DE102005040522A1

DE102005040522A1 - Licht emittierendes Halbleiterbauteil und Verfahren zur Herstellung eines solchen

Info

Publication number: DE102005040522A1
Application number: DE102005040522A
Authority: DE
Inventors: Min-Hsun Hsieh; Chia-Fen Tsai
Original assignee: Epistar Corp
Current assignee: Epistar Corp
Priority date: 2004-09-01
Filing date: 2005-08-26
Publication date: 2006-03-02
Anticipated expiration: 2025-08-27
Also published as: DE102005040522B4; TWI241728B; TW200610174A; KR101068649B1; JP2006074036A; KR20060048984A

Abstract

Ein Licht emittierendes Halbleiterbauteil (10) verfügt über ein lichtundurchlässiges Substrat (11), eine Verbindungsstruktur (12), einen Licht emittierenden Halbleiterstapel (13) sowie eine Fluoreszenzmaterialstruktur (14) auf dem Halbleiterstapel. Der Halbleiterstapel wird von einem Züchtungssubstrat abgetrennt und über die Verbindungsstruktur mit dem lichtdurchlässigen Substrat verbunden. Zu einem Verfahren zum Herstellen eines solchen Licht emittierenden Halbleiterbauteils gehören das Abtrennen eines Licht emittierenden Halbleiterstapels von einem Züchtungssubstrat, das Verbinden des Halbleiterstapels mit einem lichtundurchlässigen Substrat und das Herstellen einer Fluoreszenzmaterialstruktur auf dem Halbleiterstapel.

Description

Die Erfindung betrifft ein Licht emittierendes Halbleiterbauteil, das nachfolgend der Kürze halber als LEHB bezeichnet wird, und spezieller betrifft sie ein LEHB mit einer Struktur mit einem Fluoreszenzmaterial.
LEHBs, wie Leuchtdioden (LEDs) und Laserdioden (LDs) sind durch geringe Größe, gute Emissionseffizienz, lange Lebensdauer, hohe Ansprechgeschwindigkeit, gute Zuverlässigkeit und hervorragende Monochromasie gekennzeichnet, und sie wurden in weitem Umfang in elektronischen Geräten, Fahrzeugen, Signalanlagen und Ampeln verwendet. Mit der Realisierung von Vollfarben-LEDs haben LEDs allmählich herkömmliche Beleuchtungsvorrichtungen, wie Leuchtstofflampen und Glühlampen, ersetzt.
In der Vergangenheit wird weißes Licht im Allgemeinen unter Verwendung der Struktur eines LED-Chips und eines Fluoreszenzmaterials, wie eines Leuchtstoffpulvers, erzielt. Das Fluoreszenzmaterial wird durch blaues Licht angeregt, und es emittiert dann gelbes oder grünes und rotes Licht. Die Mischung von blauem und gelbem Licht oder von blauem, grünem und rotem Licht kann weißes Licht erzeugen. Heutzutage wird das Substrat einer weißen LED im Allgemeinen aus Saphir (Al₂O₃), SiC oder einem anderen transparenten Material hergestellt. Um zu gewährleisten, dass das durch die LED emittierte Licht das Fluoreszenzmaterial (Leuchtstoffpulver) durchläuft und in die benötigte Farbe gemischt wird, muss das Fluoreszenzmaterial das gesamte von der LED emittierte mögliche Licht abdecken.

