DE102021108531A1 - Halbleiter-leuchtvorrichtungen und verfahren zu deren herstellung - Google Patents

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Geunwoo Ko
Yongmin Kwon
Juhyun Kim
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Abstract

Eine Halbleiter-Leuchtvorrichtung umfasst eine Leuchtpixelregion und eine Pad-Region und umfasst Leuchtstrukturen, eine Trennwandstruktur, eine Passivierungsstruktur und eine fluoreszierende Schicht, die in der Leuchtpixelregion positioniert sind, und eine Pad-Einheit, die in der Pad-Region positioniert ist. Die Trennwandstruktur umfasst Trennwände, die Pixelräume definieren. Die Passivierungsstruktur umgibt die Trennwände und umfasst eine erste Passivierungsschicht mit einem ersten isolierenden Material und eine zweite Passivierungsschicht mit einem zweiten isolierenden Material, das sich von dem ersten isolierenden Material unterscheidet. Die Passivierungsstruktur umfasst einen ersten Abschnitt auf einer Oberseite der Trennwände, einen zweiten Abschnitt an einer Seitenwand der Trennwände, und einen dritten Abschnitt zwischen den Leuchtstrukturen und der fluoreszierenden Schicht. Eine erste Dicke des ersten Abschnitts ist maximal so groß wie eine zweite Dicke des zweiten Abschnitts.

Description

  • QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNG
  • Diese Anmeldung beansprucht die Priorität der koreanischen Patentanmeldung Nr. 10-2020-0061930 , eingereicht am 22. Mai 2020 beim Koreanischen Amt für geistiges Eigentum, deren Offenbarung hiermit durch Verweis in vollem Umfang in den vorliegenden Text aufgenommen ist.
  • HINTERGRUND
  • Das erfinderische Konzept betrifft eine Halbleiter-Leuchtvorrichtung und ein Verfahren zu deren Herstellung und betrifft insbesondere eine Halbleiter-Leuchtvorrichtung vom Pixeltyp und ein Verfahren zu deren Herstellung.
  • Es gibt eine steigende Nachfrage nach der Verwendung von Halbleiter-Leuchtvorrichtungen in verschiedenen Beleuchtungsvorrichtungen, wie zum Beispiel Autoscheinwerfern oder Innenbeleuchtung. Zum Beispiel wurde ein intelligentes Beleuchtungssystem vorgeschlagen, bei dem ein Lichtquellenmodul mehrere Leuchtvorrichtungs-Chips umfasst und jeder Leuchtvorrichtungs-Chip individuell gesteuert wird, um verschiedene Beleuchtungsmodi gemäß den Umgebungsbedingungen zu implementieren. Um jedoch ein solches intelligentes Beleuchtungssystem zu implementieren, müssen die optischen Eigenschaften und die Zuverlässigkeit der Leuchtvorrichtungen verbessert werden.
  • KURZDARSTELLUNG
  • Das erfinderische Konzept stellt eine Halbleiter-Leuchtvorrichtung vom Pixeltyp mit hervorragenden optischen Eigenschaften und hoher Zuverlässigkeit sowie ein Verfahren zur Herstellung der Halbleiter-Leuchtvorrichtung vom Pixeltyp bereit.
  • Gemäß einem Aspekt des erfinderischen Konzepts wird eine Halbleiter-Leuchtvorrichtung bereitgestellt, die eine Leuchtpixelregion und eine Pad-Region umfasst. Die Halbleiter-Leuchtvorrichtung umfasst mehrere Leuchtstrukturen, die in der Leuchtpixelregion positioniert sind, und eine Trennwandstruktur, die in der Leuchtpixelregion und auf einer anderen vertikalen Ebene als die mehreren Leuchtstrukturen positioniert ist. Die Trennwandstruktur umfasst mehrere Trennwände, die mehrere Pixelräume definieren. Eine Passivierungsstruktur umgibt eine Oberseite und eine Seitenwand jeder der mehreren Trennwände. Die Passivierungsstruktur umfasst eine erste Passivierungsschicht, die ein erstes isolierendes Material umfasst, und eine zweite Passivierungsschicht, die ein zweites isolierendes Material umfasst. Das zweite isolierende Material unterscheidet sich von dem ersten isolierenden Material. Eine fluoreszierende Schicht ist auf der Passivierungsstruktur positioniert und füllt die mehreren Pixelräume. Eine Pad-Einheit ist in der Pad-Region und auf mindestens einer Seite der mehreren Leuchtstrukturen positioniert. Die Passivierungsstruktur umfasst einen ersten Abschnitt, der auf der Oberseite jeder der mehreren Trennwände positioniert ist, einen zweiten Abschnitt, der an der Seitenwand jeder der mehreren Trennwände positioniert ist, und einen dritten Abschnitt, der zwischen den mehreren Leuchtstrukturen und der fluoreszierenden Schicht positioniert ist und eine erste Dicke des ersten Abschnitts ist maximal so groß wie eine zweite Dicke des zweiten Abschnitts.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt des erfinderischen Konzepts wird eine Halbleiter-Leuchtvorrichtung bereitgestellt, die umfasst: ein Stützsubstrat, mehrere Leuchtstrukturen, die auf dem Stützsubstrat positioniert und durch eine Vorrichtungsisolationsregion voneinander beabstandet sind, und eine Trennwandstruktur, die auf den mehreren Leuchtstrukturen positioniert ist und mehrere Trennwände umfasst. Die mehreren Trennwände definieren mehrere Pixelräume und die mehreren Pixelräume überlappen die mehreren Leuchtstrukturen jeweils vertikal. Eine Passivierungsstruktur ist auf einer Oberseite und an einer Seitenwand jeder der mehreren Trennwände und Böden der mehreren Pixelräume angeordnet. Die Passivierungsstruktur umfasst einen ersten Abschnitt, der auf der Oberseite jeder der mehreren Trennwände positioniert ist, einen zweiten Abschnitt, der an der Seitenwand jeder der mehreren Trennwände positioniert ist, und einen dritten Abschnitt, der auf den Böden der mehreren Pixelräume positioniert ist. Eine erste Dicke des ersten Abschnitts ist maximal so groß wie eine zweite Dicke des zweiten Abschnitts. Eine fluoreszierende Schicht ist an den Seitenwänden der Passivierungsstruktur positioniert und füllt die mehreren Pixelräume. Eine untere reflektierende Schicht ist an einer Innenwand der Vorrichtungsisolationsregion zwischen zwei benachbarten Leuchtstrukturen der mehreren Leuchtstrukturen positioniert. Die untere reflektierende Schicht überlappt die mehreren Trennwände vertikal. Eine Pad-Einheit ist auf mindestens einer Seite der mehreren Leuchtstrukturen positioniert.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt des erfinderischen Konzepts wird eine Halbleiter-Leuchtvorrichtung bereitgestellt, die umfasst: ein Stützsubstrat, mehrere Leuchtstrukturen, die auf dem Stützsubstrat positioniert und durch eine Vorrichtungsisolationsregion voneinander beabstandet sind, und eine Trennwandstruktur, die auf den mehreren Leuchtstrukturen positioniert ist und mehrere Trennwände umfasst. Die mehreren Trennwände definieren mehrere Pixelräume und die mehreren Pixelräume überlappen die mehreren Leuchtstrukturen jeweils vertikal. Eine Passivierungsstruktur ist auf einer Oberseite und an einer Seitenwand jeder der mehreren Trennwände und Böden der mehreren Pixelräume angeordnet. Die Passivierungsstruktur umfasst einen ersten Abschnitt, der auf der Oberseite jeder der mehreren Trennwände positioniert ist, einen zweiten Abschnitt, der an der Seitenwand jeder der mehreren Trennwände positioniert ist, und einen dritten Abschnitt, der auf den Böden der mehreren Pixelräume positioniert ist. Eine erste Dicke des ersten Abschnitts ist maximal so groß wie eine zweite Dicke des zweiten Abschnitts. Eine fluoreszierende Schicht ist an den Seitenwänden der Passivierungsstruktur positioniert und füllt die mehreren Pixelräume. Eine untere reflektierende Schicht ist an einer Innenwand der Vorrichtungsisolationsregion zwischen zwei benachbarten Leuchtstrukturen der mehreren Leuchtstrukturen positioniert. Die untere reflektierende Schicht überlappt die mehreren Trennwände vertikal. Eine Pad-Einheit ist auf mindestens einer Seite der mehreren Leuchtstrukturen positioniert. Die Pad-Einheit weist eine Oberseite auf, die auf einem niedrigeren Niveau als eine Oberseite der Trennwandstruktur liegt.
  • Figurenliste
  • Ausführungsformen des erfinderischen Konzepts werden anhand der folgenden detaillierten Beschreibung in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen besser verstanden. In den Zeichnungen ist Folgendes dargestellt:
    • 1 ist eine Draufsicht auf eine Halbleiter-Leuchtvorrichtung gemäß beispielhaften Ausführungsformen;
    • 2 ist eine vergrößerte Ansicht eines Abschnitts CX1 von 1;
    • 3 ist eine Querschnittsansicht entlang einer Linie A1-A1' von 2;
    • 4 ist eine vergrößerte Ansicht eines Abschnitts CX2 von 3;
    • 5 ist eine Querschnittsansicht einer Halbleiter-Leuchtvorrichtung gemäß beispielhaften Ausführungsformen;
    • 6 ist eine Querschnittsansicht einer Halbleiter-Leuchtvorrichtung gemäß beispielhaften Ausführungsformen;
    • 7 ist eine Querschnittsansicht einer Halbleiter-Leuchtvorrichtung gemäß beispielhaften Ausführungsformen;
    • 8 ist eine Querschnittsansicht einer Halbleiter-Leuchtvorrichtung gemäß beispielhaften Ausführungsformen;
    • 9 ist eine Querschnittsansicht einer Halbleiter-Leuchtvorrichtung gemäß beispielhaften Ausführungsformen;
    • 10 ist eine Querschnittsansicht einer Halbleiter-Leuchtvorrichtung gemäß beispielhaften Ausführungsformen;
    • 11 ist eine Querschnittsansicht einer Halbleiter-Leuchtvorrichtung gemäß beispielhaften Ausführungsformen;
    • 12 ist eine Querschnittsansicht einer Halbleiter-Leuchtvorrichtung gemäß beispielhaften Ausführungsformen;
    • 13 ist eine vergrößerte Ansicht eines Abschnitts CX3 von 12;
    • 14 ist eine Querschnittsansicht einer Halbleiter-Leuchtvorrichtung gemäß beispielhaften Ausführungsformen;
    • 15 ist eine Querschnittsansicht einer Halbleiter-Leuchtvorrichtung gemäß beispielhaften Ausführungsformen;
    • 16 ist eine vergrößerte Ansicht eines Abschnitts CX4 von 15;
    • 17 ist eine Draufsicht auf eine Halbleiter-Leuchtvorrichtung gemäß beispielhaften Ausführungsformen;
    • 18A bis 18M sind Querschnittsansichten, die einen Prozessablauf eines Verfahrens zur Herstellung einer Halbleiter-Leuchtvorrichtung gemäß beispielhaften Ausführungsformen veranschaulichen;
    • 19 ist eine Querschnittsansicht eines Lichtquellenmoduls, das eine Halbleiter-Leuchtvorrichtung umfasst, gemäß beispielhaften Ausführungsformen; und
    • 20 bis 22 sind schematische perspektivische Ansichten von Beleuchtungsvorrichtungen, die Halbleiter-Leuchtvorrichtungen umfassen, gemäß beispielhaften Ausführungsformen.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
  • Im Folgenden werden Ausführungsformen unter Bezug auf die beigefügten Zeichnungen ausführlich beschrieben. Die gleichen Bezugszeihen werden verwendet, um die gleichen Elemente in den Zeichnungen zu bezeichnen, und auf ihre wiederholte Beschreibung wird verzichtet.
  • Sofern nicht ausdrücklich anders beschrieben, werden das Wort „umfassen“ und Variationen wie zum Beispiel „umfasst“ oder „umfassend“ so verstanden, dass sie den Einschluss der genannten Elemente, nicht aber den Ausschluss anderer Elemente implizieren.
  • Es versteht sich, dass im vorliegenden Text zwar die Begriffe „erster“, „zweiter“ usw. zur Beschreibung verschiedener Elemente verwendet werden können, dass diese Elemente jedoch nicht durch diese Begriffe eingeschränkt werden dürfen. Diese Begriffe werden nur verwendet, um ein Element von einem anderen zu unterscheiden. Sofern nicht ausdrücklich anders angegeben, können Verweise auf ein einzelnes Element auch mehrere Elemente umfassen. Der in der Spezifikation erwähnte Begriff „mehrere“ bedeutet zwei oder mehr.
  • Das Zeichen „/“ in dieser Spezifikation bezeichnet allgemein eine „oder“- oder „und/oder“-Beziehung zwischen den betreffenden Elementen. Im Sinne des vorliegenden Textes umfasst der Begriff „und/oder“ jegliche Kombinationen eines oder mehrerer der zugehörigen angeführten Punkte. Ausdrücke wie zum Beispiel „mindestens eines von“, die einer Liste von Elementen vorangestellt werden, modifizieren die gesamte Liste und modifizieren nicht die einzelnen Elemente der Liste.
  • Darüber hinaus versteht es sich, dass, wenn ein Element oder eine Schicht als „über“, „oberhalb“, „auf“, „verbunden mit“ oder „gekoppelt mit“ einem anderen Element oder einer anderen Schicht bezeichnet wird, es bzw. sie direkt über, oberhalb oder auf dem anderen Element oder der anderen Schicht angeordnet oder damit verbunden oder gekoppelt sein kann oder dazwischenliegende Elemente oder Schichten vorhanden sein können. Wenn ein Element dagegen als „direkt über“, „direkt oberhalb“, „direkt auf“, „direkt verbunden mit“ oder „direkt gekoppelt mit“ einem anderen Element oder einer anderen Schicht bezeichnet wird, so sind keine dazwischenliegenden Elemente oder Schichten vorhanden.
  • 1 ist eine Draufsicht auf eine Halbleiter-Leuchtvorrichtung 100 gemäß beispielhaften Ausführungsformen. 2 ist eine vergrößerte Ansicht eines Abschnitts CX1 von 1. 3 ist eine Querschnittsansicht entlang einer Linie A1-A1' von 2. 4 ist eine vergrößerte Ansicht eines Abschnitts CX2 von 3. In 1 und 2 sind nur einige Komponenten der Halbleiter-Leuchtvorrichtung 100 dargestellt.
  • Unter Bezug auf 1 bis 4 kann die Halbleiter-Leuchtvorrichtung 100 eine Leuchtpixelregion PXR und eine Pad-Region PDR umfassen, die auf mindestens einer Seite der Leuchtpixelregion PXR angeordnet ist. Mehrere Pixel PX können in einer Matrixform in der Leuchtpixelregion PXR angeordnet werden und mehrere Leuchtstrukturen 120 können jeweils in den Pixeln PX positioniert werden. Eine Pad-Einheit PAD kann in der Pad-Region PDR angeordnet und elektrisch mit einer Leuchtstruktur 120 verbunden werden, die in jedem der Pixel PX angeordnet ist.
  • In beispielhaften Ausführungsformen kann die Leuchtpixelregion PXR in einer Draufsicht einen Bereich einnehmen, der etwa 50 % bis etwa 90 % der Gesamtfläche der Halbleiter-Leuchtvorrichtung 100 entspricht, und die Pad-Region PDR kann einen Bereich einnehmen, der etwa 10 % bis etwa 50 % der Gesamtfläche der Halbleiter-Leuchtvorrichtung 100 entspricht; jedoch ist das erfinderische Konzept nicht darauf beschränkt. In einer Draufsicht kann jedes der Pixel PX eine Länge (oder eine Breite) in einer X-Richtung oder eine Länge (oder eine Höhe) in einer Y-Richtung von etwa 10 µm bis zu mehreren mm aufweisen, ist aber nicht darauf beschränkt.
