DE102005029267A1

DE102005029267A1 - Leuchtdiode mit Kleberschicht sowie zugehöriges Herstellverfahren

Info

Publication number: DE102005029267A1
Application number: DE102005029267A
Authority: DE
Inventors: Min-Hsun Hsieh
Original assignee: Epistar Corp
Current assignee: Epistar Corp
Priority date: 2004-06-24
Filing date: 2005-06-23
Publication date: 2006-01-19
Also published as: JP2006013499A; US20050285130A1; TWI237407B; TW200601583A

Abstract

Es wird eine LED mit Folgendem angegeben: einem Substrat mit hoher Wärmeabfuhr und einer Wärmeleitfähigkeit von über 100 W/mk; einem LED-Stapel und einer zwischen dem Substrat mit hoher Wärmeabfuhr und dem LED-Stapel angeordneten Kleberschicht (11), deren Dicke ungefähr 0,1 mum bis 1 mum beträgt. DOLLAR A Durch diesen Aufbau ist der Wärmeabfuhreffekt der LED verbessert, wodurch die Stabilität und der Lichtemissions-Wirkungsgrad derselben verbessert wird.

Description

Die Erfindung betrifft eine Leuchtdiode mit Kleberschicht sowie ein zugehöriges Herstellverfahren, und spezieller betrifft sie eine Leuchtdiode mit hoher Wärmeabfuhr sowie ein zugehöriges Herstellverfahren.
Leuchtdioden (LEDs) werden in weitem Umfang z.B. bei optischen Displays, Verkehrszeichen, Datenspeichergeräten, Kommunikationsvorrichtungen, Beleuchtungsvorrichtungen und medizinischen Geräten verwendet. Das Erhöhen der Leuchtstärke von LEDs ist eine wichtige Aufgabe auf diesem Gebiet.

In Dokument TW-B-550834 sind eine LED und ein zugehöriges Herstellverfahren offenbart, wobei eine LED-Epitaxiestruktur auf einem ersten Licht absorbierenden Substrat hergestellt wird und dann eine dielektrische Kleberschicht aus einem Polymermaterial dazu verwendet wird, diese LED-Epitaxiestruktur mit einem zweiten Substrat hoher Wärmeleitfähigkeit zu verbinden, um die Wärmeabfuhr des Chips und die Lichtemissionseffizienz der LED zu verbessern. Wie es im o.g. Patent angegeben ist, wird der Epitaxiestapel auf das erste Licht absorbierende Substrat aufgewachsen, und dann wird die Kleberschicht dazu verwendet, um den Epitaxiestapel und das zweite Licht absorbierende zu verkleben. Als Nächstes wird das erste Licht absorbierende Substrat entfernt, um den thermischen Widerstand zu senken, um die Wärmeabfuhr zu verbessern und um den Lichtemissions-Wirkungsgrad zu verbessern. Der thermische Widerstand einer LED entspricht ihrer Dicke und der Wärmeleitfähigkeit ihrer Bestandteile. Die Beziehung zwischen diesen Größen ist in der folgenden Gleichung angegeben: Thermischer Widerstand Rth =L/kA Gleichung (1)

Gemäß dem oben angegebenen Patent entspricht der thermische Widerstand der gesamten LED-Struktur demjenigen entsprechend der Summe der LED-Epitaxiestruktur, der dielektrischen Kleberschicht und des Substrats. Hierbei wird der thermische Widerstand so berechnet, wie es in der folgenden Gleichung angegeben ist: Thermischer Widerstand des Bauteils = thermischer Widerstand der LED-Epitaxiestruktur + thermischer Widerstand der dielektrischen Kleberschicht + thermischer Widerstand des Substrats (L/kA)Bauteil=(L/kA)LED–Epitaxiestruktur + (L/kA)dielektrische Kleberschicht + (L/kA)zweites Substrat Gleichung (2)

Ferner entspricht der thermische Widerstand der ursprünglich auf dem ersten Substrat hergestellten LED der Summe aus dem thermischen Widerstand der Epitaxiestruktur und dem thermischen Widerstand des Substrats. Die Beziehung zwischen diesen kann durch die folgende Gleichung beschrieben werden: Thermischer Widerstand des ursprünglichen Bauteils = thermischer Widerstand der Epitaxiestruktur + thermischer Widerstand des ersten Substrats (L/kA)ursprüngliches Bauteil = (L/kA)LED–Epitaxiestruktur + (L/kA)erstes Substrat Gleichung (3)

Wie es in den Gleichungen (2) und (3) angegeben ist, ist selbst bei Verwendung eines Substrats mit hoher Wärmeabfuhr, wenn die Summe aus dem thermischen Widerstand der Kleberschicht und dem thermischen Widerstand des Substrats mit hoher Wärmeabfuhr größer als der thermische Widerstand des ursprünglichen ersten Substrats ist, die Wärmeabfuhrcharakteristik des Substrats mit hoher Wärmeleitfähigkeit der LED nicht ausreichend gut, und demgemäß zeigt sie den Nachteil einer schlechten Wärmeabfuhr.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Leuchtdiode mit Kleberschicht mit hoher Wärmeabfuhr und ein zugehöriges Herstellverfahren anzugeben.

