Hintergrund der ErfindungBackground of the invention
Gebiet der ErfindungField of the invention
Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Halbleiter-Lichtemissionsvorrichtung,
ein Verfahren zum Herstellen derselben sowie eine Halbleiter-Lichtemissionsvorrichtungs-Baugruppe,
die diese verwendet, und insbesondere eine Halbleiter-Lichtemissionsvorrichtung,
die eine maximale Lichtemissionsfläche gewährleistet, um die Lichtausbeute
zu maximieren und gleichmäßige Stromverteilung
unter Verwendung einer Elektrode mit kleiner Fläche durchzuführen, und
die Massenproduktion zu niedrigen Kosten bei hoher Zuverlässigkeit
und hoher Qualität
ermöglicht,
ein Verfahren zum Herstellen derselben sowie eine Halbleiter-Lichtemissionsvorrichtungs-Baugruppe,
die diese verwendet.The
The present invention relates to a semiconductor light emitting device,
a method of manufacturing the same and a semiconductor light emitting device assembly,
using them, and more particularly a semiconductor light emitting device,
which ensures a maximum light emission area to the light output
to maximize and even current distribution
using a small area electrode, and
mass production at low cost with high reliability
and high quality
allows
a method of manufacturing the same and a semiconductor light emitting device assembly,
which uses these.
Beschreibung der verwandten
TechnikDescription of the related
technology
Halbleiter-Lichtemissionsvorrichtungen
enthalten Materialien, die Licht emittieren. So sind Leuchtdioden
(LED) Vorrichtungen, bei denen Dioden eingesetzt werden, die mit
Halbleitern verbunden sind, die Energie, die durch eine Kombination
aus Elektronen und Defektelektronen, sogenannten Löchern, erzeugt
wird, in Licht umwandeln und Licht emittieren. Die Halbleiter-Lichtemissionsvorrichtungen
werden verbreitet als Leuchten, Anzeigevorrichtungen und Lichtquellen
eingesetzt, und die Entwicklung von Halbleiter-Lichtemissionsvorrichtungen
ist beschleunigt worden.Semiconductor light emitting devices
contain materials that emit light. So are light emitting diodes
(LED) Devices using diodes with
Semiconductors are connected to the energy through a combination
made of electrons and holes, called holes
will convert to light and emit light. The semiconductor light emitting devices
are widely used as lights, displays and light sources
used, and the development of semiconductor light emitting devices
has been accelerated.
Insbesondere
trägt der
verbreitete Einsatz von Mobiltelefon-Tastaturen, Klappdisplays (side
viewers) und Kamera-Blitzleuchten, bei denen Leuchtdioden auf GaN-Basis
eingesetzt werden, und die aktiv entwickelt und in den letzten Jahren
verbreitet eingesetzt worden sind, zur aktiven Entwicklung von Leuchtquellen
im Allgemeinen bei, bei denen Leuchtdioden eingesetzt werden. Vorrichtungen,
bei den Leuchtdioden eingesetzt werden, wie beispielsweise Hintergrundbeleuchtungseinheiten
großer
Fernsehgeräte,
Scheinwerfer von Fahrzeugen und Leuchtquellen im Allgemeinen, haben
sich von kleinen tragbaren Erzeugnissen zu großen Erzeugnissen mit hoher
Leistung, hohem Wirkungsgrad und hoher Zuver lässigkeit entwickelt. Daher
besteht ein Bedarf nach Lichtquellen, die für die entsprechenden Erzeugnisse
erforderliche Eigenschaften aufweisen.Especially
wears the
widespread use of mobile phone keyboards, folding displays (side
viewers) and camera flashing lights, in which light emitting diodes based on GaN
be used and actively developed and in recent years
have been widely used for the active development of light sources
in general, in which light-emitting diodes are used. devices,
be used in the light-emitting diodes, such as backlight units
greater
Televisions,
Headlights of vehicles and light sources in general, have
from small portable products to large high-end products
Performance, high efficiency and high reliability. Therefore
There is a need for light sources for the corresponding products
have required properties.
Im
Allgemeinen hat eine Halbleiterübergangs-Lichtemissionsvorrichtung
einen Aufbau, bei dem p- und n-leitende Halbleiter miteinander verbunden
sind. Bei der Halbleiterübergangsstruktur
kann Licht durch Wiedervereinigung von Elektronen und Löchern in
einem Bereich emittiert werden, in dem die zwei Typen von Halbleitern
miteinander verbunden sind. Um die Lichtemission zu aktivieren,
kann eine aktive Schicht zwischen den zwei Halbleitern ausgebildet
sein. Die Halbleiterübergangs-Lichtemissionsvorrichtung
enthält
entsprechend der Position von Elektroden von Halbleiterschichten
eine horizontale Struktur und eine vertikale Struktur. Die vertikale
Struktur schließt
eine Struktur mit oben liegender aktiver Schicht (epi-up structure)
und eine Flip-Chip-Struktur ein. Strukturelle Eigenschaften von
Halbleiter-Lichtemissionsvorrichtungen, die entsprechend den Eigenschaften
einzelner Erzeugnisse erforderlich sind, werden, wie oben beschrieben,
gebührend berücksichtigt.in the
Generally, it has a semiconductor junction light emitting device
a structure in which p- and n-type semiconductors are interconnected
are. In the semiconductor junction structure
can light through reunification of electrons and holes in
be emitted in an area where the two types of semiconductors
connected to each other. To activate the light emission,
For example, an active layer may be formed between the two semiconductors
be. The semiconductor junction light emitting device
contains
according to the position of electrodes of semiconductor layers
a horizontal structure and a vertical structure. The vertical one
Structure closes
a structure with an upper active layer (epi-up structure)
and a flip-chip structure. Structural properties of
Semiconductor light-emitting devices, which correspond to the characteristics
individual products are required, as described above,
due consideration.
1A und 1B sind
Ansichten, die eine horizontale Lichtemissionsvorrichtung gemäß der verwandten
Technik zeigen. 1C ist eine Schnittansicht,
die eine vertikale Lichtemissionsvorrichtung gemäß der verwandten Technik zeigt.
Im Folgenden geht, um die Erläuterung
zu vereinfachen, in 1A bis 1C eine
Beschreibung davon aus, dass eine n-leitende Halbleiterschicht in
Kontakt mit einem Substrat ist und eine p-leitende Halbleiterschicht
auf einer aktiven Schicht ausgebildet ist. 1A and 1B FIG. 11 is views showing a horizontal light emitting device according to the related art. FIG. 1C Fig. 10 is a sectional view showing a vertical light emitting device according to the related art. In the following, in order to simplify the explanation, in 1A to 1C a description that an n-type semiconductor layer is in contact with a substrate and a p-type semiconductor layer is formed on an active layer.
Unter
Bezugnahme auf 1A wird zunächst eine horizontale Lichtemissionsvorrichtung
mit einer Struktur mit oben liegender aktiver Schicht beschrieben.
In 1A wird bei der Beschreibung davon ausgegangen,
dass eine Halbleiterschicht, die am äußersten Rand ausgebildet ist,
eine p-leitende Halbleiterschicht ist. Eine Halbleiter-Lichtemissionsvorrichtung 1 enthält ein nicht
leitendes Substrat 13, eine n-leitende Halbleiterschicht 12,
eine aktive Schicht 11 und eine p-leitende Halbleiterschicht 10.
Eine n-leitende Elektrode 15 und eine p-leitende Elektrode 14 sind
auf der n-leitenden Halbleiterschicht 12 bzw. der p-leitenden
Halbleiterschicht 10 ausgebildet und mit einer externen
Stromquelle (nicht dargestellt) verbunden, die eine Spannung an
die Halbleiter-Lichtemissionsvorrichtung 1 anlegt.With reference to 1A First, a horizontal light emitting device having a top active layer structure will be described. In 1A In the description, it is assumed that a semiconductor layer formed at the outermost edge is a p-type semiconductor layer. A semiconductor light emitting device 1 contains a non-conductive substrate 13 , an n-type semiconductor layer 12 , an active layer 11 and a p-type semiconductor layer 10 , An n-type electrode 15 and a p-type electrode 14 are on the n-type semiconductor layer 12 or the p-type semiconductor layer 10 and connected to an external power source (not shown) that supplies a voltage to the semiconductor light emitting device 1 invests.
Wenn
eine Spannung über
die Elektroden 14 und 15 an die Halbleiter-Lichtemissionsvorrichtung 1 angelegt
wird, bewegen sich Elektronen aus der n-leitenden Halbleiterschicht 12,
und Löcher
bewegen sich aus der p-leitenden Halbleiterschicht 10.
Licht wird durch Wiedervereinigung der Elektronen und der Löcher emittiert.
Die Halbleiter-Lichtemissionsvorrich tung 1 enthält die aktive
Schicht 11, und Licht wird aus der aktiven Schicht 11 emittiert.
In der aktiven Schicht 11 wird die Lichtemission der Halbleiter-Lichtemissionsvorrichtung 1 aktiviert,
und Licht wird emittiert. Um eine elektrische Verbindung herzustellen,
befinden sich die n-leitende Elektrode und die p-leitende Elektrode
auf der n-leitenden Halbleiterschicht 12 bzw. der p-leitenden
Halbleiterschicht 10, die den niedrigsten Kontaktwiderstand
aufweist.When a voltage across the electrodes 14 and 15 to the semiconductor light emitting device 1 is applied, electrons move from the n-type semiconductor layer 12 , and holes are moving out the p-type semiconductor layer 10 , Light is emitted by reunification of the electrons and the holes. The semiconductor Lichtemissionsvorrich device 1 contains the active layer 11 , and light gets out of the active layer 11 emitted. In the active layer 11 becomes the light emission of the semiconductor light emitting device 1 activated, and light is emitted. To make an electrical connection, the n-type electrode and the p-type electrode are on the n-type semiconductor layer 12 or the p-type semiconductor layer 10 which has the lowest contact resistance.
Die
Position der Elektroden kann sich entsprechend dem Typ des Substrats ändern. Wenn
beispielsweise das Substrat 13 ein Saphir-Substrat ist,
bei dem es sich um ein nicht leitendes Substrat handelt, kann die
Elektrode der n-leitenden Halbleiterschicht 12 nicht auf
dem nicht leitenden Substrat 13 ausgebildet werden, sondern
muss sich auf der n-leitenden Halbleiterschicht 12 befinden.The position of the electrodes may change according to the type of the substrate. For example, if the substrate 13 a sapphire substrate which is a non-conductive substrate, the electrode may be the n-type semiconductor layer 12 not on the non-conductive substrate 13 but must be on the n-type semiconductor layer 12 are located.
Daher
werden, wie unter Bezugnahme auf 1A zu
sehen ist, wenn die n-leitende Elektrode 15 auf dem n-leitenden
Halbleiter 12 ausgebildet wird, Teile der p-leitenden Halbleiterschicht 10 und
der aktiven Schicht 12, die an der Oberseite ausgebildet
sind, verbraucht und bilden einen Ohm'schen Kontakt. Die Ausbildung der Elektrode
führt zu
einer Verringerung von Lichtemissionsfläche der Halbleiterlicht-Emissionsvorrichtung 1,
und dadurch nimmt auch die Lichtausbeute ab.Therefore, as with reference to 1A can be seen if the n-type electrode 15 on the n-type semiconductor 12 is formed, parts of the p-type semiconductor layer 10 and the active layer 12 , which are formed on the top consumes and form an ohmic contact. The formation of the electrode leads to a reduction of the light emission area of the semiconductor light emitting device 1 , and thereby the light output decreases.
