DE10118448A1 - Leuchtdiode und Verfahren zum Herstellen derselben - Google Patents
Leuchtdiode und Verfahren zum Herstellen derselbenInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Leuchtdiode (LED) und ein Verfahren zum Herstellen desselben. DOLLAR A Bei der vorliegenden Erfindung wird eine Schicht aus einem elastischen, 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-Supstrat 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 kleinere
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 emitierte 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)0,5In0,5P/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)0,5In0,5P/GaP]. Diese TS AlGaInP-Leuchtdiode wurde durch Aufwachsen
einer sehr dicken (ungefähr 50 µm) p-Typ-GaP-Fensterschicht unter Verwendung
Hydrid-Dampfphasenepitaxi (HVPE) hergestellt. Vor dem Bonden wurde das n-Typ
GaAs-Substrat selektiv mit chemomechanischen Polier- und Ätztechniken entfernt.
Die freigelegten n-Typ (AlXGa1-X)0,5In0,5P-Mantelschichten werden danach mit einem
8-10 mil dicken n-Typ GaP-Substrat Wafer-gebunden. Diese TS-AlGaInP-
Leuchtdiode weist eine zweifach verbesserte Lichtausgangsfeistung 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 lichtabsorbierenden Substrat ausgebildet wird;
Vorsehen einer LED-Epitaxial-Struktur mit einer mehrlagigen AlGaInP-Epitaxial- Struktur, die auf einem lichtabsorbierenden Substrat ausgebildet wird;
Vorsehen eines transparenten Substrates und Verwenden einer Schicht aus transpa
renten Haftmaterial, wie z. B. BCB-Harz (B-staged Bisbenzocyclobuten) oder Epoxy-
Harz, zum Binden des transparenten Substrates und der mehrlagigen AlGaInP-
Epitaxial-Struktur. Das lichtabsorbierende Substrat wird dann zum Freilegen der er
sten leitenden Ätzstopschicht entfernt, so dass z. B. eine erste ohmsche Metallkon
taktschicht ausgebildet wird. Der Ätzschritt legt auch die zweite leitende Epitaxial
schicht zum Ausbilden einer zweiten ohmschen Kontaktschicht frei. Darüber hinaus
sind sowohl die erste und zweite ohmsche Kontaktschicht auf der gleichen Seite an
geordnet.
Ein Vorteil der vorliegenden Erfindung liegt im Vorsehen einer einfachen LED-
Struktur, wobei der Haftvorgang der LED-Sruktur 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 weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung liegt im vereinfachten Verfahren, wo
bei kostengünstiges Glas als Material für das transparente Substrat verwendet wer
den kann. Demgemäss wird ein hoher Durchsatz bei geringen Kosten erreicht.
Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung ist die Verwendung der elastischen
Eigenschaften des transparenten Haftmaterials zum Verbinden des transparenten
Substrates und der mehrlagigen AlGaInP-Epitaxial-Struktur. Daher kann ein außer
gewöhnliches Ergebnis beim Verbinden durch die Verwendung der elastischen
transparenten Haftschicht erzielt werden, selbst wenn die Epitaxialstruktur eine raue
Oberfläche aufweisen sollte.
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 emitiertes 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 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.
BCB-Harz (B-staged Bisbenzocyclobuten) und ein transparentes Substrat 10 (TS).
Das Material der Haftschicht 14 ist nicht auf BCB beschränkt. Jedes Haftmaterial mit
ähnlichen Eigenschaften wie z. B. Epoxy oder andere Materialen, 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 transpa
rentes Substrat ausgewählt werden, sofern nur ein geringer Anteil des Lichtes absor
biert wird. Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung ist, dass das transparente
Substrat kein Einkristall-Wafer sein muss. Das transparente Substrat wird zum Tra
gen der LED-Epitaxialschicht verwendet, damit diese Epitaxialschicht nicht bricht,
wobei kein Strom durch das transparente Substrat fließt. Somit kann sowohl polykri
stallines 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. 250°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 Schicht
eines Haftpromotors beispielsweise durch Ablagerung, Verdampfung oder Sputtern
ausgebildet sein, um die Hafteigenschaften zwischen der LED-Epitaxialstruktur und
dem transparenten Substrat zu verbessern. Danach wird eine BCB-Schicht aufgetra
gen und dann wird eine Temperatur von z. B. 250°C und ein Druck für eine vorbe
stimmte 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 BCB-Schicht
damit verbundene transparente Substrat bei einer niedrigen Temperatur von z. B.
