DE10135905A1 - Blaue Leuchtdiode mit einer Elektrodenstruktur zur Verteilung einer Stromdichte - Google Patents

Blaue Leuchtdiode mit einer Elektrodenstruktur zur Verteilung einer Stromdichte

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Abstract

Es wird eine blaue Leuchtdiode beschrieben, umfassend eine Schichtstruktur, ausgebildet in der Mitte der ersten leitenden Nitrid-Halbleiterschicht, eine erste Elektrode, ausgebildet auf einem Teil einer transparenten Metallschicht, enthalten in der Schichtstruktur und eine zweite Elektrode, ausgebildet auf einem Randabschnitt der ersten leitenden Nitrid-Halbleiterschicht, der nicht durch die Schichtstruktur bedeckt ist. Durch Veränderung der Positionen der ersten Elektrode und der zweiten Elektrode und durch Ausbilden von Elektrodenverlängerungen ist es möglich, die Stromdichte wirksam zu verteilen. Dementsprechend kann eine Ansammlung der Stromdichte, die zu einem raschen Temperaturanstieg beiträgt, ohne eine signifikante Veränderung der Schichtstruktur der herkömmlichen Leuchtdiode vermieden werden. Darüber hinaus ist es möglich, den Widerstand gegen elektrostatische Entladung zu verbessern und die Ansteuerspannung zu reduzieren.

Description

Hintergrund der Erfindung 1. Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft eine blaue Leuchtdiode und insbesondere eine blaue Leuchtdiode, die eine Elektrodenstruktur besitzt, um die Ansammlung einer Stromdichte zu verhindern, die einen schnellen Temperaturanstieg in der Diode verursacht, bei der der Widerstand gegen elektrostatische Entladung erhöht und die Aussteuerspannung verringert ist, ohne die Schichtstruktur der Elektrode sig­ nifikant zu ändern.
2. Beschreibung des Standes der Technik
In jüngster Zeit ist eine Leuchtdiode bekannt geworden, die in der Lage ist, Licht in dem [Bereich kurzer Wellenlängen (ultraviolettes bis grünes Licht) auszustrahlen, insbesondere im Bereich des blauen Lichts. Derartige Halbleitermaterialien um­ fassen ZnSe (II-VI). Nitride wie GaN, InN, AIN (III-V). Nitridverbindungen, bei de­ nen diese Nitride in einem bestimmten Verhältnis kombiniert sind und insbesonde­ re GaN werden umfangreich benutzt.
Das Wachsen eines GaN-Kristalls wird durch das MOCVD-Verfahren (Metal Or­ ganic Chemical Vapor Deposition) bewirkt. Das MOCVD-Verfahren wird durch Zuführen eines reaktiven Gases einer organischen Masse in eine Reaktionskam­ mer bei einer Temperatur von 700 bis 1200°C ausgeführt, damit Kristalle in einer Epitaxieschicht auf einem Substrat wachsen, wobei Saphir oder SiC als Träger­ substanz benutzt werden. Der Grund, dass Saphir oder SiC-Substrat benutzt wer­ den ist, dass es keine anderen kommerziell erhältlichen Trägerschichten gibt, die eine Gitteranpassung mit dem Nitrid-Kristall erzielen können und dieselbe Kristall­ struktur wie der Nitrid-Kristall haben. Im Übrigen kann kaum angenommen wer­ den, dass der Wachstumsprozess einer Epitaxieschicht eines solchen Substrats einen Kristall guter Qualität bilden würde, bedingt durch die Spannungen, die von den nicht übereinstimmenden Gittern herrühren. Daher wird eine Pufferschicht als Niedertemperaturwachstumsschicht zwischen dem Substrat und der Epitaxie­ schicht benutzt.
Die klaue Leuchtdiode mit einer solchen begrenzten Struktur unterscheidet sich von der allgemeinen Leuchtdiode hinsichtlich des Ansteuerverfahrens, wie unter Bezugnahme auf die Fig. 1a und 1b erläutert wird.
Fig. 1 zeigt schematisch den Unterschied in der Art der Ansteuerung zwischen einer allgemeinen Leuchtdiode (z. B. LEDs bei denen GaAs, GaP usw. benutzt wird) und einer blauen Leuchtdiode (III-Nitrid). Bei der allgemeinen Leuchtdiode, wie irr Fig. 1a gezeigt ist, wird ein Leuchtdiodenchip mit einer Gesamtstruktur, umfassend einen Wafer, der als Substrat für das Kristallwachstum dient, betrie­ ben. Wie in Fig. 1b gezeigt ist, wird die blaue Leuchtdiode jedoch durch eine dünne, auf einem Chip aufgebrachte Struktur betrieben, aber nicht durch das Sub­ strat. Das bedeutet, dass bei der blauen Leuchtdiode im Unterschied zu der all­ gemeinen Leuchtdiode eine flache Struktur und ein isolierendes Substrat, bei dem es sich um einen Saphir handeln kann, benutzt werden.
Ferner ist es bekannt, dass die blaue Leuchtdiode eine relativ hohe Ansteuer­ spannung bei einem konstanten Strom benötigt, im Vergleich zu der allgemeinen Leuchtdiode. Die Fig. 2a und 2b zeigen die Spannung-Strom-Charakteristik einer infraroten Leuchtdiode (A) einer roten Leuchtdiode (Wellenlänge 635 nm) (B) und einer blauen Leuchtdiode (Wellenlänge 450 nm) (C) in einem Ansteuerbereich in Durchgangsrichtung. Die blaue Leuchtdiode erfordert eine Steuerspannung, die in etwa zweimal so groß ist wie die der roten Leuchtdiode bei einem Nennstrom von 20 mA. Es wird angenommen, dass eine derartige hohe Steuerspannung auf die Eigenschaften der GaN-Halbleiterschicht und die flache Struktur zurückzufüh­ ren ist.
Wie oben beschrieben wurde, gibt es bei der blauen Leuchtdiode in zweierlei Hin­ sicht Probleme. Zum einen muss die blaue Leuchtdiode ein Ansteuerverfahren für den Gebrauch bei einer flachen Struktur verwenden wegen der strukturbedingten Begrenzung, eine Halbleiterschicht auf einem Saphirsubstrat und einer Puffer­ schicht wachsen zu lassen, damit Kristalle wachsen, bei denen Gitterabweichun­ gen verhindert werden. Ein weiteres Problem bei der blauen Leuchtdiode ist das ihr innewohnende Merkmal, dass sie eine höhere Steuerspannung im Vergleich zu allgemeinen Leuchtdioden erfordert. Folglich kann das Ansteuerverfahren und die hohe Steuerspannung der blauen Leuchtdiode zu einer verringerten Zuverlässig­ keit und zu einer verschlechterten Qualität der Produkte führen.
Fig. 3 ist eine Draufsicht auf die herkömmliche blaue Leuchtdiode und Fig. 3b ist eine Schnittansicht der Diode entlang Linie A-A in Fig. 3a. Die durch die oben be­ schriebenen Einschränkungen verursachten Probleme der blauen Leuchtdiode werden unter Bezugnahme auf die Fig. 3a und 3b im Detail erläutert. Wie in Fig. 3a gezeigt ist, enthält die herkömmliche blaue Leuchtdiode ein Saphirsubstrat 1, eine auf dem Substrat 1 ausgebildete Pufferschicht 2, eine N-Typ Nitrid- Halbleiterschicht 3, umfassend einen zentralen Teil R1 in einem vorbestimmten Bereich und einen Randteil R2, der den zentralen Teil R1 umgibt, und eine auf der N-Typ Nitrid-Halbleiterschicht 3 ausgebildete Schichtstruktur.
