DE06126737T1 - Hochleistungs-Multi-Chip-Leuchtdiode auf AllnGaN-Basis - Google Patents

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Abstract

Verfahren zur Herstellung eines Leuchtdiodenchips, wobei das Verfahren das Ausbilden des Leuchtdiodenchips mit einem Seitenverhältnis umfasst, das eine längliche Geometrie definiert.

Claims (45)

  1. Verfahren zur Herstellung eines Leuchtdiodenchips, wobei das Verfahren das Ausbilden des Leuchtdiodenchips mit einem Seitenverhältnis umfasst, das eine längliche Geometrie definiert.
  2. Verfahren zum Ausbilden eines Leuchtdiodenchips, wobei das Verfahren Folgendes umfasst: Bereitstellen eines Substrats; Ausbilden von wenigstens einem aktiven Bereich auf dem Substrat; und Schneiden des Substrats zum Bilden von wenigstens einem Leuchtdiodenchip mit einem aktiven Bereich mit einem Seitenverhältnis, das größer als etwa 1,5 zu 1 ist.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Breite davon etwa 250 Mikron und die Länge davon etwa 1000 Mikron beträgt.
  4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, wobei die Breite davon etwa 200 Mikron und die Länge davon etwa 400 Mikron beträgt.
  5. Verfahren nach Anspruch 1, 2, 3 or 4 wobei der aktive Bereich so konfiguriert ist, dass er zwischen etwa 3,0 Volt und etwa 3,5 Volt und zwischen etwa 10 A/cm2 und 90 A/cm2 arbeitet.
  6. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, das ferner die folgenden Schritte umfasst: Ausbilden einer oberen LED-Schicht und einer unteren LED-Schicht, die zum Definieren des aktiven Bereichs zusammenwirken; Ausbilden eines oberen Kontaktfingers auf der oberen LED-Schicht; Ausbilden eines unteren Kontaktfingers auf der unteren LED-Schicht; und Ausbilden eines Reflektors zwischen dem aktiven Bereich und dem unteren Kontaktfinger, wobei der Reflektor so konfiguriert ist, dass er vom aktiven Bereich zum unteren Kontaktfinger hin gerichtetes Licht vom unteren Kontaktfinger weg reflektiert, um eine Helligkeit des Leuchtdiodenchips zu erhöhen.
  7. Verfahren nach Anspruch 6, das ferner Folgendes umfasst: Ausbilden des Reflektors auf dem aktiven Bereich.
  8. Verfahren nach Anspruch 6, das ferner Folgendes umfasst: Ausbilden eines transparenten Isolators auf dem aktiven Bereich zwischen dem activen Bereich und dem unteren Kontaktfinger; und Ausbilden eines Reflektors auf dem transparenten Isolator.
  9. Verfahren nach Anspruch 7, wobei der Reflektor aus einem Dielektrikum gebildet ist.
  10. Verfahren nach Anspruch 8, wobei der Reflektor aus einem Metall gebildet ist.
  11. Leuchtdiodenchip mit einem Seitenverhältnis, das eine längliche Geometrie definiert.
  12. Leuchtdiodenchip, der Folgendes umfasst: ein Substrat; einen auf dem Substrat ausgebildeten aktiven Bereich; und wobei ein Seitenverhältnis des aktiven Bereichs größer als etwa 1,5 zu 1 ist.
  13. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, oder Bauelement nach Anspruch 11 oder 12, wobei das Seitenverhältnis des aktiven Bereichs größer als etwa 2 zu 1 ist.
  14. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, oder Bauelement nach Anspruch 11 oder 12, wobei das Seitenverhältnis des aktiven Bereichs zwischen etwa 1,5 zu 1 und etwa 10 zu 1 liegt.
  15. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, oder Bauelement nach Anspruch 11 oder 12, wobei das Seitenverhältnis des aktiven Bereichs etwa 4 zu 1 ist.