Jedoch ist es schwierig, das Fluoreszenzmaterial gleichmäßig um das transparente Substrat oder den LED-Chip herum aufzutragen. Wenn das durch die LED erzeugte Licht ein ungleich mäßiges Fluoreszenzmaterial durchläuft, absorbiert der dickere Teil desselben mehr Licht als der dünnere. Daher zeigt die LED in verschiedenen Richtungen verschiedene Farben entsprechend verschiedenen Dicken des Fluoreszenzmaterials. Das US-Patent 6,642,652 offenbart ein Licht emittierendes Flipchip-Bauteil mit einem Fluoreszenzmaterial, und es gibt komplizierte Verfahren, wie Elektrophorese, an, um das Licht emittierende Bauteil gleichmäßig mit Fluoreszenzmaterial zu bedecken. Jedoch führen die offenbarten Verfahren zu einer Kostenerhöhung und einer Abnahme der Ausbeute für diese Bauteile. Ferner wird gemäß dem Patent keine einfache Lösung für das Problem einer ungleichmäßigen Dicke des Fluoreszenzmaterials auf einem LED-Chip erzielt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein LEHB und ein Verfahren zur Herstellung eines solchen zu schaffen, bei denen eine gleichmäßige Fluoreszenzmaterialdicke erzielt wird.

Diese Aufgabe ist durch das LEHB gemäß dem beigefügten Anspruch 1 und das Verfahren gemäß dem Anspruch 25 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind Gegenstand abhängiger Ansprüche.

Bei der Erfindung liegt eine Verbindungsstruktur vor, die beispielsweise über eine erste Zwischenschicht, eine Kleberschicht und/oder eine zweite Zwischenschicht verfügt. Die Verbindungsstruktur kann die Verbindungsfestigkeit erhöhen oder den Licht emittierenden Halbleiterstapel und das lichtundurchlässige Substrat verbinden.

Die Fluoreszenzmaterialstruktur bei der Erfindung verfügt über ein Fluoreszenzmaterial, das direkt oder nach einem Vermischen mit einem Bindemittel auf dem Licht emittierenden Halbleiterstapel hergestellt wird.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von durch Figuren veranschaulichten Ausführungsformen näher erläutert.
1 bis 3 zeigen schematische Vorderansichten einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen LEHB.
4 und 5 zeigen Vorderansichten einer anderen Ausführungsform eines erfindungsgemäßen LEHB.
Ausführungsform 1
Gemäß den 1 bis 3 verfügt ein LEHB 10 über ein lichtundurchlässiges Substrat 10, eine Verbindungsstruktur 12, einen Licht emittierenden Halbleiterstapel 13 und eine Fluoreszenzmaterialstruktur 14. Der Licht emittierende Halbleiterstapel 13 kann einen Vorstrom erhalten, um ursprüngliches Licht, wie blaues Licht bei einer auf GaN beruhenden LED, zu emittieren. Das Licht das lichtundurchlässige Substrat 11 nicht durchdringen kann, bewegt es sich zur von diesem abgewandten Seite, d.h. zur Seite der Fluoreszenzmaterialstruktur 14. Wenn das ursprüngliche Licht in die Fluoreszenzmaterialstruktur 14 eintritt, absorbiert ein Fluoreszenzmaterial 1401 innerhalb derselben das ursprüngliche Licht, und es wird angeregt, um gewandeltes Licht zu erzeugen, dessen Wellenlänge von der des ursprünglichen Lichts verschieden ist. Das ursprüngliche und das gewandelte Licht können vorzugsweise zu weißem Licht vermischen. Der Licht emittierende Halbleiterstapel 13 kann eine Vertikalstruktur (mit elektrischen Anschlüssen an den entgegengesetzten Seiten) oder eine Horizontalstruktur (mit elektrischen Anschlüssen an derselben Seite) aufweisen.
Das lichtundurchlässige Substrat 11 besteht aus einem Halbleiter, einem Metall, einer Kombination dieser Materialien oder aus irgendwelchen anderen lichtundurchlässigen Materialien. Vorzugsweise besteht es aus einem Material, das aus der aus Si, GaN/Si, GaAs und einer beliebigen Kombination hiervon bestehenden Gruppe ausgewählt ist. Auch kann es sich, wie es in der 2 dargestellt ist, beim lichtundurchlässigen Substrat 11 um einen Wafer mit einem Graben 1302 zum Unterteilen von mehr als einem Licht emittierenden Halbleiterstapel 13 sein. Ein geeigneter Weg besteht im Zerteilen des Licht emittierenden Halbleiterstapels 13 nach dem Herstellen der Fluoreszenzmaterialstruktur 14.