In 1B ist
eine horizontale Lichtemissionsvorrichtung dargestellt, die eine
Struktur aufweist, durch die die Lichtausbeute zunimmt. Die in 1B gezeigte
Halbleiter-Lichtemissionsvorrichtung ist eine Flip-Chip-Halbleiter-Lichtemissionsvorrichtung 2.
Ein Substrat 23 befindet sich an der Oberseite. Elektroden 24 und 25 sind
mit Elektrodenkontakten 26 bzw. 27 in Kontakt,
die auf einem leitenden Substrat 28 ausgebildet sind. Licht,
das von einer aktiven Schicht 21 emittiert wird, wird unabhängig von
den Elektroden 24 und 25 über das Substrat 23 emittiert.
Daher kann die Verringerung der Lichtausbeute, die bei der in 1A gezeigten Halbleiter-Lichtemissionsvorrichtung
verursacht wird, verhindert werden.In 1B a horizontal light emitting device is shown having a structure by which the light output increases. In the 1B The semiconductor light emitting device shown is a flip chip semiconductor light emitting device 2 , A substrate 23 is at the top. electrodes 24 and 25 are with electrode contacts 26 respectively. 27 in contact, on a conductive substrate 28 are formed. Light coming from an active layer 21 is emitted, is independent of the electrodes 24 and 25 over the substrate 23 emitted. Therefore, the reduction of the light output, which in the in 1A caused semiconductor light emitting device is prevented can be prevented.
Trotz
der hohen Lichtausbeute der Flip-Chip-Lichternissionsvorrichtung 2 müssen bei
der Lichtemissionsvorrichtung 2 die n-leitende Elektrode
und die p-leitende Elektrode in der gleichen Ebene angeordnet sein und
in der Halbleiter-Lichtemissionsvorrichtung 2 verbunden
sein. Nachdem sie verbunden bzw. gebondet worden sind, ist es wahrscheinlich,
dass die n-leitende Elektrode und die p-leitende Elektrode von den
Elektrodenkontakten 26 und 27 getrennt werden.
Daher sind teure Präzisionsbearbeitungseinrichtungen
erforderlich.Despite the high luminous efficacy of the flip-chip light emitting device 2 need in the light emission device 2 the n-type electrode and the p-type electrode are arranged in the same plane and in the semiconductor light emitting device 2 be connected. After being bonded, it is likely that the N-type electrode and the P-type electrode are off the electrode contacts 26 and 27 be separated. Therefore, expensive precision machining equipment is required.
Dadurch
nehmen die Herstellungskosten zu, die Produktivität verringert
sich, die Ausbeute nimmt ab, und die Zuverlässigkeit der Erzeugnisse verringert
sich.Thereby
increase manufacturing costs, reduce productivity
The yield decreases and the reliability of the products is reduced
yourself.
Um
eine Reihe von Problemen einschließlich der oben beschriebenen
Probleme zu lösen,
ist eine vertikale Lichtemissionsvorrichtung, bei der ein leitendes
Substrat und nicht das nicht leitende Substrat eingesetzt wird,
entwickelt worden. Eine in 1C gezeigte
Lichtemissionsvorrichtung 3 ist eine vertikale Lichtemissionsvorrichtung.
Wenn ein leitendes Substrat 33 verwendet wird, kann eine
n-leitende Elektrode 35 auf dem Substrat 33 ausgebildet
werden. Das leitende Substrat 33 kann aus einem leitenden
Material, beispielsweise Si, bestehen. Im Allgemeinen ist es aufgrund
von Gitter-Fehlanpassung (lattice-mismatching) schwierig, Halbleiterschichten
auf dem leitenden Substrat auszubilden. Daher werden Halbleiterschichten
unter Verwendung eines Substrats gezüchtet, das leichtes Wachstum
der Halbleiterschichten ermöglicht,
und dann wird ein leitendes Substrat gebondet, nachdem das Substrat
zum Aufwachsen entfernt worden ist.In order to solve a number of problems including the problems described above, a vertical light emitting device using a conductive substrate and not the non-conductive substrate has been developed. An in 1C shown light emitting device 3 is a vertical light emission device. If a conductive substrate 33 can be used, an n-type electrode 35 on the substrate 33 be formed. The conductive substrate 33 may be made of a conductive material such as Si. In general, due to lattice mismatching, it is difficult to form semiconductor layers on the conductive substrate. Therefore, semiconductor layers are grown using a substrate that allows easy growth of the semiconductor layers, and then a conductive substrate is bonded after the substrate is removed for growth.
Wenn
das nicht leitende Substrat entfernt wird, wird das leitende Substrat 33 auf
der n-leitenden Halbleiterschicht 32 ausgebildet, so dass
die Lichtemissionsvorrichtung 3 eine vertikale Struktur
aufweist. Wenn das leitende Substrat 33 verwendet wird,
kann, da eine Spannung über
das leitende Substrat 33 an die n-leitende Halbleiterschicht 32 angelegt
werden kann, eine Elektrode auf dem Substrat 33 ausgebildet
werden. Daher wird, wie in 1C gezeigt,
die n-leitende Elektrode 35 auf dem leitenden Substrat 33 ausgebildet,
und die p-leitende Elektrode 34 wird auf der p-leitenden
Halbleiterschicht 30 ausgebildet, so dass die Halbleiter-Lichtemissionsvorrichtung
mit der vertikalen Struktur hergestellt werden kann.When the non-conductive substrate is removed, the conductive substrate becomes 33 on the n-type semiconductor layer 32 formed so that the light emitting device 3 has a vertical structure. When the conductive substrate 33 can be used because a voltage across the conductive substrate 33 to the n-type semiconductor layer 32 can be applied, an electrode on the substrate 33 be formed. Therefore, as in 1C shown the n-type electrode 35 on the conductive substrate 33 formed, and the p-type electrode 34 is on the p-type semiconductor layer 30 is formed so that the semiconductor light-emitting device having the vertical structure can be manufactured.
Wenn
jedoch eine Hochleistungs-Lichtemissionsvorrichtung mit großer Fläche hergestellt
wird, muss ein Flächenverhältnis der
Elektrode zu dem Substrat zur Stromverteilung hoch sein. Daher ist
die Lichtentnahme begrenzt, es kommt zu Lichtverlust durch optische
Absorption und die Lichtausbeute nimmt ab und die Zuverlässigkeit
des Erzeugnisses verringert sich.If
however, a large area high power light emitting device was manufactured
is, must be an area ratio of
Be high electrode to the substrate for power distribution. thats why
the light is limited, it comes to light loss by optical
Absorption and light output decreases and reliability
of the product decreases.
Zusammenfassung der ErfindungSummary of the invention
Gemäß einem
Aspekt der vorliegenden Erfindung werden eine Halbleiter-Lichtemissionsvorrichtung, die
eine maximale Lichtemissionsfläche
gewährleistet,
um die Lichtausbeute zu maximieren und gleichmäßige Stromverteilung unter
Verwendung einer Elektrode mit kleiner Fläche durchzuführen, und
die Massenproduktion zu geringen Kosten, mit hoher Zuver lässigkeit
und hoher Qualität
ermöglicht,
sowie ein Verfahren zum Herstellen derselben und eine Halbleiter-Lichtemissionsvorrichtungs-Baugruppe
geschaffen, die diese verwendet.According to one
Aspect of the present invention will be a semiconductor light emitting device, the
a maximum light emission area
guaranteed
to maximize light output and uniform current distribution below
Using a small area electrode, and
mass production at low cost, with high reliability
and high quality
allows
and a method of manufacturing the same and a semiconductor light emitting device package
created using these.
Gemäß einem
Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Halbleiter-Lichtemissionsvorrichtung
geschaffen, die eine Halbleiterschicht eines ersten Leitfähigkeitstyps,
eine aktive Schicht, eine Halbleiterschicht eines zweiten Leitfähigkeitstyps,
eine zweite Elektrodenschicht und eine Isolierschicht, eine erste
Elektrodenschicht und ein leitendes Substrat aufweist, die aufeinanderfolgend
geschichtet sind, wobei die zweite Elektrodenschicht einen freiliegenden
Bereich an der Grenzfläche
zwischen der zweiten Elektrodenschicht und der Halbleiterschicht
des zweiten Leitfähigkeitstyps
hat und die erste Elektrodenschicht wenigstens ein Kontaktloch umfasst,
das elektrisch mit der Halbleiterschicht des ersten Leitfähigkeitstyps
verbunden ist, gegenüber der
Halbleiterschicht des zweiten Leitfähigkeitstyps und der aktiven
Schicht elektrisch isoliert ist und sich von einer Fläche der
ersten Elektrodenschicht zu wenigstens einem Teil der Halbleiterschicht
des ersten Leitfähigkeitstyps
erstreckt.According to one
Aspect of the present invention is a semiconductor light emitting device
which comprises a semiconductor layer of a first conductivity type,
an active layer, a semiconductor layer of a second conductivity type,
a second electrode layer and an insulating layer, a first one
Electrode layer and a conductive substrate, which successively
layered, the second electrode layer being exposed
Area at the interface
between the second electrode layer and the semiconductor layer
of the second conductivity type
and the first electrode layer comprises at least one contact hole,
electrically connected to the semiconductor layer of the first conductivity type
is connected to the
Semiconductor layer of the second conductivity type and the active
Layer is electrically isolated and separated from a surface of
first electrode layer to at least a part of the semiconductor layer
of the first conductivity type
extends.
Die
Halbleiter-Lichtemissionsvorrichtung kann des Weiteren eine Elektroden-Anschlusseinheit
enthalten, die an dem freiliegenden Bereich der zweiten Elektrodenschicht
ausgebildet ist.The
Semiconductor light emitting device may further include an electrode terminal unit
included at the exposed portion of the second electrode layer
is trained.
Der
freiliegende Bereich der zweiten Elektrodenschicht kann eine Zone
sein, die über
ein Durchgangsloch freiliegt, das durch die Halbleiterschicht des
zweiten Leitfähigkeitstyps,
die aktive Schicht und die Halbleiterschicht des zweiten Leitfähigkeitstyps
hindurch ausgebildet ist.Of the
Exposed portion of the second electrode layer may be a zone
be over
a through hole exposed through the semiconductor layer of
second conductivity type,
the active layer and the semiconductor layer of the second conductivity type
is formed through.
Der
Durchmesser des Durchgangslochs kann in einer Richtung von der zweiten
Elektrodenschicht zu der Halbleiterschicht des ersten Leitfähigkeitstyps
hin zunehmen.Of the
Diameter of the through hole may be in one direction from the second
Electrode layer to the semiconductor layer of the first conductivity type
increase.
Eine
Isolierschicht kann an einer Innenfläche des Durchgangslochs ausgebildet
sein.A
Insulating layer may be formed on an inner surface of the through hole
be.
Der
freiliegende Bereich der zweiten Elektrodenschicht kann am Rand
der Halbleiter-Lichtemissionsvorrichtung ausgebildet sein.Of the
exposed area of the second electrode layer may be at the edge
be formed of the semiconductor light emitting device.