Diese Aufgabe ist durch die LED gemäß dem beigefügten Anspruch 1 und die Herstellverfahren gemäß den beigefügten unabhängigen Ansprüchen 21 und 26 gelöst.

Gemäß der Erfindung wird die Wärmeabfuhrcharakteristik eines Substrats mit hoher Wärmeleitfähigkeit genutzt. Vorzugsweise wird außerdem eine bevorzugte Dicke für die Kleberschicht verwendet, und es wird ein zweites Substrat mit hoher Wärmeleitfähigkeit verwendet, um den thermischen Widerstand des Bauteils zu senken und den Wärmeabfuhr-Wirkungsgrad zu verbessern.

Eine herkömmliche LED-Struktur verfügt über ein erstes Substrat, auf dem ein Epitaxiestapel ausgebildet ist, der aus einem Material hergestellt werden kann, der aus der aus GaAs und Ge bestehenden Gruppe ausgewählt ist. Wenn angenommen wird, dass die Bauteilfläche A beträgt, die Wärmeleitfähigkeit des ersten Substrats k1 (W/mk) beträgt, die Dicke des ersten Substrats x1 (μm) beträgt, die Wärmeleitfähigkeit des Epitaxiestapels k2 (W/mk) beträgt und die Dicke desselben x2 (μm) beträgt, wird der thermische Widerstand des Bauteils mit dem ersten Substrat durch die folgende Gleichung berechnet: Rth1ursprüngliches Bauteil = (x2/k2·A)Epitaxiestapel + (x1/k1·A)erstes Substrat

Es wird eine dielektrische Kleberschicht aus Polymermaterialien dazu verwendet, den LED–Epitaxiestapel mit dem zweiten Substrat mit hoher Wärmeleitfähigkeit zu verbinden, um die LED-Struktur des ersten Substrats zu ersetzen. Diese Struktur verfügt über ein zweites Substrat mit hoher Wärmeleitfähigkeit, einen Epitaxiestapel sowie eine dielektrische Kleberschicht aus Polymermaterialien, um den Epitaxiestapel mit dem zweiten Substrat zu verbinden. Wenn angenommen wird, dass die Bauteilfläche A ist, der Wärmewiderstandsfaktor des Epitaxiestapels k2 (W/mk) ist, die Dicke desselben x2 (μm) ist, die Wärmeleitfähigkeit der Kleberschicht k3 (W/mk) ist, die Dicke derselben x3 (μm) ist, die Wärmeleitfähigkeit des zweiten Substrats k4 (W/mk) ist und die Dicke desselben x4 (μm) ist, wird der thermische Widerstand des Bauteils durch die folgende Gleichung berechnet: Rth2Bauteil = (x2/k2·A)Epitaxiestapel + (x3/k3·A)Kleberschicht + (x4/k4·A)zweites Substrat

Wie oben angegeben, verringert das Verwenden der Kleberschicht zum Verbinden des Epitaxiestapels mit dem zweiten Substrat hoher Wärmeleitfähigkeit, um das erste Substrat zu ersetzen, den Widerstand, und es erhöht den Wärmeabfuhr-Wirkungsgrad. Daraus folgt, dass Rth2 kleiner als Rth1 sein sollte.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung verfügt eine LED-Struktur über ein zweites Substrat mit hoher Wärmeleitfähigkeit, um ein erstes Substrat zu ersetzen, einen Epitaxiestapel und eine BCB-Kleberschicht zum Ankleben des Epitaxiestapels. Es wird davon ausgegangen, dass die Bauteilfläche A ist, die Wärmeleitfähigkeit des Epitaxiestapels 6 (W/mk) ist, die Dicke desselben 3 μm beträgt, die Wärmeleitfähigkeit der BCB-Kleberschicht 0,2 (W/mk) beträgt, die Dicke derselben x2 (μm) beträgt, die Wärmeleitfähigkeit des zweiten Substrats k3 (W/mk) beträgt und die Dicke desselben 170 μm beträgt. Das erste Substrat besteht aus GaAs, dessen Wär meleitfähigkeit 50 (W/mk) beträgt. Wärmeleitfähigkeiten einiger normaler Materialien und organischer Materialien für LEDs sind in den Tabellen 1 und 2 angegeben.