Die Schichtstruktur hat eine aktive Schicht 4, hergestellt aus einem inneren Nitrid- Halbleiterkristall in dem zentralen Teil R1 auf dem N-Typ Nitrid-Halbleiter 3, eine auf der aktiven Schicht 4 ausgebildete P-Typ Nitrid-Halbleiterschicht 5, eine Me­ tallschicht 6 oberhalb der Halbleiterkristallschicht 5, und eine erste Elektrode 7, entsprechend einer P-Elektrode, ausgebildet in einem vorbestimmten Abschnitt auf der Metallschicht 6. Darüber hinaus enthält die Leuchtdiode eine zweite Elekt­ rode 8 als N-Elektrode, ausgebildet in dem Randteil R2 oberhalb der N-Typ Nitrid- Halbleiterschicht 3, wobei sie einen vorbestimmten Abstand von dem zentralen Teil R1 oberhalb der N-Typ Nitrid-Halbleiterschicht 3 einhält.
In einer solchen herkömmlichen blauen Leuchtdiode fließt ein Strom, wenn sich Ladungsträger auf der Oberfläche der Diode und an der Schnittstelle zwischen den Elektroden in der charakteristischen Ansteuerweise der Flachtypstruktur be­ wegen. Darüber hinaus erfordert die blaue Leuchtdiode zur Lichtaussendung eine hohe Steuerspannung über eine gegebene Fläche hinweg, wodurch ein Fluss mit einer großen Zahl von Ladungsträgern (hier Elektronen) gebildet wird. Der durch den oben erwähnten Ladungsträgerstrom gebildete Strompfad Rp wird entspre­ chend der Elektrodenfläche verteilt, die an der oberen Position ausgebildet ist. In Fig. 5a ist die Stromdichtenverteilung daher in dem mit einer gestrichelten Linie gekennzeichneten Bereich Rd sehr hoch und nimmt nach und nach in Richtung des Flands ab. Die höhere Stromdichte in dem durch die gestrichelte Linie defi­ nierten Bereich Rd führt zu einer Temperaturerhöhung des gesamten Chips, was zu einer reduzierten Lichtausbeute führt.
Da die herkömmliche blaue Leuchtdiode mit flacher Struktur eine hohe Ansteuer­ spannung erfordert, führen Störstellen in dem Bereich, in dem eine hohe Strom­ dichte erzeugt wird, sowohl zu einer Erhöhung der Chiptemperatur, als auch zu einer Qualitätsverschlechterung, beispielsweise zu einem verschlechterten Wider­ stand gegenüber elektrostatischer Entladung, was zu grundlegenden Problemen beim Erreichen der Zuverlässigkeit und Qualitätsstabilisierung der Produkte führt.
Zusammenfassung der Erfindung
Es ist daher ein Ziel der vorliegenden Erfindung, die oben genannten Probleme des Standes der Technik zu überwinden und eine blaue Leuchtdiode mit einer verbesserten Elektrodenstruktur anzugeben, die in der Lage ist die Stromdichten­ konzentration, die für eine lokale Temperaturerhöhung in der blauen Leuchtdiode verantwortlich ist, wirksam zu verteilen, ohne eine signifikante strukturelle Ände­ rung zu erfordern.
Es ist ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung, eine blaue Leuchtdiode an­ zugeben, die in hohem Maße widerstandsfähig gegenüber elektrostatischer Entla­ dung ist, wobei eine Verbesserung hinsichtlich der Qualität und der Zuverlässigkeit der Produkte erzielt wird.
Es ist ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung, eine blaue Leuchtdiode an­ zugeben, bei der die Ansteuerspannung verringert ist und ein schneller lokal auf­ tretender Temperaturanstieg in dem Chip unterdrückt wird.
Zur Lösung dieses Problems ist erfindungsgemäß eine blaue Leuchtdiode vorge­ sehen, die ein isolierendes Substrat, typischerweise in quadratischer Form und eine erste leitende Nitrid-Halbleiterschicht umfasst, ausgebildet auf dem isolieren­ den Substrat, um eine in einen zentralen Teil und einen Randteil geteilte Oberflä­ che zu schaffen. Der Randteil ist auf der Oberfläche benachbart zu und entlang der Kanten der Nitrid-Halbleiterschicht angeordnet und der zentrale Teil ist von dem Randteil umgeben.
Die blaue Leuchtdiode umfasst eine Schichtstruktur, ausgebildet oberhalb des zentralen Teils der Nitrid-Halbleiterschicht, wobei die Schichtstruktur eine aktive Nitridschicht auf der Nitrid-Halbleiterschicht umfasst, eine zweite leitende Nitrid- Halbleiterschicht, ausgebildet auf der aktiven Schicht, eine transparente Metall­ schicht, ausgebildet auf der zweiten leitenden Nitrid-Halbleiterschicht und eine erste Elektrode, ausgebildet oberhalb eines Teils der transparenten Metallschicht.
Die blaue Leuchtdiode umfasst ferner eine zweite Elektrode, ausgebildet oberhalb des Randteils der ersten leitenden Nitrid-Halbleiterschicht, die nicht durch die Schichtstruktur abgedeckt ist. Als isolierendes Substrat kann eine Saphir- Trägersubstanz benutzt werden. Es ist auch möglich, ein Saphirsubstrat, das eine darauf ausgebildete GaN-Pufferschicht umfasst, zu benutzen.
Die erste Elektrode wird als P-Elektrode und die zweite Elektrode wird als N- Elektrode bezeichnet. Der Randteil auf der ersten leitenden Nitrid-Halbleiterschicht (die mit "Si-dotiertes GaN" bezeichnete Schicht) bezeichnet die freiliegende Kante, auf der keine aktive Schicht gebildet ist, das heißt ein Oberflächenabschnitt der Si­ dotierten GaN-Schicht, der die aktive Schicht umgibt. In einem vorbestimmten Ab­ schnitt dieses Teils ist eine zweite Elektrode ausgebildet. Der zentrale Teil auf der ersten leitenden Nitrid-Halbleiterschicht wird als der Bereich festgelegt, in dem die aktive Schicht ausgebildet ist. Er ist ein konvexer Flächenabschnitt, umgeben von einem Randabschnitt.
Die blaue Leuchtdiode kann die aus GaN hergestellte Pufferschicht umfassen, die erste, aus Si-dotiertem GaN hergestellte, leitende Nitrid-Halbleiterschicht, die akti­ ve Schicht, hergestellt aus In1-xGaxN (0 < x ≦ 1) und die p-Typ Nitrid- Halbleiterschicht, hergestellt aus AI1-xGaxN (0 < x ≦ 1) und Mg-dotiertem GaN. Die obige Zusammensetzung beschreibt eine blaue Leuchtdiode, die zur Zeit übli­ cherweise verwendet wird. Dieser Aufbau kann bei der blauen Leuchtdiode gemäß einem weiterem Ausführungsbeispiel der Erfindung angewendet werden.