  • Die Halbleiter-Leuchtvorrichtung 100 kann mehrere Sub-Arrays SA umfassen, von denen jedes mehrere Pixel PX umfassen kann. Zum Beispiel veranschaulicht Fig. den Fall, dass die Halbleiter-Leuchtvorrichtung 100 16 Sub-Arrays SA umfasst, von denen jedes 8 Pixel PX umfasst, die in einer Matrixform angeordnet sind. Die Anordnung der Sub-Arrays SA und die Anzahl der Pixel PX, die in jedem der mehreren Sub-Arrays SA enthalten sind, können jedoch variieren.
  • In beispielhaften Ausführungsformen können die mehreren Sub-Arrays SA elektrisch voneinander isoliert sein und die mehreren Pixel PX, die in einem einzelnen Sub-Array SA enthalten sind, können miteinander in Reihe geschaltet sein. Zum Beispiel kann jedes der mehreren Sub-Arrays SA elektrisch mit demselben Treiberchip (nicht gezeigt) verbunden werden und so eingerichtet sein, dass jeweils ein Treiberchip ein Sub-Array SA steuert. In diesem Fall kann die Anzahl der Sub-Arrays SA gleich der Anzahl der Treiberchips sein. In anderen Ausführungsformen können die in mindestens einem der mehreren Sub-Arrays SA enthaltenen Pixel PX miteinander parallel geschaltet sein.
  • Trennwandstrukturen WS können auf den mehreren Leuchtstrukturen 120 positioniert werden. Wie in 2 gezeigt, kann die Trennwandstruktur WS mehrere Trennwände WSI umfassen, die mehrere Pixelräume PXS in der Pixelregion PXR definieren, und kann eine äußere Trennwand WSO umfassen, die an einem äußersten Abschnitt der Trennwandstruktur WS positioniert ist. Die Pixel PX können jeweils in den mehreren Pixelräumen PXS angeordnet sein.
  • Jede der mehreren Trennwände WSI kann eine erste Breite w11 von etwa 10 µm bis etwa 100 µm in einer seitlichen Richtung (das heißt der Y-Richtung) aufweisen. Die äußere Trennwand WSO kann eine zweite Breite w12 von etwa 10 µm bis etwa 1 mm in der seitlichen Richtung (das heißt der Y-Richtung) aufweisen. Die Trennwandstruktur WS kann so gebildet sein, dass die äußere Trennwand WSO so gebildet ist, dass die zweite Breite w12 größer als die erste Breite w11 der mehreren Trennwände WSI ist. Dadurch kann die strukturelle Stabilität der Halbleiter-Leuchtvorrichtung 100 verbessert werden. Zum Beispiel kann selbst dann, wenn wiederholte Vibrationen und Stöße auf die Halbleiter-Leuchtvorrichtung 100 einwirken, wenn beispielsweise die Halbleiter-Leuchtvorrichtung 100 als ein Scheinwerfer für ein Fahrzeug verwendet wird, die Zuverlässigkeit der Halbleiter-Leuchtvorrichtung 100 durch eine ausgezeichnete strukturelle Stabilität zwischen den Trennwandstrukturen WS und einer fluoreszierenden Schicht 160, die innerhalb der Trennwandstrukturen WS positioniert ist, verbessert werden.
  • Jede der mehreren Leuchtstrukturen 120 kann eine erste leitende Halbleiterschicht 122, eine aktive Schicht 124 und eine zweite leitende Halbleiterschicht 126 umfassen. Eine isolierende Auskleidung 132, ein erster Kontakt 134A, ein zweiter Kontakt 134B und eine Verdrahtungsstruktur 140 können an einer Unterseite jeder der mehreren Leuchtstrukturen 120 positioniert sein.
  • Im Interesse der Kürze der Beschreibung kann, wie in 3 gezeigt, eine Fläche der Leuchtstruktur 120, die den mehreren Trennwänden WSI zugewandt ist, als eine Oberseite der Leuchtstruktur 120 bezeichnet werden, und eine Fläche der Leuchtstruktur 120, die der Oberseite der Leuchtstruktur 120 gegenüberliegt (das heißt eine Fläche der Leuchtstruktur 120, die weiter von der mehreren Trennwände WSI entfernt positioniert ist), kann als eine Unterseite der Leuchtstruktur 120 bezeichnet werden. Zum Beispiel können die erste leitfähige Halbleiterschicht 122, die aktive Schicht 124 und die zweite leitfähige Halbleiterschicht 126 in einer vertikalen Richtung von der Oberseite der Leuchtstruktur 120 zu ihrer Unterseite gestapelt werden. Somit kann die Oberseite der Leuchtstruktur 120 einer Oberseite der ersten leitfähigen Halbleiterschicht 122 entsprechen und die Unterseite der Leuchtstruktur 120 kann einer Unterseite der zweiten leitfähigen Halbleiterschicht 126 entsprechen.
  • Die erste leitfähige Halbleiterschicht 122 kann ein Nitrid-Halbleiter mit einer Zusammensetzung von InxAlyGa(1-x-y)N (wobei 0≤x≤1, 0≤y≤1 und 0≤x+y≤1) vom n-Typ sein. Zu den Störatomen vom n-Typ kann zum Beispiel Silizium (Si) gehören. Die erste leitfähige Halbleiterschicht 122 kann zum Beispiel GaN umfassen, das die Störatome vom n-Typ enthält.
  • In beispielhaften Ausführungsformen kann die erste leitfähige Halbleiterschicht 122 eine erste leitfähige Halbleiterkontaktschicht und eine Stromdiffusionsschicht umfassen. Eine Störatomkonzentration der ersten leitfähigen Halbleiterkontaktschicht kann in einem Bereich von 2 × 1018 cm-3 bis 9 × 1019 cm-3 liegen. Eine Dicke der ersten leitfähigen Halbleiterkontaktschicht 122 kann etwa 1 µm bis etwa 5 µm betragen. Die Stromdiffusionsschicht kann eine Struktur aufweisen, in der mehrere InxAlyGa(1-x-y)N-Schichten (wobei 0≤x, y≤1 und 0≤x+y≤1) mit unterschiedlichen Zusammensetzungen oder unterschiedlichen Störatomgehalten abwechselnd gestapelt sind. Zum Beispiel kann die Stromdiffusionsschicht eine Übergitterstruktur vom n-Typ aufweisen, in der GaN-Schichten vom n-Typ und/oder AlxInyGazN-Schichten (wobei 0≤x,y,z≤1 und x+y+z≠0) jeweils mit einer Dicke von etwa 1 nm bis etwa 500 nm abwechselnd gestapelt sind. Eine Störatomkonzentration der Stromdiffusionsschicht kann in einem Bereich von 2 × 1018 cm-3 bis 9 × 1019 cm-3 liegen.
  • Die aktive Schicht 124 kann zwischen der ersten leitfähigen Halbleiterschicht 122 und der zweiten leitfähigen Halbleiterschicht 126 positioniert sein. Die aktive Schicht 124 kann Licht mit einer bestimmten Energie durch Rekombination von Elektronen und Löchern während des Ansteuerns der Halbleiter-Leuchtvorrichtung 100 abgeben. Die aktive Schicht 124 kann eine Mehrfach-Quantentopf (Multiple Quantum Well, MQW)-Struktur aufweisen, in der Quantentopfschichten und Quantensperrschichten abwechselnd gestapelt sind. Zum Beispiel kann jede der Quantentopfschichten und jede der Quantensperrschichten InxAlyGa(1-x-y)N-Schichten (wobei 0≤x, y≤1 und 0≤x+y≤1) mit unterschiedlichen Zusammensetzungen umfassen. Zum Beispiel kann die Quantentopfenschicht InxGa1-xN (wobei 0≤x≤1) umfassen und die Quantensperrschicht kann GaN oder AlGaN umfassen. Die Dicken der Quantentopfschicht und der Quantensperrschicht können in einem Bereich von etwa 1 nm bis etwa 50 nm liegen. Die aktive Schicht 124 ist nicht auf die MQW-Struktur beschränkt und kann auch eine einzelne Quantentopfstruktur aufweisen.
  • Die zweite leitfähige Halbleiterschicht 126 kann eine Nitrid-Halbleiterschicht mit einer Zusammensetzung von InxAlyGa(1-x-y)N (wobei 0≤x<1, 0≤y<1 und 0≤x+y≤1) vom p-Typ sein. Zum Beispiel kann zu den Störatomen vom p-Typ Magnesium (Mg) gehören.
  • In beispielhaften Ausführungsformen kann die zweite leitfähige Halbleiterschicht 126 eine Elektronensperrschicht (nicht gezeigt), eine p-GaN-Schicht mit niedriger Konzentration (nicht gezeigt) und eine p-GaN-Schicht mit hoher Konzentration (nicht gezeigt) umfassen, die in einer vertikalen Richtung gestapelt sind. Zum Beispiel kann die Elektronensperrschicht eine Struktur aufweisen, in der mehrere InxAlyGa(1-x-y)N-Schichten (wobei 0≤x, y≤1 und 0≤x+y≤1 ) mit einer Dicke von etwa 5 nm bis etwa 100 nm und mit unterschiedlichen Zusammensetzungen abwechselnd gestapelt sind, oder sie kann eine einzelne Schicht mit AlyGa(1-y)N (wobei 0<y≤1) umfassen. Die Energiebandlücke der Elektronensperrschicht kann sich mit zunehmender Distanz von der aktiven Schicht 124 verringern. Zum Beispiel kann der Aluminium (Al)-Gehalt in der Elektronensperrschicht mit zunehmender Distanz von der aktiven Schicht 124 verringert werden.
  • Jede der mehreren Leuchtstrukturen 120 kann von benachbarten Leuchtstrukturen 120 beabstandet sein, wobei sich ein Vorrichtungsisolationsregion IA dazwischen befindet. Eine Distanz zwischen den mehreren Leuchtstrukturen 120 kann kleiner als die erste Breite w11 jeder der mehrere Trennwänden WSI sein, ohne darauf beschränkt zu sein.
  • Die isolierende Auskleidung 132 kann konform so positioniert werden, dass eine Innenwand der Vorrichtungsisolationsregion IA und eine Seitenfläche jeder der mehreren Leuchtstrukturen 120 bedeckt werden. Außerdem kann die isolierende Auskleidung 132 an einer Innenwand einer Öffnung E positioniert werden, die vollständig durch die aktive Schicht 124 und die zweite leitfähige Halbleiterschicht 126 hindurch verläuft. In beispielhaften Ausführungsformen kann die isolierende Auskleidung 132 Siliziumoxid, Siliziumoxynitrid oder Siliziumnitrid umfassen. In einigen beispielhaften Ausführungsformen kann die isolierende Auskleidung 132 eine Struktur aufweisen, in der mehrere isolierende Schichten gestapelt sind.
  • Der erste Kontakt 134Akann mit der ersten leitfähigen Halbleiterschicht 122 in der Öffnung E verbunden sein, welche die aktive Schicht 124 und die zweite leitfähige Halbleiterschicht 126 durchdringt. Der zweite Kontakt 134B kann an der Unterseite der zweiten leitfähigen Halbleiterschicht 126 positioniert sein. Die isolierende Auskleidung 132 kann den ersten Kontakt 134A von der aktiven Schicht 124 und der zweiten leitfähigen Halbleiterschicht 126 elektrisch isolieren. Die isolierende Auskleidung 132 kann zwischen dem ersten Kontakt 134A und dem zweiten Kontakt 134B an der Unterseite der zweiten leitfähigen Halbleiterschicht 126 positioniert werden und kann den ersten Kontakt 134A elektrisch von dem zweiten Kontakt 134B isolieren. Jeder des ersten Kontakts 134A und des zweiten Kontakts 234B kann Silber (Ag), Aluminium (A1), Nickel (Ni), Chrom (Cr), Gold (Au), Platin (Pt), Palladium (Pd), Zinn (Sn), Wolfram (W), Rhodium (Rh), Iridium (Ir), Ruthenium (Ru), Magnesium (Mg), Zink (Zn), Titan (Ti), Kupfer (Cu) oder eine beliebige Kombination davon umfassen. Jeder des ersten Kontakts 134A und des zweiten Kontakts 134B kann ein Metallmaterial mit hohem Reflexionsvermögen umfassen.
  • Eine untere reflektierende Schicht 136 kann auf der isolierenden Auskleidung 132 positioniert werden, die sich an der Innenwand des Vorrichtungsisolationsregion IA befindet. Die untere Reflexionsschicht 136 kann das von Seitenwänden der mehreren Leuchtstrukturen 120 ausgesendete Licht reflektieren und das reflektierte Licht in die mehreren Pixelräume PXS hinein reflektieren.
  • In beispielhaften Ausführungsformen kann die untere Reflexionsschicht 136 Ag, Al, Ni, Cr, Au, Pt, Pd, Sn, W, Rh, Ir, Ru, Mg, Zn, Ti, Cu oder eine beliebige Kombination davon umfassen. Die untere reflektierende Schicht 136 kann ein metallisches Material mit hohem Reflexionsvermögen umfassen. In anderen beispielhaften Ausführungsformen kann die untere Reflexionsschicht 136 einen verteilten Bragg-Reflektor umfassen. Der verteilte Bragg-Reflektor kann zum Beispiel eine Struktur aufweisen, in der mehrere isolierende Schichten mit unterschiedlichen Brechungsindizes wiederholt gestapelt sind. Jede der isolierenden Schichten in dem verteilten Bragg-Reflektor kann Oxid, Nitrid oder eine beliebige Kombination davon umfassen, zum Beispiel SiO2, SiN, SiOxNy, TiO2, Si3N4, Al2O3, TiN, AlN, ZrO2, TiAlN oder TiSiN.
  • Eine Verdrahtungsstruktur 140 kann auf der isolierenden Auskleidung 132, dem ersten Kontakt 134A, dem zweiten Kontakt 134B und der unteren reflektierenden Schicht 136 angeordnet sein. Die Verdrahtungsstruktur 140 kann mehrere isolierende Schichten 142 und mehrere Verdrahtungsschichten 144 umfassen. Die mehreren Verdrahtungsschichten 144 können sowohl den ersten Kontakt 134A als auch den zweiten Kontakt 134B elektrisch mit der Pad-Einheit PAD verbinden. Einige der mehreren Verdrahtungsschichten 144 können an der Innenwand der Vorrichtungsisolationsregion IA positioniert werden und die mehreren isolierenden Schichten 142 können jeweils die mehreren Verdrahtungsschichten 144 bedecken und die Vorrichtungsisolationsregion IA füllen. Wie in 3 gezeigt, können die mehreren Verdrahtungsschichten 144 mindestens zwei Schreibschichten 144 umfassen, die sich in der vertikalen Richtung auf unterschiedlichen Ebenen befinden, ohne darauf beschränkt zu sein. Jede der mehreren Verdrahtungsschichten 144 kann Ag, Al, Ni, Cr, Au, Pt, Pd, Sn, W, Rh, Ir, Ru, Mg, Zn, Ti, Cu oder eine beliebige Kombination davon umfassen.
  • In beispielhaften Ausführungsformen können die mehreren Leuchtstrukturen 120, die in einem Sub-Array SA enthalten sind, miteinander in Reihe geschaltet sein. Die mehreren Verdrahtungsschichten 144 können den ersten Kontakt 134A einer Leuchtstruktur 120 elektrisch mit dem zweiten Kontakt 134B einer anderen Leuchtstruktur 120 verbinden, die mit der einen Leuchtstruktur 120 in Reihe geschaltet ist.
  • Die Pad-Einheit PAD kann in der Pad-Region PDR positioniert und mit den mehreren Verdrahtungsschichten 144 verbunden sein. Die Pad-Einheit PAD kann auf einer niedrigeren Ebene als die Trennwandstruktur WS positioniert sein. In beispielhaften Ausführungsformen können eine Seitenwand und eine Unterseite der Pad-Einheit PAD durch die mehreren isolierenden Schichten 142 bedeckt sein und eine Oberseite der Pad-Einheit PAD kann auf einem niedrigeren Niveau als die Oberseiten der mehrere Leuchtstrukturen 120 positioniert sein. In anderen Ausführungsformen können, im Gegensatz zu den in 3 gezeigten, einige der mehreren Leuchtstrukturen 120 in der Pad-Region PDR positioniert sein und die Pad-Einheit PAD kann in Öffnungen (nicht gezeigt) positioniert sein, die in den mehreren Leuchtstrukturen 120 ausgebildet sind. In diesem Fall kann die Oberseite der Pad-Einheit PAD auf demselben Niveau wie die Oberseiten der mehreren Leuchtstrukturen 120 positioniert sein. Verbindungselemente (zum Beispiel Bonddrähte) zum elektrischen Verbinden mit einem Treiber-Halbleiterchip (nicht gezeigt) können auf der Pad-Einheit PAD positioniert werden.