Tabelle 1: Wärmeleitfähigkeiten normaler LED-Materialien

Literaturstellen:

(1) R.R. Tummala und E.J. Rymaszewski: "Microelectronics Packaging Handbook" (van Nostrand Reinhold, 1988)
(2) G. Slack, J. Phys. Chem. Solids 34, 321 (1973)
(3) P.D. Maycock, Thermal Conductivity of Silicon, Germanium, III-V Compounds and III-V Alloys, Solid-State Electronics, vol. 10, pp161-168, 1967s
(4) http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/mecref.htm 1#c1

Tabelle 2: Wärmeleitfähigkeiten organischer LED-Materialien

Literaturstelle:

(1) R.R. Tummala und E.J. Rymaszewski: "Microelectronics Packaging Handbook" (van Nostrand Reinhold, 1988)

Durch das Verwenden des zweiten Substrats hoher Wärmeleitfähigkeit zum Ersetzen des ersten Substrats kann der Wärmeabfuhr-Wirkungsgrad nur dann erhöht werden, wenn der o.g. Wert Rth2 kleiner als der ursprüngliche thermische Widerstand Rth1 des ersten Substrats aus GaAs ist. Angesichts dieser Tatsache kann die Beziehung zwischen Rth1 und Rth2 durch die folgenden Gleichungen bestimmt werden: Rth1ursprüngliches Bauteil = (3/6·A)Epitaxiestapel + (170/50·A)erstes Substrat Rth2Bauteil = (3/6·A)Epitaxiestapel + (x3/0,2·A)Kleberschicht + (170/k4·A)zweites Substrat Rth2Bauteil – Rth1ursprüngliches Bauteil < 0

Daher kann die folgende Beziehung erhalten werden: x3/0,2 + 170/k4 < 3,4

Die Tabelle 3 zeigt die optimale Dicke der Kleberschicht für verschiedene Typen von Substraten mit hoher Wärmeleitfähigkeit zum Ersetzen des GaAs Substrats, wobei die Kleberschicht aus BCB besteht.

Tabelle 3

Es wird eine LED-Struktur unter Verwendung einer Kleberschicht zum Verbinden eines LED-Epitaxiestapels mit einem zweiten Substrat zum Ersetzen des ersten Substrat offenbart. Die Beziehung zwischen der Wärmeleitfähigkeit des zweiten Substrats und der Dicke der Kleberschicht ist in der 1 dargestellt. Wie es daraus erkennbar ist, ist die Bedingung betreffend ein Erhöhen des Wärmeabfuhr-Wirkungsgrads die, dass die Dicke der Kleberschicht kleiner als 0,5 μm sein muss. Da jedoch die Oberfläche des Epitaxiestapels nicht völlig eben ist, verfügt der Epitaxiestapel selbst über Dickendifferenzen. Gemäß den 2 und 3 wird bei einer tatsächlichen Realisierung eine BCB-Kleberschicht dazu verwendet, einen Epitaxiestapel mit einem Si-Substrat hoher Wärmeleitfähigkeit zu verbinden, um ein ursprünglich verwendetes GaAs-Substrat zu ersetzen. Ferner kann, wenn die Dicke der Kleberschicht 1 μm oder weniger beträgt, die LED-Struktur einen besseren Wärmeabfuhr-Wirkungsgrad und einen besseren Lichtemissions-Wirkungsgrad als eine bekannte LED-Struktur mit einem GaAs-Substrat zeigen. Wenn jedoch die Dicke der Kleberschicht kleiner als 0,1 μm ist, ist die Verbindungsausbeute sehr gering. Daher liegt die optimale Dicke der Kleberschicht zwischen 0,1 μm und 1 μm. Ferner kann zwischen der Kleberschicht und dem zweiten Substrat oder der Kleberschicht und dem Epitaxiestapel eine Reaktionsschicht hergestellt werden, um die Klebekraft zu verbessern, damit die Verbindungsausbeute erhöht werden kann.

Die o.g. LED-Struktur wird durch die folgenden Schritte hergestellt: als Erstes wird die Kleberschicht dazu verwendet, den LED-Epitaxiestapel mit dem zweiten Substrat hoher Wärmeleitfähigkeit zu verbinden. Als Zweites werden der zusammengesetzte LED-Epitaxiestapel, die Kleberschicht und das zweite Substrat zwischen zwei Graphitplatten platziert. Als Drittes werden diese zwei Graphitplatten erwärmt und zusammengedrückt, um die Klebekraft zu erhöhen. Die Eigenschaften von Graphit hinsichtlich guter Wärmestrahlung und Nachgiebigkeit können gut dazu genutzt werden, eine Kleberschicht gleichmäßiger Dicke herzustellen.

