DE102021131751A1 - Lichtemittierende Halbleitervorrichtung und lichtemittierendes Vorrichtungs-Package mit derselben - Google Patents

Lichtemittierende Halbleitervorrichtung und lichtemittierendes Vorrichtungs-Package mit derselben Download PDF

Info

Publication number
DE102021131751A1
DE102021131751A1 DE102021131751.7A DE102021131751A DE102021131751A1 DE 102021131751 A1 DE102021131751 A1 DE 102021131751A1 DE 102021131751 A DE102021131751 A DE 102021131751A DE 102021131751 A1 DE102021131751 A1 DE 102021131751A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
light emitting
light
emitting device
semiconductor layer
conductivity type
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE102021131751.7A
Other languages
English (en)
Inventor
Yungwoo Yoon
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Samsung Electronics Co Ltd
Original Assignee
Samsung Electronics Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Samsung Electronics Co Ltd filed Critical Samsung Electronics Co Ltd
Publication of DE102021131751A1 publication Critical patent/DE102021131751A1/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/36—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the electrodes
    • H01L33/38—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the electrodes with a particular shape
    • H01L33/382—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the electrodes with a particular shape the electrode extending partially in or entirely through the semiconductor body
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/02—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor bodies
    • H01L33/20—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor bodies with a particular shape, e.g. curved or truncated substrate
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/02—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor bodies
    • H01L33/20—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor bodies with a particular shape, e.g. curved or truncated substrate
    • H01L33/24—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor bodies with a particular shape, e.g. curved or truncated substrate of the light emitting region, e.g. non-planar junction
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/36—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the electrodes
    • H01L33/38—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the electrodes with a particular shape
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/50—Wavelength conversion elements
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/52—Encapsulations
    • H01L33/56—Materials, e.g. epoxy or silicone resin
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/58—Optical field-shaping elements
    • H01L33/60—Reflective elements
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/02—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor bodies
    • H01L33/04—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor bodies with a quantum effect structure or superlattice, e.g. tunnel junction
    • H01L33/06—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor bodies with a quantum effect structure or superlattice, e.g. tunnel junction within the light emitting region, e.g. quantum confinement structure or tunnel barrier
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/02—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor bodies
    • H01L33/20—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor bodies with a particular shape, e.g. curved or truncated substrate
    • H01L33/22—Roughened surfaces, e.g. at the interface between epitaxial layers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/02—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor bodies
    • H01L33/26—Materials of the light emitting region
    • H01L33/30—Materials of the light emitting region containing only elements of Group III and Group V of the Periodic Table
    • H01L33/32—Materials of the light emitting region containing only elements of Group III and Group V of the Periodic Table containing nitrogen
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/36—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the electrodes
    • H01L33/38—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the electrodes with a particular shape
    • H01L33/385—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the electrodes with a particular shape the electrode extending at least partially onto a side surface of the semiconductor body
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/483—Containers
    • H01L33/486—Containers adapted for surface mounting

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Led Device Packages (AREA)

Abstract

Es wird eine lichtemittierende Halbleitervorrichtung geschaffen. Die lichtemittierende Halbleitervorrichtung umfasst: eine Substratstruktur (110); eine lichtemittierende Struktur (120) umfassend eine Halbleiterschicht (122) eines ersten Leitfähigkeitstyps, eine aktive Schicht (124) und eine Halbleiterschicht (126) eines zweiten Leitfähigkeitstyps, die aufeinanderfolgend auf der Substratstruktur (110) angeordnet sind, wobei ein Loch (TH) durch die Halbleiterschicht (122) des ersten Leitfähigkeitstyps und die aktive Schicht (124) hindurchtritt, um die Halbleiterschicht (126) des zweiten Leitfähigkeitstyps freizulegen, und unebene Abschnitte (P) auf einer Fläche der Halbleiterschicht (126) des zweiten Leitfähigkeitstyps ausgebildet sind; eine Dammstruktur (130), die benachbart zu einem Abschnitt der lichtemittierenden Struktur (120) auf der Substratstruktur (110) ausgebildet ist; eine erste Elektrode (140), die zwischen der Substratstruktur (110) und der lichtemittierenden Struktur (120) ausgebildet ist, und die mit der Halbleiterschicht (122) des ersten Leitfähigkeitstyps verbunden ist; und eine zweite Elektrode (150), die in dem Loch (TH) zwischen der Substratstruktur (110) und der lichtemittierenden Struktur (120) ausgebildet ist, und die mit der Halbleiterschicht (126) des zweiten Leitfähigkeitstyps verbunden ist. Die Halbleiterschicht (122) des ersten Leitfähigkeitstyps erstreckt sich durch die lichtemittierende Struktur (120) und die Dammstruktur (130).

Description

  • HINTERGRUND
  • Die vorliegende Offenbarung betrifft eine lichtemittierende Halbleitervorrichtung und ein lichtemittierendes Vorrichtungs-Package mit derselben.
  • Eine lichtemittierende Halbleitervorrichtung, wie beispielsweise eine lichtemittierende Halbleiterdiode (LED), hat Vorteile wie beispielsweise eine lange Lebensdauer, einen niedrigen Leistungsverbrauch, schnelle Reaktionszeiten und Umweltfreundlichkeit. Insbesondere da eine solche lichtemittierende Halbleitervorrichtung einen ausgezeichneten Lichtstrom hat, richtet sich das Augenmerk auf sie als Hauptlichtquelle von verschiedenen Produkten, wie beispielsweise elektrischen/elektronischen Vorrichtungen und Leuchtvorrichtungen.
  • KURZFASSUNG
  • Beispielhafte Ausführungsformen schaffen eine lichtemittierende Halbleitervorrichtung mit verbesserter Lichtextraktionseffizienz und ein lichtemittierendes Vorrichtungs-Package, das die lichtemittierende Halbleitervorrichtung umfasst.
  • Gemäß einem Aspekt einer beispielhaften Ausführungsform umfasst eine lichtemittierende Halbleitervorrichtung: eine Substratstruktur; eine lichtemittierende Struktur umfassend eine Halbleiterschicht eines ersten Leitfähigkeitstyps, eine aktive Schicht und eine Halbleiterschicht eines zweiten Leitfähigkeitstyps, die aufeinanderfolgend auf der Substratstruktur ausgebildet sind, wobei ein Loch durch die Halbleiterschicht des ersten Leitfähigkeitstyps und die aktive Schicht hindurchtritt, um die Halbleiterschicht des zweiten Leitfähigkeitstyps freizulegen, und unebene Abschnitte auf einer Fläche der Halbleiterschicht des zweiten Leitfähigkeitstyps ausgebildet sind; eine Dammstruktur, die benachbart zu einem Abschnitt der lichtemittierenden Struktur auf der Substratstruktur ausgebildet ist; eine erste Elektrode, die zwischen der Substratstruktur und der lichtemittierenden Struktur ausgebildet ist, und die mit der Halbleiterschicht des ersten Leitfähigkeitstyps verbunden ist; und eine zweite Elektrode, die in dem Loch zwischen der Substratstruktur und der lichtemittierenden Struktur ausgebildet ist, und die mit der Halbleiterschicht des zweiten Leitfähigkeitstyps verbunden ist. Die Halbleiterschicht des ersten Leitfähigkeitstyps erstreckt sich durch die lichtemittierende Struktur und die Dammstruktur.