  16. Bauelement nach Anspruch 11 oder 12, wobei die Breite davon etwa 250 Mikron und die Länge davon etwa 1000 Mikron beträgt.
  17. Bauelement nach Anspruch 11 oder 12, wobei der aktive Bereich so konfiguriert ist, dass er zwischen etwa 3,0 Volt und etwa 3,5 Volt und zwischen etwa 60 Milliamperes und etwa 90 Milliamperes arbeitet.
  18. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, oder Bauelement nach Anspruch 11 oder 12, wobei ein Leuchtdiodenbauelement auf dem Substrat ausgebildet ist.
  19. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, oder Bauelement nach Anspruch 11 oder 12, wobei der aktive Bereich eine Oberfläche des Substrats im Wesentlichen bedeckt.
  20. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, oder Bauelement nach Anspruch 11 oder 12, wobei das Substat ein Material umfasst, das ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus: Saphir; Spinell; ZnO; SiC; MgO; GaN; AIN; und AlGaN.
  21. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, oder Bauelement nach Anspruch 11 oder 12, wobei der aktive Bereich AlInGaN umfasst.
  22. Bauelement nach Anspruch 11 oder 12, das ferner Folgendes umfasst: eine obere LED-Schicht und eine untere LED-Schicht, die zum Definieren des aktiven Bereichs zusammenwirken; einen oberen Kontaktfinger, der auf der oberen LED-Schicht ausgebildet ist; einen unteren Kontaktfinger, der auf der unteren LED-Schicht ausgebildet ist; und einen Reflektor, der zwischen dem aktiven Bereich und dem unteren Kontaktfinger angeordnet ist, wobei der Reflektor so konfiguriert ist, dass er vom aktiven Bereich zum unteren Kontaktfinger hin gerichtetes Licht vom unteren. Kontaktfinger weg reflektiert, um eine Helligkeit des Leuchtdiodenchips zu erhöhen.
  23. Bauelement nach Anspruch 22, wobei der Reflektor auf dem aktiven Bereich zwischen dem aktiven Bereich und dem unteren Kontaktfinger ausgebildet ist.
  24. Bauelement nach Anspruch 22, das ferner Folgendes umfasst: einen transparenten Isolator, der auf dem aktiven Bereich zwischen dem aktiven Bereich und dem unteren Kontaktfinger ausgebildet ist; wobei der Reflektor auf dem transparenten Isolator ausgebildet ist.
  25. Bauelement nach Anspruch 23, wobei der Reflektor aus einem Dielektrikum gebildet ist.
  26. Bauelement nach Anspruch 24, wobei der Reflektor aus einem Metall gebildet ist.
  27. Leuchtdiodenchip, der Folgendes umfasst: ein Substrat; einen auf dem Substrat ausgebildeten aktiven Bereich; eine obere LED-Schicht und eine untere LED-Schicht, die zum Definieren des aktiven Bereichs zusammenwirken; einen oberen Kontaktfinger, der auf der oberen LED-Schicht ausgebildet ist; einen unteren Kontaktfinger, der auf der unteren LED-Schicht ausgebildet ist; und einen Reflektor, der zwischen dem aktiven Bereich und dem unteren Kontaktfinger angeordnet ist, wobei der Reflektor so konfiguriert ist, dass er vom aktiven Bereich zum unteren Kontaktfinger hin gerichtetes Licht vom unteren Kontaktfinger weg reflektiert, um eine Helligkeit des Leuchtdiodenchips zu erhöhen.
  28. Leuchtdiodenlampe, die Folgendes umfasst: ein Gehäuse; und wenigstens einen in dem Gehäuse angeordneten Leuchtdiodenchip, wobei die Leuchtdiode(n) nach einem der Ansprüche 11 bis 27 ist/sind.
  29. Leuchtdiodenlampe nach Anspruch 28, wobei das Gehäuse vier reflektierende Seiten und einen reflektierenden Boden aufweist.