Gemäß Versuchsdaten ist die Wärmeleitfähigkeit des zweiten Substrats größer als 100 W/mk, die Dicke der BCB-Kleberschicht beträgt 1 μm oder weniger, und tatsächlich ist der Wärmeabfuhr-Wirkungsgrad besser als dann, wenn gemäß dem Stand der Technik ein GaAs-Substrat verwendet wird. Ferner betrug bei Versuchen die Dicke des BCB 0,5 bis 0,8 μm. Versuchsergebnisse sind in der Tabelle 4 angegeben. Bei anderen Versuchen wurde dasselbe Si-Substrat verwendet, jedoch wurden BCB-Kleberschichten mit verschiedenen Dicken hergestellt. Diese Versuchsergebnisse sind in der Tabelle 5 angegeben.

Tabelle 4

Diese und andere Aufgaben der Erfindung werden dem Fachmann nach dem Lesen der folgenden detaillierten Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform, wie sie in den verschiedenen Figuren und Zeichnungen veranschaulicht ist, ersichtlich geworden sein.

1 ist ein Diagramm zur Beziehung zwischen der Wärmeleitfähigkeit eines Substrats und der Dicke einer Kleberschicht.

2 und 3 sind dreidimensionale Diagramme zum Veranschaulichen der Ebenheit der Oberfläche eines Epitaxiestapels.

4 ist ein Diagramm einer bevorzugten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen LED-Struktur.

5 ist ein Diagramm einer ersten Schichtstruktur vor dem Verbinden, wenn die in der 4 dargestellte LED-Struktur hergestellt wird.

6 ist ein Diagramm zum Veranschaulichen der Herstellung einer Kleberschicht mit einer Dicke von 0,1 – 1 μm beim Herstellen der in der 4 dargestellten LED-Struktur.

7 ist ein Diagramm einer zweiten Schichtstruktur nach dem Verbinden der ersten Schicht mit dem zweiten Substrat, jedoch vor dem Entfernen des ersten Substrats.

8 ist ein Diagramm einer dritten Schichtstruktur nach dem Entfernen des ersten Substrats beim Herstellen der in der 4 dargestellten LED-Struktur.

9 ist ein Diagramm einer anderen Ausführungsform einer LED-Struktur gemäß der Erfindung.

10 ist ein Diagramm einer vierten Schichtstruktur vor dem Verbinden beim Herstellen der in der 9 dargestellten LED-Struktur.

11 ist ein Diagramm einer fünften Schichtstruktur vor dem Verbinden beim Herstellen der in der 9 dargestellten LED-Struktur.

12 ist ein Diagramm einer sechsten Schichtstruktur nach dem Verbinden der vierten und der fünften Schicht, jedoch vor dem Entfernen des ersten Substrats beim Herstellen der in der 9 dargestellten LED-Struktur.

13 ist ein Diagramm einer siebten Schichtstruktur nach dem Entfernen des ersten Substrats beim Herstellen der in der 9 dargestellten LED-Struktur.

14 ist ein Diagramm einer anderen Ausführungsform einer LED-Struktur gemäß der Erfindung.

