ株式会社 | 窒化物半導体光素子の製造方法 |
| JP4775455B2 (ja) * | 2009-02-17 | 2011-09-21 | 住友電気工業株式会社 | Ｉｉｉ族窒化物半導体レーザ、及びｉｉｉ族窒化物半導体レーザを作製する方法 |
| US9153790B2 (en) | 2009-05-22 | 2015-10-06 | Idemitsu Kosan Co., Ltd. | Organic electroluminescent device |
| US8296624B2 (en) * | 2009-06-30 | 2012-10-23 | Comcast Cable Communications, Llc | Variable interleave data transmission |
| CN102484142A (zh) * | 2009-08-21 | 2012-05-30 | 加利福尼亚大学董事会 | 通过具有错配位错的部分或完全驰豫氮化铝铟镓层的半极性氮化物量子阱中的各向异性应变控制 |
| US8314429B1 (en) | 2009-09-14 | 2012-11-20 | Soraa, Inc. | Multi color active regions for white light emitting diode |
| US9484197B2 (en) | 2009-10-23 | 2016-11-01 | The Royal Institution For The Advancement Of Learning/Mcgill University | Lateral growth semiconductor method and devices |
| KR100993085B1 (ko) * | 2009-12-07 | 2010-11-08 | 엘지이노텍 주식회사 | 발광 소자, 발광 소자 패키지 및 라이트 유닛 |
| EP2518783B1 (en) | 2009-12-21 | 2016-04-13 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Nitride semiconductor light-emitting element and method for manufacturing same |
| TWI508621B (zh) | 2010-02-03 | 2015-11-11 | Innolux Corp | 影像顯示系統 |
| US20110188528A1 (en) | 2010-02-04 | 2011-08-04 | Ostendo Technologies, Inc. | High Injection Efficiency Polar and Non-Polar III-Nitrides Light Emitters |
| JP4940317B2 (ja) * | 2010-02-25 | 2012-05-30 | 株式会社東芝 | 半導体発光素子及びその製造方法 |
| US8451877B1 (en) | 2010-03-23 | 2013-05-28 | Sandia Corporation | High efficiency III-nitride light-emitting diodes |
| US20110237011A1 (en) | 2010-03-29 | 2011-09-29 | Nanjing University | Method for Forming a GaN-Based Quantum-Well LED with Red Light |
| JP5533744B2 (ja) * | 2010-03-31 | 2014-06-25 | 豊田合成株式会社 | Ｉｉｉ族窒化物半導体発光素子 |
| US20120000866A1 (en) * | 2010-06-30 | 2012-01-05 | Randal Huszczo | Glass Storage and Transport Rack with Pivoting Arms |
| JP5372045B2 (ja) | 2011-02-25 | 2013-12-18 | 株式会社東芝 | 半導体発光素子 |
| JP5737111B2 (ja) * | 2011-03-30 | 2015-06-17 | 豊田合成株式会社 | Ｉｉｉ族窒化物半導体発光素子 |
| US8686397B2 (en) | 2011-06-10 | 2014-04-01 | The Regents Of The University Of California | Low droop light emitting diode structure on gallium nitride semipolar substrates |
| US8927958B2 (en) * | 2011-07-12 | 2015-01-06 | Epistar Corporation | Light-emitting element with multiple light-emitting stacked layers |
| GB201112792D0 (en) * | 2011-07-26 | 2011-09-07 | Smith Michael | A ratchet buckle use for the tightening of straps |
| US9070613B2 (en) | 2011-09-07 | 2015-06-30 | Lg Innotek Co., Ltd. | Light emitting device |
| TWI612687B (zh) | 2011-09-29 | 2018-01-21 | 晶元光電股份有限公司 | 發光元件 |
| KR20130078345A (ko) * | 2011-12-30 | 2013-07-10 | 일진엘이디(주) | 스트레인 완충층을 이용하여 발광효율이 우수한 질화물계 발광소자 |
| JP6136284B2 (ja) | 2012-03-13 | 2017-05-31 | 株式会社リコー | 半導体積層体及び面発光レーザ素子 |
| US9124062B2 (en) * | 2012-03-22 | 2015-09-01 | Palo Alto Research Center Incorporated | Optically pumped surface emitting lasers incorporating high reflectivity/bandwidth limited reflector |
| KR101936305B1 (ko) | 2012-09-24 | 2019-01-08 | 엘지이노텍 주식회사 | 발광소자 |
| JP2014067893A (ja) * | 2012-09-26 | 2014-04-17 | Toyoda Gosei Co Ltd | Ｉｉｉ族窒化物半導体発光素子 |
| US8890114B2 (en) | 2012-10-16 | 2014-11-18 | Epistar Corporation | Light-emitting device |
| US9978904B2 (en) * | 2012-10-16 | 2018-05-22 | Soraa, Inc. | Indium gallium nitride light emitting devices |