  • Die Trennwandstrukturen WS können auf den Oberseiten der mehreren Leuchtstrukturen 120 positioniert werden. Die Trennwandstrukturen WS können Silizium (Si), Siliziumcarbid (SiC), Saphir (Al2O3) oder Galliumnitrid (GaN) umfassen. In einem beispielhaften Prozess können, nachdem die mehreren Leuchtstrukturen 120 auf einem Substrat (siehe 110 in 18A) gebildet wurden, die Trennwandstrukturen WS durch Entfernen von Abschnitten des Substrats 110 gebildet werden. In diesem Fall können die Trennwandstrukturen WS Abschnitte des Substrats 110 sein, die als ein Wachstumssubstrat zum Bilden der Leuchtstrukturen 120 dienen.
  • Die mehreren Trennwände WSI können in einer Draufsicht in einer Matrixform angeordnet sein und die mehreren Pixelräume PXS können durch die mehreren Trennwände WSI definiert werden. Jede der mehreren Trennwände WSI kann eine Aussparungsregion RS umfassen, die an einer Unterseite jeder der mehreren Trennwände WSI so positioniert ist, dass sie die Vorrichtungsisolationsregion IA vertikal überlappt. Der Aussparungsregion RS kann durch Entfernen eines Abschnitts des Substrats 110 während eines Ätzprozesses zum Trennen eines Leuchtstapels (siehe 120L in 18A) in die mehreren Leuchtstrukturen 120 gebildet werden. Die isolierende Auskleidung 132 kann so positioniert sein, dass sie die Aussparungsregion RS an einer Unterseite jeder der mehreren Trennwände WSI kontaktiert.
  • Die Oberseiten der mehreren Leuchtstrukturen 120 können an Böden der mehreren Pixelräume PXS frei liegen. Zum Beispiel kann ein konkaver/konvexer Abschnitt 120P auf den Oberseiten der mehreren Leuchtstrukturen 120 gebildet werden, die an den Böden der mehreren Pixelräume PXS positioniert sind. Die Lichtextraktionseffizienz der mehreren Leuchtstrukturen 120 kann durch den konkaven/konvexen Abschnitt 120P verbessert werden, jedoch ist das erfinderische Konzept nicht darauf beschränkt.
  • Eine Passivierungsstruktur 150 kann auf einer Oberseite WST und an einer Seitenwand WSS jeder der mehreren Trennwände WSI positioniert werden. Die Passivierungsstruktur 150 kann eine erste Passivierungsschicht 152 und eine zweite Passivierungsschicht 154 umfassen, die konform auf der Oberseite WST und an der Seitenwand WSS jeder der mehreren Trennwände WSI positioniert sind. Die Passivierungsstruktur 150 kann auch konform auf den Oberseiten der Leuchtstrukturen 120 (zum Beispiel auf dem konkaven/konvexen Abschnitt 120P) positioniert sein, die an den Böden der mehreren Pixelräume PXS positioniert sind.
  • In beispielhaften Ausführungsformen kann die erste Passivierungsschicht 152 ein erstes isolierendes Material umfassen und die zweite Passivierungsschicht 154 kann ein zweites isolierendes Material umfassen, das sich von dem ersten isolierenden Material unterscheidet. Sowohl das erste isolierende Material als auch das zweite isolierende Material kann mindestens eines von Siliziumoxid, Siliziumnitrid, Siliziumoxynitrid, Aluminiumoxid und Aluminiumnitrid umfassen.
  • In beispielhaften Ausführungsformen kann die Passivierungsstruktur 150 einen ersten Abschnitt 150P1, der auf der Oberseite WST jeder der mehreren Trennwände WSI positioniert ist, einen zweiten Abschnitt 150P2, der an der Seitenwand WSS jeder der mehreren Trennwände WSI positioniert ist, und einen dritten Abschnitt 150P3, der auf den Oberseiten der mehreren Leuchtstrukturen 120 positioniert ist, umfassen. In einigen Ausführungsformen könnte eine erste Dicke t11 des ersten Abschnitts 150P 1 maximal so groß wie eine zweite Dicke t12 des zweiten Abschnitts 150P2 sein. Ebenso könnte eine dritte Dicke t13 des dritten Abschnitts 150P3 maximal so groß wie die zweite Dicke t12 des zweiten Abschnitts 150P2 sein. In einigen Ausführungsformen kann die erste Dicke t11 des ersten Abschnitts 150P1 etwa 0,1 µm bis etwa 2 µm betragen und die zweite Dicke t12 des zweiten Abschnitts 150P2 kann etwa 0,5 µm bis 5 µm betragen.
  • Wie in 4 gezeigt, können Abschnitte der ersten Passivierungsschicht 152, die in dem ersten Abschnitt 150P1 enthalten sind (das heißt Abschnitte der ersten Passivierungsschicht 152 auf den Oberseiten WST der mehreren Trennwände WS), eine geringere Dicke aufweisen als eine Dicke von Abschnitten der ersten Passivierungsschicht 152, die in dem zweiten Abschnitt 150P2 enthalten sind (das heißt Abschnitte der ersten Passivierungsschicht 152 an den Seitenwänden WSS der mehreren Trennwände WS). In ähnlicher Weise können Abschnitte der zweiten Passivierungsschicht 154, die in dem ersten Abschnitt 150P1 enthalten sind (das heißt Abschnitte der zweiten Passivierungsschicht 154 auf den Oberseiten WST der mehreren Trennwände WS), eine geringere Dicke aufweisen als eine Dicke von Abschnitten der zweiten Passivierungsschicht 154, die in dem zweiten Abschnitt 150P2 enthalten sind (das heißt Abschnitte der zweiten Passivierungsschicht 154 an den Seitenwänden WSS der mehreren Trennwände WS).
  • In beispielhaften Ausführungsformen kann die erste Passivierungsschicht 152 eine relativ gleichmäßige Dicke an der Seitenwand WSS jeder der mehreren Trennwände WSI aufweisen. Hier kann der Ausdruck „relativ gleichmäßige Dicke“ bedeuten, dass eine kleinste Dicke der ersten Passivierungsschicht 152, die an der Seitenwand WSS jeder der mehreren Trennwände WSI positioniert ist, innerhalb eines bestimmten Prozentsatzes (zum Beispiel 10 %) ihrer maximalen Dicke liegt. Außerdem kann die zweite Passivierungsschicht 154 eine relativ gleichmäßige Dicke an der Seitenwand WSS jeder der mehreren Trennwände WSI aufweisen. In einem beispielhaften Herstellungsprozess können die erste und die zweite Passivierungsschicht 152 und 154 unter Verwendung eines Materials mit ausgezeichneten Stufendeckungseigenschaften und/oder unter Verwendung eines Herstellungsprozesses (zum Beispiel eines Atomschichtabscheidungs (Atomic Layer Deposition, ALD)-Prozesses) gebildet werden, was bei der Bildung von Materialien mit ausgezeichneten Stufendeckungseigenschaften vorteilhaft ist.
  • Zum Beispiel kann die erste Dicke t11 geringer als eine kritische Dicke sein, bei der die Passivierungsstruktur 150 als ein Lichtleiter wirkt. Wenn zum Beispiel die erste Dicke t11 des ersten Abschnitts 150P1 der Passivierungsstruktur 150, der auf der Oberseite WSS jeder der mehreren Trennwände WSI positioniert ist, größer als die kritische Dicke ist, so kann Licht, das von einem Pixel PX ausgesendet wird, durch den ersten Abschnitt 150P1 der Passivierungsstruktur 150 hindurch in ein benachbartes Pixel PX gerichtet werden. Dementsprechend kann, wenn ein einzelnes Pixel PX eingeschaltet wird, Licht absorbiert werden oder in ein ihm benachbartes Pixel PX eindringen und somit kann es schwierig sein, das benachbarte Pixel PX in einen vollständig ausgeschalteten Zustand zu versetzen. Die erste Dicke t11 des ersten Abschnitts 150P1 könnte maximal so groß wie die zweite Dicke tl2 des zweiten Abschnitts 150P2 sein. Insbesondere kann die erste Dicke t11 des ersten Abschnitts 150P1 geringer sein als die kritische Dicke, bei der die Passivierungsstruktur 150 als ein Lichtleiter wirkt. Dementsprechend kann der zweite Abschnitt 150P2 der Passivierungsstruktur 150 eine ausreichende Dicke aufweisen, um eine Kontaminierung der fluoreszierenden Schicht 160 zu verhindern, und ein unerwünschtes Übersprechen von Licht zwischen benachbarten Pixeln PX aufgrund des ersten Abschnitts 150P1 der Passivierungsstruktur 150 kann verhindert werden.
  • Obgleich nicht gezeigt, kann eine Seitenwand-Reflexionsschicht (nicht gezeigt) an der Seitenwand WSS jeder der mehreren Trennwände WSI positioniert werden. Die Seitenwand-Reflexionsschicht kann ein Material mit hohem Reflexionsvermögen umfassen, wie zum Beispiel eine Metallschicht, die Ag, Al, Ni, Cr, Au, Pt, Pd, Sn, W, Rh, Ir, Ru, Mg, Zn oder eine beliebige Kombination davon umfasst. Die Seitenwand-Reflexionsschicht kann ein von den mehreren Leuchtstrukturen 120 ausgesendetes Licht reflektieren. An der Seitenwand-Reflexionsschicht kann des Weiteren eine Schutzschicht (nicht gezeigt) ausgebildet sein.
  • Die fluoreszierende Schicht 160 kann innerhalb der mehreren Pixelräume PXS auf den Oberseiten der mehreren Leuchtstrukturen 120 positioniert werden. Wie in 3 gezeigt, kann die fluoreszierende Schicht 160 im Wesentlichen den gesamten Raum der mehreren Pixelräume PXS auf der Passivierungsstruktur 150 ausfüllen. Eine Oberseite der fluoreszierenden Schicht 160 kann sich auf demselben Niveau wie die Oberseite WST jeder der mehreren Trennwände WSI befinden, aber das erfinderische Konzept ist nicht darauf beschränkt.
  • Die fluoreszierende Schicht 160 kann ein einzelnes Material umfassen, das in der Lage ist, die Farbe des von der Leuchtstruktur 120 ausgesendeten Lichts in eine gewünschte Farbe umzuwandeln. Das heißt, eine fluoreszierende Schicht 160, die der gleichen Farbe zugeordnet ist, kann in den mehreren Pixelräumen PXS positioniert werden. Das erfinderische Konzept ist jedoch nicht darauf beschränkt. Die Farbe der fluoreszierenden Schicht 160, die in einigen der mehreren Pixelräume PXS positioniert ist, kann sich von der Farbe einer fluoreszierenden Schicht 160 unterscheiden, die in den übrigen Pixelräumen PXS positioniert ist.
  • Die fluoreszierende Schicht 160 kann ein Harz umfassen, in dem ein fluoreszierendes Material dispergiert ist, oder kann einen Film umfassen, der ein fluoreszierendes Material umfasst. Zum Beispiel kann die fluoreszierende Schicht 160 einen Film aus fluoreszierendem Material umfassen, in dem Partikel aus fluoreszierendem Material gleichmäßig in einer bestimmten Konzentration dispergiert sind. Die Partikel aus fluoreszierendem Material können ein Wellenlängenumwandlungsmaterial sein, das die Wellenlänge des von den mehreren Leuchtstrukturen 120 ausgesendeten Lichts verändert. Die fluoreszierende Schicht 160 kann mindestens zwei Arten von Partikeln aus fluoreszierendem Material mit unterschiedlichen Größenverteilungen umfassen, um die Dichte und die Farbgleichmäßigkeit der Partikel aus fluoreszierendem Material zu verbessern.
  • In beispielhaften Ausführungsformen kann das fluoreszierende Material verschiedene Farben und verschiedene Zusammensetzungen aufweisen, wie zum Beispiel eine Zusammensetzung auf Oxidbasis, eine Zusammensetzung auf Silikatbasis, eine Zusammensetzung auf Nitridbasis und eine Zusammensetzung auf Fluoridbasis. Zum Beispiel können β-SiAlON:Eu2+(grün), (Ca,Sr)AlSiN3:Eu2+(rot), La3Si6N11:Ce3+(gelb), K2SiF6:Mn4+(rot), SrLiAl3Na4:Eu(rot), Ln4-x(EuzM1-z)xSi12-yAlyO3+x+yN18-x-y(0,5≤x≤3, 0<z<0,3, 0<y≤4)(rot), K2TiF6:Mn4+(rot), NaYF4:Mn4+(rot), NaGdF4:Mn4+(rot) und dergleichen als das fluoreszierende Material verwendet werden. Die Art des fluoreszierenden Materials ist jedoch nicht darauf beschränkt.
  • In anderen Ausführungsformen kann des Weiteren ein Wellenlängenumwandlungsmaterial, wie zum Beispiel ein Quantenpunkt, über der fluoreszierenden Schicht 160 positioniert werden. Der Quantenpunkt kann eine Kern-Schale-Struktur aufweisen, die einen III-V- oder II-VI-Verbindungshalbleiter verwendet. Zum Beispiel kann der Quantenpunkt einen Kern wie zum Beispiel CdSe und InP und eine Schale wie zum Beispiel ZnS und ZnSe aufweisen. Darüber hinaus kann der Quantenpunkt einen Liganden zur Stabilisierung des Kerns und der Schale umfassen.
  • Ein Stützsubstrat 170 kann auf der Verdrahtungsstruktur 140 positioniert werden und eine Klebeschicht 172 kann zwischen dem Stützsubstrat 170 und der Verdrahtungsstruktur 140 positioniert werden. In einigen beispielhaften Ausführungsformen kann die Klebeschicht 172 ein elektrisch isolierendes Material umfassen, zum Beispiel Siliziumoxid, Siliziumnitrid, ein Polymermaterial, wie zum Beispiel ein UV-härtbares Material, oder Harz. In einigen beispielhaften Ausführungsformen kann die Klebeschicht 172 ein eutektisches Klebematerial, wie zum Beispiel AuSn oder NiSi, umfassen. Das Stützsubstrat 170 kann ein Saphirsubstrat, ein Glassubstrat, ein transparentes, leitfähiges Substrat, ein Siliziumsubstrat oder ein Siliziumcarbidsubstrat umfassen, ist aber nicht darauf beschränkt.
  • Im Allgemeinen kann ein Lichtquellenmodul, das mehrere Leuchtvorrichtungs-Chips umfasst, für ein intelligentes Beleuchtungssystem (zum Beispiel einen Scheinwerfer für ein Fahrzeug) verwendet werden und jeder der Leuchtvorrichtungs-Chips kann individuell gesteuert werden, um verschiedene Beleuchtungsmodi abhängig von den Umgebungsbedingungen zu implementieren. Wenn mehrere Leuchtvorrichtungen, die in einer Matrixform angeordnet sind, verwendet werden, so kann das von jeder der mehreren Leuchtvorrichtungen ausgesendete Licht in einer ihr benachbarten Leuchtvorrichtung absorbiert werden oder in diese eindringen und die Kontrasteigenschaften des Lichtquellenmoduls können sich verschlechtern. Gemäß beispielhaften Ausführungsformen kann jedoch durch Ausbilden der Trennwandstrukturen WS auf den mehreren Leuchtstrukturen 120 das Absorbieren oder das Eindringen von Licht, das von einem Pixel PX in ein benachbartes Pixel PX ausgesendet wird, reduziert oder verhindert werden.