  • Gemäß einem Aspekt einer beispielhaften Ausführungsform umfasst ein lichtemittierendes Vorrichtungs-Package: ein Package-Substrat; eine lichtemittierende Halbleitervorrichtung, die auf dem Package-Substrat ausgebildet ist; einen Wellenlängen-Umwandlungsabschnitt, der auf der lichtemittierenden Halbleitervorrichtung ausgebildet ist; und einen reflektierenden Harzabschnitt, der auf dem Package-Substrat ausgebildet ist, benachbart zu der lichtemittierenden Halbleitervorrichtung und dem Wellenlängen-Umwandlungsabschnitt. Die lichtemittierende Halbleitervorrichtung umfasst: eine Substratstruktur; eine lichtemittierende Struktur umfassend eine Halbleiterschicht eines ersten Leitfähigkeitstyps, eine aktive Schicht und eine Halbleiterschicht eines zweiten Leitfähigkeitstyps, die aufeinanderfolgend auf der Substratstruktur ausgebildet sind, wobei ein Loch durch die Halbleiterschicht des ersten Leitfähigkeitstyps und die aktive Schicht hindurchtritt, um die Halbleiterschicht des zweiten Leitfähigkeitstyps freizulegen, und unebene Abschnitte auf einer Fläche der Halbleiterschicht des zweiten Leitfähigkeitstyps ausgebildet sind; eine Dammstruktur, die benachbart zu einem Abschnitt der lichtemittierenden Struktur auf der Substratstruktur ausgebildet ist; eine erste Elektrode, die zwischen der Substratstruktur und der lichtemittierenden Struktur ausgebildet ist, und die mit der Halbleiterschicht des ersten Leitfähigkeitstyps verbunden ist; und eine zweite Elektrode, die in dem Loch zwischen der Substratstruktur und der lichtemittierenden Struktur ausgebildet ist, und die mit der Halbleiterschicht des zweiten Leitfähigkeitstyps verbunden ist. Eine externe Seitenfläche der Dammstruktur ist mit dem reflektierenden Harzabschnitt in Kontakt.
  • Gemäß einem Aspekt einer beispielhaften Ausführungsform umfasst ein lichtemittierendes Vorrichtungs-Package: ein Package-Substrat; eine lichtemittierende Halbleitervorrichtung, die auf dem Package-Substrat ausgebildet ist; einen Wellenlängen-Umwandlungsabschnitt, der auf der lichtemittierenden Halbleitervorrichtung ausgebildet ist; und einen reflektierenden Harzabschnitt, der auf dem Package-Substrat ausgebildet ist, benachbart zu der lichtemittierenden Halbleitervorrichtung und dem Wellenlängen-Umwandlungsabschnitt. Die lichtemittierende Halbleitervorrichtung umfasst: eine lichtemittierende Struktur umfassend eine Halbleiterschicht eines ersten Leitfähigkeitstyps, eine Halbleiterschicht eines zweiten Leitfähigkeitstyps und eine aktive Schicht, die zwischen der Halbleiterschicht des ersten Leitfähigkeitstyps und der Halbleiterschicht des zweiten Leitfähigkeitstyps ausgebildet ist; eine Dammstruktur, die benachbart zu einem Abschnitt der lichtemittierenden Struktur ausgebildet ist; eine erste Elektrode, die mit der Halbleiterschicht des ersten Leitfähigkeitstyps verbunden ist; und eine zweite Elektrode, die mit der Halbleiterschicht des zweiten Leitfähigkeitstyps verbunden ist. Die Dammstruktur ist zwischen der lichtemittierenden Struktur und dem reflektierenden Harzabschnitt ausgebildet.
  • Figurenliste
  • Die vorstehenden und andere Aspekte, Merkmale und Vorteile werden aus der folgenden Beschreibung, in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen, deutlicher ersichtlich sein. Es zeigen:
    • 1A und 1B jeweils eine Draufsicht und eine Querschnittsansicht einer lichtemittierenden Halbleitervorrichtung gemäß beispielhaften Ausführungsformen;
    • 2A und 2B jeweils eine Draufsicht und eine Querschnittsansicht einer lichtemittierenden Halbleitervorrichtung gemäß beispielhaften Ausführungsformen;
    • 3A und 3B teilweise vergrößerte Ansichten bestimmter Abschnitte einer lichtemittierenden Halbleitervorrichtung gemäß beispielhaften Ausführungsformen;
    • 4 eine Querschnittsansicht eines lichtemittierenden Vorrichtungs-Packages gemäß beispielhaften Ausführungsformen;
    • 5 eine Querschnittsansicht eines lichtemittierenden Vorrichtungs-Packages gemäß beispielhaften Ausführungsformen;
    • 6 eine Querschnittsansicht eines lichtemittierenden Vorrichtungs-Packages gemäß beispielhaften Ausführungsformen;
    • 7 eine Querschnittsansicht eines lichtemittierenden Vorrichtungs-Packages gemäß beispielhaften Ausführungsformen;
    • 8A, 8B, 8C, 8D, 8E und 8F Querschnittsansichten, die ein Herstellungsverfahren eines lichtemittierenden Vorrichtungs-Packages gemäß beispielhaften Ausführungsformen darstellen;
    • 9A, 9B und 9C Querschnittsansichten, die ein Herstellungsverfahren eines lichtemittierenden Vorrichtungs-Packages gemäß beispielhaften Ausführungsformen darstellen;
    • 10 eine schematische perspektivische Ansicht einer planaren Leuchtvorrichtung gemäß beispielhaften Ausführungsformen;
    • 11 eine perspektivische Explosionsansicht einer Leuchtvorrichtung mit Glühlampe gemäß beispielhaften Ausführungsformen; und
    • 12 eine schematische Ansicht einer Leuchtvorrichtung gemäß beispielhaften Ausführungsformen.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
  • Nachstehend werden beispielhafte Ausführungsformen wie folgt mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
  • Außer anderweitig angegeben, werden die Begriffe zu räumlichen Beziehungen wie „obere“ „obere Fläche“, „untere“, „untere Fläche“, „Seitenfläche“ und dergleichen im Vorliegenden basierend auf den Zeichnungen verwendet. Es versteht sich, dass die Begriffe zu räumlichen Beziehungen auch andere Ausrichtungen der Vorrichtung im Gebrauch oder Betrieb neben der in den Figuren gezeigten Ausrichtung umfassen sollen.
  • 1A und 1B sind jeweils eine Draufsicht und eine Querschnittsansicht einer lichtemittierenden Halbleitervorrichtung gemäß beispielhaften Ausführungsformen. 1B ist eine Querschnittsansicht, die entlang Linie I-I' in 1A vorgenommen wurde.
  • Bezug nehmend auf 1A und 1B kann eine lichtemittierende Halbleitervorrichtung 100 eine Substratstruktur 110, eine lichtemittierende Struktur 120, die auf der Substratstruktur 110 ausgebildet ist, eine Dammstruktur 130, welche die lichtemittierende Struktur 120 umgibt, eine erste Elektrode 140 und eine zweite Elektrode 150, die mit der lichtemittierenden Struktur 120 verbunden ist, eine Zwischenisolierschicht 160, die mit der ersten Elektrode 140 und der zweiten Elektrode 150 in Kontakt ist, und ein Elektroden-Pad 170, das mit der ersten Elektrode 140 elektrisch verbunden ist, umfassen.
  • Die Substratstruktur 110 kann eine leitfähige Struktur sein und kann ein Trägersubstrat 112 und eine Bonding-Metall-Schicht 114 umfassen, die vertikal gestapelt sind. Die Substratstruktur 110 kann mit der zweiten Elektrode 150 verbunden sein, sodass sie als Elektroden-Pad fungiert, und kann mit einer Halbleiterschicht 126 eines zweiten Leitfähigkeitstyps elektrisch verbunden sein. Das Trägersubstrat 112 kann zum Beispiel ein leitfähiges Substrat sein, das ein Silizium(Si)-Substrat umfasst, und die Bonding-Metall-Schicht 114 kann Gold (Au), Zinn (Sn), Nickel (Ni), Au-Sn, Ni -Sn oder Ni-Au-Sn umfassen.
  • Die lichtemittierende Struktur 120 kann eine Halbleiterschicht 122 eines ersten Leitfähigkeitstyps, eine aktive Schicht 124, und eine Halbleiterschicht 126 des zweiten Leitfähigkeitstyps umfassen, die aufeinanderfolgend auf der Substratstruktur 110 in einer Z-Richtung angeordnet sind. Die lichtemittierende Struktur 120 kann eine Mehrzahl von Löchern TH aufweisen, die durch die Halbleiterschicht 122 des ersten Leitfähigkeitstyps und die aktive Schicht 124 mit der Halbleiterschicht 126 des zweiten Leitfähigkeitstyps verbunden sind. Die lichtemittierende Struktur 120 kann unebene Abschnitte P haben, um eine Lichtextraktionseffizienz auf einer Fläche der Halbleiterschicht 126 des zweiten Leitfähigkeitstyps zu verbessern. Die Fläche der Halbleiterschicht 126 des zweiten Leitfähigkeitstyps, welche die unebenen Abschnitte P aufweist, kann eine obere Fläche der lichtemittierenden Struktur 120 sein. Die Größe und Form der unebenen Abschnitte P können in Bezug auf beispielhafte Ausführungsformen variieren.
