DE10118447A1 - Leuchtdiode und Verfahren zum Herstellen derselben - Google Patents

Leuchtdiode und Verfahren zum Herstellen derselben

Info

Publication number
DE10118447A1
DE10118447A1 DE10118447A DE10118447A DE10118447A1 DE 10118447 A1 DE10118447 A1 DE 10118447A1 DE 10118447 A DE10118447 A DE 10118447A DE 10118447 A DE10118447 A DE 10118447A DE 10118447 A1 DE10118447 A1 DE 10118447A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
light
emitting diode
epitaxial structure
transparent substrate
substrate
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.)
Granted
Application number
DE10118447A
Other languages
English (en)
Other versions
DE10118447C2 (de
Inventor
Chih-Sung Chang
Tzer-Perng Chen
Kuang-Neng Yang
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Epistar Corp
Original Assignee
United Epitaxy Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by United Epitaxy Co Ltd filed Critical United Epitaxy Co Ltd
Publication of DE10118447A1 publication Critical patent/DE10118447A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE10118447C2 publication Critical patent/DE10118447C2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier 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
    • H01L33/0093—Wafer bonding; Removal of the growth substrate

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Leuchtdiode (LED) und ein Verfahren zum Herstellen derselben. DOLLAR A Bei der vorliegenden Erfindung wird eine Schicht aus einem transparenten Haftmaterial zum Verbinden eines transparenten Substrates und einer Leuchtdioden-Epitaxialstruktur mit einem Licht-absorbierenden Substrat verwendet. Das Licht-absorbierende Substrat wird dann von der Leuchtdiode, die auf das transparente Substrat aufgebracht ist, entfernt. Durch die Verwendung des transparenten Substrates wird die Lichtleistung der Leuchtdiode signifikant gesteigert.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Leuchtdiode und ein Verfahren zum Herstellen einer Leuchtdiode (LED) und insbesondere den Aufbau und das Verfahren zum Her­ stellen eines AlGaInP-LED-Chip.
Eine herkömmliche AlGaInP-LED, wie sie in Fig. 4 gezeigt ist, besitzt eine Doppel- Heterostruktur (DH), die aus einer unteren auf einem n-Typ-GaAs-Substrat 3 ausge­ bildeten (AlXGa1-X)0,5In0,5P-Mantelschicht 4 mit einem Al-Anteil von etwa 70% bis 100%, einer aktiven (AlXGa1-X)0,5In0,5P-Schicht 5, einer oberen p-Typ (AlXGa1-X)0,5In0,5P- Mantelschicht 6 mit einem Al-Anteil von etwa 70% bis 100% und einer p- Typ stromführenden Schicht 7 aus GaAsP, InGaP, AlGaP, GaP oder AlGaAs mit ei­ ner hochenergetischen Bandlücke. Die ausgestrahlte Wellenlänge der herkömmli­ chen LED kann durch Einstellen der Zusammensetzung der aktiven Schicht verän­ dert werden, wobei die Wellenlänge von 650 nm (rot) bis 555 nm (reines grün) ver­ ändert werden kann. Ein Nachteil der herkömmlichen LED ist, dass wenn das von der aktiven Schicht erzeugte Licht nach unten durch das GaAs-Substrat abgestrahlt wird, das Licht durch das GaAs-Substrat absorbiert wird, da das GaAs-Substrat eine klei­ nere Bandlücke aufweist. Demgemäss ist die Lichtausgangsleistung dieser LED er­ heblich vermindert.
Es sind einige herkömmliche LED-Technologien veröffentlicht worden, um die Ab­ sorption von Licht im Substrat zu vermeiden. Diese herkömmlichen Technologien besitzen jedoch einige Nachteile und Beschränkungen. Z. B. hat Sugawara et al. ein Verfahren veröffentlicht, das in Appl. Phys Lett. Vol. 61, Seiten 1775-1777 (1992), veröffentlicht worden ist, und das einen verteilten Bragg-Reflektor (DBR) auf dem GaAs-Substrat vorsieht, und das nach unten auf das GaAs-Substrat emittierte Licht zu reflektieren und die Lichtabsorption durch das GaAs-Substrat zu vermindern. Je­ doch reflektiert die DBR-Schicht nur Licht das nahe der Normalen auf das GaAs- Substrat einfällt, so dass der Wirkungsgrad nicht sehr groß ist.
Kish et al. veröffentlichten eine (AlXGa1-X)0,5,In0,5P/GaP-Leuchtdiode mit einem Wa­ fer-gebundenen transparenten Substrat (TS) [Appl. Phys. Lett. Vol. 64, Nr. 21, Seite 2839 (1994); Very high-efficiency semiconductor wafer-bonded transparent-substrate (AlXGa1-X)0,5,In0,5P/GaP]. Diese TS-AlGaInP-Leuchtdiode wurde durch Aufwachsen einer sehr dicken (ungefähr 50 µm) p-Typ-GaP-Fensterschicht unter Verwendung Hydrid-Dampfphasenepitaxie (HVPE) hergestellt. Vor dem Bonden wurde das n-Typ GaAs-Substrat selektiv mit chemomechanischen Polier- und Ätztechniken entfernt. Die freigelegten n-Typ-(AlXGa1-X)0,5,In0,5P-Mantelschichten werden danach mit einem 8-10 mil dicken n-Typ-GaP-Substrat Wafer-gebunden. Diese TS-AlGaInP- Leuchtdiode weist eine zweifach verbesserte Lichtausgangsleistung im Vergleich zu einer AlGaInP-Leuchtdiode mit einem absorbierenden Substrat (AS) auf. Jedoch ist das Herstellungsverfahren der TS-AlGaInP-Leuchtdiode äußerst kompliziert. Daher ist es äußerst schwierig diese TS-AlGaInP-Leuchtdioden mit einem hohen Durchsatz und geringen Kosten herzustellen.