Bei einer derartigen Leuchtdiode sind die Positionen der ersten Elektrode und der zweiten Elektrode geändert und es sind Verlängerungen dieser Elektroden ausge­ bildet, wodurch die Stromdichte wirksam verteilt werden kann. Als Resultat kann die Stromdichtenkonzentration, die einen schnellen Temperaturanstieg verursacht, lediglich durch die Änderung der Position der Elektrode und die Ausbildung von Verlängerungen ohne signifikante Änderung der Diodenstruktur vermieden wer­ den. Darüber hinaus ist es möglich, den Widerstand gegen elektrostatische Entla­ dung zu erhöhen und die Steuerspannung zu verringern.
Der Grund dafür, dass die vorliegende Erfindung sich mit der Verbesserung der Elektrodenstruktur befasst, ist, dass die Probleme mit der herkömmlichen blauen Leuchtdiode, einschließlich Temperaturerhöhung aufgrund der Stromdichtenkon­ zentration und schlechter Widerstand gegen elektrostatische Entladung und hohe Steuerspannung allein durch den Herstellungsprozess der Metallstruktur eliminiert werden können, ohne dass wesentliche Änderungen in anderen Herstellprozessen für die blaue Leuchtdiode oder die Verwendung neuer Vorrichtungen oder Werk­ stoffe erforderlich sind.
Der wichtigste zu berücksichtigende Aspekt bei der Elektrodenstruktur ist, welcher Elektrodenstrukturtyp, das heißt welcher Typ und welche Anordnung der Positio­ nen der Elektroden und deren Verlängerungen die Stromdichte wirksamer vertei­ len kann. Auf dem Weg zu der vorliegenden Erfindung wurden durch die Erfinder umfangreiche und sorgfältige Forschungsarbeiten und Experimente durchgeführt, bei denen die ersten und zweiten Elektroden an unterschiedlichen Stellen plaziert wurden, wobei der Abstand zwischen dem zentralen Abschnitt und dem Randab­ schritt variiert wurde. Als Ergebnis wurden bevorzugte Ausführungsformen gefun­ den, die eine hervorragende Fähigkeit zur Verteilung der Stromdichte und einen hohen Widerstand gegen elektrostatische Entladung besitzen und die bei redu­ zierter Ansteuerspannung betrieben werden können, wodurch die Qualität und die Zuverlässigkeit verbessert werden.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die oben genannten Ziele und weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung wer­ den durch die nachfolgende detaillierte Beschreibung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert, wobei:
Fig. 1a und 1b sind schematische Ansichten und zeigen den strukturellen Unterschied zwischen der Ansteuerung einer allgemeinen Leuchtdiode und einer blauen Leuchtdiode;
Fig. 2a und 2b sind Graphen und zeigen den Strom-Spannung-Verlauf und die Temperaturveränderung bei angelegter Spannung einer Infrarot-Leuchtdiode, einer roten Leuchtdiode und einer blauen Leuchtdiode;
Fig. 3a und 3b zeigen eine Draufsicht auf eine herkömmliche blaue Leuchtdi­ ode bzw. eine Schnittansicht entlang der Linie A-A von Fig. 3a;
Fig. 4a und 4b zeigen eine Draufsicht auf eine blaue Leuchtdiode gemäß ei­ nem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung bzw. eine Schnittansicht entlang Linie 2A-2A von Fig. 4a;
Fig. 5a bis 5c sind Draufsichten und zeigen Modifikationen des ersten Aus­ führungsbeispiels gemäß der Erfindung;
Fig. 6a und 6b zeigen eine Draufsicht auf eine blaue Leuchtdiode gemäß ei­ nem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung bzw. eine Schnittansicht entlang Linie 3A-3A in Fig. 6a;
Fig. 7 ist eine Draufsicht auf eine blaue Leuchtdiode gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung; und
Fig. 8 ist eine Draufsicht und zeigt eine Modifikation des dritten Ausführungsbeispiels der Erfindung.
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele
Die Anwendung der bevorzugten Ausführungsbeispiele der Erfindung lässt sich am besten unter Bezugnahme auf die Zeichnungen verstehen, wobei gleiche Be­ zugszeichen für gleiche bzw. einander entsprechende Teile verwendet werden.
Bezug nehmend auf Fig. 4 ist dort ein erstes bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung gezeigt.
Fig. 4a zeigt eine Draufsicht auf eine blaue Leuchtdiode gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung und Fig. 4b zeigt eine Schnittansicht entlang Linie 2A-2A von Fig. 4a. Wie in Fig. 4a gezeigt ist, umfasst die blaue Leuchtdiode des ersten bevorzugten Ausführungsbeispiels gemäß der Erfindung ein isolieren­ des Substrat 21, das typischerweise in quadratischer Form ausgebildet ist und eine erste leitende Nitrid-Halbleiterschicht 23, die auf der gesamten Oberfläche des isolierenden Substrats 21 ausgebildet ist. Die Nitrid-Halbleiterschicht 23 hat eine in einen zentralen Teil R1 und einen freiliegenden Randteil R2 geteilte Ober­ fläche. Der Randteil R2 ist oberhalb der zu den Kanten 23a bis 23d der Nitrid- Halbleiterschicht 23 benachbarten Flächen entlang der Kanten 23a bis 23d aus­ gebildet, der zentrale Teil R1 ist von dem Randteil R2 umgeben. Die blaue Leuchtdiode umfasst ferner eine Pufferschicht 22, angeordnet zwischen dem iso­ liereriden Substrat 21 und der ersten leitenden Nitrid-Halbleiterschicht 23.
Die blaue Leuchtdiode umfasst ferner eine oberhalb des zentralen Teils der Nitrid- Halbleiterschicht 23 ausgebildete Schichtstruktur. Die Schichtstruktur umfasst eine aktive Nitridschicht 24, ausgebildet auf der Nitrid-Halbleiterschicht, eine zweite leitende Nitrid-Halbleiterschicht 25, ausgebildet auf der aktiven Schicht 24, eine transparente Metallschicht 26, ausgebildet auf der zweiten leitenden Nitrid- Halbleiterschicht 25 und eine erste Elektrode 27, ausgebildet auf einem Abschnitt der transparenten Metallschicht 26.
Gemäß dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung umfasst die blaue Leuchtdiode ferner eine zweite Elektrode, ausgebildet auf dem Randteil R2 der ersten leitenden Nitrid-Halbleiterschicht 23, der nicht von der Schichtstruktur bedeckt ist. Die zweite Elektrode weist einen Hauptabschnitt 28 und Verlängerun­ gen 28a, 28b auf, die sich ausgehend von dem Hauptabschnitt 28 bandartig erstrecken. Der Hauptabschnitt 28 ist in der Nähe einer Ecke ausgebildet, an der sich benachbarte Kanten 23c, 23d auf der Fläche der ersten Nitrid- Halbleiterschicht 23 schneiden. Die Verlängerungen 28a, 28b sind benachbart zu den Kanten 23c, 23d der Oberfläche der ersten leitenden Nitrid-Halbleiterschicht 23 ausgebildet, sodass sie sich zumindest entlang einer Kante (23c oder 23d) der Oberfläche der ersten leitenden Nitrid-Halbleiterschicht 23 erstrecken.