  • Die Halbleiterschicht 122 des ersten Leitfähigkeitstyps, die aktive Schicht 124 und die Halbleiterschicht 126 des zweiten Leitfähigkeitstyps können aus einem Nitridhalbleiter ausgebildet sein, und die lichtemittierende Struktur 120 kann eine lichtemittierende Nitridstruktur sein. Die Halbleiterschicht des ersten und die des zweiten Leitfähigkeitstyps 122 und 126 können Nitridhalbleiterschichten mit Kompositionen von n-leitenden oder p-leitendem InxAlyGa1-x-yN (0≤x<1, 0≤y<1, 0≤x+y<1) sein. Zum Beispiel kann die Halbleiterschicht 122 des ersten Leitfähigkeitstyps eine n-leitende Galliumnitrid(n-GaN)-Schicht sein, die mit Silizium (Si) oder Kohlenstoff (C) dotiert ist, und die Halbleiterschicht 126 des zweiten Leitfähigkeitstyps kann eine p-leitende Galliumnitrid(p-GaN)-Schicht sein, die mit Magnesium (Mg) oder Zink (Zn) dotiert ist. Beispielhafte Ausführungsformen sind nicht darauf beschränkt und die Halbleiterschicht des ersten und die des zweiten Leitfähigkeitstyps 122 und 126 können aus anderen Materialien ausgebildet sein, wie beispielsweise Aluminium-Gallium-Indiumphosphid (AlInGaP) oder einer Halbleiterschicht, die auf Aluminium-Gallium-Indiumarsenid (AlInGaAs) basiert, zusätzlich zu einem Nitridhalbleiter. Die Halbleiterschicht des ersten und die des zweiten Leitfähigkeitstyps 122 und 126 können aus einer einzelnen Schicht ausgebildet sein oder können eine Mehrzahl von Schichten mit unterschiedlichen Dotierungskonzentrationen, Kompositionen oder dergleichen umfassen.
  • Die aktive Schicht 124 kann Licht, das eine vorgegebene Menge an Energie aufweist, durch eine Rekombination von Elektronen und Löchern emittieren. Die aktive Schicht 124 kann eine einfache Quantentopfstruktur (Single Quantum Well, SQW) oder eine Mehrfach-Quantentopfstruktur (Multiple Quantum Well, MQW) aufweisen, bei der eine Quantentopfschicht und eine Quantensperrschicht abwechselnd angeordnet sind. Die Quantentopfschicht und die Quantensperrschicht können zum Beispiel InxAlyGa1-x-yN-Schichten (0≤x≤1, 0≤y≤1 und 0≤x+y≤1) mit unterschiedlichen Zusammensetzungen sein. Die Quantentopfschicht kann zum Beispiel eine InxGa1-xN-Schicht (0<x≤1) sein, während die Quantensperrschicht eine GaN-Schicht oder eine AlGaN-Schicht sein kann.
  • Die Dammstruktur 130 kann zusammen mit der lichtemittierenden Struktur 120 auf der Substratstruktur 110 angeordnet sein und kann derart angeordnet sein, dass sie mindestens einen Abschnitt der lichtemittierenden Struktur 120 umgibt. Wie in 1A dargestellt, kann die Dammstruktur 130 derart angeordnet sein, dass sie die lichtemittierende Struktur 120 vollständig umgibt. Die Dammstruktur 130 kann eingerichtet sein, zu verhindern, dass eine Lichtextraktionseffizienz während eines Einhäusungsprozesses der lichtemittierende Halbleitervorrichtung 100, der später unter Bezugnahme auf 5 detaillierter beschrieben wird, verringert wird.
  • Wie in 1B dargestellt, kann die Dammstruktur 130 mit einer externen Seitenfläche der lichtemittierenden Struktur 120 in Kontakt sein und kann mit der lichtemittierenden Struktur 120 verbunden sein. Insbesondere kann die Dammstruktur 130 mindestens eine Schicht umfassen, die sich von der lichtemittierenden Struktur 120 erstreckt. Die Dammstruktur 130 kann ausgebildet werden, indem sich eine beliebige oder eine beliebige Kombination der Schichten, welche die lichtemittierende Struktur 120 bilden, erstrecken. Wie in 1B dargestellt, kann die Dammstruktur 130 eine Halbleiterschicht 122 des ersten Leitfähigkeitstyps, eine aktive Schicht 124 und eine Halbleiterschicht 126 des zweiten Leitfähigkeitstyps umfassen, die sich von der lichtemittierenden Struktur 120 erstrecken. Gemäß beispielhaften Ausführungsformen kann die Dammstruktur 130 nur die Halbleiterschicht 122 des ersten Leitfähigkeitstyps oder nur die Halbleiterschicht 122 des ersten Leitfähigkeitstyps und die aktive Schicht 124 umfassen. Wie in 1B dargestellt, kann sich die Halbleiterschicht des ersten Leitfähigkeitstyps 126 durch die lichtemittierende Struktur 120 und die Dammstruktur 130 erstrecken. Wie in 1B dargestellt, kann sich die aktive Schicht 124 und die Halbleiterschicht 126 des zweiten Leitfähigkeitstyps durch die lichtemittierende Struktur 120 und die Dammstruktur 130 erstrecken.
  • Im Gegensatz zu der lichtemittierenden Struktur 120 hat die Dammstruktur 130 möglicherweise keine unebenen Abschnitte P auf einer oberen Fläche derselben und kann eine im Wesentlichen planare obere Fläche aufweisen. Entsprechend kann eine Grenze zwischen der Dammstruktur 130 und der lichtemittierenden Struktur 120 erkannt werden und erzeugtes Licht kann hauptsächlich durch die lichtemittierende Struktur 120 extrahiert werden.
  • Die Dammstruktur 130 kann eine untere Fläche aufweisen, die zu einer unteren Fläche der lichtemittierenden Struktur 120 koplanar ist. Eine Höhe T2 der Dammstruktur 130 kann gleich einer Höhe T1 der lichtemittierenden Struktur 120 sein oder sich von ihr unterscheiden. Wie in 1B gezeigt, kann die Höhe T2 der Dammstruktur 130 im Wesentlichen die gleiche sein wie die Höhe T1 der lichtemittierenden Struktur 120. In diesem Fall kann sich die Höhe T1 der lichtemittierenden Struktur 120 auf eine Höhe beziehen, welche die unebenen Abschnitte P umfasst. In der vorliegenden Beschreibung umfasst der Ausdruck „im Wesentlichen gleich“ eine Differenz in dem Bereich, der durch eine Abweichung verursacht wird, die in einem Herstellungsprozess auftreten kann, und kann als die gleiche Bedeutung habend interpretiert werden, selbst wenn der Ausdruck „im Wesentlichen“ ausgelassen wird. Gemäß beispielhaften Ausführungsformen kann die Höhe T2 der Dammstruktur 130 innerhalb des Bereichs von, zum Beispiel, etwa 15 % bis etwa 120 % der Höhe T1 der lichtemittierenden Struktur 120 variieren. Wenn die Höhe T2 der Dammstruktur 130 niedriger oder höher ist als der obige Bereich, kann ein Effekt, eine Lichtextraktionseffizienz durch die Dammstruktur 130 zu erhöhen, unbedeutend sein. Eine Breite W der Dammstruktur 130 kann in beispielhaften Ausführungsformen variieren. Bei beispielhaften Ausführungsformen kann die externe Seitenfläche der Dammstruktur 130 vertikal sein oder die Dammstruktur 130 kann eine Seitenfläche haben, die derart geneigt ist, dass die Breite der Dammstruktur 130 in einer Richtung nach unten zunimmt.
  • Die erste Elektrode 140 und die zweite Elektrode 150 können jeweils unterhalb der lichtemittierenden Struktur 120 angeordnet sein, sodass sie mit der Halbleiterschicht 122 des ersten Leitfähigkeitstyps und der Halbleiterschicht 126 des zweiten Leitfähigkeitstyps elektrisch verbunden sind.