  • Zusätzlich kann während eines Prozesses des Bildens einer Passivierungsschicht, die die Trennwandstruktur WS bedeckt, eine Dicke eines Abschnitts der Passivierungsschicht, die auf der Oberseite der Trennwandstruktur WS gebildet wird, größer sein als eine Dicke eines Abschnitts der Passivierungsschicht, die an einer Seitenwand der Trennwandstruktur WS gebildet wird. In diesem Fall kann der Abschnitt der Passivierungsschicht, der auf der Oberseite der Trennwandstruktur WS gebildet wird, als ein Lichtleiter wirken und somit kann Licht, das von einem Pixel PX ausgesendet wird, in einem benachbarten Pixel PX absorbiert werden oder in dieses eindringen. Gemäß beispielhaften Ausführungsformen kann der erste Abschnitt 150P1 der Passivierungsstruktur 150 jedoch mit einer Dicke gebildet werden, die maximal so groß wie die Dicke des zweiten Abschnitts 150P2 ist. Somit kann das Absorbieren oder das Eindringen von Licht, das von einem Pixel PX ausgesendet wird, in ein benachbartes Pixel PX durch den ersten Abschnitt 150P1 der Passivierungsstruktur 150 hindurch verhindert oder reduziert werden. Dementsprechend können die Kontrasteigenschaften der Halbleiter-Leuchtvorrichtung 100 hervorragend sein.
  • Darüber hinaus kann die fluoreszierende Schicht 160 in jedem der Pixelräume PXS durch die Trennwandstruktur WS fest fixiert sein. Selbst wenn wiederholte Vibrationen und Stöße auf die Halbleiter-Leuchtvorrichtung 100 einwirken, wie zum Beispiel für den Fall, dass die Halbleiter-Leuchtvorrichtung 100 als ein Scheinwerfer für ein Fahrzeug verwendet wird, kann die Zuverlässigkeit der Halbleiter-Leuchtvorrichtung 100 verbessert werden.
  • 5 bis 11 sind Querschnittsansichten von Halbleiter-Leuchtvorrichtungen gemäß beispielhaften Ausführungsformen. 5 bis 11 sind vergrößerte Querschnittsansichten, die einem Querschnitt des Abschnitts CX2 von 3 entsprechen. In 5 bis 11 werden die gleichen Bezugszeichen verwendet, um die gleichen Elemente wie in 1 bis 4 zu bezeichnen.
  • 5 ist eine Querschnittsansicht einer Halbleiter-Leuchtvorrichtung 100A gemäß beispielhaften Ausführungsformen.
  • Unter Bezug auf 5 kann eine Passivierungsstruktur 150A eine erste Passivierungsschicht 152A und eine zweite Passivierungsschicht 154A umfassen. Die erste Passivierungsschicht 152A kann konform auf einer Oberseite WST und an einer Seitenwand WSS jeder von mehreren Trennwände WSI positioniert werden. Die zweite Passivierungsschicht 154A kann die erste Passivierungsschicht 152A an der Seitenwand WSS jeder der mehreren Trennwände WSI bedecken. Die zweite Passivierungsschicht 154A muss nicht auf der Oberseite WST jeder der mehreren Trennwände WSI positioniert werden.
  • Die Passivierungsstruktur 150A kann einen ersten Abschnitt 150P1, der auf der Oberseite WST jeder der mehreren Trennwände WSI positioniert ist, einen zweiten Abschnitt 150P2, der an der Seitenwand WSS jeder der mehreren Trennwände WSI positioniert ist, und einen dritten Abschnitt 150P3, der auf den Oberseiten der Leuchtstrukturen 120 positioniert ist, umfassen. Der erste Abschnitt 150P1 und der dritte Abschnitt 150P3 können eine einzelne Schicht der ersten Passivierungsschicht 152A umfassen und der zweite Abschnitt 150P2 kann eine Doppelstruktur der ersten Passivierungsschicht 152A und der zweiten Passivierungsschicht 154A aufweisen. Eine erste Dicke t11a des ersten Abschnitts 150P1 könnte maximal so groß wie eine zweite Dicke t12a des zweiten Abschnitts 150P2 sein und eine dritte Dicke tl3a des dritten Abschnitts 150P3 könnte maximal so groß wie der zweiten Dicke t12a des zweiten Abschnitts 150P2 sein.
  • Wie in 5 gezeigt, kann ein Abschnitt der ersten Passivierungsschicht 152A, der in dem ersten Abschnitt 150P1 enthalten ist, eine Dicke aufweisen, die gleich oder ähnlich der Dicke eines Abschnitts der ersten Passivierungsschicht 152A ist, der in dem zweiten Abschnitt 150P2 enthalten ist. Zum Beispiel kann die erste Passivierungsschicht 152A so gebildet werden, dass sie eine relativ gleichmäßige Dicke in dem ersten Abschnitt 150P1, in dem zweiten Abschnitt 150P2 und in dem dritten Abschnitt 150P3 aufweist, ohne darauf beschränkt zu sein.
  • In einem beispielhaften Herstellungsprozess kann die erste Passivierungsschicht 152A konform auf der Oberseite WST und an der Seitenwand WSS jeder der mehreren Trennwände WSI und den Oberseiten der Leuchtstrukturen 120 gebildet werden. Anschließend kann die zweite Passivierungsschicht 154A auf der ersten Passivierungsschicht 152A gebildet werden. Danach kann ein anisotroper Ätzprozess auf der zweiten Passivierungsschicht 154A durchgeführt werden. So können Abschnitte der zweiten Passivierungsschicht 154A, die auf den Oberseiten WST der mehreren Trennwände WSI und den Oberseiten der Leuchtstrukturen 120 positioniert sind, entfernt werden, während nur Abschnitte der zweiten Passivierungsschicht 154A, die an den Seitenwänden WSS der mehreren Trennwände WSI positioniert sind, verbleiben müssen.
  • Infolgedessen kann der erste Abschnitt 150P1 der Passivierungsstruktur 150A eine Dicke aufweisen, die geringer ist als ein kritische Dicke, bei welcher der erste Abschnitt 150P1 der Passivierungsstruktur 150A als ein Lichtleiter wirken kann.
  • Obgleich nicht gezeigt, kann eine Seitenwand-Reflexionsschicht (nicht gezeigt) an der Seitenwand WSS jeder der mehreren Trennwände WSI positioniert werden und eine Schutzschicht (nicht gezeigt) kann des Weiteren an der Seitenwand-Reflexionsschicht gebildet werden.
  • Gemäß den oben beschriebenen beispielhaften Ausführungsformen kann das Absorbieren oder das Eindringen von Licht, das von einem Pixel PX ausgesendet wird, in ein benachbartes Pixel PX durch den ersten Abschnitt 150P1 der Passivierungsstruktur 150A hindurch reduziert oder verhindert werden und die Kontrasteigenschaften der Halbleiter-Leuchtvorrichtung 100A können hervorragend sein.
  • 6 ist eine Querschnittsansicht einer Halbleiter-Leuchtvorrichtung 100B gemäß beispielhaften Ausführungsformen.
  • Unter Bezug auf 6 kann eine Passivierungsstruktur 150B eine erste Passivierungsschicht 152B und eine zweite Passivierungsschicht 154B umfassen. Die erste Passivierungsschicht 152B kann an einer Seitenwand WSS jeder von mehreren Trennwänden WSI positioniert werden. Die zweite Passivierungsschicht 154B kann konform auf einer Oberseite WST und an der Seitenwand WSS jeder der mehreren Trennwände WSI positioniert werden, während sie die erste Passivierungsschicht 152B bedeckt. Die erste Passivierungsschicht 152B muss nicht auf der Oberseite WST jeder der mehreren Trennwände WSI positioniert werden und die Oberseite WST jeder der mehreren Trennwände WSI kann in Kontakt mit der zweiten Passivierungsschicht 154B stehen.
  • Eine erste Dicke t11b eines ersten Abschnitts 150P1 der Passivierungsstruktur 150B könnte maximal so groß wie eine zweite Dicke t12b ihres zweiten Abschnitts 150P2 sein. Eine dritte Dicke t13b eines dritten Abschnitts 150P3 der Passivierungsstruktur 150B könnte maximal so groß wie die zweite Dicke t12b ihres zweiten Abschnitts 150P2 sein.
  • Wie in 6 gezeigt, kann ein Abschnitt der zweiten Passivierungsschicht 152B, der in dem ersten Abschnitt 150P1 enthalten ist, eine Dicke aufweisen, die gleich oder ähnlich der Dicke eines Abschnitts der zweiten Passivierungsschicht 154B ist, der in dem zweiten Abschnitt 150P2 enthalten ist. Zum Beispiel kann die zweite Passivierungsschicht 154B in dem ersten Abschnitt 150P1, in dem zweiten Abschnitt 150P2 und in dem dritten Abschnitt 150P3 auf eine relativ gleichmäßige Dicke gebildet werden, ohne darauf beschränkt zu sein.
  • In einem beispielhaften Herstellungsprozess kann die erste Passivierungsschicht 152B konform auf den Oberseiten WST und den Seitenwänden WSS der mehreren Trennwände WSI und einer Oberseite einer Leuchtstruktur 120 gebildet werden. Danach kann ein anisotroper Ätzprozess auf der ersten Passivierungsschicht 152B durchgeführt werden. So können Abschnitte der ersten Passivierungsschicht 152B, die sich auf den Oberseiten WST der mehreren Trennwände WSI und der Oberseite der Leuchtstruktur 120 befinden, entfernt werden, während nur Abschnitte der ersten Passivierungsschicht 152B, die sich an den Seitenwänden WSS der mehreren Trennwände WSI befinden, verbleiben müssen. Anschließend kann die zweite Passivierungsschicht 154B auf den Oberseiten WST und an den Seitenwänden WSS der mehrere Trennwände WSI und der Oberseite der Leuchtstruktur 120 so gebildet werden, dass die erste Passivierungsschicht 152B bedeckt wird. Dementsprechend kann der erste Abschnitt 150P1 der Passivierungsstruktur 150B eine Dicke aufweisen, die geringer ist als eine kritische Dicke, bei der der erste Abschnitt 150P1 der Passivierungsstruktur 150B als ein Lichtleiter wirken kann.
  • Obgleich nicht gezeigt, kann eine Seitenwand-Reflexionsschicht (nicht gezeigt) an der Seitenwand WSS jeder der mehreren Trennwände WSI positioniert werden und eine Schutzschicht (nicht gezeigt) kann des Weiteren an der Seitenwand-Reflexionsschicht gebildet werden.
  • Gemäß den oben beschriebenen beispielhaften Ausführungsformen kann das Absorbieren oder das Eindringen von Licht, das von einem Pixel PX ausgesendet wird, in ein benachbartes Pixel PX durch den ersten Abschnitt 150P1 der Passivierungsstruktur 150B hindurch reduziert oder verhindert werden und die Kontrasteigenschaften der Halbleiter-Leuchtvorrichtung 100B können hervorragend sein.
  • 7 ist eine Querschnittsansicht einer Halbleiter-Leuchtvorrichtung 100C gemäß beispielhaften Ausführungsformen.
  • Unter Bezug auf 7 kann eine Passivierungsstruktur 150C eine erste Passivierungsschicht 152C, eine zweite Passivierungsschicht 154C und eine dritte Passivierungsschicht 156C umfassen.
  • In beispielhaften Ausführungsformen kann die dritte Passivierungsschicht 156C ein drittes isolierendes Material umfassen, das mindestens eines von Siliziumoxid, Siliziumnitrid, Siliziumoxynitrid, Aluminiumoxid und Aluminiumnitrid umfasst. In beispielhaften Ausführungsformen kann sich das dritte isolierende Material, das in der dritten Passivierungsschicht 156C enthalten ist, von einem zweiten isolierenden Material, das in der zweiten Passivierungsschicht 154C enthalten ist, unterscheiden und kann das gleiche sein wie ein erstes isolierendes Material, das in der ersten Passivierungsschicht 152C enthalten ist, ohne darauf beschränkt zu sein. Zum Beispiel kann die Passivierungsstruktur 150C eine Stapelstruktur aus SiO2/Al2O3/SiO2, SiON/Al2O3/SiON, SiNx/Al2O3/SiNx, Al2O3/SiO2/Al2O3, Al2O3/SiON/Al2O3, Al2O3/SiNx/Al2O3, SiO2/AlN/SiO2, SiON/AlN/SiON, SiNx/AlN/SiNx, SiO2/SiNx/SiO2 und/oder Al2O3/AlN/Al2O3 aufweisen.
  • Eine erste Dicke t11c eines ersten Abschnitts 150P1 der Passivierungsstruktur 150C kann geringer sein als eine zweite Dicke t12c eines zweiten Abschnitts 150P2 und eine dritte Dicke t13c eines dritten Abschnitts 150P3 könnte maximal so groß sein wie die zweite Dicke t12c des zweiten Abschnitts 150P2. Wie in 7 gezeigt, kann eine Dicke jeder der ersten Passivierungsschicht 152C, der zweiten Passivierungsschicht 154C und der dritten Passivierungsschicht 156C, die in dem ersten Abschnitt 150P1 enthalten sind, geringer sein als eine Dicke jeder der ersten Passivierungsschicht 152C, der zweiten Passivierungsschicht 154C und der dritten Passivierungsschicht 156C, die in dem zweiten Abschnitt 150P2 enthalten sind. In anderen Ausführungsformen muss, im Gegensatz zu der in 7 gezeigten, mindestens eine der ersten Passivierungsschicht 152C, der zweiten Passivierungsschicht 154C und der dritten Passivierungsschicht 156C nur in dem zweiten Abschnitt 150P2, aber nicht in dem ersten Abschnitt 150P1 enthalten sein.
  • In anderen Ausführungsformen kann die Passivierungsstruktur 150C eine Stapelstruktur aufweisen, in der die Passivierungsschicht 152C und die zweite Passivierungsschicht 154C, die als ein Paar von Passivierungsschichten bereitgestellt sind, abwechselnd mehrfach gestapelt sind. Wenn zum Beispiel die Passivierungsstruktur 150C eine Stapelstruktur aufweist, in der die erste und die zweite Passivierungsschicht 152C und 154C, die als ein Paar von Passivierungsschichten bereitgestellt sind, abwechselnd zweimal gestapelt sind, so kann der zweite Abschnitt 150P2 der Passivierungsstruktur 150C eine Stapelstruktur aus SiO2/Al2O3/SiO2/Al2O3, SiON/Al3O3/SiON/Al2O3, SiNx/Al2O3/SiNx/Al2O3, Al2O3/SiO2/Al2O3/SiO2, Al2O3/SiON/Al2O3/SiON, Al2O3/SiNx/Al2O3/SiNx, SiO2/AlN/SiO2/AlN, SiON/AlN/SiON/AlN, SiNx/AlN/SiNx/AlN, SiO2/SiNx/SiO2/SiNx oder Al2O3/AlN/Al2O3/AlN aufweisen.
  • In beispielhaften Ausführungsformen kann die Passivierungsstruktur 150C eine Stapelstruktur aufweisen, in der die erste und die zweite Passivierungsschicht 152C und 154C, die als ein Paar von Passivierungsschichten bereitgestellt sind, abwechselnd zweibis zehnmal gestapelt sind, wobei jede der ersten und der zweiten Passivierungsschicht 152C und 154C eine Dicke von etwa 10 nm bis etwa 300 nm aufweisen kann und die erste Dicke t11c des ersten Abschnitts 150P1 der Passivierungsstruktur 150C etwa 0,1 µm bis etwa 2 µm betragen kann.
  • Obgleich nicht gezeigt, kann eine Seitenwand-Reflexionsschicht (nicht gezeigt) an der Seitenwand WSS jeder der mehreren Trennwände WSI positioniert werden und eine Schutzschicht (nicht gezeigt) kann des Weiteren an der Seitenwand-Reflexionsschicht gebildet werden.
  • Gemäß den oben beschriebenen beispielhaften Ausführungsformen kann das Absorbieren oder das Eindringen von Licht, das von einem Pixel PX ausgesendet wird, in ein benachbartes Pixel PX durch den ersten Abschnitt 150P1 der Passivierungsstruktur 150C hindurch reduziert oder verhindert werden und die Kontrasteigenschaften der Halbleiter-Leuchtvorrichtung 100C können hervorragend sein.
  • 8 ist eine Querschnittsansicht einer Halbleiter-Leuchtvorrichtung 100D gemäß beispielhaften Ausführungsformen.
  • Unter Bezug auf 8 kann eine Seitenwand-Reflexionsschicht 164 an der Seitenwand WSS jeder der mehreren Trennwände WSI positioniert werden. Die Seitenwand-Reflexionsschicht 164 kann Licht reflektieren, das durch mehrere Leuchtstrukturen 120 ausgesendet wird. An der Seitenwand-Reflexionsschicht 164 kann außerdem eine Schutzschicht 166 gebildet werden.