Vorzugsweise ist die erste Elektrode 27 diagonal gegenüberliegend zu dem Hauptabschnitt 28 der zweiten Elektrode angeordnet und die Verlängerungen 28a, 28b der zweiten Elektrode erstrecken sich entlang der Kanten 23c, 23d, an die der Hauptabschnitt 28 der zweiten Elektrode angrenzt. Durch die Verlängerungen 28a, 28b der zweiten Elektrode, ausgebildet auf dem Randteil R2 oberhalb des ersten leitenden Nitrid-Halbleiters 23, das heißt der Bereich N1, der sich in seitlicher Richtung erstreckt und der Bereich N2, der sich in Längsrichtung erstreckt, wird eine Ansammlung der Stromdichte wie in dem Bereich Rd von Fig. 3 vermieden, sodass das durch die konzentrierte Stromdichte bedingte Stromansammlungs­ phänomen vermieden wird.
Die Fig. 5a bis 5c zeigen Draufsichten auf eine blaue Leuchtdiode gemäß Weiter­ bildungen des ersten bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung. Gemäß Fig. 5a ist die erste Elektrode 27 in der Nähe einer Ecke ausgebildet, umfassend eine der beiden Kanten der transparenten Metallschicht 26, an die der Hauptab­ schnitt 28 der zweiten Elektrode angrenzt. Die Verlängerung 28a der zweiten E­ lektrode erstreckt sich entlang der zwei Kanten 23a, 23d, die sich an der Ecke in der ersten leitenden Nitrid-Halbleiterschicht 23 schneiden, wobei die Ecke der ersten Elektrode 27 diagonal gegenüberliegt.
Bezug nehmend auf Fig. 5b ist die erste Elektrode 27 in der Mitte einer der beiden Kanten der transparenten Metallschicht 26 angeordnet, die nicht an den Hauptab­ schnitt 28 der zweiten Elektrode angrenzen. Wenn die erste Elektrode 27 in der Mitte der Kante 23b ausgebildet ist, wie in Fig. 5b gezeigt ist, erstreckt sich die Verlängerung 28a der zweiten Elektrode entlang der beiden Kanten 23a, 23d und die Verlängerung 28b erstreckt sich entlang der Kante 23c. Das heißt, die beiden Verlängerungen erstrecken sich von dem Hauptabschnitt 28 der zweiten Elektrode entlang aller Kanten auf dem Randabschnitt R2, ausgenommen die Kante, auf der die erste Elektrode 27 ausgebildet ist.
Bezug nehmend auf Fig. 5c ist die erste Elektrode 27 in der Mitte der transparen­ ten Metallschicht 26 ausgebildet. Die Verlängerung 28a der zweiten Elektrode er­ streckt sich auf dem Randteil R2 der ersten leitenden Nitrid-Halbleiterschicht 26, wobei sie den zentralen Teil R1 einschließt. Das heißt, die Verlängerung 28a ist auf den vier Kanten 23a bis 23d des ersten leitenden Nitrid-Halbleiters 26 ausge­ bildet und bildet somit ein geschlossenes quadratisches Muster, das den zentralen Teil R1 umgibt.
Durch die oben beschriebene Elektrodenstruktur, das heißt durch die Anordnung der Elektroden und Verlängerungen gemäß der Weiterbildung des ersten bevor­ zugten Ausführungsbeispiels der Erfindung kann der Konzentrationsbereich der Stromdichte in alle Richtungen verteilt werden. Darüber hinaus kann das auf der konzentrierten Stromdichte beruhende Stromansammlungsphänomen weiter ver­ ringert werden.
Wie oben erwähnt wurde, kann die Position für die erste herzustellende Elektrode variiert werden. Die oben beschriebenen Positionen lassen sich auch auf eine blaue Leuchtdiode gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung an­ wenden.
Der Hauptabschnitt 28 und seine Verlängerung 28a der zweiten Elektrode halten einen vorgeschriebenen Abstand von dem zentralen Teil R1 ein. Der Abstand wird vorzugsweise so gewählt, dass sein Wert in dem Bereich zwischen 5 µm und 20 µm liegt, was bei einer blauen Leuchtdiode gemäß einem weiteren Ausführungs­ beispiel der Erfindung angewendet werden kann. Dieser Wert ist von denjenigen Werten abgeleitet, die üblicherweise bei einer blauen Leuchtdiode benutzt werden, die Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt. Der Wert kann in Abhängigkeit von einem bestimmten Produktstandard oder einer Norm geändert werden. Um dem Trend zur Optimierung und somit zur Miniaturisierung von Produkten zu fol­ gen, kann der Wert verkleinert werden.
Durch die blaue Leuchtdiode gemäß dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung mit den Verlängerungen 28a der zweiten Elektrode, die auf dem Randabschnitt des ersten leitenden Nitrid-Halbleiters 23, also auf dem sich in seit­ licher Richtung erstreckenden Bereich N1 und dem sich in Längsrichtung erstre­ ckenden Bereich N2, ausgebildet ist, wie in Fig. 4 gezeigt ist, kann der Konzentra­ tionsbereich Rd der Stromdichte in Fig. 3 verteilt werden, wobei das Stroman­ sammlungsphänomen aufgrund der konzentrierten Stromdichte verringert wird.
Nachfolgend wird eine blaue Leuchtdiode anhand eines zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung beschrieben.
Fig. 6a zeigt eine Draufsicht auf eine blaue Leuchtdiode gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung und Fig. 6b zeigt eine Schnittansicht entlang Linie 3A-3A in Fig. 6a. Wie in Fig. 6b gezeigt ist, umfasst die blaue Leuchtdiode des zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung ein isolierendes Substrat 31, das typischerweise eine quadratische Form aufweist und eine erste leitende Nitrid-Halbleiterschicht 33, ausgebildet auf der gesamten Oberfläche des isolierenden Substrats 31. Die Nitrid-Halbleiterschicht 33 hat eine in einen zentra­ len Teil R1 und einen freiliegenden Randteil R2 geteilte Oberfläche. Der Randteil R2 ist auf den an die Kanten 33a bis 33d der Nitrid-Halbleiterschicht 33 angren­ zenden Flächen sowie entlang der Kanten 33a bis 33d der Nitrid-Halbleiterschicht 33 ausgebildet. Der zentrale Teil R1 ist von dem Randteil R2 umgeben. Die blaue Leuchtdiode umfasst ferner eine Pufferschicht 32, angeordnet zwischen dem iso­ lierenden Substrat 31 und der ersten leitenden Nitrid-Halbleiterschicht 33.
Die blaue Leuchtdiode umfasst ferner eine Schichtstruktur, ausgebildet auf dem zentralen Teil der Nitrid-Halbleiterschicht 33. Die Schichtstruktur umfasst eine ak­ tive Nitridschicht 34, ausgebildet auf der Nitrid-Halbleiterschicht, eine zweite lei­ tende Nitrid-Halbleiterschicht 35, ausgebildet auf der aktiven Schicht 34, eine transparente Metallschicht 36, ausgebildet auf der zweiten leitenden Nitrid- Halbleiterschicht 35 und eine erste Elektrode 37, ausgebildet auf einem Teil der transparenten Metallschicht 36.