| WO2014073583A1 (en) | 2012-11-06 | 2014-05-15 | Canon Kabushiki Kaisha | Photonic device and optical coherence tomography apparatus including the photonic device as light source |
| DE102013108782B4 (de) * | 2012-11-21 | 2024-05-08 | Epistar Corp. | Lichtemittierende Vorrichtung mit mehreren lichtemittierenden Stapelschichten |
| US8941111B2 (en) | 2012-12-21 | 2015-01-27 | Invensas Corporation | Non-crystalline inorganic light emitting diode |
| WO2014138904A1 (en) | 2013-03-14 | 2014-09-18 | The Royal Institution For The Advancement Of Learning/Mcgill University | Methods and devices for solid state nanowire devices |
| US10839734B2 (en) | 2013-12-23 | 2020-11-17 | Universal Display Corporation | OLED color tuning by driving mode variation |
| KR102390624B1 (ko) | 2015-06-05 | 2022-04-26 | 오스텐도 테크놀로지스 인코포레이티드 | 다수의 활성층들로 선택적으로 캐리어를 주입한 발광 구조체 |
-
2016
- 2016-10-06 US US15/287,384 patent/US10396240B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2016-10-07 WO PCT/US2016/056157 patent/WO2017062889A1/en active Application Filing
- 2016-10-07 EP EP16784685.6A patent/EP3360168B1/en active Active
- 2016-10-07 TW TW105132658A patent/TWI775729B/zh active
- 2016-10-07 JP JP2018517812A patent/JP2018531514A/ja active Pending
- 2016-10-07 CN CN201680072137.5A patent/CN108292693B/zh not_active Expired - Fee Related
- 2016-10-07 KR KR1020187013012A patent/KR20180067590A/ko not_active Application Discontinuation
-
2019
- 2019-01-16 HK HK19100686.8A patent/HK1258318A1/zh unknown
-
2022
- 2022-03-09 JP JP2022036024A patent/JP2022071179A/ja active Pending
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| TW201735390A (zh) | 2017-10-01 |
| WO2017062889A1 (en) | 2017-04-13 |
| JP2022071179A (ja) | 2022-05-13 |
| JP2018531514A (ja) | 2018-10-25 |
| EP3360168B1 (en) | 2021-09-29 |
| US20170104128A1 (en) | 2017-04-13 |
| EP3360168A1 (en) | 2018-08-15 |
| CN108292693A (zh) | 2018-07-17 |
| KR20180067590A (ko) | 2018-06-20 |
| TWI775729B (zh) | 2022-09-01 |
| HK1258318A1 (zh) | 2019-11-08 |
| US10396240B2 (en) | 2019-08-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN108292693B (zh) | 具有琥珀色到红色光发射（＞600nm）的III族氮化物半导体光发射设备以及用于制作所述设备的方法 | |
| JP2018531514A6 (ja) | 琥珀色〜赤色の発光（＞６００ｎｍ）を有するＩＩＩ族窒化物半導体発光デバイス及びこれを作製するための方法 | |
| US9035324B2 (en) | Light emitting device | |
| KR100956579B1 (ko) | 반도체 및 반도체의 제작방법 | |
| US20100288999A1 (en) | Group iii nitride semiconductor light-emitting device | |
| WO2009041237A1 (ja) | Ⅲ族窒化物半導体発光素子 | |
| JP6111250B2 (ja) | オプトエレクトロニクス部品 | |
| JP6457784B2 (ja) | 半導体発光素子 | |
| US10186671B2 (en) | Semiconductor light-emitting element | |
| KR20170080598A (ko) | 반도체 발광 소자 | |
| JP2016513878A (ja) | モノリシック発光デバイス | |
| JP6433248B2 (ja) | 半導体発光素子 | |
| JP2023536362A (ja) | Ｌｅｄデバイス及びｌｅｄデバイスの製造方法 | |
| KR101485690B1 (ko) | 반도체 발광 소자 및 그 제조 방법 | |
| CN112802869A (zh) | 单片集成氮化物发光波长可调节的白光led及制备方法 | |
| JP2009105423A (ja) | Ｉｉｉ族窒化物半導体発光素子 | |
| TWI420696B (zh) | 發光元件及其製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| REG | Reference to a national code |
Ref country code: HK Ref legal event code: DE Ref document number: 1258318 Country of ref document: HK |
|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20211022 |