Horng et al. berichteten über ein Spiegel-Substrat (MS) einer AlGaInP/metal SiO2/Si- Leuchtdiode, die mit der sogenannten Wafer-Fused-Technologie hergestellt wird [Appl. Phys Lett. Vol. 75, Nr. 20, Seite 3054 (1999); AlGaInP-light-emitting diodes with mirror substrates fabricated by wafer bonding]. Sie verwendeten AuBe/Au als Haftmittel zum Binden des Si-Substrates und der LED-epi-Schichten. Jedoch ist die Leuchtintensität dieser MS-AlGaInP-Leuchtdioden bei einem Injektionsstrom von 20 mA 90 mcd und ist daher noch 40% geringer als die Lichtintensität von einer TS- AlGaInP-Leuchtdiode.
Wie es oben beschrieben ist, weisen herkömmliche Leuchtdioden viele Nachteile auf. Daher liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Leuchtdiode und ein Verfahren zum Herstellen derselben zu schaffen, die die Nachteile der herkömm­ lichen Leuchtdioden beseitigen.
Die vorliegende Erfindung sieht eine Leuchtdiode vor. Die Leuchtdiode umfasst eine LED-Epitaxial-Struktur mit einer mehrlagigen AlGaInP-Epitaxial-Struktur, die auf ei­ nem lichtabsorbierenden Material ausgebildet ist, ein transparentes Substrat und eine Schicht aus einem transparenten Haftmaterial zum Verbinden des transparenten Materials mit der mehrlagigen AlGaInP-Epitaxial-Struktur. Die aktive Schicht der Leuchtdiode kann aus einer einfachen Heterostruktur (SH), einer Doppel- Heterostruktur (DH), mehreren Potentialtöpfen (MQWs: Multi Quantum Wells) oder einer Potentialtopfheterostruktur (QWHs) ausgebildet sein. Es ist jeweils eine erste und zweite einen ohmschen Kontakt bildende Metallschicht mit einer ersten und zweiten leitenden Epitaxialschicht verbunden. Sowohl die erste und die zweite der einen ohmschen Kontakt bildende Metallschicht sind auf der gleichen Seite angeord­ net.
Die vorliegende Erfindung sieht ein Verfahren zum Herstellen einer Leuchtdiode vor, das folgende Schritte umfasst:
Vorsehen einer LED-Epitaxial-Struktur mit einer mehrlagigen AlGaInP-Epitaxial- Struktur, die auf einem Licht-absorbierenden Substrat ausgebildet wird;
Vorsehen eines transparenten Substrates und Verwenden einer Schicht aus transpa­ renten Haftmaterial, wie z. B. SOG (spin on glass) oder Silikon, zum Binden des transparenten Substrates und der mehrlagigen AlGaInP-Epitaxial-Struktur. Mit dem SOG-Verfahren können dünne, glatte Schichten, wie z. B. Oxidschichten aufgetragen werden. Das Licht-absorbierende Substrat wird dann zum Freilegen der ersten lei­ tenden Ätzstopschicht entfernt, so dass z. B. eine erste ohmsche Metallkontaktschicht ausgebildet wird. Der Ätzschritt legt auch die zweite leitende Epitaxialschicht zum Ausbilden einer zweiten ohmschen Kontaktschicht frei. Darüber hinaus sind sowohl die erste und zweite ohmsche Kontaktschicht auf der gleichen Seite angeordnet.
Ein Vorteil der vorliegenden Erfindung liegt im Vorsehen einer einfachen LED- Struktur, wobei der Haftvorgang der LED-Struktur bei einer geringen Temperatur aus­ geführt werden kann, wodurch Probleme durch das Verdampfen von Gruppe-V-Ele­ menten vermieden werden. Ferner kann durch die Verwendung des transparenten Substrates die Lichtabstrahlleistung der Leuchtdiode signifikant verbessert werden. Ein Vorteil der vorliegenden Erfindung liegt im vereinfachten Verfahren, wobei ko­ stengünstiges Glas als Material für das transparente Substrat verwendet werden kann. Demgemäss wird ein hoher Durchsatz bei geringen Kosten erreicht.
Die Erfindung wird nachfolgend beispielhaft anhand der Zeichnungen beschrieben. In den Zeichnungen zeigen:
Fig. 1 bis 3 schematisch Schnittansichten der Struktur einer Leuchtdiode während des Herstellungsprozesses gemäß einem bevorzugten Ausführungsbei­ spiels der vorliegenden Erfindung,
Fig. 4 schematisch eine Schnittansicht des Aufbaus einer herkömmlichen Leuchtdiode, und
Fig. 5 bis 6 schematische Schnittansichten des Aufbaus einer Leuchtdiode gemäß der vorliegenden Erfindung.
Die vorliegende Erfindung beschreibt eine LED-Struktur und ein Verfahren zum Her­ stellen derselben wird nachfolgend im Detail dargelegt.