Gemäß dem zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung umfasst die blaue Leuchtdiode ferner eine zweite Elektrode, ausgebildet auf dem Randab­ schnitt R2 der ersten leitenden Nitrid-Halbleiterschicht 33, der nicht durch die Schichtstruktur abgedeckt ist. Die zweite Elektrode weist einen Hauptabschnitt 38 und Verlängerungen 38a, 38b auf, die sich von dem Hauptabschnitt 38 bandförmig erstrecken. Der Hauptabschnitt 38 ist in der Mitte der Kante 33c auf der Oberflä­ che der ersten Nitrid-Halbleiterschicht 33 ausgebildet. Die Verlängerungen 38a, 38b sind zu den Kanten 33b, 33c, 33d benachbart und entlang diesen auf der O­ berfläche der ersten leitenden Nitrid-Halbleiterschicht 33 ausgebildet, sodass sie sich wenigstens entlang einer Kante auf der Oberfläche der ersten leitenden Nit­ rid-Halbleiterschicht 33 erstrecken.
Die erste Elektrode 37 ist vorzugsweise nahe der Mitte einer Kante der transpa­ renten Metallschicht 36 ausgebildet und liegt dem Hauptabschnitt 38 der zweiten Elektrode gegenüber. Die Verlängerungen 38a, 38b der zweiten Elektrode erstre­ cken sich entlang der Kanten 33b, 33c, 33d des ersten leitenden Nitrid-Halbleiters 33, an die die erste Elektrode 37 nicht angrenzt. Durch die oben beschriebene Elektrodenstruktur, das heißt der Hauptabschnitt und die Verlängerungen der E­ lektroden gemäß dem zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung kann der Konzentrationsbereich der Stromdichte in alle Richtungen verteilt wer­ den. Zudem kann das auf der konzentrierten Stromdichte beruhende Stroman­ sammlungsphänomen weiter verringert werden.
Um den Widerstand gegenüber elektrostatischer Entladung zu überprüfen, werden die herkömmliche in Fig. 3 gezeigte blaue Leuchtdiode und die in Fig. 6 gezeigte blaue Leuchtdiode gemäß dem zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel der Er­ findung unter identischen Bedingungen einem Test für die elektrostatische Entla­ dung ausgesetzt. Die Testbedingungen umfassen das Aufladen eines Kondensa­ tors von 200 pF bei einer angelegten Spannung von 200 V für alle Leuchtdioden mit einem Durchmesser von 3 mm und das Entladen innerhalb eines Zeitintervalls von einer Sekunde in Durchgangsrichtung durch einen Widerstand von 0 Ω. Die Ergebnisse für die herkömmliche blaue Leuchtdiode und die erfindungsgemäße blaue Leuchtdiode sind in den Tabellen 1 und 2 dargestellt. In den Tabellen be­ deutet Vf (V) die Ansteuerspannung in Durchlassrichtung, Po bedeutet die Aus­ gangslichtleistung und Iv die Leuchtstärke.
Tabelle 1
Herkömmliche blaue Leuchtdiode (Fig. 3)
Tabelle 2
Blaue Leuchtdiode (Fig. 6)
Von den in Tabelle 1 gezeigten Ergebnissen ist bemerkenswert, dass 40% der herkömmlichen, in Fig. 3 gezeigten, blauen Leuchtdioden in dem Test für die e­ lektrostatische Entladung ausfielen. Wie aus den Daten von Tabelle 2 hervorgeht, fiel in demselben Test keine der erfindungsgemäßen blauen Leuchtdioden aus. Dadurch ist nachgewiesen, dass die blaue Leuchtdiode gemäß der Erfindung ei­ nen erhöhten Widerstand gegenüber elektrostatischer Entladung im Vergleich zu der herkömmlichen blauen Leuchtdiode besitzt.
Nachfolgend wird eine blaue Leuchtdiode gemäß einem dritten bevorzugten Aus­ führungsbeispiel der Erfindung beschrieben.
Fig. 7 zeigt eine Draufsicht auf eine blaue Leuchtdiode gemäß dem dritten bevor­ zugten Ausführungsbeispiel der Erfindung und Fig. 8 zeigt eine Draufsicht auf eine blaue Leuchtdiode gemäß einer Weiterbildung des dritten bevorzugten Ausfüh­ rungsbeispiels der Erfindung. Die in den Fig. 7 und 8 gezeigten blauen Leuchtdioden sind hinsichtlich ihres Aufbaus und ihrer Struktur mit den blauen Leuchtdioden der zuvor beschriebenen ersten und zweiten bevorzugten Ausfüh­ rungsbeispiele der Erfindung identisch, abgesehen von der ersten Elektrode, der zweiten Elektrode und deren Verlängerungen. Aus diesem Grund entfallen Erläute­ rungen, die denselben Aufbau und dieselbe Struktur betreffen.
Die blaue Leuchtdiode gemäß dem dritten bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung umfasst eine erste Elektrode, ausgebildet auf einem Teil einer transpa­ renten Metallschicht 46, die wie oben beschrieben Teil der Schichtstruktur ist und eine zweite Elektrode, ausgebildet auf einem Randteil R2 der ersten leitenden Nit­ rid-Halbleiterschicht, die nicht von der Schichtstruktur bedeckt ist. Die erste Elekt­ rode weist einen Hauptabschnitt 47 und Verlängerungen 47a, 47b auf, die sich von dem Hauptabschnitt 47 bandförmig erstrecken. Der Hauptabschnitt 48 ist na­ he einer Ecke ausgebildet, wo sich benachbarte Kanten auf einer Oberfläche der Metallschicht 46 schneiden. Die Verlängerungen 47a, 47b sind entlang wenigstens einer Kante der Oberfläche der Metallschicht 46 ausgebildet.
Die zweite Elektrode weist einen Hauptabschnitt 48 und eine Verlängerung 48a auf, die sich ausgehend von dem Hauptabschnitt 48 bandförmig erstreckt. Der Hauptabschnitt 48 der zweiten Elektrode ist nahe einer Ecke ausgebildet, wo sich benachbarte Kanten 43c, 43d auf der Oberfläche der ersten Nitrid- Halbleiterschicht 43 schneiden. Die Verlängerung 48a ist benachbart zu der Kante 43d der Oberfläche der ersten leitenden Nitrid-Halbleiterschicht 43 entlang we­ nigstens einer Kante der Oberfläche der ersten leitenden Nitrid-Halbleiterschicht 43 ausgebildet.
Wie in Fig. 7 gezeigt ist, ist der Hauptabschnitt 47 der ersten Elektrode vorzugs­ weise in der Mitte von einer der beiden Kanten der transparenten Metallschicht 46 ausgebildet, die nicht an den Hauptabschnitt 48 der zweiten Elektrode angrenzen.
Die Verlängerungen 47a, 47b der ersten Elektrode erstrecken sich entlang der Kante, zu der der Hauptabschnitt 47 der ersten Elektrode benachbart ist, ausge­ hend von dem Hauptabschnitt 47 in beide seitlichen Richtungen. Die Verlängerung 48a der zweiten Elektrode ist auf der Kante 43d der ersten leitenden Nitrid- Halbleiterschicht 43 ausgebildet und liegt dem Hauptabschnitt 47 der ersten Elekt­ rode gegenüber.