  • Die erste Elektrode 140 kann erste Kontaktelektroden 142 umfassen, die auf einer unteren Fläche der Halbleiterschicht 122 des ersten Leitfähigkeitstyps angeordnet sind, und eine erste Verbindungselektrode 144, die auf unteren Flächen der ersten Kontaktelektroden 142 angeordnet ist, sodass sie die ersten Kontaktelektroden 142 miteinander verbindet. Die erste Elektrode 140 kann zwischen der lichtemittierenden Struktur 120 und der zweiten Elektrode 150 angeordnet sein. Die zweite Elektrode 150 kann zweite Kontaktelektroden 152 umfassen, die mit der Halbleiterschicht 126 des zweiten Leitfähigkeitstyps durch eine Mehrzahl von Löchern TH verbunden sind, und eine zweite Verbindungselektrode 154, die auf unteren Flächen der zweiten Kontaktelektroden 152 angeordnet ist, um die zweiten Kontaktelektroden 152 miteinander zu verbinden. Die Anzahl und die Anordnungsform von Schichten, welche die erste Elektrode 140 und die zweite Elektrode 150 bilden, können in beispielhaften Ausführungsformen variieren.
  • Die erste Elektrode 140 und die zweite Elektrode 150 können unter der lichtemittierenden Struktur 120 angeordnet sein und können sich unter der Dammstruktur 130 in mindestens einer Seite der lichtemittierenden Struktur 120 erstrecken. In der ersten Elektrode 140 kann die erste Verbindungselektrode 144 eine Region umfassen, die sich von der lichtemittierenden Struktur 120 nach außen erstreckt, sodass sie eine obere Fläche freilegt. In der Region kann die erste Verbindungselektrode 144 mit dem Elektroden-Pad 170 verbunden sein. In dem Fall der zweiten Elektrode 150, kann die Substratstruktur 110 als Elektroden-Pad fungieren. Die Anzahl, Art und Form von Elektroden-Pads, die außerhalb der lichtemittierenden Struktur 120 angeordnet sind, können in beispielhaften Ausführungsformen variieren. Zum Beispiel kann zusätzlich zu dem Elektroden-Pad 170, das mit der ersten Elektrode 140 außerhalb der lichtemittierenden Struktur 120 verbunden ist, ferner ein Elektroden-Pad, das mit der zweiten Elektrode 150 verbunden ist, angeordnet sein. In diesem Fall kann die Substratstruktur 110 ferner eine Isolierschicht umfassen, um die Substratstruktur 110 von der zweiten Elektrode 150 elektrisch zu trennen.
  • Die erste und die zweiten Elektroden 140 und 150 können jeweils eine einschichtige Struktur oder eine mehrschichtige Struktur eines leitfähigen Materials aufweisen. Zum Beispiel können die erste Elektrode 140, die zweiten Elektroden 150 und das Elektroden-Pad 170 jeweils eine beliebige oder eine beliebige Kombination aus Gold (Au), Silber (Ag), Kupfer (Cu), Zink (Zn), Aluminium (Al), Indium (In), Titan (Ti), Silizium (Si), Germanium (Ge), Zinn (Sn), Magnesium (Mg), Tantal (Ta), Chrom (Cr), Wolfram (W), Ruthenium (Ru), Rhodium (Rh), Iridium (Ir), Nickel (Ni), Palladium (Pd), Platin (Pt) oder Legierungen davon umfassen. Gemäß beispielhaften Ausführungsformen können eine beliebige oder eine beliebige Kombination der ersten und zweiten Elektroden 140 oder 150 eine transparente Elektrode sein, wie beispielsweise ein transparentes, leitfähiges Oxid oder ein transparentes, leitfähiges Nitrid, oder sie kann Graphen umfassen. Die zweite Elektrode 152 kann zum Beispiel ein beliebiges Element aus oder eine Kombination aus Indiumzinnoxid (ITO), mit Zink dotiertem Indiumzinnoxid (ZITO), Zinkindiumoxid (ZIO), Galliumindiumoxid (GIO), Zinkzinnoxid (ZTO), mit Fluor dotiertes Zinnoxid (FTO), mit Aluminium dotiertes Zinkoxid (AZO), mit Gallium dotiertes Zinkoxid (GZO), In4Sn3O12 oder Zinkmagnesiumoxid (Zm1-xMgxO, 0≤x≤1) umfassen.
  • Die Zwischenisolierschicht 160 kann derart angeordnet sein, dass sie mit der ersten Elektrode 140 und/oder der zweiten Elektrode 150 in Kontakt ist. Die Zwischenisolierschicht 160 kann eine erste Zwischenisolierschicht 162 umfassen, die zwischen der ersten Elektrode 140 und der lichtemittierenden Struktur 120 angeordnet ist, und eine zweite Zwischenisolierschicht 164, die zwischen der ersten Elektrode 140 und der zweiten Elektrode 150 angeordnet ist.
  • Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform kann die Zwischenisolierschicht 160 mindestens eine Schicht umfassen, die als reflektierende Isolierschicht ausgebildet ist. Die reflektierende Isolierschicht kann zum Beispiel eine verteilte Bragg-Reflektor(DBR)-Struktur haben, bei der dielektrische Schichten mit unterschiedlichen Brechungsindexen abwechselnd gestapelt sind. Gemäß beispielhaften Ausführungsformen kann die lichtemittierende Halbleitervorrichtung 100 ferner eine reflektierende Metallschicht umfassen, die auf mindestens einer Schicht der Zwischenisolierschicht 160 angeordnet ist.
  • 2A und 2B sind jeweils eine Draufsicht und eine Querschnittsansicht einer lichtemittierenden Halbleitervorrichtung gemäß beispielhaften Ausführungsformen. 2B ist eine Querschnittsansicht, die entlang Linie I-I' in 2A vorgenommen wurde.
  • Bezug nehmend auf 2A und 2B kann in einer lichtemittierenden Halbleitervorrichtung 100a eine Dammstruktur 130a derart angeordnet sein, dass sie von einer lichtemittierenden Struktur 120 beabstandet ist. Die Dammstruktur 130a kann von der lichtemittierenden Struktur 120 beabstandet sein, sodass sie die lichtemittierende Struktur 120 umgibt. Ein Abstand D 1 zwischen der Dammstruktur 130a und der lichtemittierenden Struktur 120 kann in beispielhaften Ausführungsformen variieren, solange ein Abstand D1 ausreichend ist, um die Dammstruktur 130 von der lichtemittierenden Struktur 120 elektrisch zu trennen. Die Dammstruktur 130a kann im Wesentlichen die gleiche Höhe haben wie die lichtemittierende Struktur 120. Gemäß beispielhaften Ausführungsformen kann die Dammstruktur 130a eine geneigte Seitenfläche aufweisen.
  • Die Dammstruktur 130a kann eine Struktur aufweisen, die unabhängig von der lichtemittierenden Struktur 120 ist, und kann Materialien umfassen, die sich von der lichtemittierenden Struktur 120 unterscheiden. Die Dammstruktur 130a kann zum Beispiel aus einem stark reflektierenden Material ausgebildet sein. In diesem Fall kann eine Lichtextraktionseffizienz weiter verbessert werden. Die Dammstruktur 130a kann ein Metallmaterial umfassen, zum Beispiel Aluminium (Al), Ruthenium (Ru), Rhodium (Rh), Gold (Au), Silber (Ag), Platin (Pt), Nickel (Ni), Chrom (Cr), Titan (Ti) und Kupfer (Cu). Die Dammstruktur 130a kann von der ersten Elektrode 140 und der zweiten Elektrode 150 durch eine Zwischenisolierschicht 160 elektrisch getrennt sein.
  • Wie oben erläutert, kann die Dammstruktur 130a im Wesentlichen die gleiche Höhe aufweisen wie die lichtemittierende Struktur 120. Allerdings sind beispielhafte Ausführungsformen nicht darauf beschränkt. 3A und 3B sind teilweise vergrößerte Ansichten bestimmter Abschnitte einer lichtemittierenden Halbleitervorrichtung gemäß beispielhaften Ausführungsformen, bei denen die Dammstruktur eine Höhe aufweist, die sich von der lichtemittierenden Struktur 120 unterscheidet. 3A und 3B sind vergrößerte Ansichten einer Region, die einer Region „A“ aus 2B entspricht.