Gemäß Fig. 1 ist die Epitaxialstruktur der Leuchtdiode der vorliegenden Erfindung aus einem n-Typ-GaAs-Substrat 26, einer Ätzstopschicht 24, einer unteren n-Typ- (AlXGa1-X)0,5In0,5P-Mantelschicht 22 und einer aktiven (AlXGa1-X)0,5In0,5P-Schicht 20, einer oberen p-Typ-(AlXGa1-X)0,5In0,5P-Mantelschicht 18 und einer ohmschen Kontakt- Epitaxialschicht 16 des p-Typs ausgebildet.
Bei der oben beschriebenen Ausführungsform kann das Material der ohmschen Kontakt-Epitaxialschicht des p-Typs AlGaAs, AlGaInP oder GaAsP sein, sofern die Bandlücke des Materials größer als die der aktiven Schicht ist und kein von der akti­ ven Schicht emittiertes Licht darin absorbiert wird.
Ferner weist die aktive Schicht einen Al-Anteil von etwa 0≦x≦0,45, die untere Mantel­ schicht einen Al-Anteil von etwa 0,5≦x≦1, die obere Mantelschicht einen Al-Anteil von etwa 0,5≦x≦1 auf. Falls x = 0 ist, dann ist die Zusammensetzung der aktiven Schicht Ga0,5In0,5P und die Wellenlänge λd der Leuchtdiode beträgt 635 nm.
Das oben beschriebene Verhältnis der Zusammensetzungen, wie z. B. (AlXGa1-X)0,5In0,5P ist ein bevorzugtes Beispiel, wobei die Erfindung auch auf jedes andere Verhältnis von III-V-Halbleiter angewandt werden kann. Ferner kann die Struktur der aktiven AlGaInP-Schicht 20 der Erfindung eine SH-Struktur, eine DH- Struktur eine mehrfach Potentialtopfstruktur (MQWs) oder eine Potentialtopfhete­ rostruktur (QWHs) sein. Die DH-Struktur umfasst die untere n-Typ (AlXGa1-X)0,5In0,5P- Mantelschicht 22, eine aktive (AlXGa1-X)0,5In0,5P-Schicht 20 und eine obere p-Typ (AlXGa1-X)0,5In0,5P-Mantelschicht 18, wie es in Fig. 1 gezeigt ist, wobei die bevorzugte Dicke der unteren Mantelschicht 22, der aktiven Schicht 20 und der oberen Mantel­ schicht 18 jeweils etwa 0,5 bis 3,0 µm, 0,5 bis 2,0 µm und 0,5 bis 3,0 µm betragen.
Das bevorzugte Material der Ätzstopschicht 24 der vorliegenden Erfindung kann ir­ gendein III-V-Halbleiter sein, der zum GaAs-Substrat 26 gitterangepasst oder git­ terunangepasst ist. Das Material der Ätzstopschicht 24 der Erfindung weist auch eine viel kleinere Ätzrate als die des GaAs-Substrates 26 auf. Z. B. sind InGaP oder Al- GaAs als Ätzstopschicht 24 sehr gut geeignet. Zusätzlich weist die untere n-Typ-Al- GaInP-Mantelschicht eine viel kleinere Ätzrate als das GaAs-Substrat auf. Daher ist ein optionale Epitaxialschicht mit einer anderen Zusammensetzung, die als Ätz­ stopschicht verwendet wird, nicht notwendig, wenn die untere Mantelschicht ausrei­ chend dick ist.
Der in Fig. 2 gezeigte Aufbau umfasst eine transparente Haftschicht 14, wie z. B. SOG (spin on glass) und ein transparentes Substrat 10 (TS). Das Material der Haft­ schicht 14 ist nicht auf SOG beschränkt. Jedes Haftmaterial mit ähnlichen Eigen­ schaften, wie z. B. Polyimid oder Silikon, kann im Rahmen der vorliegenden Erfindung auch verwendet werden. Das transparente Substrat kann aus Glas, Saphir-Wafer, SiC-Wafer, GaP-Wafer, GaAsP-Wafer, ZnSe-Wafer, ZnS-Wafer oder ZnSSe-Wafer ausgebildet sein. Diese Materialien können als transparentes Substrat ausgewählt werden, sofern nur ein geringer Anteil des Lichtes absorbiert wird. Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung ist, dass das transparente Substrat kein Einkristall-Wafer sein muss. Das transparente Substrat wird zum Tragen der LED-Epitaxialschicht verwendet, damit diese Epitaxialschicht nicht bricht, wobei kein Strom durch das transparente Substrat fließt. Somit kann sowohl polykristallines als auch amorphes Material als Substrat verwendet werden. Demgemäss werden die Herstellungskosten signifikant vermindert.
Danach wird die Epitaxialschichtstruktur gemäß Fig. 1 mit dem transparenten Sub­ strat gemäß Fig. 2 verbunden bzw. gebondet. Der Haftvorgang kann bei einer Tem­ peratur von z. B. 400°C ausgeführt werden. Hierbei sind Druck und Wärme gemäß der vorliegenden Erfindung einzustellen. Auf der Oberfläche der LED- Epitaxialstruktur und der Oberfläche des transparenten Substrates kann eine Siliziu­ moxid-Schicht beispielsweise durch Ablagerung, Verdampfung oder Sputtern ausge­ bildet sein, um die Hafteigenschaften zwischen der LED-Epitaxialstruktur und dem transparenten Substrat zu verbessern. Danach wird eine SOG-Schicht aufgetragen und dann wird eine Temperatur von z. B. 400°C und ein Druck für eine vorbestimmte Zeitdauer angelegt, um die Haftverbindung zwischen der LED-Epitaxialstruktur und dem transparentem Substrat abzuschließen. Zur Erzielung einer sehr guten Haftung können die LED-Epitaxialstruktur und das durch die SOG-Schicht damit verbundene transparente Substrat bei einer niedrigen Temperatur von z. B. 50°C bis 300°C ge­ halten werden, um organische Lösungsmittel der SOG-Schicht zu entfernen, wobei dann die Temperatur