60°C bis 100°C gehalten werden, um organische Lösungsmittel der BCB-Schicht zu
entfernen, wobei dann die Temperatur zu dem Bereich zwischen 200°C und 600°C
erhöht wird, so dass die Haftfestigkeit zwischen der LED-Epitaxialstruktur, dem
transparenten Substrat und der BCB-Schicht hervorragend ist. Danach wird das opa
ke n-Typ GaAs-Substrat durch Ätzen mit z. B. 5H3PO4 : 3H2O2 : 3H2O oder
1NH4OH : 35H2O2 entfernt. Jedoch absorbiert die Ätzstopschicht InGaP 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 ohm
schen n-Typ Kontaktmetallschicht in Kontakt steht. Es wird dann ein Trockenätzver
fahren, wie z. B. RIE, zum Entfernen der Bereiche der unteren n-Typ AlGaInP-
Mantelschicht, der aktiven AlGaInP-Schicht und der oberen p-Typ AlGaInP-
Mantelschicht angewandt, um die ohmsche p-Typ Kontakt-Epitaxialschicht freizule
gen. Eine ohmsche p-Typ Kontaktmetallschicht 28 wird dann auf der ohmschen p-
Typ Kontakt-Epitaxialschicht 16 ausgebildet. Eine ohmsche n-Typ Kontaktmetall
schicht 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 etwa
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 BCB 55 verbunden. Die Epitaxialstruktur wird dann mit einem Ätzmittel,
wie z. B. NH4OH : H2O2 = 1,7 : 1 zum Entfernen des opaken n-Typ GaAs-Substrates ge
ätzt. 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 ohm
sche p-Typ Kontaktmetallschicht 57 wird dann auf der oberen p-Typ AlGaAs-
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.
Ein Vorteil der vorliegenden Erfindung liegt in der Verwendung der elastischen Ei
genschaften des transparenten Haftmaterials zum Verbinden des transparenten
Substrates und der mehrlagigen AlGaInP-Epitaxialstruktur. Daher kann eine hervor
ragende Verbindung durch die Verwendung dieser elastischen Eigenschaften des
transparenten Haftmaterials erzielt werden, selbst wenn die Epitaxialstruktur eine
raue Oberfläche aufweist.
Die Erfindung ist nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt.
Im Rahmen der Erfindung können auch unterschiedlichste Abwandlungen und Ände
rungen vorgenommen werden.
Claims (30)
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 elastisches, transparentes Haftmittel (14, 55) zum Verbinden des transpa renten Substrates (10, 56) und der mehrschichtigen AlGaInP-Epitaxialstruktur.
eine Leuchtdiodenepitaxial-Struktur mit einer auf einem Licht-absorbierenden Substrat (26, 51) ausgebildeten mehrschichtigen AlGaInP-Epitaxialstruktur,
ein transparentes Substrat (10, 56) und
ein elastisches, transparentes Haftmittel (14, 55) zum Verbinden des transpa renten Substrates (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,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Leuchtdioden-Epitaxialstruktur eine AlGaInP-Potentialtopf aufweist.
7. Leuchtdiode nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
dass das elastische, transparente Haftmaterial BCB-Harz (B-staged Bisbenzocyclo
buten) ist.
8. Leuchtdiode nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
dass das elastische, transparente Haftmaterial Epoxyharz ist.
9. Leuchtdiode nach einem der Ansprüche 1 bis 8, hergestellt durch Entfernen des
Licht-absorbierenden Substrates (26, 51) nach dem Verbinden des transparenten
Substrates (10, 56) mit der Leuchtdioden-Epitaxialstruktur.