  • Bezug nehmend auf 3A kann bei einer lichtemittierende Halbleitervorrichtung 100b eine Höhe T3 einer Dammstruktur 130b niedriger sein als eine Höhe T1 einer lichtemittierenden Struktur 120. Zum Beispiel kann die Höhe T3 der Dammstruktur 130b niedriger sein als die Höhe T1 der lichtemittierenden Struktur 120, während sie etwa 15 % oder mehr der Höhe T1 der lichtemittierenden Struktur 120 beträgt.
  • Bezug nehmend auf 3B kann bei einer lichtemittierenden Halbleitervorrichtung 100c die Höhe T4 einer Dammstruktur 130c höher sein als eine Höhe T1 einer lichtemittierenden Struktur 120. Zum Beispiel kann die Höhe T4 der Dammstruktur 130c höher sein als die Höhe T1 der lichtemittierenden Struktur 120, während sie kleiner gleich etwa 120 % der Höhe T1 der lichtemittierenden Struktur 120 beträgt.
  • Wie oben beschrieben, können die Höhen der Dammstrukturen 130a, 130b und 130c in beispielhaften Ausführungsformen der lichtemittierenden Halbleitervorrichtung variieren.
  • 4 ist eine Querschnittsansicht eines lichtemittierenden Vorrichtungs-Packages gemäß beispielhaften Ausführungsformen.
  • Bezug nehmend auf 4 kann, im Gegensatz zu der beispielhaften Ausführungsform aus 1B, eine lichtemittierende Halbleitervorrichtung 100d ferner eine Wellenlängen-Umwandlungsschicht 180 umfassen. Die Wellenlängen-Umwandlungsschicht 180 kann auf einer lichtemittierenden Struktur 120 und einer Dammstruktur 130 angeordnet sein und kann eingerichtet sein, eine Wellenlänge von Licht, das aus einer aktiven Schicht 124 emittiert wird, umzuwandeln. Die Wellenlängen-Umwandlungsschicht 180 kann ein Wellenlängenumwandlungsmaterial umfassen, wie beispielsweise Leuchtstoff oder Quantenpunktmaterial, um eine Wellenlänge von Licht umzuwandeln, das aus der lichtemittierenden Struktur 120 erzeugt wird.
  • Die Wellenlängen-Umwandlungsschicht 180 kann derart angeordnet sein, dass sie mit einer oberen Fläche der Dammstruktur 130 in Kontakt ist. Gemäß beispielhaften Ausführungsformen kann die Wellenlängen-Umwandlungsschicht 180 derart angeordnet sein, dass sie mit einem oberen Ende von unebenen Abschnitten P der lichtemittierenden Struktur 120 in Kontakt ist. Gemäß beispielhaften Ausführungsformen kann die Wellenlängen-Umwandlungsschicht 180 derart angeordnet sein, dass sie nicht mit dem oberen Ende der unebenen Abschnitte P der lichtemittierenden Struktur 120 in Kontakt ist. Eine Seitenfläche der Wellenlängen-Umwandlungsschicht 180 kann im Wesentlichen koplanar zu einer externen Seitenfläche der Dammstruktur 130 sein. Eine haftvermittelnde Schicht 185 kann in einem Raum zwischen der Wellenlängen-Umwandlungsschicht 180 und der lichtemittierenden Struktur 120 ausgebildet sein und diesen ausfüllen. Die haftvermittelnde Schicht 185 kann zum Beispiel ein aushärtbares Harzmaterial sein, wie beispielsweise ein transparentes Silikon, aber beispielhafte Ausführungsformen sind nicht darauf beschränkt. Die Wellenlängen-Umwandlungsschicht 180 kann auch auf den lichtemittierenden Halbleitervorrichtungen 100a, 100b und 100c ausgebildet sein, die oben unter Bezugnahme auf 2A, 2B, 3A und 3B erläutert werden.
  • Bei der lichtemittierenden Halbleitervorrichtung 100d kann die Dammstruktur 130 verhindern, dass ein Material der haftvermittelnden Schicht 182 während eines Haftungsprozesses der Wellenlängen-Umwandlungsschicht 180 an der lichtemittierenden Struktur 120 und der Dammstruktur 130 nach außen fließt. So kann eine Einheitlichkeit einer Aufbringung der haftvermittelnden Schicht 185 verbessert werden und die unebenen Abschnitte P können davor geschützt werden, durch die Wellenlängen-Umwandlungsschicht 180 beschädigt zu werden. Entsprechend kann eine Verringerung des Lichtstroms, welche durch das Material der haftvermittelnden Schicht 185 verursacht wird, verhindert werden, und es kann verhindert werden, dass Defekte, wie beispielsweise eine Rissbildung, in der lichtemittierenden Struktur 120 auftreten. Folglich kann die Lichtextraktionseffizienz und Farbverteilung der lichtemittierenden Halbleitervorrichtung 100d weiter verbessert werden.
  • 5 ist eine Querschnittsansicht eines lichtemittierenden Vorrichtungs-Packages gemäß beispielhaften Ausführungsformen.
  • Bezug nehmend auf 5 kann ein lichtemittierendes Vorrichtungs-Package 200 ein Package-Substrat 210, eine lichtemittierende Halbleitervorrichtung 100, die auf dem Package-Substrat 210 montiert ist, ein Wellenlängen-Umwandlungsabschnitt 220, der auf der lichtemittierenden Halbleitervorrichtung 100 montiert ist, ein reflektierender Harzabschnitt 230, der derart angeordnet ist, dass er die lichtemittierende Halbleitervorrichtung 100 und den Wellenlängen-Umwandlungsabschnitt 220 umgibt, und einen Draht 240 umfassen, der die lichtemittierende Halbleitervorrichtung 100 und das Package-Substrat 210 miteinander verbindet. Die oben unter Bezugnahme auf 1A und 1B gegebenen Beschreibungen können gleichwertig bei der lichtemittierenden Halbleitervorrichtung 100 angewendet werden.
  • Das Package-Substrat 210 kann einen Körperabschnitt 212, Verdrahtungsschichten 214, die jeweils auf einer oberen und einer unteren Fläche des Körperabschnitts 212 angeordnet sind, und Durchkontaktierungen 215 umfassen, die den Körperabschnitt 212 durchdringen. Das Package-Substrat 210 kann durch Verdrahtungsschichten 214 und den Draht 240 mit der lichtemittierende Halbleitervorrichtung 100 elektrisch verbunden sein. Das Package-Substrat 210 kann ein keramisches Substrat sein, das ein Aluminiumnitrid (AIN) umfasst, aber beispielhafte Ausführungsformen sind nicht darauf beschränkt. Gemäß beispielhaften Ausführungsformen kann das Package-Substrat 210 ein Substrat sein, das einen Bleirahmen umfasst, und andere Komponenten, wie beispielsweise eine Zenerdiode, können zusätzlich auf dem Package-Substrat 210 zusätzlich zu der lichtemittierenden Halbleitervorrichtung 100 montiert sein.
  • Der Wellenlängen-Umwandlungsabschnitt 220 kann auf der lichtemittierenden Halbleitervorrichtung 100 innerhalb des reflektierenden Harzabschnitts 230 angeordnet sein. Insbesondere kann der Wellenlängen-Umwandlungsabschnitt 220 auf der lichtemittierenden Struktur 120 und der Dammstruktur 130 der lichtemittierenden Halbleitervorrichtung 100 angeordnet sein, und kann eingerichtet sein, eine Wellenlänge von Licht umzuwandeln, das von einer aktiven Schicht 124 emittiert wird. Der Wellenlängen-Umwandlungsabschnitt 220 kann ein Wellenlängenumwandlungsmaterial umfassen, wie beispielsweise einen Leuchtstoff oder ein Quantenpunktmaterial, das eingerichtet ist, eine Wellenlänge von Licht umzuwandeln, das aus der lichtemittierenden Struktur 120 erzeugt wird.