zu dem Bereich zwischen 300°C und 700°C erhöht wird, so dass die Haftfestigkeit zwischen der LED-Epitaxialstruktur, dem transparenten Sub­ strat und der SOG-Schicht hervorragend ist. Danach wird das opake n-Typ-GaAs- Substrat durch Ätzen mit z. B. 5H3PO4 : 3H2O2 : 3H2O oder 1 NH4OH : 35H2O2 entfernt. Jedoch absorbiert die Ätzstopschicht lnGaP oder AlGaAs von der aktiven Schicht emitiertes Licht. Daher ist es notwendig, die Ätzstopschicht zu entfernen, wobei nur ein Bereich der Ätzstopschicht verbleibt, der mit der ohmschen n-Typ-Kontaktmetall­ schicht in Kontakt steht. Es wird dann ein Trockenätzverfahren, wie z. B. RIE, zum Entfernen der Bereiche der unteren n-Typ-AlGaInP-Mantelschicht, der aktiven Al- GaInP-Schicht und der oberen p-Typ-AlGaInP-Mantelschicht angewandt, um die ohmsche p-Typ-Kontakt-Epitaxialschicht freizulegen. Eine ohmsche p-Typ-Kontakt­ metallschicht 28 wird dann auf der ohmschen p-Typ-Kontakt-Epitaxialschicht 16 aus­ gebildet. Eine ohmsche n-Typ-Kontaktmetallschicht 30 wird dann auf der unteren n- Typ-AlGaInP-Mantelschicht 22 ausgebildet, um eine LED-Struktur mit ohmschen p- Typ- und n-Typ-Kontaktmetallschichten auf jeweils der gleichen Seite auszubilden, wie es in Fig. 3 gezeigt ist.
Die Lichtausgangsleistung der AlGaInP-Leuchtdiode der vorliegenden Erfindung be­ trägt mehr als 4 mW bei einer Wellenlänge von 635 nm und einem Injektionsstrom von 20 mA und ist um das zweifache größer als die Lichtausgangsleistung herkömm­ licher AlGaInP-Leuchtdioden mit einem absorbierenden Substrat.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf AlGaInP-Leuchtdioden mit einer intensiven Helligkeit beschränkt, sondern sie ist auch für andere Leuchtdioden, wie z. B. rote oder infrarote AlGaAs-Leuchtdioden geeignet. Die in Fig. 5 gezeigte Epitaxialstruktur ist eine Schnittansicht eines zweiten Ausführungsbeispieles der vorliegenden Erfin­ dung. Die rote AlGaAs-Leuchtdiode (650 nm) umfasst eine gestapelte Struktur eines n-Typ-GaAs-Substrates 51, einer unteren n-Typ-AlGaAs-Mantelschicht 52 mit einem Al-Anteil von etwa 70% bis 80% und eine Dicke von 0,5 µm bis 2 µm, aktiven Al- GaAs-Schicht 53 mit einem Aluminium-Anteil von etwa 35% und einer Dicke von et­ wa 0,5 µm bis 2 µm und einer oberen p-Typ-AlGaAs-Mantelschicht 54 mit einem Al- Anteil von etwa 70% bis 80% und einer Dicke von 0,5 µm bis 2 µm. Die "rote" Al- GaAs-Leuchtdiodenstruktur wird dann mit einem transparenten Substrat 56, wie z. B. Saphir mittels Silikon 55 verbunden. Die Epitaxialstruktur wird dann mit einem Ätz­ mittel, wie z. B. NH4OH : H2O2 = 1,7 : 1 zum Entfernen des opaken n-Typ-GaAs- Substrates geätzt. Danach wird ein Nassätzen oder Trockenätzen zum Entfernen von Bereichen der unteren n-Typ-AlGaAs-Mantelschicht und der aktiven AlGaAs Schicht und zum weiteren Freisetzen der oberen p-Typ-AlGaAs-Mantelschicht verwendet. Eine ohmsche p-Typ-Kontaktmetallschicht 57 wird dann auf der oberen p-Typ-Al- GaAs-Mantelschicht 54 ausgebildet. Eine ohmsche n-Typ-Kontaktmetallschicht 58 wird dann auf der unteren n-Typ-AlGaAs-Mantelschicht 52 zum Erzeugen einer LED- Struktur mit ohmschen p-Typ- und n-Typ-Kontaktmetallschichten ausgebildet, die an der selben Seite vorgesehen sind.
Die Lichtausgangsleistung der AlGaAs-Leuchtdiode der vorliegende Erfindung ist um das zweifache größer als die Lichtausgangsleistung einer herkömmlichen AlGaAs- Leuchtdiode mit einem absorbierenden Substrat. Die AlGaAs-Leuchtdiode gemäß diesem Ausführungsbeispiel weist eine Wellenlänge von 650 nm auf. Die Erfindung ist jedoch nicht auf diese Wellenlänge beschränkt.
Die Leuchtdiode weist ein transparentes Substrat auf und sowohl die ohmsche p-Typ- als auch n-TyP-Metallschicht sind auf der gleichen Seite des transparenten Substra­ tes ausgebildet, weshalb ein Flip-Chip-Gehäuse verwendet werden kann und das herkömmliche Drahtbonden nicht mehr notwendig ist. Daher weist die mit dem Ver­ fahren gemäß der vorliegenden Erfindung ausgebildete Leuchtdiode eine höhere Zu­ verlässigkeit auf. Ferner wird kein Licht im transparenten Substrat absorbiert. Daher ist die Helligkeit der Leuchtdiode verbessert. Ferner kann das Substrat aus Saphir, Glas oder SiC mit einer hohen Härte ausgebildet sein, wodurch die Dicke des Sub­ strates auf bis zu 100 µm ohne zu brechen verringert werden kann, so dass eine LED-Struktur mit einer geringen Dicke und einer kleinen Größe hergestellt wird.
Die Erfindung ist nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. Im Rahmen der Erfindung können auch unterschiedlichste Abwandlungen und Ände­ rungen vorgenommen werden.