  • In beispielhaften Ausführungsformen kann die reflektierende Seitenwandschicht 164 eine Metallschicht umfassen, die Ag, Al, Ni, Cr, Au, Pt, Pd, Sn, W, Rh, Ir, Ru, Mg, Zn oder eine beliebige Kombination davon umfasst. In anderen Ausführungsformen kann die Seitenwand-Reflexionsschicht 164 eine Harzschicht (zum Beispiel eine Polyphthalamid (PPA)-Schicht) umfassen, die ein Metalloxid, wie zum Beispiel Titanoxid oder Aluminiumoxid, umfasst. In anderen Ausführungsformen kann die Seitenwand-Reflexionsschicht 164 eine verteilte Bragg-Reflektorschicht sein. Zum Beispiel kann die verteilte Bragg-Reflektorschicht eine Struktur aufweisen, in der mehrere isolierende Filme mit unterschiedlichen Brechungsindizes wiederholt einige bis mehrere hundert Male gestapelt sind. Jede der isolierenden Schichten in der verteilten Bragg-Reflektorschicht kann Oxid, Nitrid oder eine Kombination davon umfassen, zum Beispiel SiO2, SiN, SiOxNy, TiO2, Si3N4, Al2O3, TiN, AlN, ZrO2, TiAlN oder TiSiN. Die Schutzschicht 166 kann mindestens eines von Siliziumoxid, Siliziumnitrid, Siliziumoxynitrid, Aluminiumoxid und Aluminiumnitrid umfassen.
  • 9 ist eine Querschnittsansicht einer Halbleiter-Leuchtvorrichtung 100E gemäß beispielhaften Ausführungsformen.
  • Unter Bezug auf 9 kann eine Seitenwand WSS jeder von mehreren Trennwänden WSI Vorsprünge WSP umfassen. Zum Beispiel können die Vorsprünge WSP in einer vorgegebenen Distanz voneinander in mindestens einem Abschnitt der Seitenwand WSS jeder der mehreren Trennwände WSI positioniert werden. Eine Passivierungsstruktur 150 kann auch konform entlang von Formen der Vorsprünge WSP gebildet werden. Eine Seitenwand einer fluoreszierenden Schicht 160, die mehrere Pixelräume PXS füllt, kann konkave Abschnitte (nicht gezeigt) umfassen, die den Formen der Vorsprünge WSP entsprechen. Da jede der mehreren Trennwände WSI die Vorsprünge WSP umfasst, kann eine Kontaktfläche zwischen jeder der mehreren Trennwände WSI und der fluoreszierenden Schicht 160, die einander zugewandt sind, noch größer werden und die fluoreszierende Schicht 160 kann fest an einer Trennwandstruktur WS befestigt werden.
  • Gemäß beispielhaften Ausführungsformen kann eine Leuchtstruktur 120L auf einem Substrat gebildet werden (siehe 110 in 18A) und ein Abschnitt des Substrats 110 kann dann geätzt werden, um die Trennwandstruktur WS zu bilden. In Abhängigkeit von den Ätzbedingungen, die beim Ätzen des Substrats 110 verwendet werden, können die Vorsprünge WSP an einer Seitenwand der Trennwandstruktur WS gebildet werden.
  • Obgleich nicht gezeigt, kann eine Seitenwand-Reflexionsschicht (nicht gezeigt) an der Seitenwand WSS jeder der mehreren Trennwände WSI positioniert werden und eine Schutzschicht (nicht gezeigt) kann des Weiteren an der Seitenwand-Reflexionsschicht gebildet werden.
  • 10 ist eine Querschnittsansicht einer Halbleiter-Leuchtvorrichtung 100F gemäß beispielhaften Ausführungsformen.
  • Unter Bezug auf 10 können mehrere Leuchtstrukturen 120 in einer Distanz s11f voneinander so positioniert werden, dass mehrere Trennwände WSI nicht vertikal überlappt werden. Hier kann der Distanz s11f eine relativ große Distanz sein. Zum Beispiel kann die Distanz s11f zwischen den mehreren Leuchtstrukturen 120 größer sein als ein erste Breite w11 jeder der mehrere Trennwände WSI. Da eine Vorrichtungsisolationsregion IAF auf eine Breite ausgebildet wird, die größer ist als die erste Breite w11 jeder der mehreren Trennwände WSI, muss eine Unterseite jeder der mehreren Trennwände WSI keine Aussparungsregion umfassen (siehe RS in 4), sondern kann relativ planar sein.
  • Eine untere Reflexionsschicht 136 kann konform unter den mehreren Trennwänden WSI und an einer Innenwand der Vorrichtungsisolationsregion IAF positioniert werden. So kann die untere Reflexionsschicht 136 Licht reflektieren, das durch Räume zwischen den mehreren Trennwänden WSI und den mehreren Leuchtstrukturen 120 oder durch Seitenwände der mehreren Leuchtstrukturen 120 hindurch ausgesendet wird, und das reflektierte Licht in mehrere Pixelräume PXS umlenken.
  • 11 ist eine Querschnittsansicht einer Halbleiter-Leuchtvorrichtung 100G gemäß beispielhaften Ausführungsformen.
  • Unter Bezug auf 11 kann eine Verbindung 120GP, die dafür eingerichtet ist, benachbarte Leuchtstrukturen 120 miteinander zu verbinden, in einer Vorrichtungsisolationsregion IAG positioniert werden. Die Verbindung 120GP kann auf einem niedrigeren Niveau als jede mehreren Trennwände WSI positioniert werden und die Vorrichtungsisolationsregion IAG kann auf eine größere Breite ausgebildet werden als jede der mehreren Trennwände WSI und somit kann das Absorbieren oder das Eindringen von Licht, das von einem Pixel PX ausgesendet wird, in ein benachbartes Pixel PX reduziert oder verhindert werden. Die Verbindung 120GP kann ein Abschnitt eines Leuchtstapels sein (siehe 120L in 18A), der verbleibt, wenn die Vorrichtungsisolationsregion IAG während eines Ätzprozesses zum Trennen des Leuchtstapels 120L in mehrere Leuchtstrukturen 120 so gebildet wird, dass sie teilweise durch den Leuchtstapel 120L hindurch verläuft. Zum Beispiel kann die Verbindung 120GP ein Abschnitt einer ersten leitfähigen Halbleiterschicht 122 sein.
  • Eine fluoreszierende Schicht 160G kann eine Oberseite aufweisen, die auf einem niedrigeren Niveau positioniert ist als die mehreren Trennwände WSI. Zum Beispiel kann der Höhenunterschied zwischen der Oberseite der fluoreszierenden Schicht 160G und den Oberseiten der mehreren Trennwände WSI etwa 0,1 µm bis etwa 50 µm betragen.
  • Obgleich nicht gezeigt, kann eine Seitenwand-Reflexionsschicht (nicht gezeigt) an einer Seitenwand WSS jeder der mehreren Trennwände WSI positioniert werden und eine Schutzschicht (nicht gezeigt) kann des Weiteren an der Seitenwand-Reflexionsschicht gebildet werden.
  • 12 ist eine Querschnittsansicht einer Halbleiter-Leuchtvorrichtung 200 gemäß beispielhaften Ausführungsformen. 13 ist eine vergrößerte Ansicht eines Abschnitts CX3 von 12.
  • Unter Bezug auf 12 und 13 kann eine Trennwandstruktur WSA mehrere Trennwände WSIA und eine äußere Trennwand WSOA umfassen. Ein Graben WSH kann in jedem der oberen Abschnitte der mehreren Trennwände WSIA und der äußeren Trennwand WSOA bereitgestellt werden. Der Graben WSH kann eine Tiefe von etwa 1 µm bis etwa 25 µm aufweisen und sich in einer vertikalen Richtung erstrecken.
  • Eine Passivierungsstruktur 250 kann einen ersten Abschnitt 250P1, der auf der Oberseite WST jeder der mehreren Trennwände WSIA positioniert ist, einen zweiten Abschnitt 250P2, der an der Seitenwand WSS jeder der mehreren Trennwände WSIA positioniert ist, und einen dritten Abschnitt 250P3, der auf den Oberseiten der Leuchtstrukturen 120 (oder zwischen den mehreren Leuchtstrukturen 120 und der fluoreszierenden Schicht 160) positioniert ist, umfassen. Die Passivierungsstruktur 250 kann des Weiteren einen ersten vertikalen Verlängerungsabschnitt 250V1 und einen zweiten vertikalen Verlängerungsabschnitt 250V2 umfassen, die an beiden Seitenwänden des Grabens WSH positioniert sind.
  • Der erste vertikale Erstreckungsabschnitt 250V1 und der zweite vertikale Erstreckungsabschnitt 250V2 können voneinander beabstandet sein, wobei sich ein Spalt 250G dazwischen befindet. Obgleich die Innenseite des Spalts 250G in 13 als ein leerer Raum veranschaulicht ist, kann in einigen Ausführungsformen eine Seitenwand-Reflexionsschicht (siehe 164 in 8) an der Seitenwand WSS jeder der mehreren Trennwände WSIA oder innerhalb des Spalts 250G positioniert werden. An der reflektierenden Seitenwandschicht 164 kann des Weiteren eine Schutzschicht (siehe 166 in 8) gebildet werden.
  • Die Passivierungsstruktur 250 kann eine erste Passivierungsschicht 252 und eine zweite Passivierungsschicht 254 umfassen, die konform an einer Seitenwand und einem Boden des Grabens WSH positioniert werden können. Die erste Passivierungsschicht 252 und die zweite Passivierungsschicht 254 können konform auf dem ersten Abschnitt 250P1, auf dem zweiten Abschnitt 250P2 und auf dem dritten Abschnitt 250P3 positioniert werden. Die erste und die zweite Passivierungsschicht 252 und 254 können anhand der Beschreibungen der ersten und der zweiten Passivierungsschichten 152 und 154, die unter Bezug auf 2 bis 4 gegeben werden, mühelos im Detail verstanden werden.
  • Der Spalt 250G kann als eine Abschirmung wirken, um einen Lichtleitpfad zwischen zwei benachbarten Pixeln PX zu blockieren. Selbst wenn zum Beispiel Licht, das von einem Pixel PX ausgesendet wird, durch den ersten Abschnitt 250P1 der Passivierungsstruktur 250 hindurch in ein benachbartes Pixel PX dringt, kann ein Lichtleitpfad zu dem benachbarten Pixel PX durch den Spalt 250G blockiert werden. Daher kann unerwünschtes Übersprechen von Licht zwischen benachbarten Pixeln PX, das durch den ersten Abschnitt 250P1 der Passivierungsstruktur 250 hindurch auftreten kann, verhindert werden und die Kontrasteigenschaften der Halbleiter-Leuchtvorrichtung 200 können hervorragend sein.
  • 14 ist eine Querschnittsansicht einer Halbleiter-Leuchtvorrichtung 200A gemäß beispielhaften Ausführungsformen. 14 ist eine vergrößerte Querschnittsansicht, die einem Querschnitt des Abschnitts CX3 von 12 entspricht. In 14 werden die gleichen Bezugszeichen verwendet, um die gleichen Elemente wie in 1 bis 13 zu bezeichnen.
  • Unter Bezug auf 14 kann eine Passivierungsstruktur 250A eine erste Passivierungsschicht 252A und eine zweite Passivierungsschicht 254A umfassen. Die zweite Passivierungsschicht 254A muss nicht auf einer Oberseite WST jeder von mehreren Trennwänden WSIA und auf einer Bodenfläche eines Grabens WSH positioniert werden.
  • In einem beispielhaften Herstellungsprozess kann die erste Passivierungsschicht 252A konform auf der Oberseite WST und an einer Seitenwand WSS jeder der mehreren Trennwände WSIA, einer Innenwand des Grabens WSH und einer Oberseite einer Leuchtstruktur 120 gebildet werden. Anschließend kann die zweite Passivierungsschicht 254A auf der ersten Passivierungsschicht 252A gebildet werden. Dann kann ein anisotroper Ätzprozess auf der zweiten Passivierungsschicht 254A durchgeführt werden und somit können Abschnitte der zweiten Passivierungsschicht 254A, die auf der Oberseite WST jeder der mehreren Trennwände WSI, der Bodenfläche des Grabens WSH und der Oberseite der Leuchtstruktur 120 positioniert sind, entfernt werden und die zweite Passivierungsschicht 254A kann an der Seitenwand WSS jeder der mehreren Trennwände WSI und an beiden Seitenwänden des Grabens WSH verbleiben.
  • Eine Seitenwand-Reflexionsschicht (siehe 164 in 8) kann an der Seitenwand WSS jeder der mehreren Trennwände WSIA oder innerhalb eines Spalts 250G positioniert werden. An der reflektierenden Seitenwandschicht 164 kann des Weiteren eine Schutzschicht (siehe 166 in 8) gebildet werden.
  • In anderen Ausführungsformen kann die mit Bezug auf 12 bis 14 beschriebene Trennwandstruktur WSA für beliebige der oben mit Bezug auf 6 bis 11 beschriebenen Halbleiter-Leuchtvorrichtungen 100B, 100C, 100D, 100E, 100F und 100G verwendet werden.
  • 15 ist eine Querschnittsansicht einer Halbleiter-Leuchtvorrichtung 300 gemäß beispielhaften Ausführungsformen. 16 ist eine vergrößerte Ansicht eines Abschnitts CX4 von 15.
  • Unter Bezug auf 15 und 16 kann die Halbleiter-Leuchtvorrichtung 300 des Weiteren eine Pufferstruktur BS umfassen, die zwischen einer ersten leitfähigen Halbleiterschicht 122 und einer Trennwandstruktur WS angeordnet ist. Die Pufferstruktur BS kann eine Keimbildungsschicht 310, eine versetzungsbeseitigende Struktur 320 und eine Pufferschicht 330 umfassen, die nacheinander an einer Unterseite der Trennwandstruktur WS in Richtung der ersten leitfähigen Halbleiterschicht 122 angeordnet sind. Die versetzungsbeseitigende Struktur 320 kann eine erste versetzungsbeseitigende Materialschicht 322 und eine zweite versetzungsbeseitigende Materialschicht 324 umfassen. 16 veranschaulicht ein Beispiel, in dem eine versetzungsbeseitigende bzw. Versetzungen abbauende Struktur 320 zwischen der Keimbildungsschicht 310 und der Pufferschicht 330 positioniert ist. In anderen Ausführungsformen kann die Pufferstruktur BS jedoch mindestens zwei versetzungsbeseitigende Strukturen 320 umfassen. Zum Beispiel können mehrere erste versetzungsbeseitigende Materialschichten 322 und mehrere zweite versetzungsbeseitigende Materialschichten 324 abwechselnd und wiederholt zwischen der Keimbildungsschicht 310 und der Pufferschicht 330 angeordnet werden.
  • In beispielhaften Ausführungsformen kann die Keimbildungsschicht 310 eine Schicht zum Bilden von Keimen für das Kristallwachstum oder zum Unterstützen der Benetzung der versetzungsbeseitigenden Strukturen 320 sein. Zum Beispiel kann die Keimbildungsschicht 310 Aluminiumnitrid (AlN) umfassen. Die erste versetzungsbeseitigende Materialschicht 322 kann BxAlyInzGa1-x-y-zN umfassen (0≤x<1, 0<y<1, 0<z<1, 0≤x+y+z<1). In einigen Ausführungsformen kann der Aluminium (Al)-Gehalt der ersten versetzungsbeseitigenden Materialschicht 322 etwa 20 Atomprozent (At.-%) bis etwa 75 At.-% betragen. Die zweite versetzungsbeseitigende Materialschicht 324 kann eine andere Gitterkonstante aufweisen als die erste versetzungsbeseitigende Materialschicht 322 und kann zum Beispiel Aluminiumnitrid (AlN) umfassen. An einer Grenzfläche zwischen der ersten und der zweiten versetzungsbeseitigenden Materialschicht 322 und 324 kann aufgrund einer Differenz in der Gitterkonstante zwischen der ersten und der zweiten versetzungsbeseitigenden Materialschicht 322 und 324 eine Versetzung gebogen sein oder eine Versetzungsschleife kann gebildet werden, um die Versetzungen zu reduzieren. Eine Dicke der zweiten versetzungsbeseitigenden Materialschicht 324 kann geringer sein als eine Dicke der Keimbildungsschicht 310. So kann eine in der zweiten versetzungsbeseitigenden Materialschicht 324 erzeugte Zugspannung reduziert werden, um das Auftreten von Rissen zu verhindern.