Ausführungsform 1
Gemäß der 4 verfügt eine LED 1a über ein zweites Substrat 10 mit hoher Wärmeleitfähigkeit, eine auf diesem hergestellte Kleberschicht 11 mit einer Dicke von 0,1 μm – 1 μm, eine auf dieser hergestellte erste Schutzschicht 12, eine auf dieser hergestellte Reflexionsschicht 13, eine auf dieser hergestellte zweite Schutzschicht 14 und eine auf dieser hergestellte erste Kontaktschicht 15 mit einer ersten und einer zweiten Fläche. Die LED 1a verfügt ferner über eine auf der ersten Fläche ausgebildete erste Mantelschicht 16, eine auf dieser hergestellte Lichtemissionsschicht 17, eine auf dieser hergestellte zweite Mantelschicht 18, eine auf dieser hergestellte zweite Kontaktschicht 19, eine auf dieser hergestellte erste Leiterbahnelektrode 9 und eine auf der zweiten Fläche hergestellte zweite Leiterbahnelektrode 8.
Gemäß den 4, 5 und 6 wird die LED 1a durch die folgenden Schritte hergestellt:
Schritt 100: Auf einem ersten Substrat 21 werden zum Herstellen einer ersten Stapelschicht 2a, wie sie in der 5 dargestellt ist, die folgenden Schichten hergestellt: eine Ätzstoppschicht 20, eine zweite Kontaktschicht 19, eine zweite Mantelschicht 18, eine Lichtemissionsschicht 17, eine erste Mantelschicht 16, eine erste Kontaktschicht 15, eine zweite Schutzschicht 14, eine Reflexionsschicht 13 und eine erste Schutzschicht 12.
Schritt 110: Es wird eine Kleberschicht 11 ausgewählt, und diese wird dazu verwendet, die Schutzschicht 12 der ersten Stapelschicht 2a mit einer ersten Fläche des zweiten Substrats 10 mit hoher Wärmeleitfähigkeit zu verbinden.
Schritt 120: Es wird eine erste Graphitplatte 5 auf einer zweiten Fläche des zweiten Substrats 10 platziert, und eine zweite Graphitplatte 6 wird auf dem ersten Substrat 21 der ersten Stapelschicht 2a platziert, wie es in der 6 dargestellt ist.
Schritt 130: Wärme und Druck werden auf die erste Graphitplatte 5 und die zweite Graphitplatte 6 für eine vorgegebene Zeit ausgeübt, um eine Kleberschicht 11 mit gleichmäßiger Dicke von 0,1 μm – 1 μm sowie eine zweite Stapelschicht 3a auszubilden, wie es in der 7 dargestellt ist.
Schritt 140: Das erste Substrat 21 und die Ätzstoppschicht 20 werden entfernt, um eine dritte Stapelschicht 4a auszubilden, wie es in der 8 dargestellt ist.
Schritt 150: Die dritte Stapelschicht 4a wird geeignet geätzt, bis die erste Kontaktschicht 15 eine freigelegte Fläche bildet, und darauf werden die erste Leiterbahnelektrode 9 und die zweite Leiterbahnelektrode 8 hergestellt.
Ausführungsform 2
Gemäß der 9 verfügt eine LED 5a über ein zweites Substrat 110 mit hoher Wärmeleitfähigkeit, eine auf diesem hergestellte Reflexionsschicht 111, eine auf dieser hergestellte erste Reaktionsschicht 112, eine auf dieser hergestellte Kleberschicht 113 mit einer Dicke zwischen 0,1 μm und 1 μm, eine auf dieser hergestellte zweite Reaktionsschicht 114 und eine auf dieser hergestellte transparente, leitende Schicht 115, deren Oberfläche über eine erste und eine zweite Fläche verfügt.
Die LED 5a verfügt ferner auf der ersten Fläche über eine erste Kontaktschicht 116, eine auf dieser ausgebildete erste Mantelschicht 117, eine auf dieser ausgebildete Lichtemissionsschicht 118, eine auf dieser ausgebildete zweite Mantelschicht 119, eine auf dieser ausgebildete zweite Kontaktschicht 120, eine auf dieser ausgebildete erste Leiterbahnelektrode 9 sowie eine auf der zweiten Fläche ausgebildete zweite Leiterbahnelektrode 8.
Gemäß den 9, 10 und 11 wird die LED 5a durch die folgenden Schritte hergestellt.
Schritt 200: Auf einem ersten Substrat 121 werden zum Herstellen einer vierten Stapelschicht 6a, wie sie in der 10 dargestellt ist, sequenziell eine zweite Kontaktschicht 120, eine zweite Mantelschicht 119, eine Lichtemissionsschicht 118, eine erste Mantelschicht 117, eine erste Kontaktschicht 116, eine transparente Schicht 115 und eine zweite Reaktionsschicht 114 hergestellt.