Claims (34)

1. Leuchtdiode, umfassend:
eine Leuchtdiodenepitaxial-Struktur mit einer auf einem Licht-absorbierenden Substrat (26, 51) ausgebildeten mehrschichtigen AlGaInP-Epitaxialstruktur,
ein transparentes Substrat (10, 56) und
ein transparentes Haftmittel (14, 55) zum Verbinden des transparenten Sub­ strates (10, 56) und der mehrschichtigen AlGaInP-Epitaxialstruktur.
2. Leuchtdiode nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Licht-absorbierende Substrat (26, 51) aus GaAs ausgebildet ist.
3. Leuchtdiode nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Leuchtdioden-Epitaxialstruktur eine AlGaInP-Homostruktur aufweist.
4. Leuchtdiode nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Leuchtdioden-Epitaxialstruktur eine AlGaInP-Heterostruktur aufweist.
5. Leuchtdiode nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Leuchtdiodenepitaxial-Struktur eine AlGaInP-Doppel-Heterostruktur auf­ weist.
6. Leuchtdiode nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Leuchtdioden-Epitaxialstruktur einen AlGaInP-Potentialtopf aufweist.
7. Leuchtdiode nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das transparente Haftmaterial SOG ist.
8. Leuchtdiode nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das transparente Haftmaterial Polyimid ist.
9. Leuchtdiode nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das transparente Haftmaterial Silikon ist.
10. Leuchtdiode nach einem der Ansprüche 1 bis 9, hergestellt durch Entfernen des Licht-absorbierenden Substrates (26, 51) nach dem Verbinden des transparenten Substrates (10, 56) mit der Leuchtdioden-Epitaxialstruktur.
11. Leuchtdiode nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das transparente Substrat aus Saphir ausgebildet ist.
12. Leuchtdiode nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das transparente Substrat aus Glas ausgebildet ist.
13. Leuchtdiode nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das transparente Substrat aus GaP oder GaAsP ausgebildet ist.
14. Leuchtdiode nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das transparente Substrat aus ZnSe, ZnS oder ZnSSe ausgebildet ist.
15. Leuchtdiode nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, das das transparente Substrat aus SiC ausgebildet ist.
16. Leuchtdiode nach einem der Ansprüche 1 bis 15, gekennzeichnet durch eine auf der Oberfläche der Leuchtdioden-Epitaxialstruktur und des transparenten Substrates ausgebildeten Siliziumoxidschicht.
17. Leuchtdiode nach einem der Ansprüche 1 bis 16, wobei das transparente Sub­ strat (10, 51) und die mehrschichtige AlGaInP-Epitaxialstruktur durch folgende Schritte miteinander verbunden sind:
  • - Durchführen eines Heiz- und Druckschrittes bei einer Temperatur zwischen 50°C und 300°C (1. Schritt), und
  • - Durchführen eines Heiz- und Druckschrittes bei einer Temperatur zwischen 300°C und 700°C (2. Schritt).
18. Verfahren zum Herstellen einer Leuchtdiode, umfassend:
Vorsehen einer Leuchtdioden-Epitaxialstruktur mit einer auf Licht­ absorbierenden Substrat (26, 51) ausgebildeten mehrschichtigen AlGaAs- Epitaxialstruktur,
Vorsehen eines transparenten Substrates (10, 51), und
Verwenden eines transparenten Haftmaterials (14, 55) zum Verbinden des transparenten Substrates (10, 56) und der mehrschichtigen AlGaAs- Epitaxialstruktur.
19. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass das Licht-absorbierende Substrat (26, 51) aus GaAs ausgebildet wird.
20. Verfahren nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Leuchtdioden-Epitaxialstruktur aus einer AlGaAs-Homostruktur ausgebildet wird.
21. Verfahren nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Leuchtdioden-Epitaxialstruktur aus einer AlGaAs-Heterostruktur ausgebildet wird.
22. Verfahren nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Leuchtdioden-Epitaxialstruktur aus einer AlGaAs-Doppel-Heterostruktur ausgebildet wird.
23. Verfahren nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Leuchtdioden-Epitaxialstruktur aus einem AlGaAs-Potentialtopf ausgebildet wird.
24. Verfahren nach einem der Ansprüche 18 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass als transparentes Haftmaterial SOG verwendet wird.
25. Verfahren nach einem der Ansprüche 18 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass als transparentes Haftmaterial Polyimid verwendet wird.
26. Verfahren nach einem der Ansprüche 18 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass als transparentes Haftmaterial Silikon verwendet wird.
27. Verfahren nach einem der Ansprüche 18 bis 25, gekennzeichnet durch den Schritt des Entfernens des Licht-absorbierenden Substrates (26, 51) nach dem Verbinden des transparenten Substrates (10, 56) mit der Leuchtdioden- Epitaxialstruktur.
28. Verfahren nach einem der Ansprüche 18 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass das transparente Substrat aus Saphir ausgebildet wird.
29. Verfahren nach einem der Ansprüche 18 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass das transparente Substrat aus Glas ausgebildet wird.
30. Verfahren nach einem der Ansprüche 18 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass das transparente Substrat aus GaP oder GaAsP ausgebildet wird.
31. Verfahren nach einem der Ansprüche 18 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass das transparente Substrat aus ZnSe, ZnS oder ZnSSe ausgebildet wird.
32. Verfahren nach einem der Ansprüche 18 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass das transparente Substrat aus SiC ausgebildet wird.
33. Verfahren nach einem der Ansprüche 18 bis 27, gekennzeichnet durch den Schritt des Ausbildens einer Siliziumoxidschicht auf der Oberfläche der Leucht­ dioden-Epitaxialstruktur und des transparenten Substrats.
34. Verfahren nach einem der Ansprüche 18 bis 33, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbinden des transparenten Substrates (10, 56) mit der mehrschichtigen AlGaAs-Epitaxialstruktur in folgenden Schritten ausgeführt wird:
  • - Durchführen eines Heiz- und Druckschrittes bei einer Temperatur zwischen 50°C und 300°C (1. Schritt), und
  • - Durchführen eines Heiz- und Druckschrittes bei einer Temperatur zwischen 300°C und 700°C (2. Schritt).
DE10118447A 2000-11-07 2001-04-12 Leuchtdiode mit transparentem Substrat und Verfahren zum Herstellen einer solchen Expired - Lifetime DE10118447C2 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW089123521A TW474034B (en) 2000-11-07 2000-11-07 LED and the manufacturing method thereof