Nachfolgend wird auf Fig. 8 Bezug genommen. Der Hauptabschnitt 47 der ersten Elektrode ist nahe einer Ecke, umfassend eine der beiden Kanten der transpa­ renten Metallschicht 46, ausgebildet, an die der Hauptabschnitt 48 der zweiten Elektrode angrenzt. Die Verlängerungen 47a, 47b der ersten Elektrode erstrecken sich entlang der Kanten der transparenten Metallschicht 46, an die der Hauptab­ schnitt 47 der ersten Elektrode angrenzt. Die Verlängerung 48a der zweiten Elekt­ rode erstreckt sich entlang der beiden Kanten 43a, 43d, die sich an der Ecke der Fläche der ersten leitenden Nitrid-Halbleiterschicht 43 schneiden, wobei die Ecke dem Hauptabschnitt 47 der ersten Elektrode 47 diagonal gegenüberliegt.
Durch die zuvor beschriebenen Hauptabschnitte und die Verlängerungen der E­ lektroden gemäß dem dritten bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung und dessen Weiterbildung kann der in Fig. 3 gezeigte Konzentrationsbereich der Stromdichte gleichmäßig verteilt werden. Darüber hinaus kann das auf der kon­ zentrierten Stromdichte beruhende Stromansammlungsphänomen weiter verrin­ gert werden.
Wie oben ausgeführt wurde, werden die Ausführungsbeispiele der Erfindung zum Zweck der Erläuterung beschrieben. Beispielsweise bezeichnet der Zwischenraum zwischen der zweiten Elektrode, ausgebildet auf dem Randabschnitt und dem zentralen Abschnitt oberhalb der N-Typ Halbleiterschicht mit der darauf ausgebil­ deten aktiven Schicht einen gewissen Abstand, der in der Lage ist, die konzent­ rierte Stromdichte durch die Verlängerung der Elektrode zu verteilen. Dement­ sprechend kann ein Fachmann Modifikationen im Zusammenhang mit der Verlän­ gerung der ersten Elektrode oder der Verlängerung der zweiten Elektrode gemäß der Erfindung vornehmen. Die Verlängerung oder Erweiterung der ersten Elektro­ de oder die Verlängerung oder Erweiterung der zweiten Elektrode, um eine wirk­ same Verteilung der Stromdichte zu erreichen, wird ebenfalls von dem Erfin­ dungsgedanken umfasst. Der Grund dafür ist, dass der Erfindungsgegenstand durch derartige Verlängerungen der Elektrode den lokal konzentrierten Strompfad zu den Verlängerungen hin verteilt, um eine rasche Temperaturerhöhung zu ver­ meiden. Dementsprechend kann die Erfindung in unterschiedlichen Ausgestaltun­ gen bei flachen Halbleiteraufbauten angewendet werden, bei denen die wirksame Verteilung der Stromdichte in dem Chip erforderlich ist.
Wie oben beschrieben wurde, verteilt die blaue Leuchtdiode den lokal konzent­ rierten Strompfad durch die Verlängerungen der Elektrode, wodurch die Tempe­ raturableitung in den Chip verringert und ein rascher Temperaturanstieg verhindert wird.
Im Gegensatz zu der allgemeinen blauen Leuchtdiode ist die erfindungsgemäße blaue Leuchtdiode widerstandsfähig gegenüber elektrostatischer Entladung.
Darüber hinaus wird die erfindungsgemäße blaue Leuchtdiode bei einer reduzier­ ten Ansteuerspannung betrieben, wodurch das Problem umgangen wird, an dem die herkömmliche blaue Leuchtdiode leidet, was auf der hohen Ansteuerspannung beruht.
Dementsprechend überwindet die vorliegende Erfindung die Probleme, die mit dem schnellen Temperaturanstieg aufgrund der hohen Stromdichte, beruhend auf der Konzentration des Strompfades und der geringen Widerstandsfähigkeit gegen elektrostatische Entladung zusammenhängen, sodass eine Verbesserung hin­ sichtlich der Zuverlässigkeit der blauen Leuchtdiode und eine verbesserte Qualität erzielt werden.
Darüber hinaus kann der Aufbau der erfindungsgemäßen Elektrode mit den Ver­ längerungen bei anderen flachen Halbleiteraufbauten angewendet werden, bei denen das durch die Konzentration des Strompfads verursachte Hitzephänomen problematisch ist.
Zusätzlich kann die vorliegende Erfindung bei einem modifizierten Herstellungs­ verfahren angewendet werden, bei dem beispielsweise nach dem Wachsen einer Epitaxieschicht als Grundstruktur die N-Typ Halbleiterschicht geätzt wird.
Obwohl die bevorzugten Ausführungsbeispiele der Erfindung zum Zweck der Er­ läuterung offenbart wurden, ist es für einen Fachmann naheliegend, dass vielfälti­ ge Modifikationen, Ergänzungen und Ersetzungen möglich sind, ohne von dem Erfindungsgedanken abzuweichen, der in den Patentansprüchen offenbart wird.

Claims (15)

1. Blaue Leuchtdiode, umfassend:
ein isolierendes Substrat (21), vorzugsweise in quadratischer Form;
eine erste leitende Nitrid-Halbleiterschicht (23), ausgebildet auf dem isolie­ renden Substrat (21), um eine in einen zentralen Teil (R1) und einen Randteil (R2) geteilte Oberfläche zu bilden, wobei der Randteil (R2) auf der Oberfläche an Kanten (23c, 23d) der Nitrid-Halbleiterschicht (23) angren­ zend entlang der Kanten (23c, 23d) ausgebildet ist und der zentrale Teil (R1) von dem Randteil (R2) umgeben ist;
eine Schichtstruktur, ausgebildet auf dem zentralen Teil (R1) der Nitrid- Halbleiterschicht (23), wobei die Schichtstruktur eine aktive Nitridschicht (24) auf der Nitrid-Halbleiterschicht (23) umfasst, eine zweite leitende Nitrid- Halbleiterschicht (25), ausgebildet auf der aktiven Schicht (24), eine trans­ parente Metallschicht (26), ausgebildet auf der zweiten leitenden Nitrid- Halbleiterschicht (25) und eine erste Elektrode (27), ausgebildet auf einem Teil der transparenten Metallschicht (26); und
eine zweite Elektrode, ausgebildet auf dem Randteil (R2) der ersten leiten­ den Nitrid-Halbleiterschicht (23), der nicht von der Schichtstruktur bedeckt ist, wobei die zweite Elektrode einen Hauptteil (28) und sich von dem Hauptteil (28) bandförmig erstreckende Verlängerungen (28a, 28b) auf­ weist, wobei der Hauptteil (28) nahe einer Ecke ausgebildet ist, an der sich benachbarte Kanten (23c, 23d) auf der Fläche der ersten Nitrid- Halbleiterschicht (23) schneiden, wobei die Verlängerungen (28a, 28b) an Kanten (23c, 23d) auf der Oberfläche der ersten leitenden Nitrid- Halbleiterschicht (23) angrenzend ausgebildet sind, sodass sie sich entlang wenigstens einer Kante (23c, 23d) der Fläche der ersten leitenden Nitrid- Halbleiterschicht (23) erstrecken.
2. Blaue Leuchtdiode nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Elektrode (27) dem Hauptabschnitt (28) der zweiten Elektrode diago­ nal gegenüberliegt und sich die Verlängerungen (28a, 28b) der zweiten E­ lektrode entlang aller Kanten (23c, 23d) erstrecken, an die der Hauptab­ schnitt (28) der zweiten Elektrode angrenzt.