Wie es in der 3 dargestellt ist, verfügt das lichtundurchlässige Substrat 11 ferner über ein transparentes Substrat 1101 und eine Reflexionsschicht 16. Die Reflexionsschicht 16 wird zum Reflektieren von Licht zum transparenten Substrat 1101 verwendet, so dass das ursprüngliche und/oder das gewandelte Licht zur Fluoreszenzmaterialstruktur 14 geführt werden, anstatt dass sie das transparente Substrat 1101 durchdringen. Das transparente Substrat 1101 besteht aus einem Material, das aus der GaP, SiC, ZnO, GaAsP, AlGaAs, Al₂O₃, Glas und einer beliebigen Kombination derartiger Materialien bestehenden Gruppe ausgewählt ist.
Die Verbindungsstruktur 12 wird zum Verbinden des lichtundurchlässigen Substrats 11 und des Licht emittierenden Halbleiterstapels 13 verwendet. Die Verbindungsstruktur 12 kann aus einem Metall, wie In, Au, Al, Ag usw., bestehen. Das Metall wird bei einer vorbestimmten Temperatur, wie 200 – 600°C zwischen dem Substrat 11 und dem Halbleiterstapel 13 hergestellt, und es dient als Spiegel zum Reflektieren von Licht, das zum Substrat 11 läuft. Die Verbindungsstruktur 12 kann zwischen dem Substrat 11 und dem Halbleiterstapel 13 auch einen Ohmschen Kontakt bilden, so dass diese beiden elektrisch miteinander verbunden werden.
Anders gesagt, kann die Verbindungsstruktur 12 einen Bereich angrenzend an eine Grenzfläche bilden, an der das Substrat 11 in direktem Kontakt mit dem Halbleiterstapel 13 steht. Das Substrat 11 und der Halbleiterstapel 13 werden bei einem geeigneten Druck, wie 200 g/cm² – 400 g/cm², und bei höherer Temperatur wie 500 – 1000°C, vorzugsweise 550 – 650°C, miteinander verbunden.
Das Substrat 11 und der Halbleiterstapel 13 werden durch die Verbindungsstruktur 12 vorzugsweise miteinander verklebt. Der Klebeprozess wird bei niedrigerer Temperatur, wie 150-600°C, vorzugsweise 200 – 300°C, und bei einem vorbestimmten Druck, wie 328 g/cm² – 658 g/cm², vorzugsweise ungefähr 505 g/cm², ausgeführt, wodurch Hochtemperaturschäden am Halbleiterstapel 13 verhindert werden und ein korrekter Verbindungseffekt erzielt wird. Die Verbindungsstruktur 12 besteht aus einem Material wie einem Metall, Epoxid, PI, BCB oder PFCB oder anderen Ersatzmaterialien. Darüber hinaus ist die Verbindungsstruktur 12 eine solche aus einem transparenten Material, wie BCB.
Wenn das Substrat 11 elektrisch mit dem Halbleiterstapel 13 verbunden ist, ist ein vertikaler elektrischer Kanal ausgebildet. Ein elektrischer Anschluss 1301 des LEHB 10 kann auf dem Halbleiterstapel 13 angebracht werden, wobei das Substrat 11 als anderer elektrischer Anschluss dient. Alternativ kann ein anderer elektrischer Anschluss auf dem Substrat 11 hergestellt werden.