Die
zweite Elektrodenschicht kann von der aktiven Schicht erzeugtes
Licht reflektieren.The
second electrode layer may be generated by the active layer
Reflect light.
Die
zweite Elektrodenschicht kann ein Metall enthalten, das aus einer
Gruppe ausgewählt
wird, die aus Ag, Al und Pt besteht.The
second electrode layer may include a metal consisting of a
Group selected
which consists of Ag, Al and Pt.
Ein
unregelmäßiges Muster
kann an der Oberfläche
der Halbleiterschicht des ersten Leitfähigkeitstyps ausgebildet sein.One
irregular pattern
can be on the surface
be formed of the semiconductor layer of the first conductivity type.
Das
unregelmäßige Muster
kann eine Photonenkristallstruktur aufweisen.The
irregular pattern
may have a photonic crystal structure.
Das
leitende Substrat kann ein Metall enthalten, das aus einer Gruppe
ausgewählt
wird, die aus Au, Ni, Cu und W besteht.The
conductive substrate may contain a metal that consists of a group
selected
which consists of Au, Ni, Cu and W.
Das
leitende Substrat kann ein Material enthalten, das aus einer Gruppe
ausgewählt
wird, die aus Si, Ge und GaAs besteht.The
conductive substrate may contain a material that consists of a group
selected
which consists of Si, Ge and GaAs.
Gemäß einem
weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum
Herstellen einer Halbleiter-Lichtemissionsvorrichtung geschaffen,
wobei das Verfahren einschließt:
aufeinanderfolgendes
Schichten einer Halbleiterschicht eines ersten Leitfähigkeitstyps,
einer aktiven Schicht, einer Halbleiterschicht eines zweiten Leitfähigkeitstyps,
einer zweiten Elektrodenschicht, einer Isolierschicht, einer ersten
Elektrodenschicht und eines leitenden Substrats; Ausbilden eines
freiliegenden Bereiches an der Grenzfläche zwischen der zweiten Elektrodenschicht
und der Halbleiterschicht des zweiten Leitfähigkeitstyps; und Ausbilden
wenigstens eines Durchgangslochs 114 in der ersten Elektrodenschicht,
wobei das Kontaktloch elektrisch mit der Halbleiterschicht des ersten
Leitfähigkeitstyps
verbunden ist, gegenüber
der Halbleiterschicht des zweiten Leitfähigkeitstyps und der aktiven
Schicht elektrisch isoliert ist und sich von einer Fläche der
ersten Elektrodenschicht zu wenigstens einem Teil der Halbleiterschicht
des ersten Leitfähigkeitstyps
erstreckt.According to another aspect of the present invention, there is provided a method of fabricating a semiconductor light emitting device, the method including:
successively laminating a semiconductor layer of a first conductivity type, an active layer, a semiconductor layer of a second conductivity type, a second electrode layer, an insulating layer, a first electrode layer and a conductive substrate; Forming an exposed region at the interface between the second electrode layer and the second conductivity type semiconductor layer; and forming at least one through-hole 114 in the first electrode layer, wherein the contact hole is electrically connected to the semiconductor layer of the first conductivity type, is electrically insulated from the semiconductor layer of the second conductivity type and the active layer and extends from one surface the first electrode layer extends to at least a part of the semiconductor layer of the first conductivity type.
Das
Ausbilden eines freiliegenden Bereiches der zweiten Elektrodenschicht
kann Mesa-Ätzen der Halbleiterschicht
des ersten Leitfähigkeitstyps,
der aktiven Schicht und der Halbleiterschicht des zweiten Leitfähigkeitstyps
einschließen.The
Forming an exposed region of the second electrode layer
may mesa etching of the semiconductor layer
of the first conductivity type,
the active layer and the semiconductor layer of the second conductivity type
lock in.
Das
leitende Substrat kann mit einem Plattierungsverfahren ausgebildet
und geschichtet werden. Das leitende Substrat kann mit einem Substrat-Bonding-Verfahren
laminiert werden.The
conductive substrate may be formed by a plating method
and be layered. The conductive substrate may be formed by a substrate bonding method
be laminated.
Gemäß einem
weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Halbleiter-Lichtemissionsvorrichtungs-Baugruppe
geschaffen, die enthält:
einen
Körper
der Halbleiter-Lichtemissionsvorrichtungs-Baugruppe, an dessen Oberseite
ein vertiefter Teil ausgebildet ist; einen ersten Leiterrahmen und
einen zweiten Leiterrah men, die an dem Körper der Halbleiter-Lichtemissionsvorrichtungs-Baugruppe
angebracht sind, an einer Unterseite des vertieften Teils freiliegen und
um einen vorgegebenen Abstand voneinander getrennt sind; eine Halbleiter-Lichtemissionsvorrichtung, die
an dem ersten Leiterrahmen angebracht ist, wobei die Halbleiter-Lichtemissionsvorrichtung
eine Halbleiterschicht eines ersten Leitfähigkeitstyps, eine aktive Schicht,
eine Halbleiterschicht eines zweiten Leitfähigkeitstyps, eine zweite Elektrodenschicht,
eine Isolierschicht, eine erste Elektrodenschicht und ein leitendes Substrat
aufweist, die aufeinanderfolgend geschichtet sind, die zweite Elektrodenschicht
einen freiliegenden Bereich an der Grenzfläche zwischen der zweiten Elektrodenschicht
und der Halbleiterschicht des zweiten Leitfähigkeitstyps umfasst und die
erste Elektrodenschicht wenigstens ein Kontaktloch umfasst, das
elektrisch mit der Halbleiterschicht des ersten Leitfähigkeitstyps
verbunden ist, gegenüber
der Halbleiterschicht des zweiten Leitfähigkeitstyps und der aktiven
Schicht elektrisch isoliert ist und sich von einer Fläche der
ersten Elektrodenschicht zu wenigstens einem Teil der Halbleiterschicht
des ersten Leitfähigkeitstyps
erstreckt.In accordance with another aspect of the present invention, there is provided a semiconductor light emitting device package including:
a body of the semiconductor light emitting device assembly, on the upper side of which a recessed part is formed; a first lead frame and a second lead frame, which are attached to the body of the semiconductor light-emitting device assembly, exposed at a bottom of the recessed part and separated by a predetermined distance from each other; a semiconductor light emitting device mounted on the first lead frame, the semiconductor light emitting device comprising a semiconductor layer of a first conductivity type, an active layer, a semiconductor layer of a second conductivity type, a second electrode layer, an insulating layer, a first electrode layer, and a conductive substrate; which are sequentially stacked, the second electrode layer includes an exposed region at the interface between the second electrode layer and the second conductivity type semiconductor layer, and the first electrode layer comprises at least one contact hole electrically connected to the first conductivity type semiconductor layer opposite to the second semiconductor layer Conductive type and the active layer is electrically insulated and from a surface of the first electrode layer to at least a portion of the semiconductor layer of the first Leit skill type.
Die
Halbleiter-Lichtemissionsvorrichtung kann des Weiteren eine Elektroden-Anschlusseinheit
enthalten, die an dem freiliegenden Bereich der zweiten Elektrodenschicht
ausgebildet ist, und die Elektroden-Anschlusseinheit ist elektrisch
mit dem zweiten Leiterrahmen verbunden.The
Semiconductor light emitting device may further include an electrode terminal unit
included at the exposed portion of the second electrode layer
is formed, and the electrode terminal unit is electrically
connected to the second lead frame.
Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings
Die
oben beschriebenen und weitere Aspekte, Merkmale und andere Vorteile
der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden ausführlichen
Beschreibung im Zusammenhang mit den beigefügten Zeichnungen besser verständlich,
wobei:The
described above and other aspects, features and other advantages
The present invention will become more apparent from the following detailed
Description in conjunction with the attached drawings, better understandable,
in which:
1A eine
Schnittansicht ist, die eine horizontale Lichtemissionsvorrichtung
darstellt: 1A is a sectional view illustrating a horizontal light emitting device:
1B eine
Schnittansicht ist, die die horizontale Lichtemissionsvorrichtung
darstellt. 1B is a sectional view illustrating the horizontal light-emitting device.
1C eine
Schnittansicht ist, die eine vertikale Lichtemissionsvorrichtung
darstellt. 1C is a sectional view illustrating a vertical light emitting device.
2 eine
Perspektivansicht ist, die eine Halbleiter-Lichtemissionsvorrichtung
gemäß einer
beispielhaften Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung darstellt. 2 FIG. 10 is a perspective view illustrating a semiconductor light emitting device according to an exemplary embodiment of the present invention. FIG.
3 eine
Draufsicht ist, die die in 2 gezeigte
Halbleiter-Lichtemissionsvorrichtung darstellt. 3 is a plan view, the in 2 represents a semiconductor light emitting device shown.
4A eine
Schnittansicht entlang der Linie A-A' ist, die die in 3 gezeigte
Halbleiter-Lichtemissionsvorrichtung
darstellt. 4A is a sectional view along the line AA ', the in 3 represents a semiconductor light emitting device shown.
4B eine
Schnittansicht entlang der Linie B-B' ist, die die in 3 gezeigte
Halbleiter-Lichtemissionsvorrichtung
darstellt. 4B is a sectional view along the line BB ', the in 3 represents a semiconductor light emitting device shown.
4C eine
Schnittansicht entlang der Linie C-C' ist, die die in 3 gezeigte
Halbleiter-Lichtemissionsvorrichtung
darstellt. 4C is a sectional view along the line CC ', the in 3 represents a semiconductor light emitting device shown.
5 eine
Ansicht ist, die Lichtemission bei der Halbleiter-Lichtemissionsvorrichtung,
die ein unregelmäßiges Muster
an ihrer Oberfläche
aufweist, gemäß der Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung darstellt. 5 is a view illustrating light emission in the semiconductor light emitting device having an irregular pattern on its surface according to the embodiment of the present invention.
6 eine
Ansicht ist, die eine zweite Elektrodenschicht, die am Rand der
Halbleiter-Lichtemissionsvorrichtung
freiliegt, gemäß einer
anderen Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung darstellt. 6 is a view illustrating a second electrode layer exposed at the periphery of the semiconductor light emitting device according to another embodiment of the present invention.
7 eine
Schnittansicht ist, die eine Halbleiter-Lichtemissions-Baugruppe
gemäß einer
weiteren anderen Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung darstellt. 7 FIG. 10 is a sectional view illustrating a semiconductor light emitting assembly according to still another embodiment of the present invention. FIG.
8 ein
Diagramm ist, das eine Beziehung zwischen Lichtausbeute und Stromdichte
einer Lichtemissionsfläche
darstellt. 8th FIG. 12 is a graph illustrating a relationship between luminous efficacy and current density of a light emitting surface. FIG.
Ausführliche Beschreibung der bevorzugten
AusführungsformDetailed description of the preferred
embodiment
Beispielhafte
Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung werden im Folgenden ausführlich unter Bezugnahme
auf die beigefügten
Zeichnungen beschrieben. Die Erfindung kann jedoch in vielen unterschiedlichen
Formen ausgeführt
werden und sollte nicht als auf die hier dargestellten Ausführungsformen
beschränkt verstanden
werden. Vielmehr dienen diese Ausführungsformen dazu, Gründlichkeit
und Vollständigkeit
der Offenbarung zu gewährleisten
und stellen den Schutzumfang der Erfindung für den Fachmann vollständig dar.exemplary
embodiments
The present invention will be described below in detail with reference to FIG
on the attached
Drawings described. However, the invention can be many different
Molds executed
and should not be considered as in the embodiments shown here
limited understood
become. Rather, these embodiments are used to thoroughness
and completeness
to ensure the revelation
and fully set forth the scope of the invention to those skilled in the art.