  • Der Wellenlängen-Umwandlungsabschnitt 220 kann derart angeordnet sein, dass er mit einer oberen Fläche der Dammstruktur 130 in Kontakt ist. Gemäß beispielhaften Ausführungsformen kann der Wellenlängen-Umwandlungsabschnitt 220 derart angeordnet sein, dass er mit einem oberen Ende der unebenen Abschnitte P der lichtemittierenden Struktur 120 in Kontakt ist. Gemäß beispielhaften Ausführungsformen kann der Wellenlängen-Umwandlungsabschnitt 220 derart angeordnet sein, dass er nicht mit dem oberen Ende der unebenen Abschnitte P der lichtemittierenden Struktur 120 in Kontakt ist. Eine Seitenfläche des Wellenlängen-Umwandlungsabschnitts 220 kann mit einer internen Seitenfläche des reflektierenden Harzabschnitts 230 in Kontakt sein. Die Seitenfläche des Wellenlängen-Umwandlungsabschnitts 220 kann im Wesentlichen koplanar zu einer externen Seitenfläche der Dammstruktur 130 sein. Der Wellenlängen-Umwandlungsabschnitt 220 kann derart angeordnet sein, dass er mit der lichtemittierenden Struktur 120 und der Dammstruktur 130 mit im Wesentlichen der gleichen Größe wie die lichtemittierende Struktur 120 und die Dammstruktur 130 in einer x-y-Ebene überlappt. Ein Raum zwischen dem Wellenlängen-Umwandlungsabschnitt 220 und der lichtemittierenden Struktur 120 kann eine haftvermittelnde Schicht 225 umfassen, zum Beispiel mit dieser ausgefüllt sein. Die haftvermittelnde Schicht 225 kann zum Beispiel ein harzbasiertes Material sein, wie beispielsweise ein transparentes Silikon, aber beispielhafte Ausführungsformen sind nicht darauf beschränkt.
  • Der reflektierende Harzabschnitt 230 kann derart angeordnet sein, dass er die lichtemittierende Halbleitervorrichtung 100 und den Wellenlängen-Umwandlungsabschnitt 220 umgibt. Der reflektierende Harzabschnitt 230 kann mit mindestens einem Abschnitt einer externen Seitenfläche der lichtemittierenden Halbleitervorrichtung 100 und einer Seitenfläche des Wellenlängen-Umwandlungsabschnitts 220 in Kontakt sein. Eine interne Seitenfläche des reflektierenden Harzabschnitts 230 kann mit der Seitenfläche des Wellenlängen-Umwandlungsabschnitts 220 und der externen Seitenfläche der Dammstruktur 130 in Kontakt sein. Entsprechend kann die Dammstruktur 130 der lichtemittierenden Halbleitervorrichtung 100 zwischen der lichtemittierenden Struktur 120 und dem reflektierenden Harzabschnitt 230 eingefügt sein. Der reflektierende Harzabschnitt 230 kann eine höhere Höhe haben als die Dammstruktur 130.
  • Der reflektierende Harzabschnitt 230 kann ein Harz umfassen, wie beispielsweise weißes Silikon, und kann ferner lichtreflektierende Partikel umfassen, wie beispielsweise TίO2 und Al2O3. In 5 ist der reflektierende Harzabschnitt 230 als sich zwischen dem Package-Substrat 210 und der lichtemittierenden Halbleitervorrichtung 100 erstreckend dargestellt, aber eine Form des reflektierenden Harzabschnitts 230 ist nicht darauf beschränkt. Gemäß beispielhaften Ausführungsformen können ferner eine zusätzliche haftvermittelnde Schicht oder eine zusätzliche Isolierschicht zwischen dem Package-Substrat 210 und der lichtemittierenden Halbleitervorrichtung 100 eingefügt sein.
  • Bei dem lichtemittierenden Vorrichtungs-Package 200 kann die Dammstruktur 130 verhindern, dass ein Material der haftvermittelnden Schicht 225 während eines Haftungsprozesses des Wellenlängen-Umwandlungsabschnitts 220 an der lichtemittierenden Struktur 120 und der Dammstruktur 130 nach außen fließt. So kann eine Einheitlichkeit einer Aufbringung der haftvermittelnden Schicht 225 verbessert werden und die unebenen Abschnitte P können davor geschützt werden, durch den Wellenlängen-Umwandlungsabschnitt 220 beschädigt zu werden. Entsprechend kann eine Verringerung des Lichtstroms, die durch das Material der haftvermittelnden Schicht 225 verursacht wird, verhindert werden, und es kann verhindert werden, dass Defekte, wie beispielsweise eine Rissbildung in der lichtemittierenden Struktur 120 auftreten. Folglich kann die Lichtextraktionseffizienz und Farbverteilung des lichtemittierenden Vorrichtungs-Packages 200 weiter verbessert werden.
  • 6 ist eine Querschnittsansicht eines lichtemittierenden Vorrichtungs-Packages gemäß beispielhaften Ausführungsformen.
  • Bezug nehmend auf 6 kann ein lichtemittierendes Vorrichtungs-Package 200a ein Package-Substrat 210, eine lichtemittierende Halbleitervorrichtung 100a, einen Wellenlängen-Umwandlungsabschnitt 220, einen reflektierenden Harzabschnitt 230 und einen Draht 240 umfassen. Im Gegensatz zu der beispielhaften Ausführungsform aus 5 kann das lichtemittierende Vorrichtungs-Package 200a eine lichtemittierende Halbleitervorrichtung 100a umfassen, die oben unter Bezugnahme auf 2A und 2B erläutert wurde. Die oben unter Bezugnahme auf 2A und 2B gegebenen Beschreibungen können ebenso für die lichtemittierende Halbleitervorrichtung 100a gelten.
  • Die Dammstruktur 130a kann zwischen der lichtemittierenden Struktur 120 und dem reflektierenden Harzabschnitt 230 eingefügt sein. Die Dammstruktur 130a kann derart angeordnet sein, dass sie von der lichtemittierenden Struktur 120 beabstandet ist und mit dem reflektierenden Harzabschnitt 230 in Kontakt ist.
  • In beispielhaften Ausführungsformen kann das lichtemittierende Vorrichtungs-Package lichtemittierende Halbleitervorrichtungen 100b und 100c umfassen, die oben unter Bezugnahme auf 3A und 3B, neben den beispielhaften Ausführungsformen aus 2A und 2B, erläutert wurden. Gemäß einem Simulationsergebnis für eine Struktur des lichtemittierenden Vorrichtungs-Packages stieg ein Lichtstrom in beispielhaften Ausführungsformen, welche die Dammstrukturen 130a, 130b und 130c aus 2A, 2B, 3A und 3B umfassten, im Vergleich zu einem Vergleichsbeispiel ohne Dammstruktur. Bei beispielhaften Ausführungsformen war ein Lichtstrom in dem Bereich von etwa 1,5 % bis 2 % mehr erhöht als in dem Vergleichsbeispiel. Insbesondere wenn die Dammstruktur 130a die gleiche Höhe hat wie die lichtemittierende Struktur 120, wie bei der beispielhaften Ausführungsform aus 2B, war der Lichtstrom am stärksten gestiegen auf 101,9 % von dem des Vergleichsbeispiels. In dem Fall der Dammstrukturen 130b und 130c, die oben unter Bezugnahme auf 3A und 3B erläutert wurden, wurde bestätigt, dass ein Lichtstrom auf etwa 101,6 % von dem des Vergleichsbeispiels erhöht war.
  • 7 ist eine Querschnittsansicht eines lichtemittierenden Vorrichtungs-Packages gemäß beispielhaften Ausführungsformen.
  • Bezug nehmend auf 7 kann ein lichtemittierendes Vorrichtungs-Package 200b ein Package-Substrat 210, eine lichtemittierende Halbleitervorrichtung 100e, einen Wellenlängen-Umwandlungsabschnitt 220 und einen reflektierenden Harzabschnitt 230 umfassen. Die lichtemittierende Halbleitervorrichtung 100e kann eine lichtemittierende Struktur 120, eine Dammstruktur 130, eine erste Elektrode 140b und eine zweite Elektrode 150b, die mit der lichtemittierenden Struktur 120 verbunden sind, und eine Zwischenisolierschicht 160 umfassen, die mit der ersten Elektrode 140b und der zweiten Elektrode 150b in Kontakt ist. Die erste Elektrode 140b und die zweite Elektrode 150b können auf einer unteren Fläche der lichtemittierenden Struktur 120 angeordnet sein und können mit Verdrahtungsschichten 214 des Package-Substrats 210 unterhalb der lichtemittierenden Struktur 120 verbunden sein.