  • Die Pufferschicht 330 kann Differenzen in der Gitterkonstante und dem Wärmeausdehnungskoeffizienten (WAK) zwischen einer auf der Pufferstruktur BS gebildeten Schicht (zum Beispiel der ersten leitfähigen Halbleiterschicht 122) und der zweiten versetzungsbeseitigenden Materialschicht 324 reduzieren. Zum Beispiel kann die Pufferschicht 330 BxAlyInzGa1-x-y-zN (0≤x<1, 0<y<1, 0<z<1, 0<x+y+z<1) umfassen. In einigen Ausführungsformen kann der Al-Gehalt der Pufferschicht 330 etwa 20 At.-% bis etwa 75 At.-% betragen.
  • Gemäß beispielhaften Ausführungsformen kann die Pufferstruktur BS nicht nur das Entstehen von Rissen in mehreren Leuchtstrukturen 120 verhindern, sondern auch die Ausbreitung von Versetzungen in die mehreren Leuchtstrukturen 120 hinein verhindern, wodurch die Kristallqualität der Leuchtstrukturen 120 verbessert werden kann.
  • In beispielhaften Ausführungsformen kann eine Schreibstruktur 140 über einer Oberseite einer Stützstruktur 360 mit einer ersten Klebeschicht 352 dazwischen angeordnet werden und eine Leiterplatte (Printed Circuit Board, PCB) 370 kann an einer Unterseite der Stützstruktur 360 mit einer zweiten Klebeschicht 354 dazwischen angeordnet werden. Die Stützstruktur 360 kann ein Stützsubstrat 362, eine erste isolierende Schicht 364 und eine zweite isolierende Schicht 366 umfassen. Die erste isolierende Schicht 364 kann in Kontakt mit der ersten Klebeschicht 352 stehen, und die zweite isolierende Schicht 366 kann in Kontakt mit der zweiten Klebeschicht 354 stehen.
  • Das Stützsubstrat 362 kann ein isolierendes Substrat oder ein leitfähiges Substrat umfassen. Das Stützsubstrat 362 kann einen elektrischen Widerstand von mindestens einigen MΩ, zum Beispiel mindestens 50 MΩ, aufweisen. Zum Beispiel kann das Stützsubstrat 362 dotiertes Silizium, undotiertes Silizium, Al2O3, Wolfram (W), Kupfer (Cu), ein Bismaleimidtriazin (BT)-Harz, ein Epoxidharz, Polyimid, ein Flüssigkristall (Liquid Crystal, LC)-Polymer, ein kupferplattiertes Laminat oder eine beliebige Kombination davon umfassen. Das Stützsubstrat 362 kann eine Dicke von mindestens 150 µm (zum Beispiel etwa 200 µm bis etwa 400 µm) in einer vertikalen Richtung (das heißt in einer Z-Richtung) aufweisen.
  • Jede der ersten isolierende Schicht 364 und der zweiten isolierende Schicht 366 kann einen elektrischen Widerstand von mindestens einigen zehn MΩ, zum Beispiel mindestens 50 MΩ, aufweisen. Zum Beispiel kann jede der ersten isolierende Schicht 364 und der zweiten isolierende Schicht 366 mindestens eines von SiO2, Si3N4, Al2O3, HfSiO4, Y2O3, ZrSiO4, HfO2, ZrO2, Ta2O5 und La2O3 umfassen.
  • Gemäß beispielhaften Ausführungsformen kann, da die Stützstruktur 360 einen relativ hohen elektrischen Widerstand aufweist, das Auftreten von Ausfällen aufgrund des Bildens eines unerwünschten Leitungspfades von der Verdrahtungsstruktur 140 durch die Stützstruktur 360 zu der PCB 370 in einer vertikalen Richtung verhindert werden.
  • 17 ist eine Draufsicht auf eine Halbleiter-Leuchtvorrichtung 400 gemäß beispielhaften Ausführungsformen.
  • Unter Bezug auf 17 kann die Halbleiter-Leuchtvorrichtung 400 mehrere Zellenblöcke (zum Beispiel BLK1 bis BLK9) umfassen. Die Anzahl der Leuchtzellen, die in mindestens einem der Zellenblöcke BLK1 bis BLK9 enthalten sind, kann sich von der Anzahl von Leuchtzellen unterscheiden, die in jedem der übrigen Zellenblöcke BLK1 bis BLK9 enthalten sind. In einem Ausführungsbeispiel kann die Halbleiter-Leuchtvorrichtung 400 einen spezifischen Zellenblock (zum Beispiel BLK7) umfassen, der in der Mitte einer Pixelregion PXR positioniert ist und eine kleinere Anzahl von Leuchtzellen umfasst als andere Zellenblöcke. Wenn zum Beispiel die Halbleiter-Leuchtvorrichtung 400 in einem Lichtquellenmodul für einen Fahrzeugscheinwerfer enthalten ist und verwendet wird, so muss das Lichtquellenmodul möglicherweise Licht mit einer relativ hohen Lichtintensität auf einen mittigen Bereich vor einem Benutzer in einer Richtung abstrahlen, in der sich der Benutzer bewegt. Daher kann es erforderlich sein, einen relativ großen Strom an den spezifischen Zellenblock (zum Beispiel BLK7), der in der Mitte der Pixelregion PXR positioniert ist, anzulegen. Da der spezifische Zellenblock (zum Beispiel BLK7), der in der Mitte der Pixelregion PXR positioniert ist, eine relativ kleine Anzahl von Leuchtzellen umfasst, kann der Gesamtstromverbrauch, der durch den spezifischen Zellenblock verursacht wird, reduziert werden, selbst wenn ein relativ großer Strom an den spezifischen Zellenblock angelegt wird.
  • In einer beispielhaften Ausführungsform kann die Halbleiter-Leuchtvorrichtung 400 spezifische Zellenblöcke (zum Beispiel BLK1 und BLK4) umfassen, die an einem äußeren Abschnitt der Pixelregion PXR positioniert sind und eine kleinere Anzahl von Leuchtzellen umfassen als andere Zellenblöcke. Bei der Halbleiter-Leuchtvorrichtung 400 ist es möglicherweise nur innerhalb enger Grenzen erforderlich, Licht in obere äußere Bereiche vor einem Benutzer in einer Richtung, in der sich der Benutzer bewegt, abzustrahlen. Da die spezifischen Zellenblöcke (zum Beispiel BLK1 und BLK4), die an dem äußeren Abschnitt der Pixelregion PXR positioniert sind, eine kleinere Anzahl von Leuchtzellen umfassen als die anderen Zellenblöcke, muss das Lichtquellenmodul, das die Halbleiter-Leuchtvorrichtung 400 umfasst, Licht nicht unbedingt separat in unnötige Bereiche hineinstrahlen.
  • Gemäß beispielhaften Ausführungsformen können die Zellenblöcke BLK1 bis BLK9 in insgesamt zwei Reihen (das heißt einer ersten Reihe und einer zweiten Reihe) angeordnet werden. Von den Leuchtzellen in den Zellenblöcken, die in der ersten Reihe positioniert sind, können Leuchtzellen, die in einer Y-Richtung nebeneinander positioniert sind, gleichzeitig angesteuert (oder eingeschaltet) oder nicht gleichzeitig angesteuert (oder ausgeschaltet) werden. Gemäß beispielhaften Ausführungsformen müssen keine Trennwandstrukturen WS zwischen den Leuchtzellen, die nebeneinander in der Y-Richtung angeordnet sind, von den Leuchtzellen, die in den in der ersten Reihe angeordneten Zellenblöcken enthalten sind, ausgebildet werden.
  • Gemäß beispielhaften Ausführungsformen kann die Halbleiter-Leuchtvorrichtung 400, in einer Draufsicht von oben gesehen, eine ungefähr rechteckige Form aufweisen. Gemäß beispielhaften Ausführungsformen kann eine Länge L1 in einer X-Richtung der Halbleiter-Leuchtvorrichtung 400 mindestens das etwa 1,1-Fache einer Länge L2 in ihrer Y-Richtung betragen. Gemäß beispielhaften Ausführungsformen kann eine Länge L1 in einer X-Richtung der Halbleiter-Leuchtvorrichtung 400 maximal das etwa 100-Fache einer Länge L2 in ihrer Y-Richtung betragen. Gemäß beispielhaften Ausführungsformen kann eine Dicke (das heißt eine Länge in einer Z-Richtung) der Halbleiter-Leuchtvorrichtung 400 mehrere zehn µm bis mehrere hundert µm betragen und maximal so groß wie etwa 1/10 der Länge L1 in einer X-Richtung der Halbleiter-Leuchtvorrichtung 400 sein. Die Halbleiter-Leuchtvorrichtung 400 gemäß beispielhaften Ausführungsformen kann Abmessungen aufweisen, die für die Beständigkeit gegen physische Belastungen optimiert sind, und das Verziehen der Halbleiter-Leuchtvorrichtung 400 kann minimiert werden.
  • 18A bis 18M sind Querschnittsansichten, die einen Prozessablauf eines Verfahrens zur Herstellung einer Halbleiter-Leuchtvorrichtung gemäß beispielhaften Ausführungsformen veranschaulichen. 18A bis 18M sind Querschnittsansichten, die einem Querschnitt entlang der Linie A1-A1' von 2 entsprechen.
  • Unter Bezug auf 18A kann ein Leuchtstapel 120L auf einem Substrat 110 gebildet werden.
  • In beispielhaften Ausführungsformen kann das Substrat 110 ein Silizium (Si)-Substrat, ein Siliziumcarbid (SiC)-Substrat, ein Saphir-Substrat, ein Galliumnitrid (GaN)-Substrat oder dergleichen umfassen. Das Substrat 110 kann eine Pixelregion PXR und eine Pad-Region PDR umfassen. In einer Draufsicht kann die Pad-Region PDR auf mindestens einer Seite der Pixelregion PXR positioniert werden, zum Beispiel auf beiden Seiten der Pixelregion PXR oder um die Pixelregion PXR herum.
  • Der Leuchtstapel 120L kann eine erste leitfähige Halbleiterschicht 122, eine aktive Schicht 124 und eine zweite leitfähige Halbleiterschicht 126 umfassen, die nacheinander auf einer Oberseite des Substrats 110 ausgebildet sind.
  • Unter Bezug auf 18B kann eine Maskenstruktur (nicht gezeigt) auf dem Leuchtstapel 120L gebildet werden und ein Abschnitt des Leuchtstapels 120L kann unter Verwendung der Maskenstruktur als eine Ätzmaske entfernt werden, wodurch eine Öffnung E gebildet werden kann. Die Öffnung E kann eine Oberseite der ersten leitfähigen Halbleiterschicht 122 freilegen. Die Öffnung E muss nicht auf der Pad-Region PDR des Substrats 110 gebildet werden.
  • Danach kann eine Maskenstruktur (nicht gezeigt) gebildet werden und ein Abschnitt des Leuchtstapels 120L kann unter Verwendung der Maskenstruktur als eine Ätzmaske entfernt werden und somit kann eine Vorrichtungsisolationsregion IA gebildet werden. In diesem Fall können mehrere Leuchtstrukturen 120 gebildet und durch die Vorrichtungsisolationsregion IA voneinander getrennt werden.
  • In beispielhaften Ausführungsformen kann ein Prozess zum Bilden der Vorrichtungsisolationsregion IA mittels einer Klinge durchgeführt werden, ohne darauf beschränkt zu sein. Wie in 18B gezeigt, kann eine Querschnittsform jeder der mehreren Leuchtstrukturen 120, die durch den Prozess des Bildens der Vorrichtungsisolationsregion IA erhalten werden, eine Trapezform sein, deren obere Breite geringer ist als ihre untere Breite. Das erfinderische Konzept ist jedoch nicht darauf beschränkt. Ein Abschnitt des Substrats 110 kann während des Prozesses des Bildens der Vorrichtungsisolationsregion IA entfernt werden und somit kann eine Aussparungsregion RS in dem Substrat 110 gebildet werden.
  • Unter Bezug auf 18C kann eine isolierende Auskleidung 132 so gebildet werden, dass sie die mehreren Leuchtstrukturen 120 konform bedeckt. Danach kann ein Abschnitt der isolierenden Auskleidung 132 entfernt werden, um eine Oberseite der zweiten leitfähigen Halbleiterschicht 126 freizulegen, und ein zweiter Kontakt 134B kann auf der freigelegten Oberseite der zweiten leitfähigen Halbleiterschicht 126 gebildet werden. Der zweite Kontakt 134B kann aus Ag, Al, Ni, Cr, Au, Pt, Pd, Sn, W, Rh, Ir, Ru, Mg, Zn, Ti, Cu oder einer beliebigen Kombination davon gebildet werden. In einigen Ausführungsformen kann des Weiteren, bevor der zweite Kontakt 134B gebildet wird, eine ohmsche Metallschicht, die ein leitfähiges ohmsches Material umfasst, auf der Oberseite der zweiten leitfähigen Halbleiterschicht 126 gebildet werden.
  • Anschließend kann ein Abschnitt der isolierenden Auskleidung 132 innerhalb der Öffnung E entfernt werden, um eine Oberseite der ersten leitfähigen Halbleiterschicht 122 freizulegen, und ein erster Kontakt 134A kann auf der freigelegten Oberseite der ersten leitfähigen Halbleiterschicht 122 gebildet werden. Der erste Kontakt 134A kann unter Verwendung von Ag, Al, Ni, Cr, Au, Pt, Pd, Sn, W, Rh, Ir, Ru, Mg, Zn, Ti, Cu oder einer beliebigen Kombination davon gebildet werden. In einigen Ausführungsformen kann des Weiteren, bevor der erste Kontakt 134A gebildet wird, eine ohmsche Metallschicht, die ein leitfähiges ohmsches Material umfasst, auf der Oberseite der ersten leitfähigen Halbleiterschicht 122 gebildet werden.
  • Danach kann eine untere reflektierende Schicht 136 auf der isolierenden Auskleidung 132 entlang einer Innenwand der Vorrichtungsisolationsregion IA gebildet werden. In anderen Ausführungsformen kann die untere reflektierende Schicht 136 während des Bildens des ersten Kontakts 134A gebildet werden oder kann während des Bildens des zweiten Kontakts 134B gebildet werden.
  • Unter Bezug auf 18D kann eine Verdrahtungsstruktur 140 auf der isolierenden Auskleidung 132, dem ersten Kontakt 134A, dem zweiten Kontakt 134B und der unteren reflektierenden Schicht 136 gebildet werden. Zum Beispiel kann eine leitfähige Schicht (nicht gezeigt) auf der isolierenden Auskleidung 132, dem ersten Kontakt 134A, dem zweiten Kontakt 134B und der unteren reflektierenden Schicht 136 gebildet werden. Die leitfähige Schicht kann strukturiert werden, um eine Verdrahtungsschicht 144 zu bilden, und eine isolierende Schicht 142 kann gebildet werden, welche die Verdrahtungsschicht 144 bedeckt. Durch Wiederholen der Prozesse zum Bilden der Verdrahtungsschicht 144 und der isolierenden Schicht 142 kann die Verdrahtungsstruktur 140, die mehrere Verdrahtungsschichten 144 und mehrere isolierende Schichten 142 umfasst, gebildet werden. In beispielhaften Ausführungsformen können mindestens einige der mehreren Verdrahtungsschichten 144 durch einen Plattierungsprozess gebildet werden.
  • Unter Bezug auf 18E kann eine Klebeschicht 172 auf der Verdrahtungsstruktur 140 gebildet werden und ein Stützsubstrat 170 kann auf der Klebeschicht 172 angebracht werden. Danach können die an dem Stützsubstrat 170 angebrachten Leuchtstrukturen 120 so umgedreht werden, dass eine Fläche gegenüber einer Fläche des Substrats 110, die in Kontakt mit den Leuchtstrukturen 120 steht, nach oben zeigt. Dann kann die Oberseite des Substrats 110 durch einen Schleifprozess teilweise entfernt werden.