2 ist
eine Perspektivansicht, die eine Halbleiter-Lichtemissionsvorrichtung
gemäß einer
beispielhaften Ausführungsform
der Erfindung darstellt. 3 ist eine Draufsicht, die die
in 2 gezeigte Halbleiter-Lichtemissionsvorrichtung
darstellt. Es folgt eine Beschreibung unter Bezugnahme auf 2 und 3. 2 FIG. 10 is a perspective view illustrating a semiconductor light emitting device according to an exemplary embodiment of the invention. FIG. 3 is a plan view which in 2 represents a semiconductor light emitting device shown. The following is a description with reference to FIG 2 and 3 ,
Eine
Halbleiter-Lichtemissionsvorrichtung 100 gemäß der beispielhaften
Ausführung
der Erfindung enthält
eine Halbleiterschicht 111 eines ersten Leitfähigkeitstyps,
eine aktive Schicht 112, eine Halbleiterschicht 113 eines
zweiten Leitfähigkeitstyps,
eine zweite Elektrodenschicht 120, eine erste Isolierschicht 130, eine
erste Elektrodenschicht 140 und ein leitendes Substrat 150,
die aufeinanderfolgend geschichtet sind. Dabei weist die zweite
Elektrodenschicht 120 einen freiliegenden Bereich an der
Grenzfläche
zwischen der zweiten Elektrodenschicht 120 und der Halbleiterschicht 113 des
zweiten Leitfähigkeitstyps
auf. Die erste Elektrodenschicht 140 enthält wenigstens
ein Kontaktloch 141. Das Kontaktloch 141 ist elektrisch
mit der Halbleiterschicht 111 des ersten Leitfähigkeitstyps
verbunden, gegenüber
der Halbleiterschicht 113 des zweiten Leitfähigkeitstyps
und der aktiven Schicht 112 elektrisch isoliert und erstreckt
sich von einer Fläche
der ersten Elektrodenschicht 140 zu wenigstens einem Teil
der Halbleiterschicht 111 des ersten Leitfähigkeitstyps.A semiconductor light emitting device 100 According to the exemplary embodiment of the invention contains a semiconductor layer 111 a first conductivity type, an active layer 112 , a semiconductor layer 113 a second conductivity type, a second electrode layer 120 , a first insulating layer 130 , a first electrode layer 140 and a conductive substrate 150 which are successively layered. In this case, the second electrode layer 120 an exposed area at the interface between the second electrode layer 120 and the semiconductor layer 113 of the second conductivity type. The first electrode layer 140 contains at least one contact hole 141 , The contact hole 141 is electrically connected to the semiconductor layer 111 of the first conductivity type connected to the semiconductor layer 113 of the second conductivity type and the active layer 112 electrically insulated and extends from a surface of the first electrode layer 140 to at least a part of the semiconductor layer 111 of the first conductivity type.
Bei
der Halbleiter-Lichtemissionsvorrichtung 100 führen die
Halbleiterschicht 111 des ersten Leitfähigkeitstyps, die aktive Schicht 112 und
die Halbleiterschicht 113 des zweiten Leitfähigkeitstyps
Lichtemission durch. Im Folgenden werden sie als eine Lichtemissions-Schichtung 110 bezeichnet.
Das heißt,
die Halbleiter-Lichtemissionsvorrichtung 100 enthält die Lichtemissions-Schichtung 110,
die erste Elektrodenschicht 140 und die erste Isolierschicht 130.
Die erste Elektrodenschicht 140 ist elektrisch mit der
Halbleiterschicht 111 des ersten Leitfähigkeitstyps verbunden. Die
zweite Elektrodenschicht 120 ist elektrisch mit der Halbleiterschicht 113 des
zweiten Leitfähigkeitstyps
verbunden. Die erste Isolierschicht 130 isoliert die elektrischen
Schichten 120 und 140 elektrisch voneinander.
Des Weiteren ist das leitende Substrat 150 als ein Substrat
zum Aufwachsen oder Tragen der Halbleiter-Lichtemissionsvorrichtung 100 enthalten.In the semiconductor light emitting device 100 lead the semiconductor layer 111 of the first conductivity type, the active layer 112 and the semiconductor layer 113 of the second conductivity type light emission. In the following, they are called a light emission stratification 110 designated. That is, the semiconductor light emitting device 100 contains the light emission layering 110 , the first electrode layer 140 and the first insulating layer 130 , The first electrode layer 140 is electrically connected to the semiconductor layer 111 connected to the first conductivity type. The second electrode layer 120 is electrically connected to the semiconductor layer 113 connected to the second conductivity type. The first insulating layer 130 isolates the electrical layers 120 and 140 electrically from each other. Furthermore, the conductive substrate 150 as a substrate for growing or supporting the semiconductor light emitting device 100 contain.
Jede
der Halbleiterschichten 111 und 113 kann aus einem
Halbleiter, wie beispielsweise einem Halbleiter auf GaN-Basis, einem
Halbleiter auf ZnO-Basis, einem Halbleiter auf GaAs-Basis, einem
Halbleiter auf GaP-Basis und einem Halbleiter auf GaAsP-Basis bestehen.
Die Halbleiterschicht kann beispielsweise unter Verwendung von Molekularstrahlepitaxie
(molecular beam epitaxy – MBE)
ausgebildet werden. Des Weiteren kann jede der Halbleiterschichten
aus jedem beliebigen Halbleiter bestehen, so beispielsweise einem
Halbleiter der Gruppen III–V,
einem Halbleiter der Gruppen II–VI,
und Si. Jede der Halbleiterschichten 111 und 113 wird
ausgebildet, indem der oben beschriebene Halbleiter unter Berücksichtigung
des Leitfähigkeitstyps
mit geeigneten Störstellen
dotiert wird.Each of the semiconductor layers 111 and 113 may be made of a semiconductor such as a GaN-based semiconductor, a ZnO-based semiconductor, a GaAs-based semiconductor, a GaP-based semiconductor, and a GaAsP-based semiconductor. The semiconductor layer may be formed using, for example, molecular beam epitaxy (MBE). Further, each of the semiconductor layers may be made of any semiconductor such as group III-V semiconductor, group II-VI semiconductor, and Si. Each of the semiconductor layers 111 and 113 is formed by doping the above-described semiconductor with suitable impurities in consideration of the conductivity type.
Die
aktive Schicht 112 ist eine Schicht, in der Lichtemission
aktiviert wird. Die aktive Schicht 112 besteht aus einem
Material, das einen geringeren Energieabstand hat als jeweils die
Halbleiterschicht des ersten Leitfähigkeitstyps und die Halbleiterschicht 113 des
zweiten Leitfähigkeitstyps.
Wenn beispielsweise die Halbleiterschicht 111 des ersten
Leitfähigkeitstyps
und die Halbleiterschicht 113 des zweiten Leitfähigkeitstyps
jeweils aus einer Verbindung auf GaN-Basis ausgebildet wird, kann
die aktive Schicht 112 unter Verwendung eines Verbindungshalbleiters
auf InAlGaN-Basis ausgebildet werden, der einen kleineren Energieabstand
hat als GaN. Das heißt,
die aktive Schicht 112 kann InxAlyGa(1-x-y)N enthalten
(wobei 0 ≤ x ≤ 1, 0 ≤ y ≤ 1, 0 ≤ x + y ≤ 1).The active layer 112 is a layer in which light emission is activated. The active layer 112 It is made of a material having a smaller energy gap than the semiconductor layer of the first conductivity type and the semiconductor layer, respectively 113 of the second conductivity type. If, for example, the semiconductor layer 111 of the first conductivity type and the semiconductor layer 113 each of the second conductivity type is formed of a GaN-based compound, the active layer 112 can be formed using an InAlGaN-based compound semiconductor having a smaller energy gap than GaN. That is, the active layer 112 can contain In x Al y Ga (1-xy) N (where 0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x + y≤1).
Angesichts
der Eigenschaften der aktiven Schicht 112 wird die aktive
Schicht 120 vorzugsweise nicht mit Störstellen dotiert. Eine Wellenlänge des
emittierten Lichtes kann gesteuert werden, indem ein Molverhältnis der
Bestandteile reguliert wird. Daher kann die Halbleiter-Lichtemissionsvorrichtung 100 je
nach den Eigenschaften der aktiven Schicht 112 infrarotes
Licht, sichtbares Licht und UV-Licht emittieren.Given the properties of the active layer 112 becomes the active layer 120 preferably not doped with impurities. A wavelength of the emitted light can be controlled by regulating a molar ratio of the components. Therefore, the semiconductor light emitting device can 100 depending on the properties of the active layer 112 emit infrared light, visible light and UV light.
Jede
der Elektrodenschichten 120 und 140 wird ausgebildet,
um eine Spannung an die Halbleiterschicht des gleichen Leitfähigkeitstyps
anzulegen. Daher können
die Elektrodenschichten 120 und 140 im Sinne der
elektrischen Leitfähigkeit
aus Metall bestehen. Das heißt,
die Elektrodenschichten 120 und 140 enthalten
Elektroden, die die Halbleiterschichten 111 und 113 elektrisch
mit einer externen Stromquelle (nicht dargestellt) verbinden. Die
Elektrodenschichten 120 und 140 können beispielsweise
Ti als eine n-leitende Elektrode und Pd oder Au als eine p-leitende
Elektrode enthalten.Each of the electrode layers 120 and 140 is formed to apply a voltage to the semiconductor layer of the same conductivity type. Therefore, the electrode layers 120 and 140 exist in the sense of electrical conductivity of metal. That is, the electrode layers 120 and 140 contain electrodes, which are the semiconductor layers 111 and 113 electrically connect to an external power source (not shown). The electrode layers 120 and 140 For example, Ti may include Ti as an n-type electrode and Pd or Au as a p-type electrode.
Die
erste Elektrodenschicht 140 ist mit der Halbleiterschicht 111 des
ersten Leitfähigkeitstyps
verbunden, und die zweite Elektrodenschicht 120 ist mit
der Halbleiterschicht 113 des zweiten Leitfähigkeitstyps
verbunden. Das heißt,
da die erste und die zweite Halbleiterschicht 140 und 120 mit
den Halbleiterschichten verbunden sind, die voneinander verschiedene
Leitfähigkeit
aufweisen, sind die erste und die zweite Schicht 120 und 140 durch
die erste Isolierschicht 130 elektrisch voneinander getrennt.
Vorzugsweise besteht die erste Isolierschicht 130 aus einem
Material mit geringer elektrischer Leitfähigkeit. Die erste Isolierschicht 130 kann
beispielsweise ein Oxid, wie z. B. SiO2,
enthalten.The first electrode layer 140 is with the semiconductor layer 111 of the first conductivity type, and the second electrode layer 120 is with the semiconductor layer 113 connected to the second conductivity type. That is, because the first and second semiconductor layers 140 and 120 are connected to the semiconductor layers having different conductivity from each other, the first and the second layer 120 and 140 through the first insulating layer 130 electrically isolated from each other. Preferably, the first insulating layer 130 made of a material with low electrical conductivity. The first insulating layer 130 For example, an oxide, such as. As SiO 2 included.