Die Fluoreszenzmaterialstruktur 14 besteht aus einem oder mehreren Fluoreszenzmaterialien 1401, die durch den Licht emittierenden Halbleiterstapel 13 erzeugtes ursprüngliches Licht absorbieren können, um gewandeltes Licht zu erzeugen, das über eine Wellenlänge verfügt, die von der des ursprünglichen Lichts verschieden ist. Das gewandelte Licht kann unter Verwendung mehrerer Fluoreszenzmaterialien 1401 mehrere Farbtöne aufweisen. Darüber hinaus wird die Fluoreszenzmaterial 14 auf dem LEHB 10 hergestellt, und sie steht in wesentlicher Konturübereinstimmung mit dem Halbleiterstapel 13, wodurch die Gehäuseherstellungsprozedur für den Chip vereinfacht ist. Das Fluoreszenzmaterial 1401 kann durch ein Bindemittel (nicht dargestellt) auf dem Halbleiterstapel 13 hergestellt werden. Das Bindemittel und das Fluoreszenzmaterial 1401 werden vermischt und dann auf den Halbleiterstapel 13 aufgetragen. Andernfalls wird das Bindemittel auf den Halbleiterstapel 13 aufgetragen, und dann wird das Fluoreszenzmaterial 1401 auf dem Bindemittel abgeschieden. Ferner können andere Strukturen (nicht dargestellt), wie ein Becher oder Behälter, auf dem Halbleiterstapel 13 hergestellt werden, um das Fluoreszenzmaterial 1401 aufzunehmen, einzufüllen oder einzuschließen.
Vorzugsweise enthält die Fluoreszenzmaterialstruktur 14 nur das Fluoreszenzmaterial 1401, oder es handelt sich um eine nicht verklebte Fluoreszenzmaterialstruktur. Die nicht verklebte Fluoreszenzmaterialstruktur 14 ist hierbei als verklumptes Fluoreszenzmaterial zu verstehen, das kein Bindemittel, Epoxid oder ein anderes Bindematerial enthält. Als Verfahren zum Verklumpen des Fluoreszenzmaterials 1401 kann Sedimentation oder ein anderer physikalischer Abscheidungsprozess verwendet werden. Die Verbindungsfestigkeit zwischen dem Halbleiterstapel 13 und der Fluoreszenzmaterialstruktur 14 kann durch Erwärmen und/oder Komprimieren des Fluoreszenzmaterials 1401 erhöht werden. Die Verwendung einer nicht verklebten Fluoreszenzmaterialstruktur 14 vermeidet eine Lichtabsorption durch Bindemittel oder Epoxid, wodurch für bessere Lichtwandlung und Farbfunktion gesorgt ist.
Obwohl bei der obigen Ausführungsform die Fluoreszenzmaterialstruktur 14 auf dem Halbleiterstapel 13 hergestellt ist, ist es nicht erforderlich, dass sie direkt mit diesem in Kontakt stehen müsste. Stattdessen kann eine andere Struktur, wie eine Schutzschicht oder eine optische Schicht, zwischen dem Halbleiterstapel 13 und der Fluoreszenzmaterialstruktur 14 hergestellt werden. Außerdem liegt die Fluoreszenzmaterialstruktur 14 in Form eines Pulvers, wie eines Sulfidpulvers vor. Vorzugsweise beträgt der mittlere Durchmesser des Pulvers zwischen 0,1 und 100 μm.
Ausführungsform 2
Die 4 und 5 sind Vorderansichten der zweiten Ausführungsform der Erfindung. Elemente bei dieser zweiten Ausführungsform, die mit solchen bei der ersten Ausführungsform übereinstimmen, tragen dieselben Bezugszeichen, und eine wiederholte Beschreibung dieser Elemente wird hier weggelassen.