  • Unter Bezug auf 18F kann eine Maskenstruktur (nicht gezeigt) auf dem Substrat 110 gebildet werden und Abschnitte des Substrats 110 können unter Verwendung der Maskenstruktur als eine Ätzmaske entfernt werden, wodurch mehrere Pixelräume PXS auf der Pixelregion PXR des Substrats 110 gebildet werden können. Abschnitte des Substrats 110, die zwischen den mehreren Pixelräumen PXS in der Pixelregion PXR positioniert sind, können als mehrere Trennwände WSI bezeichnet werden.
  • Die mehreren Trennwände WSI können so positioniert werden, dass sie die Vorrichtungsisolationsregion IA vertikal überlappen, und die mehreren Leuchtstrukturen 120 können jeweils in den mehreren Pixelräumen PXS angeordnet werden. Die Oberseite der ersten leitfähigen Halbleiterschicht 122 (das heißt die Oberseiten der mehreren Leuchtstrukturen 120) kann an den Böden der mehreren Pixelräume PXS frei liegen.
  • Danach kann ein Ätzprozess auf der ersten leitfähigen Halbleiterschicht 122 durchgeführt werden, die an den Böden der mehreren Pixelräume PXS freiliegt, wodurch konkave/konvexe Abschnitte 120P gebildet werden können. In anderen Ausführungsformen kann jedoch der Ätzprozess zum Bilden der konkaven/konvexen Abschnitte 120P weggelassen werden.
  • In anderen Ausführungsformen kann des Weiteren ein oberer Abschnitt jeder der mehreren Trennwände WSI entfernt werden, um einen Graben (siehe WSH in 12) zu bilden, der sich in einer vertikalen Richtung von einer Oberseite WST jeder der mehreren Trennwände WSI erstreckt. In diesem Fall kann die oben anhand 12 und 13 beschriebene Halbleiter-Leuchtvorrichtung 200 gebildet werden.
  • Unter Bezug auf 18G kann eine erste Passivierungsschicht 152 an den mehreren Trennwänden WSI und auf dem Substrat 110 gebildet werden. Die erste Passivierungsschicht 152 kann auf Oberseiten WST und an Seitenwänden WSS der mehreren Trennwände WSI und den Oberseiten der mehreren Leuchtstrukturen 120 gebildet werden.
  • In beispielhaften Ausführungsformen kann die erste Passivierungsschicht 152 unter Verwendung eines ersten isolierenden Materials gebildet werden, das mindestens eines von Siliziumoxid, Siliziumnitrid, Siliziumoxynitrid, Aluminiumoxid und Aluminiumnitrid ist. Die erste Passivierungsschicht 152 kann unter Verwendung eines ALD-Prozesses oder eines chemischen Gasphasenabscheidungs-Prozesses (Chemical Vapor Deposition, CVD-Prozesses) gebildet werden.
  • Unter Bezug auf 18H kann ein anisotroper Ätzprozess oder ein Trimmprozess auf der ersten Passivierungsschicht 152 durchgeführt werden, wodurch eine Dicke der ersten Passivierungsschicht 152, die auf den Oberseiten WST der mehreren Trennwände WSI und den Oberseiten der mehreren Leuchtstrukturen 120 positioniert ist, reduziert werden kann.
  • In einigen Ausführungsformen können Abschnitte der ersten Passivierungsschicht 152, die auf den Oberseiten WST der mehreren Trennwände WSI und den Oberseiten der mehreren Leuchtstrukturen 120 positioniert sind, vollständig entfernt werden, während die erste Passivierungsschicht 152 an den Seitenwänden WSS der mehreren Trennwände WSI verbleiben kann. In diesem Fall kann die oben anhand von 6 beschriebene Halbleiter-Leuchtvorrichtung 100B gebildet werden.
  • Unter Bezug auf 18I kann eine zweite Passivierungsschicht 154 auf der ersten Passivierungsschicht 152 gebildet werden. Die zweite Passivierungsschicht 154 kann auf den Oberseiten WST und an den Seitenwänden WSS der mehreren Trennwände WSI und auf den Oberseiten der mehreren Leuchtstrukturen 120 gebildet werden.
  • In beispielhaften Ausführungsformen kann die zweite Passivierungsschicht 154 unter Verwendung eines zweiten isolierenden Materials gebildet werden, das mindestens eines von Siliziumoxid, Siliziumnitrid, Siliziumoxynitrid, Aluminiumoxid und Aluminiumnitrid umfasst. Das zweite isolierende Material kann sich von dem ersten isolierenden Material unterscheiden, das in der ersten Passivierungsschicht 152 enthalten ist. Die zweite Passivierungsschicht 154 kann unter Verwendung eines ALD-Prozesses oder eines CVD-Prozesses gebildet werden.
  • Unter Bezug auf 18J kann ein anisotroper Ätzprozess oder ein Trimmprozess auf der zweiten Passivierungsschicht 154 durchgeführt werden, wodurch eine Dicke der zweiten Passivierungsschicht 154, die auf den Oberseiten WST der mehrere Trennwände WSI und den Oberseiten der mehrere Leuchtstrukturen 120 positioniert ist, reduziert werden kann.
  • Obgleich nicht gezeigt, kann eine Metallschicht (nicht gezeigt) auf der Oberseite des Substrats 110 und an Innenwänden der mehreren Pixelräume PXS gebildet werden und ein anisotroper Ätzprozess kann auf der Metallschicht durchgeführt werden, um dadurch eine Seitenwand-Reflexionsschicht (siehe 164 in 8) an den Seitenwänden der mehreren Pixelräume PXS (oder der Seitenwand der zweiten Passivierungsschicht 154) zu bilden. Zum Beispiel kann die Seitenwand-Reflexionsschicht 164 aus Ag, Al, Ni, Cr, Au, Pt, Pd, Sn, W, Rh, Ir, Ru, Mg, Zn oder einer beliebigen Kombination davon gebildet werden. Danach kann eine Schutzschicht (siehe 166 in 8) auf der reflektierenden Seitenwandschicht 164 und an den Innenwänden der mehreren Pixelräume PXS gebildet werden.
  • In einigen anderen Ausführungsformen können Abschnitte der zweiten Passivierungsschicht 154, die auf den Oberseiten WST der mehreren Trennwände WSI und den Oberseiten der mehreren Leuchtstrukturen 120 positioniert sind, vollständig entfernt werden, während die zweite Passivierungsschicht 154 an den Seitenwänden WSS der mehreren Trennwände WSI verbleiben kann. In diesem Fall kann die oben anhand von 5 beschriebene Halbleiter-Leuchtvorrichtung 100A gebildet werden.
  • In einigen anderen Ausführungsformen kann des Weiteren eine dritte Passivierungsschicht 156c auf der zweiten Passivierungsschicht 154 gebildet werden. In diesem Fall kann die oben anhand von 7 beschriebene Halbleiter-Leuchtvorrichtung 100C gebildet werden.
  • Unter Bezug auf 18K kann eine fluoreszierende Schicht 160 gebildet werden, um die mehreren Pixelräume PXS zu füllen.
  • In beispielhaften Ausführungsformen kann die fluoreszierende Schicht 160 durch Auftragen oder Abgeben eines Harzes, in dem Partikel aus fluoreszierendem Material dispergiert sind, in die mehreren Pixelräume PXS gebildet werden.
  • Unter Bezug auf 18L kann eine Maskenstruktur M1 gebildet werden, um die fluoreszierende Schicht 160 und die mehreren Trennwände WSI in der Pixelregion PXR zu bedecken. Ein Abschnitt des Substrats 110 kann unter Verwendung der Maskenstruktur M1 als eine Ätzmaske entfernt werden, wodurch eine äußere Trennwand WSO gebildet werden kann.
  • Danach kann der außerhalb der äußeren Trennwand WSO freiliegende Leuchtstapel 120L entfernt werden, um die Verdrahtungsstruktur 140 freizulegen. Anschließend kann eine Öffnung in der Verdrahtungsstruktur 140 gebildet und mit einem leitfähigen Material gefüllt werden, um eine Pad-Einheit PAD zu bilden.
  • Unter Bezug auf 18M kann die Maskenstruktur M1 entfernt werden. Anschließend kann eine Randschutzschicht 162 unter Verwendung eines isolierenden Materials an einer äußeren Seitenwand der äußeren Trennwand WSO gebildet werden. Die Randschutzschicht 162 kann eine Oberseite der Pad-Einheit PAD ganz oder teilweise bedecken.
  • Die Herstellung der Halbleiter-Leuchtvorrichtung 100 kann unter Verwendung der oben beschriebenen Prozesse vollendet werden.
  • Im Allgemeinen kann während eines Prozesses des Bildens einer Passivierungsschicht, welche die Trennwandstruktur WS bedeckt, eine Dicke eines Abschnitts der Passivierungsschicht, die auf einer Oberseite der Trennwandstruktur WS gebildet wird, größer sein als eine Dicke eines Abschnitts der Passivierungsschicht, die an einer Seitenwand der Trennwandstruktur WS gebildet wird. In diesem Fall kann der Abschnitt der Passivierungsschicht, der auf der Oberseite der Trennwandstruktur WS gebildet wird, als ein Lichtleiter wirken, und somit kann Licht, das von einem Pixel PX ausgesendet wird, in einem benachbarten Pixel PX absorbiert werden oder in dieses eindringen.
  • Gemäß beispielhaften Ausführungsformen kann jedoch ein anisotroper Ätzprozess oder ein Beschneidungsprozess auf der ersten Passivierungsschicht 152 durchgeführt werden, um eine Dicke der ersten Passivierungsschicht 152 auf den Oberseiten WST der mehreren Trennwände WSI zu reduzieren. Ebenso kann ein anisotroper Ätzprozess oder ein Trimmprozess auf der zweiten Passivierungsschicht 154 durchgeführt werden, um eine Dicke der zweiten Passivierungsschicht 154 auf den Oberseiten WST der mehreren Trennwände WSI zu reduzieren. Somit kann die Passivierungsstruktur 150, die auf den Oberseiten WST der mehrere Trennwände WSI positioniert ist (das heißt der erste Abschnitt 150P1 der Passivierungsstruktur 150), eine relativ reduzierte Dicke aufweisen. Dementsprechend kann das Absorbieren oder das Eindringen von Licht, das von einem Pixel PX ausgesendet wird, in ein benachbartes Pixel PX durch den ersten Abschnitt 150P1 der Passivierungsstruktur 150 hindurch reduziert oder verhindert werden und die Kontrasteigenschaften der Halbleiter-Leuchtvorrichtung 100 können hervorragend sein.
  • 19 ist eine Querschnittsansicht eines Lichtquellenmoduls 1000, das eine Halbleiter-Leuchtvorrichtung umfasst, gemäß beispielhaften Ausführungsformen. In 19 werden die gleichen Bezugszeichen verwendet, um die gleichen Elemente wie in 1 bis 18 zu bezeichnen.
  • Unter Bezug auf 19 kann das Lichtquellenmodul 1000 eine Halbleiter-Leuchtvorrichtung 100 und einen Treiber-Halbleiterchip 1200 umfassen, die auf einer PCB 1100 montiert sind.
  • Die PCB 1100 kann eine interne leitfähige Strukturschicht (nicht gezeigt) umfassen und kann ein Pad 1110 umfassen, das elektrisch mit der internen leitfähigen Strukturschicht verbunden ist. Die Halbleiter-Leuchtvorrichtung 100 kann auf der PCB 1100 montiert sein und eine Pad-Einheit PAD der Halbleiter-Leuchtvorrichtung 100 kann über einen Bonddraht 1120 mit dem Pad 1110 der PCB 1100 verbunden sein. Mindestens ein Treiber-Halbleiterchip 1200 kann so eingerichtet sein, dass er mehrere Leuchtvorrichtungsstrukturen 120 der Halbleiter-Leuchtvorrichtung 100 einzeln oder zusammen ansteuert.
  • Eine Vergussmasse 1130 kann des Weiteren so auf der PCB 1100 positioniert werden, dass sie eine Randregion der Halbleiter-Leuchtvorrichtung 100 umgibt. Die Vergussmasse 1130 kann so positioniert werden, dass sie einen äußersten Abschnitt einer Trennwandstruktur WS der Halbleiter-Leuchtvorrichtung 100 umgibt und die Pad-Einheit PAD und den Bonddraht 1120 bedeckt.
  • Ein Wärmesenke 1150 kann an einer Unterseite der PCB 1100 angebracht werden. Optional kann des Weiteren zwischen der Wärmesenke 1150 und der PCB 1100 eine Schicht aus thermischem Grenzflächenmaterial (Thermal Interface Material, TIM) 1160 eingefügt werden.
  • Die anhand 5 bis 17 beschriebenen Halbleiter-Leuchtvorrichtungen 100A, 100B, 100C, 100D, 100E, 100F, 100G, 200, 200A, 300 und 400 können zusätzlich zu der anhand 1 bis 4 beschriebenen Halbleiter-Leuchtvorrichtung 100 allein oder in Kombination auf dem Lichtquellenmodul 1000 montiert werden.
  • 20 ist eine schematische perspektivische Ansicht einer Beleuchtungsvorrichtung, die eine Halbleiter-Leuchtvorrichtung umfasst, gemäß beispielhaften Ausführungsformen.
  • Unter Bezug auf 20 kann ein Scheinwerfermodul 2020 in einer Scheinwerfereinheit 2010 für ein Fahrzeug installiert werden, ein Seitenspiegellampenmodul 2040 kann in einer Außen-Seitenspiegeleinheit 2030 installiert werden und ein Rücklichtmodul 2060 kann in einer Rücklichteinheit 2050 installiert werden. Mindestens eines von dem Scheinwerfermodul 2020, dem Seitenspiegellampenmodul 2040 und dem Rücklichtmodul 2060 kann ein Lichtquellenmodul sein, das mindestens eine der Halbleiter-Leuchtvorrichtungen 100, 100A, 100B, 100C, 100D, 100E, 100F, 100G, 200, 200A, 300 und 400 umfasst.
  • 21 ist eine schematische perspektivische Ansicht einer Flachpanel-Beleuchtungsvorrichtung 2100, die eine Halbleiter-Leuchtvorrichtung umfasst, gemäß beispielhaften Ausführungsformen.
  • Unter Bezug auf 21 kann die Flachpanel-Beleuchtungsvorrichtung 2100 ein Lichtquellenmodul 2110, eine Stromversorgung 2120 und ein Gehäuse 2130 umfassen.
  • Das Lichtquellenmodul 2110 kann ein Leuchtvorrichtungsarray als eine Lichtquelle umfassen und kann als eine Lichtquelle mindestens eine der oben beschriebenen Halbleiter-Leuchtvorrichtungen 100, 100A, 100B, 100C, 100D, 100E, 100F, 100G, 200, 200A, 300 und 400 umfassen. Das Lichtquellenmodul 2110 kann insgesamt eine flache Form aufweisen.
  • Die Stromversorgung 2120 kann dafür eingerichtet sein, das Lichtquellenmodul 2110 mit Strom zu versorgen. Das Gehäuse 2130 kann einen Aufnahmeraum zum Aufnehmen des Lichtquellenmoduls 2110 und der Stromversorgung 2120 bilden. Das Gehäuse 2130 kann so gebildet sein, dass es eine hexaedrische Form mit einer offenen Seite aufweist, ohne darauf beschränkt zu sein. Das Lichtquellenmodul 2110 kann so positioniert werden, dass es Licht in Richtung der geöffneten Seite des Gehäuses 2130 abstrahlt.
  • 22 ist eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht einer Beleuchtungsvorrichtung 2200, die eine Halbleiter-Leuchtvorrichtung umfasst, gemäß beispielhaften Ausführungsformen.
  • Unter Bezug auf 22 kann die Beleuchtungsvorrichtung 2200 eine Fassung 2210, eine Stromversorgung 2220, eine Wärmesenke 2230, ein Lichtquellenmodul 2240 und eine optische Einheit 2250 umfassen.