10. Leuchtdiode nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet,
dass das transparente Substrat aus Saphir ausgebildet ist.
11. Leuchtdiode nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet,
dass das transparente Substrat aus Glas ausgebildet ist.
12. Leuchtdiode nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet,
dass das transparente Substrat aus GaP oder GaAsP ausgebildet ist.
13. Leuchtdiode nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet,
dass das transparente Substrat aus ZnSe, ZnS oder ZnSSe ausgebildet ist.
14. Leuchtdiode nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet,
das das transparente Substrat aus SiC ausgebildet ist.
15. Leuchtdiode nach einem der Ansprüche 1 bis 14, 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 60°C und 100°C (1. Schritt), und
- - Durchführen eines Heiz- und Druckschrittes bei einer Temperatur zwischen 200°C und 600°C (2. Schritt).
16. Verfahren zum Herstellen einer Leuchtdiode umfassend
Vorsehen einer Leuchtdioden-Epitaxialstruktur mit auf Licht-absorbierenden Substrat (26, 51) ausgebildeten mehrschichtigen AlGaAs-Epitaxialstruktur,
Vorsehen eines transparenten Substrates (10, 51), und
Verwenden eines elastischen, transparenten Haftmaterials (14, 55) zum Ver binden des transparenten Substrates (10, 56) und der mehrschichtigen Al- GaAs-Epitaxialstruktur.
Vorsehen einer Leuchtdioden-Epitaxialstruktur mit auf Licht-absorbierenden Substrat (26, 51) ausgebildeten mehrschichtigen AlGaAs-Epitaxialstruktur,
Vorsehen eines transparenten Substrates (10, 51), und
Verwenden eines elastischen, transparenten Haftmaterials (14, 55) zum Ver binden des transparenten Substrates (10, 56) und der mehrschichtigen Al- GaAs-Epitaxialstruktur.
17. Verfahren nach Anspruch 16,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Licht-absorbierende Substrat (26, 51) aus GaAs ausgebildet ist.
18. Verfahren nach Anspruch 16 oder 17,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Leuchtdioden-Epitaxialstruktur aus einer AlGaAs-Homostruktur ausgebildet
wird.
19. Verfahren nach Anspruch 16 oder 17,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Leuchtdioden-Epitaxialstruktur aus einer AlGaAs-Heterostruktur ausgebildet
wird.
20. Verfahren nach Anspruch 16 oder 17,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Leuchtdioden-Epitaxialstruktur aus einer AlGaAs-Doppel-Heterostruktur
ausgebildet wird.
21. Verfahren nach Anspruch 16 oder 17,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Leuchtdioden-Epitaxialstruktur aus einem AlGaAs-Potentialtopf ausgebildet
wird.
22. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 21,
dadurch gekennzeichnet,
dass als elastisches, transparentes Haftmaterial BCB-Harz (B-staged Bisbenzocyclo
buten) verwendet wird.
23. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 21,
dadurch gekennzeichnet,
dass als elastisches, transparentes Epoxyharz verwendet wird.
24. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 23,
gekennzeichnet durch
den Schritt des Entfernens des Licht-absorbierenden Substrates (26, 51) nach dem
Verbinden des transparenten Substrates (10, 56) mit der Leuchtdioden-
Epitaxialstruktur.
25. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 24,
dadurch gekennzeichnet,
dass das transparente Substrat aus Saphir ausgebildet wird.
26. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 24,
dadurch gekennzeichnet,
dass das transparente Substrat aus Glas ausgebildet wird.
27. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 24,
dadurch gekennzeichnet,
dass das transparente Substrat aus GaP oder GaAsP ausgebildet wird.
28. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 24,
dadurch gekennzeichnet,
dass das transparente Substrat aus ZnSe, ZnS oder ZnSSe ausgebildet wird.
29. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 24,
dadurch gekennzeichnet,
dass das transparente Substrat aus SiC ausgebildet wird.
30. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 29,
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 60°C und 100°C (1. Schritt), und
- - Durchführen eines Heiz- und Druckschrittes bei einer Temperatur zwischen 200°C und 600°C (2. Schritt).