  • Die erste Elektrode 140b kann erste Kontaktelektroden 142 umfassen, die auf einer unteren Fläche der Halbleiterschicht 122 eines ersten Leitfähigkeitstyps angeordnet sind, eine erste Verbindungselektrode 144, die auf unteren Flächen der ersten Kontaktelektroden 142 angeordnet sind, sodass sie die ersten Kontaktelektroden 142 miteinander verbinden, und eine erste Pad-Elektrode 146, die auf einer unteren Fläche der ersten Verbindungselektrode 144 angeordnet ist und mit Verdrahtungsschichten 214 verbunden ist.
  • Die zweite Elektrode 150b kann eine zweite Kontaktelektrode 152 umfassen, die mit der Halbleiterschicht 126 des zweiten Leitfähigkeitstyps durch eine Mehrzahl von Löchern TH verbunden ist, und eine zweite Pad-Elektrode 156, die auf einer unteren Flächen der zweiten Kontaktelektrode 152 angeordnet ist, um mit den Verdrahtungsschichten 214 verbunden zu sein. Gemäß beispielhaften Ausführungsformen kann die zweite Elektrode 150b ferner eine Verbindungselektrode zwischen der zweiten Kontaktelektrode 152 und der zweiten Pad-Elektrode 156 umfassen.
  • Die Zwischenisolierschicht 160 kann eine erste Zwischenisolierschicht 162 umfassen, die zwischen der ersten Elektrode 140b und der lichtemittierenden Struktur 120 angeordnet ist, und eine zweite Zwischenisolierschicht 146, die zwischen der ersten Elektrode 140b und der zweiten Elektrode 150b angeordnet ist.
  • Gemäß beispielhaften Ausführungsformen kann die lichtemittierende Struktur 120 eine Mehrzahl von LED-Zellen umfassen, die entlang einer Stapelrichtung getrennt sind. In diesem Fall kann jede der Mehrzahl von LED-Zellen durch die Dammstruktur 130 umgeben sein. Zudem können die erste Elektrode 140b und die zweite Elektrode 150b eine Mehrzahl von unabhängigen Elektroden umfassen, die jeweils der Mehrzahl von LED-Zellen entsprechen, um selektiv die Mehrzahl von LED-Zellen anzusteuern.
  • 8A, 8B, 8C, 8D, 8E und 8F sind Querschnittsansichten, die ein Herstellungsverfahren eines lichtemittierenden Vorrichtungs-Packages gemäß beispielhaften Ausführungsformen darstellen. In 8A, 8B, 8C, 8D, 8E und 8F wird ein Herstellungsverfahren für eine lichtemittierende Halbleitervorrichtung beschrieben, die oben unter Bezugnahme auf 1B erläutert wurde.
  • Bezug nehmend auf 8A können eine Halbleiterschicht 126 des zweiten Leitfähigkeitstyps, eine aktive Schicht 124 und eine Halbleiterschicht 122 des ersten Leitfähigkeitstyps nacheinander auf einem Wachstumssubstrat 101 ausgebildet werden, um eine Stapelstruktur auszubilden, und es können eine Mehrzahl von Löchern TH ausgebildet werden.
  • Das Wachstumssubstrat 101 kann zum Wachstum eines Nitrideinkristalls sein und kann ein beliebiges Element aus oder eine beliebige Kombination aus, zum Beispiel, Saphir, Si, SiC, MgAl2O4, MgO, LiAlO2, LiGaO2 und GaN umfassen. Das Wachstumssubstrat 101 kann eine unebene Struktur auf einer oberen Fläche desselben in einer bestimmten Region haben, zum Beispiel einer Region, in der die lichtemittierende Struktur 120 aus 1B ausgebildet werden soll. Eine solche unebene Struktur kann eine Kristallinität und eine Lichtextraktionseffizienz von Halbleiterschichten verbessern, welche die lichtemittierende Struktur 120 bilden.
  • Gemäß beispielhaften Ausführungsformen kann ferner eine Pufferschicht ausgebildet werden, bevor die Halbleiterschicht 126 des zweiten Leitfähigkeitstyps auf dem Wachstumssubstrat 101 ausgebildet wird. In diesem Fall kann die Pufferschicht Gitterfehler der zweiten Halbleiterschicht 126 des zweiten Leitfähigkeitstyps reduzieren und kann einen undotierten Nitridhalbleiter umfassen, wie beispielsweise undotiertes GaN, undotiertes AlN und undotiertes InGaN.
  • Die Stapelstruktur kann durch einen anschließenden Prozess die lichtemittierende Struktur 120 und die Dammstruktur 130 aus 1B bilden. Die Halbleiterschicht 126 des zweiten Leitfähigkeitstyps, die aktive Schicht 124 und die Halbleiterschicht 122 des ersten Leitfähigkeitstyps kann unter Verwendung eines metallorganischen chemischen Gasphasenabscheidungs(MOCVD)-Prozesses, eines Hydridgasphasenepitaxie(HVPE)-Prozesses oder eines Molekularstrahlepitaxie(MBE)-Prozesses ausgebildet werden. Die Halbleiterschicht 126 des zweiten Leitfähigkeitstyps kann eine n-leitende Nitridhalbleiterschicht sein, wie beispielsweise n-leitendes GaN, und die Halbleiterschicht 122 des ersten Leitfähigkeitstyps kann eine p-leitende Nitridhalbleiterschicht sein, wie beispielsweise p-leitendes GaN/p-leitendes AlGaN. Die aktive Schicht 124 kann eine mehrfache Quantentopfstruktur aufweisen, wie beispielsweise InGaN/GaN. Aufgrund der unebenen Struktur können unebene Abschnitte P auch auf einer unteren Fläche der Halbleiterschicht 126 des zweiten Leitfähigkeitstyps ausgebildet sein. Allerdings können gemäß beispielhaften Ausführungsformen die unebenen Abschnitte P in einem Vorgang ausgebildet werden, der später unter Bezugnahme auf 8F beschrieben wird.
  • Löcher TH können durch die Halbleiterschicht 122 des ersten Leitfähigkeitstyps, die aktive Schicht 124 und einen Abschnitt der Halbleiterschicht 126 des zweiten Leitfähigkeitstyps ausgebildet sein, um eine bestimmte Region der Halbleiterschicht 126 des zweiten Leitfähigkeitstyps freizulegen. Ein Prozess zum Ausbilden der Löcher TH kann durch einen Ätzprozess implementiert werden, bei dem bestimmte Regionen der Halbleiterschicht 122 des ersten Leitfähigkeitstyps und der aktiven Schicht 124 entfernt werden. Eine Region der Halbleiterschicht 126 des zweiten Leitfähigkeitstyps, die durch die Löcher TH freigelegt wird, kann als Region zur Ausbildung der zweiten Elektrode 150 ausgebildet werden (siehe 1B).
  • Bezug nehmend auf 8B können erste Kontaktelektroden 142 derart ausgebildet werden, dass sie mit der Halbleiterschicht 122 des ersten Leitfähigkeitstyps verbunden werden, und eine erste Zwischenisolierschicht 162 kann in den Löchern TH ausgebildet werden.
  • Die ersten Kontaktelektroden 142 können zum Beispiel ein ohmsches Kontaktmaterial umfassen. Gemäß beispielhaften Ausführungsformen können die ersten Kontaktelektroden 142 transparente Elektroden sein. Die transparenten Elektroden können zum Beispiel ITO, ZITO, ZIO, GIO, ZTO, FTO, AZO, GZO, In4Sn3O12 oder Zn1-xMgxO(0≤x≤1) umfassen.
  • Die erste Zwischenisolierschicht 162 kann in den Löchern TH abgeschieden werden und kann derart ausgebildet werden, dass sie nicht mit den ersten Kontaktelektroden 142 überlappt. Die erste Zwischenisolierschicht 162 kann zum Beispiel SiO2, SiN, SiOxNy, TiO2, Si3N4, Al2O3, TiN, AlN, ZrO2, TiAIN, TiSiN, HfO, NbO2, TaO2 oder MgF2 umfassen.