Vorzugsweise
reflektiert die zweite Elektrodenschicht 120 von der aktiven
Schicht 112 erzeugtes Licht. Da sich die zweite Elektrodenschicht 120 unter
der aktiven Schicht 112 befindet, befindet sich die zweite
Elektrodenschicht 120 in einer Richtung, in der die Halblei ter-Lichtemissionsvorrichtung 100 Licht
auf Basis der aktiven Schicht 112 emittiert, an der anderen
Seite. Licht, das sich von der aktiven Schicht 112 auf
die zweite Elektrodenschicht 120 zu bewegt, hat eine Richtung,
die entgegengesetzt zu der Richtung ist, in der die Halbleiter-Lichtemissionsvorrichtung 100 Licht
emittiert. Daher muss das Licht, das sich auf die zweite Elektrodenschicht 120 zu
bewegt, reflektiert werden, um die Lichtausbeute zu erhöhen. Daher
bewegt sich das reflektierte Licht, wenn die zweite Elektrodenschicht 120 Licht-Reflektionsvermögen aufweist,
auf eine Lichtemissionsfläche
zu, um so die Lichtausbeute der Halbleiter-Lichtemissionsvorrichtung 100 zu
erhöhen.Preferably, the second electrode layer reflects 120 from the active layer 112 generated light. Since the second electrode layer 120 under the active layer 112 is located, there is the second electrode layer 120 in a direction in which the semiconductor light emitting device 100 Light based on the active layer 112 emitted, on the other side. Light that is different from the active layer 112 on the second electrode layer 120 is moved, has a direction opposite to the direction in which the semiconductor light emitting device 100 Emitted light. Therefore, the light that is on the second electrode layer must be 120 to be moved, reflected to increase the luminous efficacy. Therefore, the reflected light moves when the second electrode layer 120 Having light reflectance toward a light emitting surface, so as to increase the luminous efficiency of the semiconductor light emitting device 100 to increase.
Um
das von der aktiven Schicht 112 erzeugte Licht zu reflektieren,
besteht die zweite Elektrodenschicht 120 vorzugsweise aus
einem Metall, das in dem Bereich sichtbarer Strahlen weiß erscheint.
Das weiße Metall
kann beispielsweise Ag, Al und Pt sein.To that of the active layer 112 to reflect generated light, there is the second electrode layer 120 preferably of a metal which appears white in the region of visible rays. The white metal may be, for example, Ag, Al and Pt.
Die
zweite Elektrodenschicht 120 enthält einen freiliegenden Bereich
an der Grenzfläche
zwischen der zweiten Elektrodenschicht 120 und der Halbleiterschicht 113 des
zweiten Leitfähigkeitstyps.
Eine Unterseite der ersten Elektrodenschicht 140 ist in
Kontakt mit dem leitenden Substrat 150, und die erste Elektrodenschicht 140 ist über das
leitende Substrat 150 elektrisch mit der externen Stromquelle
(nicht dargestellt) verbunden. Die zweite Elektrodenschicht 120 erfordert
jedoch einen separaten Verbindungsabschnitt, um Verbindung mit der
externen Stromquelle (nicht dargestellt) herzustellen. Daher enthält die zweite
Elektrodenschicht 120 einen Bereich, der freigelegt wird,
indem die Lichtemissions-Schichtung 110 teilweise weggeätzt wird.The second electrode layer 120 contains an exposed area at the interface between the second electrode layer 120 and the semiconductor layer 113 of the second conductivity type. A bottom of the first electrode layer 140 is in contact with the conductive substrate 150 , and the first electrode layer 140 is over the conductive substrate 150 electrically connected to the external power source (not shown). The second electrode layer 120 however, requires a separate connection section to connect to the external power source (not shown). Therefore, the second electrode layer contains 120 an area that is exposed by the light emission stratification 110 partially etched away.
In 2 ist
ein Beispiel eines Durchgangslochs 114 dargestellt. Das
Durchgangsloch 114 wird ausgebildet, indem die Mitte der
Lichtemissions-Schichtung 110 geätzt wird, um einen freiliegenden
Bereich der zweiten Elektrodenschicht 120 auszubilden.
Eine Elektroden-Anschlusseinheit 160 kann des Weiteren
in dem freiliegenden Bereich der zweiten Elektrodenschicht 120 ausgebildet
sein. Die zweite Elektrodenschicht 120 kann über ihren
freiliegenden Bereich elektrisch mit der externen Stromquelle (nicht
dargestellt) verbunden sein. Dabei wird die zweite Elektrodenschicht 120 unter
Verwendung der Elektroden-Anschlusseinheit 160 elektrisch
mit der externen Stromquelle (nicht dargestellt) verbunden. Die
zweite Elektrodenschicht 120 kann mittels eines Drahtes
oder dergleichen elektrisch mit der externen Stromquelle (nicht
dargestellt) verbunden werden. Zur bequemen Verbindung mit der externen
Stromquelle nimmt der Durchmesser des Durchgangslochs 114 vorzugsweise
von der zweiten Elektrodenschicht zu der Halbleiterschicht des ersten
Leitfähigkeitstyps
hin zu.In 2 is an example of a through hole 114 shown. The through hole 114 is formed by the center of the light emission layering 110 is etched to an exposed portion of the second electrode layer 120 train. An electrode connection unit 160 may further be in the exposed area of the second electrode layer 120 be educated. The second electrode layer 120 may be electrically connected to the external power source (not shown) via its exposed area. In this case, the second electrode layer 120 using the electrode connection unit 160 electrically connected to the external power source (not shown). The second electrode layer 120 can be electrically connected to the external power source (not shown) by means of a wire or the like. For convenient connection with the external power source, the diameter of the through hole decreases 114 preferably from the second electrode layer to the semiconductor layer of the first conductivity type toward.
Das
Durchgangsloch 114 wird durch selektives Ätzen ausgebildet.
Im Allgemeinen wird nur die Lichtemissions-Schichtung 110,
die die Halbleiter enthält,
geätzt,
und die zweite Elektrodenschicht 120, die das Metall enthält, wird
nicht geätzt.
Der Durchmesser des Durchgangslochs 114 kann durch den
Fachmann unter Berücksichtigung
der Lichtemissionsfläche,
der Effektivität
der elektrischen Verbindung und der Stromverteilung in der zweiten
Elektrodenschicht 120 in geeigneter Weise bestimmt werden.The through hole 114 is formed by selective etching. In general, only the light emission stratification becomes 110 etched with the semiconductors, and the second electrode layer 120 that contains the metal is not etched. The diameter of the through hole 114 can be determined by the person skilled in the art taking into account the light emission surface, the effectiveness of the electrical connection and the current distribution in the second electrode layer 120 be determined appropriately.
Die
erste Elektrodenschicht 140 enthält wenigstens ein Kontaktloch 141.
Das Kontaktloch 141 ist elektrisch mit der Halbleiterschicht 111 des
ersten Leitfähigkeitstyps
verbunden, gegenüber
der Halbleiterschicht 113 des zweiten Leitfähigkeitstyps
und der aktiven Schicht 112 elektrisch isoliert und erstreckt
sich zu wenigstens einem Teil der Halbleiterschicht 111 des
ersten Leitfähigkeitstyps.
Die erste Elektrodenschicht 140 enthält wenigstens ein Kontaktloch 141,
um die Halbleiterschicht 111 des ersten Leitfähigkeitstyps
mit der externen Stromquelle (nicht dargestellt) zu verbinden. Das
Kontaktloch 141 ist durch die zweite Elektrodenschicht 120 zwischen
der ersten Elektrodenschicht 140 und der Halbleiterschicht 113 des
zweiten Leitfähigkeitstyps,
die Halbleiterschicht 113 des zweiten Leitfähigkeitstyps
und die aktive Schicht 112 hindurch ausgebildet und erstreckt
sich zu der Halbleiterschicht 111 des ersten Leitfähigkeitstyps.
Des Weiteren besteht das Durchgangsloch 114 aus einem Elektrodenmaterial.The first electrode layer 140 contains at least one contact hole 141 , The contact hole 141 is electrically connected to the semiconductor layer 111 of the first conductivity type connected to the semiconductor layer 113 of the second conductivity type and the active layer 112 electrically insulated and extends to at least a portion of the semiconductor layer 111 of the first conductivity type. The first electrode layer 140 contains at least one contact hole 141 to the semiconductor layer 111 of the first conductivity type to the external power source (not shown) to connect. The contact hole 141 is through the second electrode layer 120 between the first electrode layer 140 and the semiconductor layer 113 of the second conductivity type, the semiconductor layer 113 of the second conductivity type and the active layer 112 formed therethrough and extends to the semiconductor layer 111 of the first conductivity type. Furthermore, there is the through hole 114 from an electrode material.
Wenn
das Kontaktloch 141 nur für die elektrische Verbindung
verwendet wird, kann die erste Elektrodenschicht 140 ein
Kontaktloch 141 enthalten. Um jedoch einen Strom, der zu
der Halbleiterschicht 111 des ersten Leitfähigkeitstyps übertragen
wird, gleichmäßig zu verteilen,
kann die erste Elektrodenschicht 140 eine Vielzahl von
Kontaktlöchern 141 an
vorgegebenen Positionen enthalten.If the contact hole 141 is used only for the electrical connection, the first electrode layer 140 a contact hole 141 contain. However, a current leading to the semiconductor layer 111 the first conductivity type is transmitted to distribute evenly, the first electrode layer 140 a variety of contact holes 141 contained at predetermined positions.
Das
leitende Substrat 150 ist in Kontakt mit der ersten Elektrodenschicht 140 ausgebildet
und elektrisch mit ihr verbunden. Das leitende Substrat 150 kann
ein Substrat aus Metall oder ein Halbleitersubstrat sein. Wenn das
leitende Substrat 150 aus Metall besteht, kann das Metall
Au, Ni, Cu und W sein. Des Weiteren kann das Halbleitersubstrat,
wenn das leitende Substrat 150 das Halbleitersubstrat ist,
aus Si, Ge und GaAs bestehen. Das leitende Substrat 150 kann
ein Aufwachssubstrat sein. Als Alternative dazu kann das leitende Substrat 150 ein
Trägersubstrat
sein. Nachdem ein nicht leitendes Substrat, wie beispielsweise ein
Saphir-Substrat, das geringe Gitter-Fehlanpassung aufweist, als
ein Aufwachssubstrat verwendet worden ist und das nicht leitende
Substrat entfernt worden ist, wird das Trägersubstrat gebondet.The conductive substrate 150 is in contact with the first electrode layer 140 trained and electrically connected to her. The conductive substrate 150 may be a substrate of metal or a semiconductor substrate. When the conductive substrate 150 is metal, the metal may be Au, Ni, Cu and W. Furthermore, the semiconductor substrate may be when the conductive substrate 150 the semiconductor substrate is made of Si, Ge and GaAs. The conductive substrate 150 may be a growth substrate. Alternatively, the conductive substrate 150 be a carrier substrate. After a non-conductive substrate such as a sapphire substrate having low lattice mismatch has been used as a growth substrate and the non-conductive substrate has been removed, the carrier substrate is bonded.