Wie es bei der ersten Ausführungsform beschrieben ist, wird die Verbindungsstruktur 12 dazu verwendet, das lichtundurchlässige Substrat 11 und den Licht emittierenden Halbleiterstapel 13 miteinander zu verbinden. Bei dieser Ausführungsform verfügt die Verbindungsstruktur 12 ferner über eine erste Zwischenschicht 1201, eine Kleberschicht 1202 und eine zweite Zwischenschicht 1203. Die erste Zwischenschicht 1201 und die zweite Zwischenschicht 1203 sind auf dem Substrat 11 bzw. dem Halbleiterstapel 13 hergestellt. Die Kleberschicht 1202 wird dazu verwendet, die erste und die zweite Zwischenschicht 1201 und 1203 miteinander zu verbinden. Die zwei Zwischenschichten 1201 und 1203 werden dazu verwendet, die Verbindungsfestigkeit zwischen der Kleberschicht 1202 und dem Substrat 11 sowie zwischen der Kleberschicht 1202 und dem Halbleiterstapel 13 zu verbessern.
Die Kleberschicht 1202 der Verbindungsstruktur 12 ist eine solche aus Epoxid, PI, BCB, PFCB oder einem anderen organischen Klebematerial. Die erste und die zweite Zwischenschicht 1201 und 1203 bestehen aus SiNx, Ti, Cr oder anderen Materialien zum Erhöhen der Verbindungsfestigkeit zwischen der Kleberschicht 1202 und dem Substrat 11 und/oder zwischen der Kleberschicht 1202 und dem Halbleiterstapel 13.
Wie es in den 4 und 5 dargestellt ist, verfügt das LEHB 10 ferner über eine Schutzstruktur 15, die über der Fluoreszenzmaterialstruktur 14 hergestellt ist, um diese und andere Strukturen unter derselben vor Feuchtigkeit, Stößen usw. zu schützen. Die Schutzstruktur 15 besteht aus einem Material wie Su8, BCB, PFCB, Epoxid, Acrylharz, COC, PMMA, PET, PC, Polyetherimid, einem Fluorkohlenstoff-Polymer, Silikon, Glas irgendeiner Kombination dieser Materialien oder anderen für Licht durchlässigen Materialien.
Die Schutzstruktur 15 beinhaltet ferner mehrere optische Schichten 1501 und 1502, von denen jede eine andere Dicke aufweist. Die Dicken der optischen Schichten 1501 und 1502 nehmen vorzugsweise jeweils abhängig vom Abstand vom Halbleiterstapel 13 zu, d.h., dass die Dicke der äußeren Schicht dicker als die der inneren Schicht ist. Bei dieser Ausführungsform ist die Dicke der optischen Schicht 1502 größer als die der optischen Schicht 1501. Die Dickenänderung der optischen Schichten 1501 und 1502 lindert die thermischen Spannungen, die durch das LEHB 10 auf die Schutzstruktur 15 ausgeübt werden, um eine Rissbildung der Letzteren zu verhindern. Die mehreren optischen Schichten 1501 und 1502 können eine Streuschicht, eine Lichtsammelschicht, d.h. eine Linse oder eine andere Struktur bilden, die Lichtemissionseigenschaften des LEHB 10 einstellen kann.
Das LEHB 10 verfügt ferner über eine Reflexionsschicht 16 zum Reflektieren von Licht, das sich zur lichtundurchlässi gen Schicht 11 ausbreitet, und um Licht zur Fluoreszenzmaterialstruktur 14 zu führen. Die Reflexionsschicht 16 kann zwischen der Verbindungsstruktur 12 und der lichtundurchlässigen Schicht 11 angebracht werden, weswegen die Verbindungsstruktur 12 transparent ist, wie es in der 4 dargestellt ist. Andererseits kann die Reflexionsschicht 16 zwischen der Verbindungsstruktur 12 und dem Licht emittierenden Halbleiterstapel 13 angebracht werden, wie es in der 5 dargestellt ist. Darüber hinaus kann eine Reflexionsschicht 16, wie ein Bragg-Reflektor, innerhalb des Halbleiterstapels 13 ausgebildet werden (nicht dargestellt).