  • Die Fassung 2210 kann dafür eingerichtet sein, gegen eine existierende Beleuchtungsvorrichtung ausgetauscht werden zu können. Die Stromversorgung der Beleuchtungsvorrichtung 2200 kann über die Fassung 2210 erfolgen. Die Stromversorgung 2220 kann eine erste Stromversorgung 2221 und eine zweite Stromversorgung 2222, die miteinander verbaut werden können, umfassen. Die Wärmesenke 2230 kann eine interne Wärmesenke 2231 und eine externe Wärmesenke 2232 umfassen. Die interne Wärmesenke 2231 kann direkt mit dem Lichtquellenmodul 2240 und/oder der Stromversorgung 2220 verbunden sein und Wärme zu der externen Wärmesenke 4232 übertragen. Die optische Einheit 2250 kann eine interne optische Einheit (nicht gezeigt) und eine externe optische Einheit (nicht gezeigt) umfassen. Die optische Einheit 2250 kann dafür eingerichtet sein, das von dem Lichtquellenmodul 2240 ausgesendete Licht gleichmäßig zu streuen.
  • Das Lichtquellenmodul 2240 kann Strom von der Stromversorgung 2220 erhalten und Licht zu der optischen Einheit 2250 aussenden. Das Lichtquellenmodul 2240 kann mindestens ein Leuchtvorrichtungspaket 2241, eine Leiterplatte 2242 und einen Controller 2243 umfassen und Treiberinformationen des mindestens einen Leuchtvorrichtungspaketes 2241 speichern. Das Leuchtvorrichtungspaket 2241 kann mindestens eine der Halbleiter-Leuchtvorrichtungen 100, 100A, 100B, 100C, 100D, 100E, 100F, 100G, 200, 200A, 300 und 400 umfassen.
  • Obgleich das erfinderische Konzept speziell mit Bezug auf beispielhafte Ausführungsformen dieses Konzepts gezeigt und beschrieben wurde, versteht es sich, dass verschiedene Änderungen in Form und Detail daran vorgenommen werden können, ohne vom Wesen und Schutzumfang der folgenden Ansprüche abzuweichen.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • KR 1020200061930 [0001]

Claims (20)

  1. Halbleiter-Leuchtvorrichtung, umfassend eine Leuchtpixelregion und eine Pad-Region, wobei die Halbleiter-Leuchtvorrichtung des Weiteren umfasst: mehrere Leuchtstrukturen, die in der Leuchtpixelregion positioniert sind; eine Trennwandstruktur, die in der Leuchtpixelregion und auf einem anderen vertikalen Niveau als die mehreren Leuchtstrukturen positioniert ist, wobei die Trennwandstruktur mehrere Trennwände umfasst, die mehrere Pixelräume definieren; eine Passivierungsstruktur, die eine Oberseite und eine Seitenwand jeder der mehreren Trennwände umgibt, wobei die Passivierungsstruktur eine erste Passivierungsschicht umfasst, die ein erstes isolierendes Material umfasst, sowie eine zweite Passivierungsschicht umfasst, die ein zweites isolierende Material umfasst, wobei sich das zweite isolierende Material von dem ersten isolierenden Material unterscheidet; eine fluoreszierende Schicht, die auf der Passivierungsstruktur positioniert ist und die mehreren Pixelräume füllt; und eine Pad-Einheit, die in der Pad-Region und auf mindestens einer Seite der mehreren Leuchtstrukturen positioniert ist, wobei die Passivierungsstruktur einen ersten Abschnitt, der auf der Oberseite jeder der mehreren Trennwände positioniert ist, einen zweiten Abschnitt, der an der Seitenwand jeder der mehreren Trennwände positioniert ist, und einen dritten Abschnitt, der zwischen den mehreren Leuchtstrukturen und der fluoreszierenden Schicht positioniert ist, umfasst und eine erste Dicke des ersten Abschnitts maximal so groß ist wie eine zweite Dicke des zweiten Abschnitts.
  2. Halbleiter-Leuchtvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die erste Dicke des ersten Abschnitts der Passivierungsstruktur in einem Bereich von etwa 0,1 µm bis etwa 2 µm liegt.
  3. Halbleiter-Leuchtvorrichtung nach Anspruch 1, wobei eine dritte Dicke des dritten Abschnitts maximal so groß wie die zweite Dicke des zweiten Abschnitts ist.
  4. Halbleiter-Leuchtvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die erste Passivierungsschicht konform auf der Oberseite und an der Seitenwand jeder der mehreren Trennwände und auf den mehreren Leuchtstrukturen positioniert ist, und/oder wobei die zweite Passivierungsschicht auf der ersten Passivierungsschicht positioniert ist und die Oberseite und die Seitenwand jeder der mehreren Trennwände bedeckt.
  5. Halbleiter-Leuchtvorrichtung nach Anspruch 1, wobei eine Dicke der ersten Passivierungsschicht, die auf der Oberseite jeder der mehreren Trennwände positioniert ist, maximal so groß ist wie eine Dicke der ersten Passivierungsschicht, die an der Seitenwand jeder der mehreren Trennwände positioniert ist, und/oder wobei eine Dicke der zweiten Passivierungsschicht, die auf der Oberseite jeder der mehreren Trennwände positioniert ist, maximal so groß ist wie eine Dicke der zweiten Passivierungsschicht, die an der Seitenwand jeder der mehreren Trennwände positioniert ist.
  6. Halbleiter-Leuchtvorrichtung nach Anspruch 1, die des Weiteren umfasst: eine Seitenwand-Reflexionsschicht, die auf dem zweiten Abschnitt der Passivierungsstruktur positioniert ist; und eine untere reflektierende Schicht, die an einer Innenwand einer Vorrichtungsisolationsregion zwischen zwei benachbarten Leuchtstrukturen der mehrere Leuchtstrukturen positioniert ist, wobei die untere reflektierende Schicht die mehreren Trennwände vertikal überlappt.
  7. Halbleiter-Leuchtvorrichtung nach Anspruch 6, wobei jede der mehreren Trennwände eine Aussparungsregion umfasst, wobei die Aussparungsregion an einer Unterseite jeder der mehreren Trennwände so positioniert ist, dass sie die Vorrichtungsisolationsregion vertikal überlappt, und wobei sich ein Abschnitt der unteren reflektierenden Schicht von der Innenwand der Vorrichtungsisolationsregion in die Aussparungsregion hinein erstreckt.
  8. Halbleiter-Leuchtvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die erste Passivierungsschicht konform auf der Oberseite und an der Seitenwand jeder der mehreren Trennwände positioniert ist, und wobei die zweite Passivierungsschicht an der Seitenwand jeder der mehreren Trennwände positioniert ist und nicht auf der Oberseite jeder der mehreren Trennwände positioniert ist.
  9. Halbleiter-Leuchtvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die erste Passivierungsschicht an der Seitenwand jeder der mehreren Trennwände positioniert ist und nicht auf der Oberseite jeder der mehreren Trennwände positioniert ist, und wobei die zweite Passivierungsschicht konform an der Seitenwand und der Oberseite jeder der mehreren Trennwände positioniert ist.
  10. Halbleiter-Leuchtvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Passivierungsstruktur des Weiteren eine dritte Passivierungsschicht umfasst, die ein drittes isolierende Material umfasst, das sich von dem zweiten isolierende Material unterscheidet, wobei der erste Abschnitt der Passivierungsstruktur mindestens eine der ersten Passivierungsschicht, der zweiten Passivierungsschicht und der dritten Passivierungsschicht umfasst, und wobei der zweite Abschnitt der Passivierungsstruktur die erste Passivierungsschicht, die zweite Passivierungsschicht und die dritte Passivierungsschicht umfasst.
  11. Halbleiter-Leuchtvorrichtung nach Anspruch 10, wobei die erste Passivierungsschicht konform auf der Oberseite und an der Seitenwand jeder der mehreren Trennwände positioniert ist, wobei die zweite Passivierungsschicht an der Seitenwand jeder der mehreren Trennwände positioniert ist und nicht auf der Oberseite jeder der mehreren Trennwände positioniert ist, und wobei die dritte Passivierungsschicht konform auf der Oberseite und an der Seitenwand jeder der mehreren Trennwände positioniert ist.
  12. Halbleiter-Leuchtvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Trennwandstruktur einen Graben umfasst, der sich vertikal von einem oberen Abschnitt jeder der mehreren Trennwände erstreckt, und wobei die Passivierungsstruktur des Weiteren einen ersten vertikalen Verlängerungsabschnitt und einen zweiten vertikalen Verlängerungsabschnitt aufweist, die jeweils an beiden Seitenwänden des Grabens positioniert sind.
  13. Halbleiter-Leuchtvorrichtung nach Anspruch 12, wobei ein Spalt zwischen dem ersten vertikalen Verlängerungsabschnitt und dem zweiten vertikalen Verlängerungsabschnitt positioniert ist.
  14. Halbleiter-Leuchtvorrichtung, umfassend: ein Stützsubstrat; mehrere Leuchtstrukturen, die auf dem Stützsubstrat positioniert und durch eine Vorrichtungsisolationsregion voneinander beabstandet sind; eine Trennwandstruktur, die auf den mehreren Leuchtstrukturen positioniert ist und mehrere Trennwände umfasst, wobei die mehreren Trennwände mehrere Pixelräume definieren und die mehreren Pixelräume die mehreren Leuchtstrukturen jeweils vertikal überlappen; eine Passivierungsstruktur, die auf einer Oberseite und an einer Seitenwand jeder der mehreren Trennwände und an Böden der mehreren Pixelräume positioniert ist, wobei die Passivierungsstruktur einen ersten Abschnitt, der auf der Oberseite jeder der mehreren Trennwände positioniert ist, einen zweiten Abschnitt, der an der Seitenwand jeder der mehreren Trennwände positioniert ist, und einen dritten Abschnitt, der auf den Böden der mehreren Pixelräume positioniert ist, umfasst, wobei eine erste Dicke des ersten Abschnitts maximal so groß wie eine zweite Dicke des zweiten Abschnitts ist; eine fluoreszierende Schicht, die an Seitenwänden der Passivierungsstruktur positioniert ist und die mehreren Pixelräume füllt; eine untere reflektierende Schicht, die an einer Innenwand der Vorrichtungsisolationsregion zwischen zwei benachbarten Leuchtstrukturen der mehrere Leuchtstrukturen positioniert ist, wobei die untere reflektierende Schicht die mehreren Trennwände vertikal überlappt; und eine Pad-Einheit, die auf mindestens einer Seite der mehreren Leuchtstrukturen positioniert ist.
  15. Halbleiter-Leuchtvorrichtung nach Anspruch 14, wobei eine dritte Dicke des dritten Abschnitts maximal so groß wie die zweite Dicke des zweiten Abschnitts ist, und wobei mindestens eine der ersten Dicke des ersten Abschnitts der Passivierungsstruktur und der dritten Dicke des dritten Abschnitts der Passivierungsstruktur in einem Bereich von etwa 0,1 µm bis etwa 2 µm liegt.
  16. Halbleiter-Leuchtvorrichtung nach Anspruch 14, wobei die Passivierungsstruktur eine erste Passivierungsschicht umfasst, die ein erstes isolierendes Material umfasst, und eine zweite Passivierungsschicht umfasst, die ein zweites isolierendes Material umfasst, wobei sich das zweite isolierende Material von dem ersten isolierenden Material unterscheidet, wobei die erste Passivierungsschicht konform auf der Oberseite und an der Seitenwand jeder der mehreren Trennwände und der mehreren Leuchtstrukturen positioniert ist, und wobei die zweite Passivierungsschicht die Oberseite und die Seitenwand jeder der mehreren Trennwände auf der ersten Passivierungsschicht bedeckt.
  17. Halbleiter-Leuchtvorrichtung nach Anspruch 14, wobei die Passivierungsstruktur eine erste Passivierungsschicht umfasst, die ein erstes isolierendes Material umfasst, und eine zweite Passivierungsschicht umfasst, die ein zweites isolierendes Material umfasst, wobei sich das zweite isolierende Material von dem ersten isolierenden Material unterscheidet, wobei eine Dicke der ersten Passivierungsschicht, die auf der Oberseite jeder der mehreren Trennwände positioniert ist, maximal so groß ist wie eine Dicke der ersten Passivierungsschicht, die an der Seitenwand jeder der mehreren Trennwände positioniert ist, und wobei eine Dicke der zweiten Passivierungsschicht, die auf der Oberseite jeder der mehreren Trennwände positioniert ist, maximal so groß ist wie eine Dicke der zweiten Passivierungsschicht, die an der Seitenwand jeder der mehreren Trennwände positioniert ist.
  18. Halbleiter-Leuchtvorrichtung nach Anspruch 14, wobei die Passivierungsstruktur eine erste Passivierungsschicht, die ein erstes isolierendes Material umfasst, eine zweite Passivierungsschicht, die ein zweites isolierendes Material umfasst, und eine dritte Passivierungsschicht, die ein drittes isolierendes Material umfasst, umfasst, wobei sich das zweite isolierende Material von dem ersten isolierenden Material unterscheidet und das dritte isolierende Material sich von dem zweiten isolierenden Material unterscheidet, wobei der erste Abschnitt der Passivierungsstruktur mindestens eine von der ersten Passivierungsschicht, der zweiten Passivierungsschicht und der dritten Passivierungsschicht umfasst, wobei der zweite Abschnitt der Passivierungsstruktur die erste Passivierungsschicht, die zweite Passivierungsschicht und die dritte Passivierungsschicht umfasst, und wobei der dritte Abschnitt der Passivierungsstruktur mindestens eine von der ersten Passivierungsschicht, der zweiten Passivierungsschicht und der dritten Passivierungsschicht umfasst.
  19. Halbleiter-Leuchtvorrichtung, umfassend: ein Stützsubstrat; mehrere Leuchtstrukturen, die auf dem Stützsubstrat positioniert und durch eine Vorrichtungsisolationsregion voneinander beabstandet sind; eine Trennwandstruktur, die auf den mehreren Leuchtstrukturen positioniert ist und mehrere Trennwände umfasst, wobei die mehreren Trennwände mehrere Pixelräume definieren und die mehreren Pixelräume die mehreren Leuchtstrukturen jeweils vertikal überlappen; eine Passivierungsstruktur, die auf einer Oberseite und an einer Seitenwand jeder der mehreren Trennwände und an Böden der mehreren Pixelräume positioniert ist, wobei die Passivierungsstruktur einen ersten Abschnitt, der auf der Oberseite jeder der mehreren Trennwände positioniert ist, einen zweiten Abschnitt, der an der Seitenwand jeder der mehreren Trennwände positioniert ist, und einen dritten Abschnitt, der auf den Böden der mehreren Pixelräume positioniert ist, umfasst, wobei eine erste Dicke des ersten Abschnitts maximal so groß wie eine zweite Dicke des zweiten Abschnitts ist; eine fluoreszierende Schicht, die an Seitenwänden der Passivierungsstruktur positioniert ist und die mehreren Pixelräume füllt; eine untere reflektierende Schicht, die an einer Innenwand der Vorrichtungsisolationsregion zwischen zwei benachbarten Leuchtstrukturen der mehrere Leuchtstrukturen positioniert ist, wobei die untere reflektierende Schicht die mehreren Trennwände vertikal überlappt; und eine Pad-Einheit, die auf mindestens einer Seite der mehreren Leuchtstrukturen positioniert ist, wobei die Pad-Einheit eine Oberseite aufweist, die auf einem niedrigeren Niveau positioniert ist als eine Oberseite der Trennwandstruktur.
  20. Halbleiter-Leuchtvorrichtung nach Anspruch 19, wobei die Passivierungsstruktur eine erste Passivierungsschicht, die ein erstes isolierendes Material umfasst, eine zweite Passivierungsschicht, die ein zweites isolierendes Material umfasst, und eine dritte Passivierungsschicht, die ein drittes isolierendes Material umfasst, umfasst, wobei sich das zweite isolierende Material von dem ersten isolierenden Material unterscheidet und das dritte isolierende Material sich von dem zweiten isolierenden Material unterscheidet, wobei der erste Abschnitt der Passivierungsstruktur mindestens eine von der ersten Passivierungsschicht, der zweiten Passivierungsschicht und der dritten Passivierungsschicht umfasst, wobei der zweite Abschnitt der Passivierungsstruktur die erste Passivierungsschicht, die zweite Passivierungsschicht und die dritte Passivierungsschicht umfasst, und wobei der dritte Abschnitt der Passivierungsstruktur mindestens eine von der ersten Passivierungsschicht, der zweiten Passivierungsschicht und der dritten Passivierungsschicht umfasst.
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