Wenn
das leitende Substrat 150 das Trägersubstrat ist, kann es unter
Verwendung eines Plattierverfahrens oder eines Substrat-Bonding-Verfahrens
ausgebildet werden. Zu Beispielen für ein Verfahren zum Ausbilden
des leitenden Substrats 150 in der Halbleiter-Lichtemissionsvorrichtung 100 gehören beispielsweise ein
Plattierverfahren, bei dem eine Plattier-Keimschicht ausgebildet
wird, um ein Substrat auszubilden, sowie ein Substrat-Bonding-Verfahren,
bei dem das leitende Substrat 150 separat gefertigt wird
und das leitende Substrat 150 unter Verwendung eines leitenden
Klebstoffs, wie beispielsweise Au, Au-Sn und Pb-Sr, gebondet wird.When the conductive substrate 150 is the carrier substrate, it may be formed using a plating method or a substrate bonding method. Examples of a method of forming the conductive substrate 150 in the semiconductor light emitting device 100 For example, a plating method in which a plating seed layer is formed to form a substrate, and a substrate bonding method in which the conductive substrate 150 is manufactured separately and the conductive substrate 150 using a conductive adhesive, such as Au, Au-Sn and Pb-Sr.
3 ist
eine Draufsicht, die die Halbleiter-Lichtemissionsvorrichtung 100 darstellt.
Das Durchgangsloch 114 ist in einer Oberseite der Halbleiter-Lichtemissionsvorrichtung 100 ausgebildet,
und die Elektroden-Anschlusseinheit 160 ist in dem freiliegenden
Bereich der zweiten Elektrodenschicht 120 angeordnet. Des Weiteren
sind, obwohl in der Oberseite der Halbleiter-Lichtemissionsvorrichtung 100 nicht
dargestellt, um die Positionen der Kontaktlöcher 141 zu zeigen,
die Kontaktlöcher 141 als
unterbrochene Linie dargestellt, um die Positionen der Kontaktlöcher 141 zu
zeigen. Die erste Isolierschicht 130 kann sich um das Kontaktloch 141 herum
erstrecken und es umgeben, so dass das Kontaktloch 141 elektrisch
von der zweiten Elektrodenschicht 120, der Halbleiterschicht 113 des
zweiten Leitfähigkeitstyps
und der aktiven Schicht 112 getrennt ist. Dies wird ausführlicher
unter Bezugnahme auf 4B und 4C beschrieben. 3 FIG. 10 is a plan view illustrating the semiconductor light emitting device. FIG 100 represents. The through hole 114 is in a top of the semiconductor light emitting device 100 formed, and the electrode connection unit 160 is in the exposed area of the second electrode layer 120 arranged. Furthermore, although in the top of the semiconductor light emitting device 100 not shown to the positions of the contact holes 141 to show the contact holes 141 shown as a broken line to the positions of the contact holes 141 to show. The first insulating layer 130 can be about the contact hole 141 extend around and surround it, leaving the contact hole 141 electrically from the second electrode layer 120 , the semiconductor layer 113 of the second conductivity type and the active layer 112 is disconnected. This will be explained in more detail with reference to 4B and 4C described.
4A ist
eine Schnittansicht entlang der A-A', die die in 3 gezeigte
Halbleiter-Lichtemissionsvorrichtung darstellt. 4B ist
eine Schnittansicht entlang der Linie B-B', die die in 3 gezeigte
Halbleiter-Lichtemissionsvorrichtung darstellt. 4C ist
eine Schnittansicht entlang der Linie C-C', die die in 3 gezeigte
Halbleiter-Lichtemissionsvorrichtung darstellt. Die Linie A-A' verläuft so,
dass ein Schnitt durch die Halbleiter-Lichtemissionsvorrichtung 100 gezeigt
wird. Die Linie B-B' verläuft so,
dass ein Schnitt gezeigt wird, der die Kontaktlöcher 141 und das Durchgangsloch 114 enthält. Die
Linie C-C' verläuft so,
dass ein Schnitt gezeigt wird, der nur die Kontaktlöcher 141 enthält. In der
folgenden Beschreibung wird auf 4A bis 4C Bezug
genommen. 4A is a sectional view taken along the A-A ', the in 3 represents a semiconductor light emitting device shown. 4B is a sectional view taken along the line B-B ', the in 3 represents a semiconductor light emitting device shown. 4C is a sectional view taken along the line C-C ', the in 3 represents a semiconductor light emitting device shown. The line AA 'is such that a section through the semiconductor light emitting device 100 will be shown. The line BB 'runs so that a section is shown that the contact holes 141 and the through hole 114 contains. The line CC 'runs so that a section is shown, which only the contact holes 141 contains. In the following description is on 4A to 4C Referenced.
In 4A ist
weder das Kontaktloch 141 noch das Durchgangsloch 114 dargestellt.
Da das Kontaktloch 141 nicht unter Verwendung einer separaten
Verbindungsleitung verbunden wird, sondern über die erste Elektrodenschicht 140 elektrisch
verbunden ist, ist das Kontaktloch 141 in dem Schnitt in 3 nicht
dargestellt.In 4A is neither the contact hole 141 still the through hole 114 shown. Because the contact hole 141 is not connected using a separate connection line, but via the first electrode layer 140 is electrically connected, is the contact hole 141 in the cut in 3 not shown.
Das
Kontaktloch 141 erstreckt sich, wie unter Bezugnahme auf 4B und 4C zu
sehen ist, von der Grenzfläche
zwischen der ersten Elektrodenschicht 140 und der zweiten
Elektrodenschicht 120 in das Innere der Halbleiterschicht 111 des
ersten Leitfähigkeitstyps
hinein. Das Kontaktloch 141 verläuft durch die Halbleiterschicht 113 des
zweiten Leitfähigkeitstyps
und die aktive Schicht 112 hindurch und erstreckt zu der Halbleiterschicht 111 des
ersten Leitfähigkeitstyps.
Das Kontaktloch 141 erstreckt sich wenigstens bis zu der Grenzfläche zwischen
der aktiven Schicht 112 und der Halbleiterschicht 111 des
ersten Leitfähigkeitstyps.
Vorzugsweise erstreckt sich das Kontaktloch 141 zu einem
Teil der Halbleiterschicht 111 des ersten Leitfähigkeitstyps.
Das Kontaktloch 141 dient jedoch der elektrischen Verbindung
und der Stromverteilung. Wenn das Kontaktloch 141 in Kontakt
mit der Halbleiterschicht 111 des ersten Leitfähigkeitstyps
ist, muss sich das Kontaktloch 141 nicht bis zu der Außenfläche der
Halbleiterschicht 111 des ersten Leitfähigkeitstyps erstrecken.The contact hole 141 extends as with reference to 4B and 4C can be seen from the interface between the first electrode layer 140 and the second electrode layer 120 into the interior of the semiconductor layer 111 of the first conductivity type. The contact hole 141 passes through the Semiconductor layer 113 of the second conductivity type and the active layer 112 and extends to the semiconductor layer 111 of the first conductivity type. The contact hole 141 extends at least to the interface between the active layer 112 and the semiconductor layer 111 of the first conductivity type. Preferably, the contact hole extends 141 to a part of the semiconductor layer 111 of the first conductivity type. The contact hole 141 but serves the electrical connection and the power distribution. If the contact hole 141 in contact with the semiconductor layer 111 of the first conductivity type, the contact hole must be 141 not up to the outer surface of the semiconductor layer 111 of the first conductivity type.
Das
Kontaktloch 141 ist so ausgebildet, dass es den Strom in
der Halbleiterschicht 111 des ersten Leitfähigkeitstyps
verteilt. Daher ist eine vorgegebene Anzahl von Kontaktlöchern 141 ausgebildet,
und jedes der Kontaktlöcher 141 hat
eine Fläche,
die klein genug ist, um gleichmäßige Stromausbreitung
in der Halbleiterschicht 111 des ersten Leitfähigkeitstyps
zuzulassen. Eine kleine Anzahl an Kontaktlöchern 141 kann Verschlechterung
der elektrischen Eigenschaften aufgrund von Problemen beim Durchführen von
Stromverteilung verursachen. Eine große Anzahl von Kontaktlöchern 141 kann
zu Problemen beim Ausbilden der Kontaktlöcher 141 sowie zu
einer Verringerung der Lichtemissionsfläche aufgrund einer Verringerung
der Fläche
der aktiven Schicht führen.
Daher ist jedes der Kontaktlöcher 141 so
ausgebildet, dass es eine kleinstmögliche Fläche hat und gleichmäßige Stromverteilung
zulässt.The contact hole 141 is designed to be the current in the semiconductor layer 111 of the first conductivity type distributed. Therefore, a predetermined number of contact holes 141 formed, and each of the contact holes 141 has an area small enough to uniform current propagation in the semiconductor layer 111 of the first conductivity type. A small number of contact holes 141 may cause deterioration of electrical characteristics due to problems in performing power distribution. A large number of contact holes 141 can cause problems when forming the contact holes 141 and lead to a reduction in the light emission area due to a reduction in the area of the active layer. Therefore, each of the contact holes 141 designed so that it has the smallest possible surface and allows even current distribution.
Das
Kontaktloch 141 erstreckt sich von der zweiten Elektrodenschicht 120 in
das Innere der Halbleiterschicht 111 des ersten Leitfähigkeitstyps
hinein. Da das Kontaktloch 141 ausgebildet ist, um den
Strom in der Halbleiterschicht des ersten Leitfähigkeitstyps zu verteilen,
muss das Kontaktloch 141 elektrisch von der Halbleiterschicht 113 des
zweiten Leitfähigkeitstyps
und der aktiven Schicht 112 getrennt sein. So ist das Kontaktloch 141 vorzugsweise
elektrisch von der zweiten Elektrodenschicht 120, der Halbleiterschicht 113 des zweiten
Leitfähigkeitstyps
und der aktiven Schicht 112 getrennt. Daher kann sich die
erste Isolierschicht 130 so erstrecken, dass sie das Kontaktloch 141 umgibt.
Die elektrische Trennung kann unter Verwendung eines isolierenden
Materials, wie beispielsweise eines Dielektrikums, durchgeführt werden.The contact hole 141 extends from the second electrode layer 120 into the interior of the semiconductor layer 111 of the first conductivity type. Because the contact hole 141 is formed to distribute the current in the semiconductor layer of the first conductivity type, the contact hole 141 electrically from the semiconductor layer 113 of the second conductivity type and the active layer 112 be separated. That's the contact hole 141 preferably electrically from the second electrode layer 120 , the semiconductor layer 113 of the second conductivity type and the active layer 112 separated. Therefore, the first insulating layer 130 so that they extend the contact hole 141 surrounds. The electrical isolation may be performed using an insulating material, such as a dielectric.
In 4B ist
der freiliegende Bereich der zweiten Elektrodenschicht 120 so
ausgebildet, dass die zweite Elektrodenschicht 120 elektrisch
mit der externen Stromquelle (nicht dargestellt) verbunden ist.