  30. Leuchtdiodenlampe nach Anspruch 28 oder 29, wobei das Gehäuse ein Rechteck oder ein Quadrat definiert.
  31. Leuchtdiodenlampe nach Anspruch 28, 29 oder 30, wobei der/die Leuchtdiodenchip(s) mehrere Leuchtdiodenchips umfasst/umfassen.
  32. Leuchtdiodenlampe nach Anspruch 31, wobei die mehreren Leuchtdiodenchips elektrisch in Reihe geschaltet sind.
  33. Leuchtdiodenlampe nach Anspruch 31, wobei die mehreren Leuchtdiodenchips elektrisch parallel geschaltet sind.
  34. Leuchtdiodenlampe nach Anspruch 31, wobei die mehreren Leuchtdiodenchips elektrisch in einer Reihen- und Parallelkombination geschaltet sind.
  35. Leuchtdiodenlampe nach einem der Ansprüche 28 bis 34, wobei der/die Leuchtdiodenchip(s) vier Leuchtdiodenchips umfasst/umfassen.
  36. Leuchtdiodenlampe nach Anspruch 35, wobei die vier Leuchtdiodenchips allgemein zum Definieren einer linearen Reihe davon konfiguriert sind.
  37. Leuchtdiodenlampe nach Anspruch 31, wobei die mehreren Leuchtdiodenchips elektrisch miteinander in Verbindung sind, um ein Netzwerk zu definieren, so dass Spannung in dem Netzwerk zur Maximierung neigt, ohne dass ein Strom durch einen Leuchtdiodenchip fließt, der größer als ein vorbestimmter Wert ist.
  38. Leuchtdiodenlampe nach Anspruch 28, wobei das Gehäuse ein ausgespartes Gehäuse mit wenigstens einer mit einer reflektierenden Beschichtung darin vorgesehenen Aussparung umfasst, wobei wenigstens eine Leuchtdiode(n) in der oder jeder Aussparung angeordnet ist/sind.
  39. Leuchtdiodenlampe nach Anspruch 38, wobei das Gehäuse ein ausgespartes Gehäuse mit vier Aussparungen umfasst, wobei jede Aussparung mit einer reflektierenden Beschichtung darin versehen ist, wobei in jeder Aussparung eine Leuchtdiode angeordnet ist.
  40. Leuchtdiodenlampe nach Anspruch 39, wobei die oder jede Aussparung länglich ist.
  41. Beleuchtungsgerät, das Folgendes umfasst: eine Stromquelle; eine Leuchtdiodenlampe in elektrischer Verbindung mit der Stromquelle, wobei die Leuchtdiodenlampe nach einem der Ansprüche 28 bis 40 ist: ein Gehäuse; und wenigstens einen in dem Gehäuse angeordneten Leuchtdiodenchip, wobei die Leuchtdiode(n) nach einem der Ansprüche 12 bis 27 ist/sind.
  42. Beleuchtungsgerät nach Anspruch 41, wobei die Stromquelle wenigstens eine Batterie umfasst.
  43. Beleuchtungsgerät nach Anspruch 41, wobei die Stromquelle einen Stecker aufweist, der für den Anschluss an einer Wandsteckdose konfiguriert ist.
  44. Beleuchtungsgerät nach Anspruch 41, wobei die Stromquelle eine Wechselstromquelle umfasst und ferner eine Gleichstromquelle umfasst, die so geschaltet ist, dass sie Wechselstrom von der Wechselstromquelle in Gleichstrom umwandelt, der zum Betreiben der Leuchtdioden geeignet ist.
  45. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, oder Bauelement nach einem der Ansprüche 11 oder 12, oder Leuchtdiodenlampe nach einem der Ansprüche 27 bis 40, oder Beluchtungsgerät nach einem der Ansprüche 41 bis 44, wobei das Substrat ein transparentes Substrat umfasst.
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