Das Material der Reflexionsschicht 16 ist z.B. ein Metall, ein Oxid, eine Kombination der vorstehenden Materialien, oder es ist ein anderes Material zum Reflektieren von Licht. Vorzugsweise besteht die Reflexionsschicht 16 aus einem Material, das aus der aus In, Sn, Al, Au, Pt, Zn, Ag, Ti, Pb, Ge, Cu, Ni, AuBe, AuGe, AuZn, PbSn, SiNx, SiO₂, Al₂O₃, TiO₂ und MgO bestehenden Gruppe ausgewählt ist.
Der Halbleiterstapel 13 verfügt ferner über eine transparente, leitende Schicht (nicht dargestellt) zum Aufweiten des Stroms oder zum Erzeugen eines Ohmschen Kontakts mit anderen Schichten, wie einer p-Halbleiterschicht oder einer n-Halbleiterschicht. Das Material der transparenten, leitenden Schicht ist Indiumzinnoxid (ITO), Cadmiumzinnoxid (CTO), Antimonzinnoxid, Zinkoxid, Zinkzinnoxid, Ni/Au, NiO/Au, TiWN oder ein anderes transparentes Material.
Ausführungsform 3
Es wird erneut auf die 1 bis 5 Bezug genommen, um ein Verfahren zum Herstellen eines LEHB 10 zu erläutern, bei dem der Halbleiterstapel 13 von einem Züchtungssubstrat (nicht dargestellt) getrennt wird, er mit dem lichtundurch lässigen Substrat 11 verbunden wird und die Fluoreszenzmaterialstruktur 14 auf dem Halbleiterstapel 13 hergestellt wird. Der Verbindungsschritt dient zum Herstellen einer Verbindungsstruktur zwischen dem Halbleiterstapel 13 und dem Substrat 11. Alternativ dient der Verbindungsschritt zum direkten Verbinden des Halbleiterstapels 13 mit der lichtundurchlässigen Schicht 11 bei einer vorbestimmten Temperatur und einem vorbestimmten Druck, wie 500-1000°C, vorzugsweise 500-650°C, bzw. 200 g/cm²-400 g/cm². Die Verbindungsstruktur 12 kann eine Kleberschicht (nicht dargestellt) zum Verkleben des Halbleiterstapels 13 und der lichtundurchlässigen Schicht 11 bei einer vorbestimmten Temperatur, wie 150-600°C, vorzugsweise 200-300°C, und einem vorbestimmten Druck, wie 328 g/cm²-658 g/cm², vorzugsweise ungefähr 505 g/cm², sein. Die Verbindungsstruktur kann auch aus einer Metallschicht (nicht dargestellt) bestehen, die bei einer geeigneten Temperatur, wie 200-600°C, und einem geeigneten Druck, mit dem Halbleiterstapel 13 und der lichtundurchlässigen Schicht 11 verbunden wird. Die Metallschicht kann auch als Spiegel zum Reflektieren von Licht dienen.
Vorzugsweise beinhaltet der Verbindungsschritt das Herstellen der ersten Zwischenschicht 1201 auf der lichtundurchlässigen Schicht 11, das Herstellen der zweiten Zwischenschicht 1203 auf dem Halbleiterstapel 13 sowie das Verbinden des Halbleiterstapels 13 und der Schicht 11 über die Kleberschicht 1202. Die Kleberschicht 1202 wird zwischen der ersten und der zweiten Zwischenschicht 1201 und 1203 hergestellt. Die erste und die zweite Zwischenschicht 1201 und 1203 können die Verbindungsfestigkeit zwischen der Kleberschicht 1202 und dem Halbleiterstapel 13 sowie zwischen der Kleberschicht 1202 und der lichtundurchlässigen Schicht 11 verbessern.
Die Fluoreszenzmaterialstruktur 14 wird vorzugsweise durch Sedimentation des Fluoreszenzmaterials 1401 oder durch Vermischen desselben und eines Bindemittels, wie Epoxid, auf dem Halbleiterstapel 13 hergestellt.