Die Elektroden-Anschlusseinheit 160 kann in dem freiliegenden
Bereich angeordnet sein. Dabei kann eine zweite Isolierschicht 170 an
einer Innenfläche
des Durchgangsloch 114 so ausgebildet sein, dass die Lichtemissions-Schichtung 110 und
die Elektroden-Anschlusseinheit 160 elektrisch voneinander
getrennt werden können.In 4B is the exposed area of the second electrode layer 120 formed so that the second electrode layer 120 electrically connected to the external power source (not shown). The electrode connection unit 160 may be located in the exposed area. In this case, a second insulating layer 170 on an inner surface of the through hole 114 be formed so that the light emission stratification 110 and the electrode terminal unit 160 can be electrically separated from each other.
Da
die erste Elektrodenschicht 140 und die zweite Elektrodenschicht 120,
wie in 4A gezeigt, in der gleichen
Ebene ausgebildet sind, weist die Halbleiter-Lichtemissionsvorrichtung 100 Eigenschaften
der horizontalen Halbleiter-Lichtemissionsvorrichtung 100 auf.
Da die Elektroden-Anschlusseinheit 160, wie in 4B gezeigt,
an der Oberfläche
der Halbleiterschicht 120 des zweiten Leitfähigkeitstyps
ausgebildet ist, kann die Halbleiter-Lichtemissionsvorrichtung 100 Eigenschaften
der vertikalen Lichtemissionsvorrichtung haben. Daher hat die Halbleiter-Lichtemissionsvorrichtung 100 einen
Aufbau, in den die vertikale Struktur und die horizontale Struktur
integriert sind.As the first electrode layer 140 and the second electrode layer 120 , as in 4A shown formed in the same plane, the semiconductor light emitting device 100 Properties of the horizontal semiconductor light emitting device 100 on. Because the electrode connection unit 160 , as in 4B shown on the surface of the semiconductor layer 120 is formed of the second conductivity type, the semiconductor light emitting device 100 Have properties of vertical light emission device. Therefore, the semiconductor light emitting device has 100 a structure in which the vertical structure and the horizontal structure are integrated.
In 4A bis 4C kann
die Halbleiterschicht 111 des ersten Leitfähigkeitstyps
eine n-leitende Halbleiterschicht sein, und die erste Elektrodenschicht 140 kann
eine n-leitende Elektrode sein. In diesem Fall kann die Halbleiterschicht 113 des
zweiten Leitfähigkeitstyps
eine p-leitende Halbleiterschicht sein, und die zweite Elektrodenschicht 120 kann
eine p-leitende Elektrode sein. Daher können die erste Elektrodenschicht 140,
die aus der n-leitenden Elektrode besteht, und die zweite Elektrodenschicht 120,
die aus der p-leitenden Elektrode besteht, mit der dazwischen befindlichen
Isolierschicht 130 elektrisch voneinander isoliert sein.In 4A to 4C can the semiconductor layer 111 of the first conductivity type may be an n-type semiconductor layer, and the first electrode layer 140 may be an n-type electrode. In this case, the semiconductor layer 113 of the second conductivity type may be a p-type semiconductor layer, and the second electrode layer 120 may be a p-type electrode. Therefore, the first electrode layer 140 consisting of the n-type electrode and the second electrode layer 120 consisting of the p-type electrode, with the insulating layer therebetween 130 be electrically isolated from each other.
5 ist
eine Ansicht, die Lichtemissionen in einer Halbleiter-Lichtemissionsvorrichtung
darstellt, die gemäß einer
beispielhaften Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ein an ihrer Oberfläche ausgebildetes unregelmäßiges Muster
aufweist. Die Beschreibung der bereits beschriebenen Komponenten
wird weggelassen. 5 FIG. 12 is a view illustrating light emissions in a semiconductor light emitting device having an irregular pattern formed on its surface according to an exemplary embodiment of the present invention. FIG. The description of the components already described is omitted.
Bei
der Halbleiter-Lichtemissionsvorrichtung 100 gemäß der beispielhaften
Ausführungsform
der Erfindung bildet die Halbleiterschicht 111 des ersten
Leitfähigkeitstyps
den äußersten
Rand in einer Richtung, in der sich emittiertes Licht bewegt. Daher
kann ein unregelmäßiges Muster
mittels eines bekannten Verfahrens, wie beispielsweise Fotolithografie,
einfach an der Oberfläche
ausgebildet werden. In diesem Fall tritt das von der aktiven Schicht 112 emittierte
Licht durch das unregelmäßige Muster 180 hindurch,
das an der Oberfläche der
Halbleiterschicht 111 des ersten Leitfähigkeitstyps ausgebildet ist,
und dann wird das Licht entnommen. Das unregelmäßige Muster 130 bewirkt
eine Zunahme des Lichtausbeutewirkungsgrades.In the semiconductor light emitting device 100 According to the exemplary embodiment of the invention, the semiconductor layer forms 111 of the first conductivity type, the outermost edge in a direction in which emitted light moves. Therefore, an irregular pattern can be easily formed on the surface by a known method such as photolithography. In this case, this occurs from the active layer 112 emitted light through the irregular pattern 180 at the surface of the semiconductor layer 111 is formed of the first conductivity type, and then the light is removed. The irregular pattern 130 causes an increase in the light yield efficiency.
Das
unregelmäßige Muster 180 kann
eine Photonenkristallstruktur haben. Photonenkristalle enthalten unterschiedliche
Medien, die unterschiedliche Brechungsindizes haben und wie Kristalle
regelmäßig angeordnet
sind. Die Photonenkristalle können
den Lichtausbeutungswirkungsgrad erhöhen, indem Licht in einer Längeneinheit
gesteuert wird, die einem Vielfachen einer Wellenlänge von
Licht entspricht.The irregular pattern 180 may have a photonic crystal structure. Photonic crystals contain different media that have different refractive indices and how crystals are regularly arranged. The photonic crystals can increase the light exploitation efficiency by controlling light in a unit length which is a multiple of a wavelength of light.
6 ist
eine Ansicht, die eine zweite Elektrodenschicht darstellt, die am
Rand einer Halbleiter-Lichtemissionsvorrichtung gemäß einer
weiteren beispielhaften Ausführung
der vorliegenden Erfindung freiliegt. 6 FIG. 12 is a view illustrating a second electrode layer exposed at the periphery of a semiconductor light emitting device according to another exemplary embodiment of the present invention. FIG.
Gemäß einer
weiteren beispielhaften Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Herstellen einer
Halbleiter-Lichtemissionsvorrichtung geschaffen. Das Verfahren schließt sequenzielles Schichten
einer Halbleiterschicht 211 eines ersten Leitfähigkeitstyps,
einer aktiven Schicht 212, einer Halbleiterschicht 213 eines
zweiten Leitfähigkeitstyps,
einer zweiten Elektrodenschicht 220, einer Isolierschicht 230, einer
ersten Elektrodenschicht 240 und eines leitenden Substrats 250,
Ausbilden eines freiliegenden Bereiches an der Grenzfläche zwischen
der zweiten Elektrodenschicht 220 und der Halbleiterschicht 213 des
zweiten Leitfähigkeitstyps
sowie Ausbilden wenigstens eines Durchgangslochs 114 241 in
der Halbleiterschicht 213 des zweiten Leitfähigkeitstyps
ein, wobei das Kontaktloch 241 elektrisch mit der Halbleiterschicht 211 des
ersten Leitfähigkeitstyps
verbunden ist, gegenüber
der Halbleiterschicht 213 des zweiten Leitfähigkeitstyps
und der aktiven Schicht 212 elektrisch isoliert ist und
sich von einer Fläche
der Elektrodenschicht 240 bis wenigstens zu einem Teil
der Halbleiterschicht 211 des ersten Leitfähigkeitstyps
erstreckt.According to another exemplary embodiment of the present invention, a method of manufacturing a semiconductor light emitting device is provided. The method includes sequential layering of a semiconductor layer 211 a first conductivity type, an active layer 212 , a semiconductor layer 213 a second conductivity type, a second electrode layer 220 , an insulating layer 230 , a first electrode layer 240 and a conductive substrate 250 Forming an exposed area at the interface between the second electrode layer 220 and the semiconductor layer 213 of the second conductivity type and forming at least one through-hole 114 241 in the semiconductor layer 213 of the second conductivity type, wherein the contact hole 241 electrically with the semiconductor layer 211 of the first conductivity type is connected to the semiconductor layer 213 of the second conductivity type and the active layer 212 is electrically isolated and extending from a surface of the electrode layer 240 to at least part of the semiconductor layer 211 of the first conductivity type.
Dabei
kann der freiliegende Bereich der zweiten Elektrodenschicht 220 ausgebildet
werden, indem das Durchgangsloch 214 in einer Lichtemissions-Schichtung 210 ausgebildet
wird (siehe 2). Als Alternative dazu kann,
wie in 6 gezeigt, der freiliegende Bereich der zweiten
Elektrodenschicht 220 durch Mesa-Ätzen der Lichtemissions-Schichtung 210 ausgebildet
werden. Bei der vorliegenden Ausführungsform wird die Beschreibung
der gleichen Komponenten wie derjenigen der Ausführungsform, die bereits unter
Bezugnahme auf 2 beschrieben worden ist, weggelassen.In this case, the exposed region of the second electrode layer 220 be formed by the through hole 214 in a light emission stratification 210 is formed (see 2 ). As an alternative, as in 6 shown, the exposed portion of the second electrode layer 220 by mesa etching the light emission layer 210 be formed. In the present embodiment, the description will be made of the same components as those of the embodiment already described with reference to FIG 2 has been omitted.
Ein
Rand der Halbleiter-Lichtemissionsvorrichtung 200 ist,
wie unter Bezugnahme auf 6 zu sehen ist, Mesa-Ätzen unterzogen
worden. Der Rand der Halbleiter-Lichtemissionsvorrichtung 200 wird
geätzt,
um die zweite Elektrodenschicht 220 an der Grenzfläche zwischen
der zweiten Elektrodenschicht 220 und der Halbleiterschicht 213 des
zweiten Leitfähigkeitstyps
freizulegen. Der freigelegte Bereich der zweiten Halbleiterschicht 220 ist
am Rand der Halbleiter-Lichtemissionsvorrichtung 200 ausgebildet.
Ein Prozess zum Ausbilden des freiliegenden Bereiches am Rand der
Halbleiter-Lichtemissionsvorrichtung 200 ist einfacher
als der Prozess des Ausbildens des Durchgangslochs in der oben beschriebenen
Ausführungsform
und ermöglicht
es auch, einen anschließenden
Prozess der elektrischen Verbindung einfach auszuführen.An edge of the semiconductor light emitting device 200 is as with reference to 6 can be seen, has undergone mesa etching. The edge of the semiconductor light emitting device 200 is etched to the second electrode layer 220 at the interface between the second electrode layer 220 and the semiconductor layer 213 of the second conductivity type. The exposed area of the second semiconductor layer 220 is at the edge of the semiconductor light emitting device 200 educated. A process for forming the exposed area at the periphery of the semiconductor light emitting device 200 is simpler than the process of forming the through-hole in the above-described embodiment, and also makes it possible to easily carry out a subsequent process of electrical connection.