Schritt 210: Auf einem zweiten Substrat 110 mit hoher Wärmeleitfähigkeit wird eine Reflexionsschicht 111 hergestellt, auf der wiederum eine erste Reaktionsschicht 112 hergestellt wird, um eine fünfte Stapelschicht 7a auszubilden, wie es in der 11 dargestellt ist.
Schritt 220: Eine Kleberschicht 113 wird dazu verwendet, die erste Reaktionsschicht 114 der vierten Stapelschicht 6a mit der ersten Reaktionsschicht 112 der fünften Stapelschicht 7a zu verbinden.
Schritt 230: Die Prozedur für die Kleberverbindung ist dieselbe wie die bei der obigen Ausführungsform 1. Wie es in der 6 dargestellt ist, ersetzt die vierte Stapelschicht 6a die Stapelschicht 2a, die Kleberschicht 113 mit einer Dicke zwischen 0,1 μm und 1 μm ersetzt die Kleberschicht 11, und die fünfte Stapelschicht 7a ersetzt das zweite Substrat 10. Dann wird eine sechste Stapelschicht 8a hergestellt. Als Nächstes wird das erste Substrat 121 entfernt, um eine siebte Stapelschicht 9a auszubilden, wie es in der 13 dargestellt ist.
Schritt 240: Die siebte Stapelschicht 9a wird geeignet mit einem Stopp an der transparenten, leitenden Schicht 115 geätzt, um an dieser eine Fläche freizulegen. Auf dieser Fläche der transparenten, leitenden Schicht 115 werden eine erste Leiterbahnelektrode 9 und eine zweite Leiterbahnelektrode 8 hergestellt.
Ausführungsform 3
Gemäß der 14, die eine andere Ausführungsform einer LED 10a mit einer Kleberschicht gemäß der Erfindung veranschaulicht, sind die Struktur und die Herstellprozedur ähnlich wie bei der LED 5a der Ausführungsform 2. Der Unterschied der vorliegenden Ausführungsform besteht darin, dass eine transparente, leitende Schicht 122 auf der zweiten Kontaktschicht 120 hergestellt wird, um den Stromverteilungs-Wirkungsgrad zu verbessern.
Das erste Substrat wird aus einem aus der aus GaAs, Ge und Saphir bestehenden Gruppe ausgewählten Material hergestellt.
Das zweite Substrat, dessen Wärmeleitfähigkeit größer als 100 W/mk ist, wird aus einem aus der aus GaP, einem Si-Chip, SiC, einem Cu-Chip, einem Al-Chip und anderen Ersatzmaterialien bestehenden Gruppe ausgewählten Material hergestellt.
Die Kleberschicht, deren Dicke zwischen 0,1 μm und 1 μm beträgt, wird aus einem aus der aus PL, BCB und PFCB bestehenden Gruppe ausgewählten Material hergestellt.
Die erste und zweite Kontaktschicht werden aus einem aus der aus GaP, GaAs, GaAsP, AlGaInP, AlGaAs, GaN, InGaN und AlGaN bestehenden Gruppe ausgewählten Material hergestellt.
Die erste und zweite Mantelschicht werden aus einem aus der aus AlGaInP, AlInP, AlN, GaN, AlGaN, InGaN und AlGaInN bestehenden Gruppe ausgewählten Material hergestellt.
Die Lichtemissionsschicht wird aus einem aus der aus AlGaInP, InGaP, GaN, AlGaN, InGaN und AlGaInN bestehenden Gruppe ausgewählten Material hergestellt.
Die Reflexionsschicht wird aus einem aus der aus In, Sn, Al, Au, Pt, Zn, Ag, Ti, Pb, Pd, Ge, Cu, AuBe, AuGe, Ni, PbSn und AuZn bestehenden Gruppe ausgewählten Material hergestellt.
Die erste und die zweite Schutzschicht werden aus einem aus der aus Siliciumnitrid, Siliciumdioxid, Aluminiumoxid, Magnesiumoxid, Zinkoxid, Zinnoxid, Indiumoxid und Indiumzinnoxid bestehenden Gruppe ausgewählten Material hergestellt.
Die erste und die zweite Reaktionsschicht werden aus einem aus der aus SiNx, Ti und Cr bestehenden Gruppe ausgewählten Material hergestellt.
Die transparente, leitende Schicht wird aus einem aus der aus Indiumzinnoxid, Cadmiumzinnoxid, Antimonzinnoxid, Zinkoxid und Zinkzinnoxid bestehenden Gruppe ausgewählten Material hergestellt.