3. Blaue Leuchtdiode nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Elektrode (27) nahe einer Ecke ausgebildet ist, umfassend eine der beiden Kanten der transparenten Metallschicht (26), an die der Hauptab­ schnitt (28) einer zweiten Elektrode angrenzt und wobei sich die Verlänge­ rung (28a, 28b) der zweiten Elektrode entlang der beiden Kanten (23c, 23d) erstreckt, die sich an einer Ecke der ersten leitenden Nitrid-Halbleiterschicht (23) schneiden, und die zweite Elektrode der ersten Elektrode (27) diagonal gegenüberliegend angeordnet ist.
4. Blaue Leuchtdiode nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Elektrode (27) in der Mitte einer der beiden Kanten (23a, 23b) der transparenten Metallschicht (26) ausgebildet ist, welche Kanten (23a, 23b) nicht an den Hauptabschnitt (28) der zweiten Elektrode angrenzen.
5. Blaue Leuchtdiode nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Verlängerung (28a, 28b) der zweiten Elektrode (28) sich entlang aller Kan­ ten (23a, 23c, 23d) des Randteils erstreckt, ausgenommen die Kante (23b), auf der die erste Elektrode (27) ausgebildet ist.
6. Blaue Leuchtdiode nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Elektrode (27) in der Mitte der transparenten Metallschicht (26) aus­ gebildet ist.
7. Blaue Leuchtdiode nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Verlängerung (28a) der zweiten Elektrode (28) sich über den Randabschnitt (R2) der ersten leitenden Nitrid-Halbleiterschicht (26) erstreckt, um eine, den zentralen Teil der ersten leitenden Nitrid-Halbleiterschicht (26) umfas­ sende, geschlossene Struktur zu bilden.
8. Blaue Leuchtdiode umfassend:
ein isolierendes Substrat (31) mit einer quadratischen Form;
eine erste leitende Nitrid-Halbleiterschicht (33), ausgebildet auf der ganzen Oberfläche des isolierenden Substrats (31), welche Nitrid-Halbleiterschicht (33) eine in einen freiliegenden Randteil (R2) und einen zentralen Teil (R1) geteilte freiliegende Oberfläche aufweist, welcher Randteil (R2) auf den zu den Kanten (33a, 33b, 33c, 33d) der Nitrid-Halbleiterschicht (33) benach­ barten Flächen und entlang der Kanten (33a, 33b, 33c, 33d) des Nitrid- Halbleiters (33) angeordnet ist und wobei der zentrale Teil (R1) von dem Randteil (R2) umgeben ist;
eine Schichtstruktur, ausgebildet auf dem zentralen Teil (R1) der Nitrid- Halbleiterschicht (33), wobei die Schichtstruktur eine aktive Nitridschicht (34) umfasst, ausgebildet auf der Nitrid-Halbleiterschicht (33), eine zweite leitende Nitrid-Halbleiterschicht (35), ausgebildet auf der aktiven Schicht (34), eine transparente Metallschicht (36), ausgebildet auf der zweiten lei­ tenden Nitrid-Halbleiterschicht (35) und eine erste Elektrode (37), ausgebil­ det auf einem Abschnitt der transparenten Metallschicht (36); und
eine zweite Elektrode, ausgebildet auf dem Randabschnitt (R2) der ersten leitenden Nitrid-Halbleiterschicht (33), der nicht von der Schichtstruktur be­ deckt ist, welche zweite Elektrode einen Hauptabschnitt (38) und Verlänge­ rungen (38a, 38b) aufweist, die sich von dem Hauptabschnitt (38) bandför­ mig erstrecken, wobei der Hauptabschnitt (38) in der Mitte einer Kante (33c) auf der Oberfläche der ersten Nitrid-Halbleiterschicht (33) ausgebildet ist, und wobei die Verlängerungen (38a, 38b) benachbart zu und entlang we­ nigstens einer Kante (33b, 33c, 33d) auf der Oberfläche der ersten leiten­ den Nitrid-Halbleiterschicht (33) ausgebildet sind.
9. Blaue Leuchtdiode nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Elektrode (37) nahe der Mitte einer Kante (33a) der transparenten Metallschicht (26), dem Hauptabschnitt (38) der zweiten Elektrode gegenü­ berliegend, ausgebildet ist.
10. Blaue Leuchtdiode nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Verlängerungen (38a, 38b) der zweiten Elektrode sich entlang derjenigen Kanten (33b, 33c, 33d) des ersten leitenden Nitrid-Halbleiters (33) erstre­ cken, an die die erste Elektrode (37) nicht angrenzt.
11. Blaue Leuchtdiode umfassend:
ein isolierendes Substrat mit quadratischer Form;
eine auf der gesamten Oberfläche des isolierenden Substrats ausgebildete erste leitende Nitrid-Halbleiterschicht (43), die eine in einen freiliegenden Randteil (R2) und einen zentralen Teil geteilte Oberfläche aufweist, wobei der Randteil (R2) sich über die an die Kanten (43a, 43b, 43c, 43d) der Nit­ rid-Halbleiterschicht (43) angrenzenden Flächen und entlang der Kanten (43a, 43b, 43c, 43d) des Nitrid-Halbleiters (43) erstreckt und der zentrale Teil von dem Randteil (R2) umgeben ist;
eine auf dem zentralen Teil der Nitrid-Halbleiterschicht (43) ausgebildete Schichtstruktur, die eine auf der Nitrid-Halbleiterschicht (43) ausgebildete aktive Nitridschicht umfasst, eine zweite leitende, auf der aktiven Schicht ausgebildete Nitrid-Halbleiterschicht (45), eine transparente Metallschicht (46), ausgebildet auf der zweiten leitenden Nitrid-Halbleiterschicht (45) und eine auf einem Teil der transparenten Metallschicht (46) ausgebildete erste Elektrode, die einen Hauptabschnitt (47) und Verlängerungen (47a, 47b) aufweist, die sich von dem Hauptabschnitt (47) bandförmig erstrecken, wo­ bei der Hauptabschnitt (47) nahe einer Ecke ausgebildet ist, wo sich be­ nachbarte Kanten (43b, 43c) auf der Oberfläche der Metallschicht (46) schneiden, wobei die Verlängerungen (47a, 47b) entlang wenigstens einer Kante (43b, 43c) der Oberfläche der Metallschicht (46) ausgebildet sind; und
eine auf dem Randteil (R2) der ersten leitenden Nitrid-Halbleiterschicht (43), die nicht von der Schichtstruktur bedeckt ist, ausgebildete zweite E­ lektrode, die einen Hauptabschnitt (48) und Verlängerungen (48a) aufweist, die sich von dem Hauptabschnitt (48) bandförmig erstrecken, wobei der Hauptabschnitt (48) der zweiten Elektrode nahe einer Ecke ausgebildet ist, an der sich benachbarte Kanten (43c, 43d) auf der Oberfläche der ersten Nitrid-Halbleiterschicht (43) schneiden, welche Verlängerungen (48a) an­ grenzend an eine Kante (43d) der Oberseite der ersten leitenden Nitrid- Halbleiterschicht (43) und entlang wenigstens einer Kante (43a) der Ober­ seite der ersten leitenden Nitrid-Halbleiterschicht (43) ausgebildet sind.