7 ist
eine Schnittansicht, die eine Halbleiter-Lichtemissionsvorrichtungs-Baugruppe 300 gemäß einer
weiteren Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung darstellt. Die Halbleiter-Lichtemissionsvorrichtungs-Baugruppe 300 enthält einen
Körper 360a, 360b und 360c der
Halbleiter-Lichtemissionsvorrichtungs-Baugruppe mit einer Oberseite,
in der ein vertiefter Teil ausgebildet ist, einen ersten Leiterrahmen 370a und
einen zweiten Leiterrahmen 370b, die an dem Körper 360a, 360b und 360c der
Halbleiter-Lichtemissionsvorrichtungs-Baugruppe angebracht sind,
an einer Unterseite des vertieften Teils freiliegen und voneinander um
einen vorgegebenen Abstand getrennt sind, sowie eine Halbleiter-Lichtemissionsvorrichtung 310 und 320, die
an dem ersten Leiterrahmen 370a angebracht ist. Die Halbleiter-Lichtemissionsvorrichtung 310 und 320 ist die
Halbleiter-Lichtemissionsvorrichtung mit dem Durchgangsloch in ihrer
Mitte gemäß der beispielhaften
Ausführungsform
der Erfindung, die unter Bezugnahme auf 2 beschrieben
worden ist. Die Beschreibung der gleichen Komponenten, die bereits
beschrieben worden sind, wird weggelassen. 7 FIG. 10 is a sectional view showing a semiconductor light emitting device package. FIG 300 according to another embodiment of the present invention. The semiconductor light emitting device package 300 contains a body 360a . 360b and 360c the semiconductor light-emitting device assembly having a top surface in which a recessed part is formed, a first lead frame 370a and a second lead frame 370b attached to the body 360a . 360b and 360c the semiconductor light emitting device assembly are mounted, exposed at a bottom of the recessed portion and separated from each other by a predetermined distance, and a semiconductor light emitting device 310 and 320 attached to the first lead frame 370a is appropriate. The semiconductor light emitting device 310 and 320 FIG. 12 is the semiconductor light emitting device with the through hole at its center according to the exemplary embodiment of the invention described with reference to FIG 2 has been described. The description of the same components already described will be omitted.
Die
Halbleiter-Lichtemissionsvorrichtung 310 und 320 enthält eine
Lichtemissionseinheit 310 sowie ein leitendes Substrat 320.
Die Lichtemissionseinheit 310 enthält eine erste und eine zweite
Halbleiterschicht, eine aktive Schicht und Elektrodenschichten.
Ein Durchgangsloch ist in der Lichtemissionseinheit 310 ausgebildet, und
die Halbleiter-Lichtemissionsvorrichtung 310 und 320 enthält des Weiteren
eine Elektroden-Anschlusseinheit 330 an einem freiliegenden
Bereich. Das leitende Substrat 320 ist elektrisch mit dem
ersten Leiterrahmen 370a verbunden, und die Elektroden-Anschlusseinheit 330 ist über einen
Draht 340 oder dergleichen elektrisch mit dem zweiten Leiterrahmen 370b verbunden.The semiconductor light emitting device 310 and 320 contains a light emission unit 310 and a conductive substrate 320 , The light emission unit 310 includes a first and a second semiconductor layer, an active layer and electrode layers. A through hole is in the light emission unit 310 formed, and the semiconductor light emitting device 310 and 320 further includes an electrode termination unit 330 at an exposed area. The conductive substrate 320 is electrically connected to the first lead frame 370a connected, and the electrode connection unit 330 is over a wire 340 or the like electrically connected to the second lead frame 370b connected.
Die
Halbleiter-Lichtemissionsvorrichtung 310 und 320 wird
durch Drahtbondverbindung 340 elektrisch mit dem zweiten
Leiterrahmen 370b verbunden, an dem die Halbleiter-Licht emissionsvorrichtung 310 und 320 nicht
angebracht ist. Daher kann die Halbleiter-Lichtemissionsvorrichtung
hohe Lichtausbeute erzielen und hat eine vertikale Struktur. Die
Halbleiter-Lichtemissionsvorrichtung ist, wie in 7 gezeigt,
an dem Leiterrahmen 370a durch Die-Bonden und an dem Leiterrahmen 370b durch
Drahtbonden angebracht. Daher kann der Prozess zu relativ niedrigen
Kosten durchgeführt
werden.The semiconductor light emitting device 310 and 320 is made by wire bond connection 340 electrically with the second lead frame 370b connected to the semiconductor light emission device 310 and 320 not appropriate. Therefore, the semiconductor light emitting device can achieve high luminous efficacy and has a vertical structure. The semiconductor light emitting device is, as in 7 shown on the ladder frame 370a by die bonding and on the lead frame 370b attached by wire bonding. Therefore, the process can be carried out at a relatively low cost.
8 ist
ein Diagramm, das die Beziehung zwischen Lichtausbeute und Stromdichte
einer Lichtemissionsoberfläche
darstellt. Wenn die Stromdichte ungefähr 10 A/cm2 oder
mehr beträgt,
d. h. die Stromdichte gering ist, ist die Lichtausbeute hoch, und
wenn die Stromdichte hoch ist, ist die Lichtausbeute niedrig. 8th Fig. 12 is a graph showing the relationship between luminous efficacy and current density of a light emitting surface. When the current density is about 10 A / cm 2 or more, that is, the current density is low, the luminous efficacy is high, and when the current density is high, the luminous efficacy is low.
Die
Beziehung zwischen der Stromdichte und der Lichtausbeute sowie der
Lichtemissionsfläche
sind in Tabelle 1 in Zahlen dargestellt. (Tabelle 1) Lichtemissionsfläche (cm2) Stromdichte
(A/cm2) Lichtausbeute
(lm/W) Verbesserung
(%)
0,0056 62,5 46,9 100
0,0070 50,0 51,5 110
0,0075 46,7 52,9 113
0,0080 43,8 54,1 115
The relationship between the current density and the light output as well as the light emitting area are shown in Table 1 in numbers. (Table 1) Light emission area (cm 2 ) Current density (A / cm 2 ) Luminous efficacy (lm / W) Improvement (%)
0.0056 62.5 46.9 100
0.0070 50.0 51.5 110
0.0075 46.7 52.9 113
0.0080 43.8 54.1 115
Aus 8 und
Tabelle 1 geht hervor, dass, wenn die Lichtemissionsfläche zunimmt,
die Lichtausbeute zunimmt. Um jedoch die Lichtemissionsfläche zu gewährleisten,
muss die Fläche
der verteilten Elektroden reduziert werden, wodurch die Stromdichte
der Lichtemissionsfläche
reduziert wird. Die Reduzierung der Stromdichte der Lichtemissionsfläche kann
elektrische Eigenschaften der Halbleiter-Lichtemissionsvorrichtung
verschlechtern.Out 8th and Table 1 shows that as the light emitting area increases, the luminous efficacy increases. However, to ensure the light emitting area, the area of the distributed electrodes must be reduced, thereby reducing the current density of the light emitting area. The reduction of the current density of the light emitting surface may degrade electrical characteristics of the semiconductor light emitting device.
Dieses
Problem kann jedoch gelöst
werden, indem Stromverteilung unter Verwendung von Kontaktlöchern gemäß den Ausführungsformen
der Erfindung gewährleistet
wird. Daher kann die Verschlechterung der elektrischen Eigenschaften,
die möglicherweise
durch die Reduzierung der Stromdichte verursacht wird, unter Verwendung
eines Verfahrens zum Ausbilden von Kontaktlöchern in der Halbleiter-Lichtemissionsvorrichtung verhindert
wer den, die sich zur Stromverteilung nicht bis zu der Lichtemissionsfläche erstrecken,
sondern darin ausgebildet sind. Daher führt die Halbleiter-Lichtemissionsvorrichtung
gemäß den Ausführungsformen
der Erfindung gewünschte
Stromverteilung durch und gewährleistet
maximale Lichtemissionsfläche,
um eine vorteilhafte Lichtausbeute zu erzielen.This
Problem can be solved
by applying current distribution using contact holes according to the embodiments
of the invention
becomes. Therefore, the deterioration of electrical properties,
possibly
caused by the reduction in current density, using
a method of forming contact holes in the semiconductor light emitting device prevents
those who do not extend to the light emission surface for power distribution,
but are formed therein. Therefore, the semiconductor light emitting device performs
according to the embodiments
the invention desired
Power distribution through and guaranteed
maximum light emission area,
to achieve a favorable light output.
Gemäß beispielhaften
Ausführungsformen
der Erfindung kann, wie oben aufgeführt, die Halbleiter-Lichtemissionsvorrichtung
verhindern, dass emittiertes Licht durch Elektroden reflektiert
oder absorbiert wird, und gewährleistet
die maximale Lichtemissionsfläche,
indem sie die Elektroden der Halbleiterschichten, die sich in einer
Lichtemissionsrichtung befinden, bis auf einen Teil der Elektroden
unterhalb einer aktiven Schicht anordnet, um so die Lichtausbeute
zu maximieren.According to exemplary
embodiments
As mentioned above, according to the invention, the semiconductor light emitting device can
prevent emitted light from reflecting through electrodes
or absorbed, and guaranteed
the maximum light emission area,
by placing the electrodes of the semiconductor layers, which are in one
Light emission direction, except for a portion of the electrodes
below an active layer, so the light output
to maximize.
Des
Weiteren ist wenigstens ein Kontaktloch in der Elektrode ausgebildet,
um die Stromverteilung ungehindert durchzuführen, so dass gleichmäßige Stromverteilung
mit der Elektrode mit kleiner Fläche
durchgeführt
werden kann.Of
Furthermore, at least one contact hole is formed in the electrode,
to carry out the power distribution unhindered, so that even current distribution
with the electrode with a small area
carried out
can be.
Des
Weiteren ist, da das Durchgangsloch an der Oberseite der Halbleiter-Lichtemissionsvorrichtung ausgebildet
ist, Ausrichtung während
des Die-Bondens nicht erforderlich, und Drahtbonden kann leicht
durchgeführt
werden. Weiterhin können,
da die Halbleiter-Lichtemissionsvorrichtung eine vertikale Struktur
hat, Drahtbonden und Die-Bonden, die einfach zu niedrigen Kosten
durchgeführt
werden können,
zusammen angewendet werden, wenn eine Baugruppe hergestellt wird.
So kann Massenherstellung zu niedrigen Kosten erreicht werden.Of
Further, since the through hole is formed at the top of the semiconductor light emitting device
is, alignment during
The die bonding is not required, and wire bonding can be done easily
carried out
become. Furthermore,
since the semiconductor light emitting device has a vertical structure
has, wire bonding and die bonding, which are easy to low cost
carried out
can be
be applied together when an assembly is made.
So mass production can be achieved at low cost.
Daher
kann gemäß den Ausführungsformen
der Erfindung Massenproduktion von Lichtemissionsvorrichtungen zu
niedrigen Kosten mit hoher Zuverlässigkeit und hoher Qualität realisiert
werden.Therefore
can according to the embodiments
to the invention mass production of light emitting devices
low cost realized with high reliability and high quality
become.
Obwohl
die vorliegende Erfindung in Verbindung mit den beispielhaften Ausführungsformen
dargestellt und beschrieben worden ist, liegt für den Fachmann auf der Hand,
dass Abwandlungen und Veränderungen vorgenommen
werden können,
ohne vom Geist und vom Schutzumfang der Erfindung abzuweichen, wie
sie durch die beigefügten
Ansprüche
definiert werden.Even though
the present invention in conjunction with the exemplary embodiments
has been shown and described, is obvious to the skilled person,
that made modifications and changes
can be
without departing from the spirit and scope of the invention, such as
you through the attached
claims
To be defined.