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE10118447A1 true DE10118447A1 (de) 2002-05-16
DE10118447C2 DE10118447C2 (de) 2003-03-13

Family

ID=21661839

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE10118447A Expired - Lifetime DE10118447C2 (de) 2000-11-07 2001-04-12 Leuchtdiode mit transparentem Substrat und Verfahren zum Herstellen einer solchen

Country Status (4)

Country Link
US (1) US6682950B2 (de)
JP (1) JP3520271B2 (de)
DE (1) DE10118447C2 (de)
TW (1) TW474034B (de)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10204386A1 (de) * 2001-09-13 2003-04-10 United Epitaxy Co Leuchtdiode und Verfahren zu ihrer Herstellung
US7172909B2 (en) 2003-07-04 2007-02-06 Epistar Corporation Light emitting diode having an adhesive layer and a reflective layer and manufacturing method thereof
DE10357783B4 (de) * 2003-01-30 2008-12-04 Epistar Corp. Nitrid-Lichtemissionsbauteil
DE10329884B4 (de) * 2002-07-15 2009-07-16 Epistar Corp. Lichtemissionsdiode mit einer Kleberschicht und einer Reflexionsschicht und Herstellverfahren für diese
DE10331825B4 (de) * 2002-07-15 2011-01-05 Epistar Corp. Lichtemissionsdiode mit einer Kleberschicht und zugehöriges Herstellverfahren
US7928455B2 (en) 2002-07-15 2011-04-19 Epistar Corporation Semiconductor light-emitting device and method for forming the same
US8860065B2 (en) 2005-01-18 2014-10-14 Epistar Corporation Optoelectronic semiconductor device
US8999736B2 (en) 2003-07-04 2015-04-07 Epistar Corporation Optoelectronic system

Families Citing this family (37)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW550834B (en) * 2002-02-15 2003-09-01 United Epitaxy Co Ltd Light emitting diode and its manufacturing method
US6777257B2 (en) * 2002-05-17 2004-08-17 Shin-Etsu Handotai Co., Ltd. Method of fabricating a light emitting device and light emitting device
DE112004000426T5 (de) * 2003-03-13 2006-02-09 Showa Denko K.K. Lichtemittierende Diode und Verfahren zu deren Herstellung
TWI231054B (en) * 2003-03-13 2005-04-11 Showa Denko Kk Light-emitting diode and its manufacturing method
US20050014305A1 (en) * 2003-07-14 2005-01-20 Min-Hsun Hsieh Light emitting diode having an adhesive layer and a manufacturing method thereof
US6806112B1 (en) * 2003-09-22 2004-10-19 National Chung-Hsing University High brightness light emitting diode
EP1677397A4 (de) * 2003-10-24 2008-03-19 Pioneer Corp Halbleiterlaser und herstellungsverfahren
WO2005067113A1 (ja) * 2004-01-07 2005-07-21 Hamamatsu Photonics K.K. 半導体発光素子及びその製造方法
TWI236837B (en) * 2004-02-20 2005-07-21 Epistar Corp Organic adhesive light emitting element with ohmic metal protrusion
JP4843235B2 (ja) * 2004-03-18 2011-12-21 昭和電工株式会社 Ｉｉｉ族窒化物半導体発光素子の製造方法
TWI258876B (en) * 2004-03-29 2006-07-21 Showa Denko Kk Compound semiconductor light-emitting device and production method thereof
JP4116587B2 (ja) * 2004-04-13 2008-07-09 浜松ホトニクス株式会社 半導体発光素子及びその製造方法
US8067813B2 (en) * 2004-07-01 2011-11-29 Varian Medical Systems Technologies, Inc. Integrated MIS photosensitive device using continuous films
JP5268356B2 (ja) * 2005-02-25 2013-08-21 Ｄｏｗａエレクトロニクス株式会社 ダブルヘテロ接合を有するＡｌＧａＡｓ系発光ダイオードおよびその製造方法
CN101218687B (zh) * 2005-07-05 2012-07-04 昭和电工株式会社 发光二极管及其制造方法
JP4715370B2 (ja) * 2005-07-29 2011-07-06 信越半導体株式会社 発光素子及びその製造方法
US7564070B2 (en) * 2005-11-23 2009-07-21 Visteon Global Technologies, Inc. Light emitting diode device having a shield and/or filter
US7915619B2 (en) 2005-12-22 2011-03-29 Showa Denko K.K. Light-emitting diode and method for fabrication thereof
JP2010512662A (ja) 2006-12-11 2010-04-22 ザ リージェンツ オブ ザ ユニバーシティ オブ カリフォルニア 透明発光ダイオード
DE102007022947B4 (de) * 2007-04-26 2022-05-05 OSRAM Opto Semiconductors Gesellschaft mit beschränkter Haftung Optoelektronischer Halbleiterkörper und Verfahren zur Herstellung eines solchen
DE102008025756B4 (de) * 2008-05-29 2023-02-23 OSRAM Opto Semiconductors Gesellschaft mit beschränkter Haftung Halbleiteranordnung
US10147843B2 (en) 2008-07-24 2018-12-04 Lumileds Llc Semiconductor light emitting device including a window layer and a light-directing structure
DE102008039790B4 (de) * 2008-08-26 2022-05-12 OSRAM Opto Semiconductors Gesellschaft mit beschränkter Haftung Optoelektronisches Bauelement und Verfahren zu dessen Herstellung
KR101527869B1 (ko) * 2008-11-18 2015-06-11 삼성전자주식회사 발광 소자의 제조 방법
JP5650716B2 (ja) * 2009-04-03 2015-01-07 オスラム オプト セミコンダクターズ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツングＯｓｒａｍ Ｏｐｔｏ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒｓ ＧｍｂＨ オプトエレクトロニクス部品の製造方法、オプトエレクトロニクス部品、および複数のオプトエレクトロニクス部品を有する部品レイアウト
JP5586371B2 (ja) * 2009-09-15 2014-09-10 昭和電工株式会社 発光ダイオード、発光ダイオードランプ及び照明装置
US20130026922A1 (en) * 2011-07-29 2013-01-31 Osram Sylvania Inc. Apparatus incorporating an optically transmitting circuit board
WO2014203825A1 (ja) * 2013-06-18 2014-12-24 ローム株式会社 Ｌｅｄ光源モジュール
JP6519593B2 (ja) * 2014-11-21 2019-05-29 信越半導体株式会社 発光素子及び発光素子の製造方法
JP2015216408A (ja) * 2015-09-01 2015-12-03 株式会社東芝 半導体発光装置
JP6729275B2 (ja) * 2016-10-12 2020-07-22 信越半導体株式会社 発光素子及び発光素子の製造方法
CN109860364B (zh) * 2017-08-30 2020-09-01 天津三安光电有限公司 发光二极管
CN108550666A (zh) * 2018-05-02 2018-09-18 天津三安光电有限公司 倒装四元系发光二极管外延结构、倒装四元系发光二极管及其生长方法
US11592166B2 (en) 2020-05-12 2023-02-28 Feit Electric Company, Inc. Light emitting device having improved illumination and manufacturing flexibility
US11876042B2 (en) 2020-08-03 2024-01-16 Feit Electric Company, Inc. Omnidirectional flexible light emitting device
WO2024042417A1 (en) 2022-08-26 2024-02-29 3M Innovative Properties Company Optical waveguides and methods of making same
WO2024042416A1 (en) 2022-08-26 2024-02-29 3M Innovative Properties Company Multilayer optical gratings