Auf der Fluoreszenzmaterialstruktur 14 kann auch eine Schutzstruktur 15 hergestellt werden, die aus mehreren Schichten 1501 und 1502 bestehen kann, um andere Strukturen unter ihr vor Feuchtigkeit und Stößen zu schützen, oder um thermische Spannungen abzubauen, wie sie bei hohen Temperaturen auftreten.
Darüber hinaus kann die Reflexionsschicht 16 zwischen dem Substrat 11 und der Verbindungsstruktur 12 oder zwischen der Letzteren und dem Halbleiterstapel 13 hergestellt werden. Alternativ kann eine Reflexionsschicht 16, wie eine Bragg-Reflexionsschicht, innerhalb des Licht emittierenden Halbleiterstapels 13 hergestellt werden, um Licht zu reflektieren. Außerdem kann die Fluoreszenzmaterialstruktur 14 auf einem Wafer oder einem Chip hergestellt werden. Wenn sie auf einem Wafer hergestellt wird, wird im Halbleiterstapel 13 ein Graben 1302 ausgebildet, und dann wird die Fluoreszenzmaterialstruktur 14 auf dem Halbleiterstapel 13 hergestellt. Anschließend wird der Wafer mittels des Grabens 1302 nach dem Herstellen der Fluoreszenzmaterialstruktur 14 oder der Schutzstruktur 15 zerteilt, so dass Chips von LEHBs hergestellt sind.

Claims

Licht emittierendes Halbleiterbauteil (10) mit: – einem lichtundurchlässigen Substrat (11); – einer Verbindungsstruktur (12); – einem Licht emittierenden Halbleiterstapel (13) zum Emittieren von ursprünglichem Licht, wobei dieser Halbleiterstapel von einem Züchtungssubstrat abgetrennt wurde und durch die Verbindungsstruktur mit dem Substrat verbunden wurde; und – einer Fluoreszenzmaterialstruktur (14) über dem Halbleiterstapel, mit einem Fluoreszenzmaterial zum Absorbieren des ursprünglichen Lichts und zum Erzeugen gewandelten Lichts, die im Wesentlichen in Konturübereinstimmung mit dem Halbleiterstapel steht.
Bauteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das lichtundurchlässige Substrat (11) aus einem Material besteht, das aus der aus einem Halbleiter, einem Metall, Si, GaN/Si und GaAs bestehenden Gruppe ausgewählt ist.
Bauteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das lichtundurchlässige Substrat (11) reflektierend ist.
Bauteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das lichtundurchlässige Substrat (11) Folgendes aufweist: – ein transparentes Substrat und – eine Reflexionsschicht.
Bauteil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das transparente Substrat aus einem Material besteht, das aus der aus GaP, SiC, ZnO, GaAsP, AlGaAs, Al₂O₃ und Glas bestehenden Gruppe ausgewählt ist.
Bauteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsstruktur (12) transparent ist.
Bauteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das lichtundurchlässige Substrat (11) elektrisch mit dem Licht emittierenden Halbleiterstapel (13) verbunden ist.
Bauteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsstruktur (12) reflektierend ist.
Bauteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsstruktur (12) aus einem Material besteht, das aus der aus einem Metall, Epoxid, PI, BCB und PFCB bestehenden Gruppe ausgewählt ist.
Bauteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsstruktur (12) einen Bereich angrenzend an eine Grenzfläche bildet, an dem das lichtundurchlässige Substrat (11) direkt mit dem Licht emittierenden Halbleiterstapel (13) in Kontakt steht.
Bauteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsstruktur (12) Folgendes aufweist: – eine erste Zwischenschicht (1201); – eine Kleberschicht (1202) und – eine zweite Zwischenschicht (1203).
Bauteil nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und/oder die zweite Zwischenschicht aus einem Material besteht, das aus der aus SiNx, Ti und Cr bestehenden Gruppe ausgewählt ist.
Bauteil nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Kleberschicht aus einem Material besteht, das aus der aus Epoxid, PI, BCB und PFCB bestehenden Gruppe ausgewählt ist.
Bauteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Fluoreszenzmaterialstruktur (14) ferner ein Bindemittel aufweist.
Bauteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Fluoreszenzmaterialstruktur (14) eine nicht verklebte Fluoreszenzmaterialstruktur ist.
Bauteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Fluoreszenzmaterial in Pulverform vorliegt.
Bauteil nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass der mittlere Durchmesser des Pulvers im Bereich von ungefähr 0,1 bis 100 μm liegt.
Bauteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Fluoreszenzmaterialstruktur (14) eine Schutzstruktur (15) ausgebildet ist.
Bauteil nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzstruktur (15) über mehrere optische Schichten verfügt.
Bauteil nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Dicken der mehreren optischen Schichten mit ihrem jeweiligen Abstand vom Licht emittierenden Halbleiterstapel (13) abnehmen.
Bauteil nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzstruktur (15) aus einem Material besteht, das aus der aus Su8, BCB, PFCB, Epoxid, Acrylharz, COC, PMMA, PET, PC, Polyetherimid, einem Fluorkohlenstoff-Polymer, Silikon und Glas bestehenden Gruppe ausgewählt ist.
Bauteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem lichtundurchlässigen Substrat (11) und dem Licht emittierenden Halbleiterstapel (13) eine Reflexionsschicht (16) vorhanden ist.
Bauteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Halbleiterstapel (13) über eine transparente, leitende Schicht verfügt.
Bauteil nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass die transparente, leitende Schicht aus einem Material besteht, das aus der aus Indiumzinnoxid (ITO), Cadmiumzinnoxid (CTO), Antimonzinnoxid, Zinkoxid, Zinkzinnoxid, Ni/Au, NiO/Au und TiWN bestehenden Gruppe ausgewählt ist.
Verfahren zum Herstellen eines Bauteil LEHB mit den folgenden Schritten: – Abtrennen eines Licht emittierenden Halbleiterstapels von einem Züchtungssubstrat; – Verbinden des Halbleiterstapels mit einem lichtundurchlässigen Substrat und – Herstellen einer Fluoreszenzmaterialstruktur auf dem Halbleiterstapel.
Verfahren nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbindungsschritt das Herstellen einer Verbindungsstruktur zwischen dem Halbleiterstapel und dem Substrat beinhaltet.
Verfahren nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsstruktur (12) aus einem Material besteht, das aus der aus einem Metall, Epoxid, PI, BCB und PFCB bestehenden Gruppe ausgewählt ist.
Verfahren nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsstruktur (12) einen Bereich angrenzend an eine Grenzfläche bildet, an dem das lichtundurchlässige Substrat (11) direkt mit dem Licht emittierenden Halbleiterstapel (13) in Kontakt steht.
Verfahren nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbindungsschritt Folgendes beinhaltet: – Herstellen einer ersten Zwischenschicht auf dem lichtundurchlässigen Substrat; – Herstellen einer zweiten Zwischenschicht auf dem Licht emittierenden Halbleiterstapel; und – Verbinden des Substrats mit dem Halbleiterstapel über eine Kleberschicht zwischen der ersten und der zweiten Zwischenschicht.
Verfahren nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass der Herstellschritt das Anbringen eines Fluoreszenzmaterials auf dem Halbleiterstapel beinhaltet, um die Fluoreszenzmaterialstruktur auszubilden.
Verfahren nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass die Fluoreszenzmaterialstruktur aus einem Fluoreszenzmaterial und einem Bindemittel besteht.
Verfahren nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass im Halbleiterstapel ein Graben hergestellt wird.
Verfahren nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass der Halbleiterstapel zerteilt wird.
Verfahren nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Fluoreszenzmaterialstruktur eine Schutzschicht hergestellt wird.
Verfahren nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem lichtundurchlässigen Substrat und dem Halbleiterstapel eine Reflexionsschicht hergestellt wird.