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
TW090102561A TW493286B (en) | 2001-02-06 | 2001-02-06 | Light-emitting diode and the manufacturing method thereof |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE10118448A1 true DE10118448A1 (de) | 2002-08-22 |
Family
ID=21677258
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE10118448A Ceased DE10118448A1 (de) | 2001-02-06 | 2001-04-12 | Leuchtdiode und Verfahren zum Herstellen derselben |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US6709883B2 (de) |
JP (1) | JP3520270B2 (de) |
DE (1) | DE10118448A1 (de) |
TW (1) | TW493286B (de) |
Cited By (1)
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 |
Families Citing this family (35)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002141556A (ja) | 2000-09-12 | 2002-05-17 | Lumileds Lighting Us Llc | 改良された光抽出効果を有する発光ダイオード |
TW550834B (en) * | 2002-02-15 | 2003-09-01 | United Epitaxy Co Ltd | Light emitting diode and its manufacturing method |
TW541710B (en) * | 2001-06-27 | 2003-07-11 | Epistar Corp | LED having transparent substrate and the manufacturing method thereof |
TWI294699B (en) * | 2006-01-27 | 2008-03-11 | Epistar Corp | Light emitting device and method of forming the same |
TW567618B (en) * | 2002-07-15 | 2003-12-21 | Epistar Corp | Light emitting diode with adhesive reflection layer and manufacturing method thereof |
US7928455B2 (en) * | 2002-07-15 | 2011-04-19 | Epistar Corporation | Semiconductor light-emitting device and method for forming the same |
TW579610B (en) * | 2003-01-30 | 2004-03-11 | Epistar Corp | Nitride light-emitting device having adhered reflective layer |
US8999736B2 (en) | 2003-07-04 | 2015-04-07 | Epistar Corporation | Optoelectronic system |
US7008858B2 (en) * | 2003-07-04 | 2006-03-07 | Epistar Corporation | Light emitting diode having an adhesive layer and a reflective layer and manufacturing method thereof |
US20050014305A1 (en) * | 2003-07-14 | 2005-01-20 | Min-Hsun Hsieh | Light emitting diode having an adhesive layer and a manufacturing method thereof |
US6977212B2 (en) * | 2004-01-08 | 2005-12-20 | The United States Of America As Represented By The National Security Agency | Fabricating a semiconductor device using fully cured bisbenzocyclobutene |
TWI244221B (en) * | 2004-03-01 | 2005-11-21 | Epistar Corp | Micro-reflector containing flip-chip light emitting device |
US20050274971A1 (en) * | 2004-06-10 | 2005-12-15 | Pai-Hsiang Wang | Light emitting diode and method of making the same |
TWI352437B (en) * | 2007-08-27 | 2011-11-11 | Epistar Corp | Optoelectronic semiconductor device |
JP4225510B2 (ja) | 2005-07-06 | 2009-02-18 | 昭和電工株式会社 | 化合物半導体発光ダイオードおよびその製造方法 |
US7335924B2 (en) * | 2005-07-12 | 2008-02-26 | Visual Photonics Epitaxy Co., Ltd. | High-brightness light emitting diode having reflective layer |
US7384808B2 (en) * | 2005-07-12 | 2008-06-10 | Visual Photonics Epitaxy Co., Ltd. | Fabrication method of high-brightness light emitting diode having reflective layer |
US7915619B2 (en) | 2005-12-22 | 2011-03-29 | Showa Denko K.K. | Light-emitting diode and method for fabrication thereof |
US20100084679A1 (en) * | 2006-01-06 | 2010-04-08 | Epistar Corporation | Light-emitting device |
US20080128734A1 (en) * | 2006-01-06 | 2008-06-05 | Epistar Corporation | Light-emitting device |
WO2007083829A1 (en) | 2006-01-23 | 2007-07-26 | Showa Denko K.K. | Light-emitting diode and method for fabrication thereof |
WO2007091704A1 (en) | 2006-02-08 | 2007-08-16 | Showa Denko K.K. | Light-emitting diode and fabrication method thereof |