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2000077863A1 (de) * 1999-06-14 2000-12-21 Osram Opto Semiconductors Gmbh & Co. Ohg LICHTEMISSIONS-HALBLEITERDIODE AUF DER BASIS VON Ga(In, Al) P-VERBINDUNGEN MIT ZnO-FENSTERSCHICHT
DE10017337A1 (de) * 2000-04-07 2001-10-18 Vishay Semiconductor Gmbh Verfahren zum Herstellen lichtaussendender Halbleiterbauelemente

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4374314A (en) * 1981-08-17 1983-02-15 Analog Devices, Inc. Laser template trimming of circuit elements
US5145538A (en) * 1986-04-03 1992-09-08 Kabushiki Kaisha Sebun Shiizu Manufacturing Processes for integrated article bearing indicia
US4771016A (en) * 1987-04-24 1988-09-13 Harris Corporation Using a rapid thermal process for manufacturing a wafer bonded soi semiconductor
JP2656785B2 (ja) * 1988-02-24 1997-09-24 日東電工株式会社 光デイスク
US5270259A (en) * 1988-06-21 1993-12-14 Hitachi, Ltd. Method for fabricating an insulating film from a silicone resin using O.sub.
US5270267A (en) * 1989-05-31 1993-12-14 Mitel Corporation Curing and passivation of spin on glasses by a plasma process wherein an external polarization field is applied to the substrate
US5432001A (en) * 1990-01-30 1995-07-11 Trw Inc. Concentrated prepolymer composition useful for forming polyimide articles
US5300788A (en) * 1991-01-18 1994-04-05 Kopin Corporation Light emitting diode bars and arrays and method of making same
US5256599A (en) * 1992-06-01 1993-10-26 Motorola, Inc. Semiconductor wafer wax mounting and thinning process
JP3230638B2 (ja) * 1993-02-10 2001-11-19 シャープ株式会社 発光ダイオードの製造方法
US5376580A (en) * 1993-03-19 1994-12-27 Hewlett-Packard Company Wafer bonding of light emitting diode layers
US6570221B1 (en) * 1993-07-27 2003-05-27 Hyundai Electronics America Bonding of silicon wafers
US5724376A (en) * 1995-11-30 1998-03-03 Hewlett-Packard Company Transparent substrate vertical cavity surface emitting lasers fabricated by semiconductor wafer bonding
US5917202A (en) * 1995-12-21 1999-06-29 Hewlett-Packard Company Highly reflective contacts for light emitting semiconductor devices
US5656552A (en) * 1996-06-24 1997-08-12 Hudak; John James Method of making a thin conformal high-yielding multi-chip module
JP3304787B2 (ja) * 1996-09-08 2002-07-22 豊田合成株式会社 半導体発光素子及びその製造方法
US6013534A (en) * 1997-07-25 2000-01-11 The United States Of America As Represented By The National Security Agency Method of thinning integrated circuits received in die form
JP2920213B1 (ja) 1998-02-12 1999-07-19 工業技術院長 面型光増幅素子とその製造方法
US6017822A (en) * 1998-09-16 2000-01-25 The United States Of America As Represented By The National Security Agency Method of thinning semiconductor wafer of smaller diameter than thinning equipment was designed for
US6066574A (en) * 1998-11-06 2000-05-23 Advanced Micro Devices, Inc. Hot plate cure process for BCB low k interlevel dielectric
US6258699B1 (en) * 1999-05-10 2001-07-10 Visual Photonics Epitaxy Co., Ltd. Light emitting diode with a permanent subtrate of transparent glass or quartz and the method for manufacturing the same
JP3067751U (ja) 1999-05-28 2000-04-11 全新光電科技股▲ふん▼有限公司 透明ガラス或いは石英を永久性基板にした発光ダイオード
CN1196203C (zh) * 1999-07-29 2005-04-06 西铁城电子股份有限公司 发光二极管
US6287882B1 (en) * 1999-10-04 2001-09-11 Visual Photonics Epitaxy Co., Ltd. Light emitting diode with a metal-coated reflective permanent substrate and the method for manufacturing the same