Claims

Leuchtdiode mit einer Kleberschicht, mit: – einem Substrat mit hoher Wärmeabfuhr und einer Wärmeleitfähigkeit von über 100 W/mk; – einem LED-Stapel und – einer zwischen dem Substrat mit hoher Wärmeabfuhr und dem LED-Stapel angeordneten Kleberschicht, deren Dicke ungefähr 0,1 μm bis 1 μm beträgt.
Leuchtdiode nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Kleberschicht und dem LED-Stapel eine erste Schutzschicht, eine Reflexionsschicht und eine zweite Schutzschicht sequenziell ausgebildet sind.
Leuchtdiode nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Schutzschicht aus einem aus der aus Siliciumnitrid, Siliciumdioxid, Aluminiumoxid, Magnesiumoxid, Zinkoxid, Zinnoxid, Indiumoxid und Indiumzinnoxid bestehenden Gruppe ausgewählten Material hergestellt ist.
Leuchtdiode nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Schutzschicht aus einem aus der aus Siliciumnitrid, Siliciumdioxid, Aluminiumoxid, Magnesiumoxid, Zinkoxid, Zinnoxid, Indiumoxid und Indiumzinnoxid bestehenden Gruppe ausgewählten Material hergestellt ist.
Leuchtdiode nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass – auf dem Substrat mit hoher Wärmeabfuhr eine Reflexionsschicht ausgebildet ist; – auf der Reflexionsschicht eine erste Reaktionsschicht ausgebildet ist; – eine zweite Reaktionsschicht auf der Kleberschicht ausgebildet ist und – der LED-Stapel auf der zweiten Reaktionsschicht vorhanden ist.
Leuchtdiode nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der zweiten Reaktionsschicht und dem LED-Stapel eine transparente, leitende Schicht ausgebildet ist.
Leuchtdiode nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die transparente, leitende Schicht aus einem aus der aus Indiumzinnoxid, Cadmiumzinnoxid, Antimonzinnoxid, Zinkoxid und Zinkzinnoxid bestehenden Gruppe ausgewählten Material hergestellt ist.
Leuchtdiode nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass auf dem LED-Stapel eine transparente, leitende Schicht ausgebildet ist.
Leuchtdiode nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die transparente, leitende Schicht aus einem aus der aus Indiumzinnoxid, Cadmiumzinnoxid, Antimonzinnoxid, Zinkoxid und Zinkzinnoxid bestehenden Gruppe ausgewählten Material hergestellt ist.
Leuchtdiode nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Reaktionsschicht aus einem aus der aus SiNx, Ti und Cr bestehenden Gruppe ausgewählten Material hergestellt ist.
Leuchtdiode nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Reaktionsschicht aus einem aus der aus SiNx, Ti und Cr bestehenden Gruppe ausgewählten Material hergestellt ist.
Leuchtdiode nach Anspruch 1 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Substrat mit hoher Wärmeabfuhr mit einer Wärmeleitfähigkeit über 100 W/mk aus einem aus der aus GaP, Si, SiC, Cu und Al bestehenden Gruppe ausgewählten Material hergestellt ist.
Leuchtdiode nach Anspruch 1 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Klebeschicht aus einem aus der aus PI, BCB und PFCB bestehenden Gruppe ausgewählten Material hergestellt ist.
Leuchtdiode nach Anspruch 2 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Reflexionsschicht aus einem aus der aus In, Sn, Al, Au, Pt, Zn, Ag, Ti, Pb, Pd, Ge, Cu, AuBe, AuGe, Ni, PbSn und AuZn bestehenden Gruppe ausgewählten Material hergestellt ist.
Leuchtdiode nach Anspruch 1 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der LED-Stapel Folgendes aufweist: – eine erste Kontaktschicht; – eine auf der ersten Kontaktschicht hergestellte Mantelschicht; – eine auf der ersten Mantelschicht hergestellte Lichtemissionsschicht; – eine auf der Lichtemissionsschicht hergestellte zweite Mantelschicht und – eine auf der zweiten Mantelschicht hergestellte zweite Kontaktschicht.
Leuchtdiode nach Anspruch 1 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Kontaktschicht aus einem aus der aus GaP, GaAs, GaAsP, InGaP, AlGaInP, AlGaAs, GaN, InGaN und AlGaN bestehenden Gruppe ausgewählten Material hergestellt ist.
Leuchtdiode nach Anspruch 1 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Mantelschicht aus einem aus der aus AlGaInP, AlInP, AlN, GaN, AlGaN, InGaN und AlGaInN bestehenden Gruppe ausgewählten Material hergestellt ist.
Leuchtdiode nach Anspruch 1 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtemissionsschicht aus einem aus der aus AlGaInP, InGaP, GaN, AlGaN, InGaN und AlGaInN bestehenden Gruppe ausgewählten Material hergestellt ist.