WO2007094476A1 (en) | 2006-02-14 | 2007-08-23 | Showa Denko K.K. | Light-emitting diode |
JP4892445B2 (ja) | 2007-10-01 | 2012-03-07 | 昭和電工株式会社 | 半導体発光素子および半導体発光素子の製造方法 |
WO2009075973A2 (en) * | 2007-12-10 | 2009-06-18 | 3M Innovative Properties Company | Semiconductor light emitting device and method of making same |
US7919780B2 (en) * | 2008-08-05 | 2011-04-05 | Dicon Fiberoptics, Inc. | System for high efficiency solid-state light emissions and method of manufacture |
JP2010192701A (ja) | 2009-02-18 | 2010-09-02 | Showa Denko Kk | 発光ダイオード、発光ダイオードランプ及び発光ダイオードの製造方法 |
KR101047792B1 (ko) * | 2010-04-23 | 2011-07-07 | 엘지이노텍 주식회사 | 발광 소자, 발광 소자 제조방법 및 발광 소자 패키지 |
TW201322437A (zh) * | 2011-11-17 | 2013-06-01 | Helio Optoelectronics Corp | 高電壓交流發光二極體結構 |
JP5957358B2 (ja) | 2012-10-16 | 2016-07-27 | 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 |
JP2017126720A (ja) * | 2016-01-15 | 2017-07-20 | 信越半導体株式会社 | 発光素子及びその製造方法 |
CN108336204A (zh) * | 2018-04-04 | 2018-07-27 | 上海恩弼科技有限公司 | 单面出光的led芯片及其制作方法 |
CN111525013A (zh) | 2019-02-01 | 2020-08-11 | 隆达电子股份有限公司 | 发光二极管及其制造方法 |
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 (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0611131A1 (de) * | 1993-02-10 | 1994-08-17 | Sharp Kabushiki Kaisha | Verfahren zum Herstellen einer lichtemittierenden Diode mit transparentem Substrat |
DE19543540C1 (de) * | 1995-11-22 | 1996-11-21 | Siemens Ag | Vertikal integriertes Halbleiterbauelement mit zwei miteinander verbundenen Substraten und Herstellungsverfahren dafür |
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 |
Family Cites Families (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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 |
US5376580A (en) * | 1993-03-19 | 1994-12-27 | Hewlett-Packard Company | Wafer bonding of light emitting diode layers |
US5764119A (en) * | 1995-10-16 | 1998-06-09 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Wiring board for high-frequency signals and semiconductor module for high-frequency signals using the wiring board |
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 |
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 |
JP3898357B2 (ja) * | 1998-09-28 | 2007-03-28 | 日東電工株式会社 | プラズマディスプレイパネル用フィルター |
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 |
TW456058B (en) * | 2000-08-10 | 2001-09-21 | United Epitaxy Co Ltd | Light emitting diode and the manufacturing method thereof |
-
2001
- 2001-02-06 TW TW090102561A patent/TW493286B/zh not_active IP Right Cessation
- 2001-04-05 JP JP2001107502A patent/JP3520270B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 2001-04-06 US US09/828,060 patent/US6709883B2/en not_active Expired - Lifetime
- 2001-04-12 DE DE10118448A patent/DE10118448A1/de not_active Ceased
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0611131A1 (de) * | 1993-02-10 | 1994-08-17 | Sharp Kabushiki Kaisha | Verfahren zum Herstellen einer lichtemittierenden Diode mit transparentem Substrat |
DE19543540C1 (de) * | 1995-11-22 | 1996-11-21 | Siemens Ag | Vertikal integriertes Halbleiterbauelement mit zwei miteinander verbundenen Substraten und Herstellungsverfahren dafür |
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 |
Cited By (2)
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 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20020105003A1 (en) | 2002-08-08 |
JP2002246640A (ja) | 2002-08-30 |
TW493286B (en) | 2002-07-01 |
US6709883B2 (en) | 2004-03-23 |
JP3520270B2 (ja) | 2004-04-19 |
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