12. Blaue Leuchtdiode nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Hauptabschnitt (47) der ersten Elektrode in der Mitte einer von zwei Kanten (43a, 43b) der transparenten Metallschicht (46) ausgebildet ist, die nicht an den Hauptabschnitt (48) der zweiten Elektrode angrenzen und wobei die Verlängerungen (47a, 47b) der ersten Elektrode sich in beide seitliche Richtungen entlang derjenigen Kante (43b) erstrecken, an die der Hauptab­ schnitt (47) der ersten Elektrode angrenzt.
13. Blaue Leuchtdiode nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Verlängerung (48a) der zweiten Elektrode an der Kante (43d) der ersten leitenden Nitrid-Halbleiterschicht (43) ausgebildet ist, die dem Hauptab­ schnitt (47) der ersten Elektrode gegenüberliegt.
14. Blaue Leuchtdiode nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Hauptabschnitt (47) der ersten Elektrode nahe einer Ecke ausgebildet ist, umfassend eine der beiden Kanten (43c, 43d) der transparenten Metall­ schicht (46), zu denen der Hauptabschnitt (48) der zweiten Elektrode be­ nachbart ist und wobei die Verlängerungen (47a, 47b) der ersten Elektrode sich entlang der beiden Kanten (43b, 43c) der transparenten Metallschicht (46) erstrecken, zu denen der Hauptabschnitt (47) der ersten Elektrode be­ nachbart ist.
15. Blaue Leuchtdiode nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Verlängerung (48a) der zweiten Elektrode entlang der beiden sich an der Ecke der ersten leitenden Nitrid-Halbleiterschicht (43) schneidenden Kanten (43a, 43d) erstreckt, welche Ecke dem Hauptabschnitt (47) der ersten Elektrode diagonal gegenüberliegend angeordnet ist.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2315267A1 (de) * 2009-10-22 2011-04-27 LG Innotek Co., Ltd. Lichtemittierende Vorrichtung, Gehäuse für lichtemittierende Vorrichtung und Beleuchtungssystem

Families Citing this family (32)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6764940B1 (en) 2001-03-13 2004-07-20 Novellus Systems, Inc. Method for depositing a diffusion barrier for copper interconnect applications
JP2003069074A (ja) * 2001-08-14 2003-03-07 Shurai Kagi Kofun Yugenkoshi 半導体装置
US6858873B2 (en) * 2002-01-23 2005-02-22 Chia Ta World Co Ltd Semiconductor diode having a semiconductor die with a substrate and multiple films applied thereover
US6881983B2 (en) * 2002-02-25 2005-04-19 Kopin Corporation Efficient light emitting diodes and lasers
US7002180B2 (en) * 2002-06-28 2006-02-21 Kopin Corporation Bonding pad for gallium nitride-based light-emitting device
WO2003107442A2 (en) * 2002-06-17 2003-12-24 Kopin Corporation Electrode for p-type gallium nitride-based semiconductors
US6955985B2 (en) 2002-06-28 2005-10-18 Kopin Corporation Domain epitaxy for thin film growth
JP2004056010A (ja) * 2002-07-23 2004-02-19 Toyota Central Res & Dev Lab Inc 窒化物半導体発光素子
KR100543696B1 (ko) * 2002-09-09 2006-01-20 삼성전기주식회사 고효율 발광 다이오드
CN100461467C (zh) * 2002-10-03 2009-02-11 日亚化学工业株式会社 发光二极管
JP3956918B2 (ja) * 2002-10-03 2007-08-08 日亜化学工業株式会社 発光ダイオード
US8298933B2 (en) 2003-04-11 2012-10-30 Novellus Systems, Inc. Conformal films on semiconductor substrates
US7842605B1 (en) 2003-04-11 2010-11-30 Novellus Systems, Inc. Atomic layer profiling of diffusion barrier and metal seed layers
US6869812B1 (en) 2003-05-13 2005-03-22 Heng Liu High power AllnGaN based multi-chip light emitting diode
KR20040104265A (ko) * 2003-06-03 2004-12-10 삼성전기주식회사 질화 갈륨계 반도체 led 소자
US20050179042A1 (en) * 2004-02-13 2005-08-18 Kopin Corporation Monolithic integration and enhanced light extraction in gallium nitride-based light-emitting devices
US20050179046A1 (en) * 2004-02-13 2005-08-18 Kopin Corporation P-type electrodes in gallium nitride-based light-emitting devices
US7566908B2 (en) * 2004-11-29 2009-07-28 Yongsheng Zhao Gan-based and ZnO-based LED
KR100631975B1 (ko) * 2005-03-30 2006-10-11 삼성전기주식회사 질화물 반도체 발광소자
JP4787561B2 (ja) * 2005-07-29 2011-10-05 昭和電工株式会社 pn接合型発光ダイオード
JP4918235B2 (ja) * 2005-08-03 2012-04-18 昭和電工株式会社 pn接合型化合物半導体発光ダイオード
JP4963807B2 (ja) * 2005-08-04 2012-06-27 昭和電工株式会社 窒化ガリウム系化合物半導体発光素子
WO2008038842A1 (en) * 2006-09-25 2008-04-03 Seoul Opto Device Co., Ltd. Light emitting diode having extensions of electrodes for current spreading
KR100833311B1 (ko) * 2007-01-03 2008-05-28 삼성전기주식회사 질화물계 반도체 발광소자
JP2008305857A (ja) * 2007-06-05 2008-12-18 Mitsubishi Electric Corp 光半導体装置
JP2011119519A (ja) * 2009-12-04 2011-06-16 Showa Denko Kk 半導体発光素子及び半導体発光装置
JP2012019140A (ja) 2010-07-09 2012-01-26 Showa Denko Kk 半導体発光素子およびランプ、電子機器、機械装置
JP2012054525A (ja) 2010-08-04 2012-03-15 Toshiba Corp 半導体発光素子
CN103367595B (zh) * 2012-03-30 2016-02-10 展晶科技(深圳)有限公司 发光二极管晶粒及其制造方法
TWI465736B (zh) 2012-10-11 2014-12-21 Ind Tech Res Inst 半導體元件之檢測方法及其檢測系統
CN104064653B (zh) * 2014-07-04 2016-08-31 映瑞光电科技(上海)有限公司 发光二极管、封装基板结构及封装方法
US10622518B1 (en) 2018-12-12 2020-04-14 Bolb Inc. Light-emitting diode with a mesa constructed from a unit cell

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07254732A (ja) * 1994-03-15 1995-10-03 Toshiba Corp 半導体発光装置
US6107644A (en) * 1997-01-24 2000-08-22 Rohm Co., Ltd. Semiconductor light emitting device
JP3693468B2 (ja) 1997-07-23 2005-09-07 シャープ株式会社 半導体発光素子
US6344665B1 (en) * 2000-06-23 2002-02-05 Arima Optoelectronics Corp. Electrode structure of compound semiconductor device

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2315267A1 (de) * 2009-10-22 2011-04-27 LG Innotek Co., Ltd. Lichtemittierende Vorrichtung, Gehäuse für lichtemittierende Vorrichtung und Beleuchtungssystem
US8148737B2 (en) 2009-10-22 2012-04-03 Lg Innotek Co., Ltd. Light emitting device, light emitting device package and lighting system

Also Published As

Publication number Publication date
US6603152B2 (en) 2003-08-05
US20020047128A1 (en) 2002-04-25
JP2002094118A (ja) 2002-03-29

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