Leuchtdiode nach Anspruch 1 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Mantelschicht aus einem aus der aus AlGaInP, AlInP, AlN, GaN, AlGaN, InGaN und AlGaInN bestehenden Gruppe ausgewählten Material hergestellt ist.
Leuchtdiode nach Anspruch 1 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Kontaktschicht aus einem aus der aus GaP, GaAs, GaAsP, InGaP, AlGaInP, AlGaAs, GaN, InGaN und AlGaN bestehenden Gruppe ausgewählten Material hergestellt ist.
Verfahren zum Herstellen einer LED mit einer Kleberschicht, mit den folgenden Schritten: – Bereitstellen eines ersten Substrats; – Herstellen eines LED-Stapels auf dem ersten Substrat; – Herstellen einer zweiten Schutzschicht auf dem LED-Stapel; – Herstellen einer Reflexionsschicht auf der zweiten Schutzschicht; – Herstellen einer ersten Schutzschicht auf der Reflexionsschicht; – Bereitstellen eines zweiten Substrats mit hoher Wärmeabfuhr mit einer Wärmeleitfähigkeit von 100 W/mk oder mehr; und – Verwenden einer Kleberschicht mit einer Dicke von ungefähr 0,1 μm bis 1 μm zum Verkleben des zweiten Substrats und der ersten Schutzschicht.
Verfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Schutzschicht aus einem aus der aus Siliciumnitrid, Siliciumdioxid, Aluminiumoxid, Magnesiumoxid, Zinkoxid, Zinnoxid, Indiumoxid und Indiumzinnoxid bestehenden Gruppe ausgewählten Material hergestellt wird.
Verfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Schutzschicht aus einem aus der aus Siliciumnitrid, Siliciumdioxid, Aluminiumoxid, Magnesiumoxid, Zinkoxid, Zinnoxid, Indiumoxid und Indiumzinnoxid bestehenden Gruppe ausgewählten Material hergestellt wird.
Verfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Reaktionsschicht aus einem aus der aus SiNx, Ti und Cr bestehenden Gruppe ausgewählten Material hergestellt wird.
Verfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Reaktionsschicht aus einem aus der aus SiNx, Ti und Cr bestehenden Gruppe ausgewählten Material hergestellt wird.
Verfahren zum Herstellen einer LED mit einer Kleberschicht, umfassend: – Bereitstellen eines ersten Substrats; – Herstellen eines LED-Stapels auf dem ersten Substrat; – Herstellen einer zweiten Reaktionsschicht auf dem LED-Stapel; – Bereitstellen eines zweiten Substrats mit hoher Wärmeabfuhr mit einer Wärmeleitfähigkeit von 100 W/mk oder mehr; – Herstellen einer Reflexionsschicht auf dem zweiten Substrat; – Herstellen einer ersten Reaktionsschicht auf der Reflexionsschicht und – Verwenden einer Kleberschicht mit einer Dicke von ungefähr 0,1 μm bis 1 μm zum Verkleben der ersten Reaktionsschicht und der zweiten Reaktionsschicht.
Verfahren nach Anspruch 21 oder 26, dadurch gekennzeichnet, dass die Herstellung der Kleberschicht mit einer Dicke von ungefähr 0,1 μm bis 1 μm die folgenden Schritte umfasst: – Bereitstellen einer ersten Graphitplatte; – Anbringen einer Kleberschicht auf der ersten Graphitplatte, um das erste Substrat und die erste Reaktionsschicht zu verkleben, um einen Stapel zu bilden, oder Anbringen einer Kleberschicht zum Verkleben der ersten Reaktionsschicht und der zweiten Reaktionsschicht, um einen Stapel zu bilden; – Anbringen einer zweiten Graphitplatte auf dem Stapel und – Ausführen eines Wärme- und Druckanwendungsprozesses auf die Oberseite der zweiten Graphitplatte und die Unterseite der ersten Graphitplatte.
Verfahren nach Anspruch 21 oder 26, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Substrat aus einem aus der aus GaAs, Ge und Saphir bestehenden Gruppe ausgewählten Material hergestellt wird.
Verfahren nach Anspruch 21 oder 26, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Substrat mit hoher Wärmeabfuhr aus einem aus der aus GaP, Si, SiC, Cu und Al bestehenden Gruppe ausgewählten Material hergestellt wird.
Verfahren nach Anspruch 21 oder 26, dadurch gekennzeichnet, dass die Reflexionsschicht aus einem aus der aus In, Sn, Al, Au, Pt, Zn, Ag, Ti, Pb, Pd, Ge, Cu, AuBe, AuGe, Ni, PbSn und AuZn bestehenden Gruppe ausgewählten Material hergestellt wird.
Verfahren nach Anspruch 21 oder 26, dadurch gekennzeichnet, dass die Kleberschicht aus einem aus der aus PI, BCB und PFCB bestehenden Gruppe ausgewählten Material hergestellt wird.
Verfahren nach Anspruch 26, gekennzeichnet durch das Herstellen einer transparenten, leitenden Schicht zwischen der zweiten Reflexionsschicht und dem LED-Stapel.
Verfahren nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, dass die transparente, leitende Schicht aus einem aus der aus Indiumzinnoxid, Cadmiumzinnoxid, Antimonzinnoxid, Zinkoxid und Zinkzinnoxid bestehenden Gruppe ausgewählten Material hergestellt wird.