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2000077863A1 (de) * 1999-06-14 2000-12-21 Osram Opto Semiconductors Gmbh & Co. Ohg LICHTEMISSIONS-HALBLEITERDIODE AUF DER BASIS VON Ga(In, Al) P-VERBINDUNGEN MIT ZnO-FENSTERSCHICHT
DE10017337A1 (de) * 2000-04-07 2001-10-18 Vishay Semiconductor Gmbh Verfahren zum Herstellen lichtaussendender Halbleiterbauelemente

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10204386A1 (de) * 2001-09-13 2003-04-10 United Epitaxy Co Leuchtdiode und Verfahren zu ihrer Herstellung
DE10204386B4 (de) * 2001-09-13 2004-02-05 United Epitaxy Co., Ltd. Leuchtdiode und Verfahren zu ihrer Herstellung
DE10329884B4 (de) * 2002-07-15 2009-07-16 Epistar Corp. Lichtemissionsdiode mit einer Kleberschicht und einer Reflexionsschicht und Herstellverfahren für diese
DE10331825B4 (de) * 2002-07-15 2011-01-05 Epistar Corp. Lichtemissionsdiode mit einer Kleberschicht und zugehöriges Herstellverfahren
US7928455B2 (en) 2002-07-15 2011-04-19 Epistar Corporation Semiconductor light-emitting device and method for forming the same
US8853722B2 (en) 2002-07-15 2014-10-07 Epistar Corporation Semiconductor light-emitting device and method for forming the same
DE10357783B4 (de) * 2003-01-30 2008-12-04 Epistar Corp. Nitrid-Lichtemissionsbauteil
US7172909B2 (en) 2003-07-04 2007-02-06 Epistar Corporation Light emitting diode having an adhesive layer and a reflective layer and manufacturing method thereof
US8999736B2 (en) 2003-07-04 2015-04-07 Epistar Corporation Optoelectronic system
US9748449B2 (en) 2003-07-04 2017-08-29 Epistar Corporation Optoelectronic system
US8860065B2 (en) 2005-01-18 2014-10-14 Epistar Corporation Optoelectronic semiconductor device
US11245060B2 (en) 2007-08-27 2022-02-08 Epistar Corporation Optoelectronic semiconductor device

Also Published As

Publication number Publication date
DE10118447C2 (de) 2003-03-13
JP3520271B2 (ja) 2004-04-19
TW474034B (en) 2002-01-21
US6682950B2 (en) 2004-01-27
US20020053872A1 (en) 2002-05-09
JP2002158373A (ja) 2002-05-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE10118447C2 (de) Leuchtdiode mit transparentem Substrat und Verfahren zum Herstellen einer solchen
DE10118448A1 (de) Leuchtdiode und Verfahren zum Herstellen derselben
DE10204386B4 (de) Leuchtdiode und Verfahren zu ihrer Herstellung
DE10017757B4 (de) LED auf AlGaInN-Basis mit dicker Epitaxieschicht für eine verbesserte Lichtextraktion und Verfahren zum Herstellen des Bauelements
DE10211531B4 (de) Hocheffiziente LED und Verfahren zur Herstellung derselben
EP1277241B1 (de) Lumineszenzdiodenchip auf der basis von gan
DE102004036295A1 (de) Flip-Chip-Leuchtdioden-Bauelemente mit Substraten, deren Dicke verringert wurde oder die entfernt wurden
DE10162421A1 (de) Lichtemittierendes Bauteil sowie zugehöriges Herstellungsverfahren
DE10042947A1 (de) Strahlungsemittierendes Halbleiterbauelement auf GaN-Basis
DE19517697A1 (de) Strahlungsemittierende Diode
DE10008583A1 (de) Verfahren zum Herstellen eines optisch transparenten Substrates und Verfahren zum Herstellen eines lichtemittierenden Halbleiterchips
DE19715572A1 (de) Verfahren zum Herstellen von epitaktischen Schichten eines Verbindungshalbleiters auf einkristallinem Silizium und daraus hergestellte Leuchtdiode
DE10051465A1 (de) Verfahren zur Herstellung eines Halbleiterbauelements auf GaN-Basis
DE112005002260T5 (de) Hocheffiziente Gruppe-III-Nitrid-Siliciumcarbid-LED
DE20321880U1 (de) LEDS mit vertikaler Struktur
DE102006061167A1 (de) Optoelektronisches Halbleiterbauelement
DE112016000430T5 (de) Hocheffiziente leds und verfahren zu deren herstellung
DE19945672A1 (de) Verfahren zum Herstellen einer Licht emittierenden Diode
WO2005106972A1 (de) Verfahren zum herstellen eines strahlungsemittierenden halbleiterchips
DE102010036180A1 (de) Leuchtdiodenchip
EP2273574B1 (de) Verfahren zum Herstellen eines Lumineszenzdiodenbauelements mit einem Lumineszenzdiodenchip auf der Basis von GaN
DE10153321B4 (de) Leuchtdiode mit Bragg-Reflektor und Verfahren zur Herstellung derselben
EP1299909B1 (de) LUMINESZENZDIODENCHIP AUF DER BASIS VON InGaN UND VERFAHREN ZU DESSEN HERSTELLUNG
DE102005003460A1 (de) Dünnfilm-LED mit einer Stromaufweitungsstruktur
WO2017129446A1 (de) Konversionselement und strahlungsemittierendes halbleiterbauelement mit einem solchen konversionselement

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
8304 Grant after examination procedure
8364 No opposition during term of opposition
8328 Change in the person/name/address of the agent

Representative=s name: HUBER & SCHUSSLER, 81825 MUENCHEN

8327 Change in the person/name/address of the patent owner

Owner name: EPISTAR CORP., HSINCHU, TW

R071 Expiry of right