  • Bezug nehmend auf 8C kann eine erste Verbindungselektrode 144 derart ausgebildet werden, dass sie eine erste Elektrode 140 bildet, und eine zweite Zwischenisolierschicht 164 kann auf der ersten Elektrode 140 ausgebildet werden.
  • Die erste Verbindungselektrode 144 kann auf den ersten Kontaktelektroden 142 ausgebildet werden, um die ersten Kontaktelektroden 142 miteinander zu verbinden. Für die erste Verbindungselektrode 144 zum Beispiel kann das Elektrodenmaterial, das oben für die ersten Kontaktelektroden 142 beschrieben wird, verwendet werden, oder ein Metallmaterial kann als reflektierende Elektrode verwendet werden.
  • Die zweite Zwischenisolierschicht 164 kann derart ausgebildet werden, dass sie die erste Elektrode 140 bedeckt und sich in die Löcher TH hinein erstreckt. Für die zweite Zwischenisolierschicht 164 kann das oben erwähnte Isoliermaterial für die erste Zwischenisolierschicht 162 verwendet werden. Die zweite Zwischenisolierschicht 164 kann eine Isolierung zwischen der zweiten Elektrode 150, die in einem nachfolgenden Prozess ausgebildet werden soll, und der ersten Elektrode 140 sicherstellen. Entsprechend kann eine Zwischenisolierschicht 160 ausgebildet werden, welche die erste Zwischenisolierschicht 162 und die zweite Zwischenisolierschicht 164 umfasst.
  • Bezug nehmend auf 8D können zweite Kontaktelektroden 152 und eine zweite Verbindungselektrode 154 ausgebildet werden, um eine zweite Elektrode 150 zu bilden.
  • In den Löchern TH kann ein Abschnitt der Zwischenisolierschicht 160 entfernt werden um die Halbleiterschicht 126 des zweiten Leitfähigkeitstyps freizulegen.
  • Zweite Kontaktelektroden 152 können derart in den Löchern TH ausgebildet werden, dass sie mit der freigelegten Halbleiterschicht 126 des zweiten Leitfähigkeitstyps verbunden sind, und eine zweite Verbindungselektrode 154 kann derart ausgebildet werden, dass sie die zweiten Kontaktelektroden 152 miteinander verbindet.
  • Bezug nehmend auf 8E kann eine Substratstruktur 110 auf der Stapelstruktur, der ersten Elektrode 140 und der zweiten Elektrode 150 ausgebildet werden.
  • Die Substratstruktur 110 kann ausgebildet werden, indem das Trägersubstrat 112 an der zweiten Elektrode 150 unter Verwendung einer Bonding-Metall-Schicht 114 gebondet wird. Das Trägersubstrat 112 kann zum Beispiel ein leitfähiges Substrat sein, wie beispielsweise ein Silizium(Si)-Substrat, und die Bonding-Metall-Schicht 114 kann ein Bonding-Metall sein, wie beispielsweise Au, Sn, Ni, Au-Sn, Ni-Sn oder Ni-Au-Sn.
  • Bezug nehmend auf 8F kann das Wachstumssubstrat 101 von der Stapelstruktur entfernt werden und die Stapelstruktur kann geätzt werden, um eine lichtemittierende Struktur 120 und eine Dammstruktur 130 zu bilden.
  • Das Entfernen des Wachstumssubstrats 101 kann durch verschiedene Prozesse durchgeführt werden, wie beispielsweise einen Laser-Lift-off-Prozess, ein mechanisches Polieren oder einen chemisch-mechanischen Polierprozess oder einen Ätzprozess. Zum Beispiel wenn das Wachstumssubstrat 101 ein Siliziumsubstrat ist, kann das Wachstumssubstrat 101 durch einen mechanischen oder chemischen Polierprozess entfernt werden. Wenn das Wachstumssubstrat 101 ein Saphirsubstrat ist, kann das Wachstumssubstrat 101 durch einen Laser-Lift-off-Prozess entfernt werden.
  • Ein Abschnitt der Stapelstruktur kann durch einen Ätzprozess entfernt werden. Entsprechend können die lichtemittierende Struktur 120 und die Dammstruktur 130 ausgebildet werden und ein Abschnitt der ersten Elektrode 140 kann auf einer Seite der lichtemittierenden Struktur 120 nach oben freigelegt werden. Die Dammstruktur 130 kann zum Beispiel zwischen der lichtemittierenden Struktur 120 und dem nach oben freiliegenden Abschnitt der ersten Elektrode 140 ausgebildet werden. Eine obere Fläche der lichtemittierenden Struktur 120 kann eine Fläche sein, auf der das Wachstumssubstrat 101 entfernt wird, und kann eine Fläche sein, auf der die unebenen Abschnitte P ausgebildet werden. Die Dammstruktur 130 kann mit der lichtemittierenden Struktur 120 verbunden werden und kann in einer Region ausgebildet werden, in der die unebenen Abschnitte P nicht auf einer oberen Fläche derselben ausgebildet werden.
  • In dem Fall der beispielhaften Ausführungsform aus 2B kann in dem vorliegenden Vorgang ein Abschnitt der Stapelstruktur entfernt werden und die Dammstruktur 130 kann durch einen Ablagerungsprozess oder dergleichen ausgebildet werden.
  • Bezug nehmend auf 1B und 8F kann ein Elektroden-Pad 170 auf der freigelegten ersten Elektrode 140 ausgebildet werden. Entsprechend kann die lichtemittierende Halbleitervorrichtung 100 aus 1B hergestellt werden.
  • 9A, 9B und 9C sind Querschnittsansichten, die ein Herstellungsverfahren eines lichtemittierenden Vorrichtungs-Packages gemäß beispielhaften Ausführungsformen darstellen. In 9A, 9B und 9C wird ein Herstellungsverfahren des lichtemittierenden Vorrichtungs-Packages der beispielhaften Ausführungsform aus 5 als Beispiel beschrieben.
  • Bezug nehmend auf 9A kann eine lichtemittierende Halbleitervorrichtung 100 auf einem Package-Substrat 210 montiert werden.
  • Ein Bonding-Prozess kann durchgeführt werden, um Verdrahtungsschichten 214 des Package-Substrats 210 mit einer Substratstruktur 110 der lichtemittierenden Halbleitervorrichtung 100 zu verbinden. Der Bonding-Prozess kann zum Beispiel ein eutektisches Bonding verwenden. Allerdings kann gemäß beispielhaften Ausführungsformen eine zusätzliche Kugel- oder Bonding-Schicht zwischen den Verdrahtungsschichten 214 und der Substratstruktur 110 eingefügt werden. Ein Elektroden-Pad 170 und die Verdrahtungsschicht 214 können unter Verwendung eines Drahts 240 verbunden werden.
  • Bezug nehmend auf 9B kann ein reflektierender Harzabschnitt 230 derart ausgebildet werden, dass er die lichtemittierende Halbleitervorrichtung 100 umgibt.
  • Der reflektierende Harzabschnitt 230 kann derart ausgebildet werden, dass er externe Seitenflächen einer Dammstruktur 130, eine erste Elektrode 140, eine zweite Elektrode 150, eine Zwischenisolierschicht 160 und die Substratstruktur 110 der lichtemittierenden Halbleitervorrichtung 100 bedeckt. Der reflektierende Harzabschnitt 230 kann derart ausgebildet werden, dass das Elektroden-Pad 170 und der Draht 240 ummantelt werden.
  • Der reflektierende Harzabschnitt 230 kann derart gebildet werden, dass er höher ist als eine obere Fläche der Dammstruktur 130 und so kann eine Region ausgebildet werden, in der ein Wellenlängen-Umwandlungsabschnitt 220 (siehe 5) ausgebildet werden kann.
  • Bezug nehmend auf 9C kann ein Haftmaterial 225P, das verwendet werden kann, um den Wellenlängen-Umwandlungsabschnitt 220 an die lichtemittierende Halbleitervorrichtung 100 zu haften bzw. zu kleben, auf der lichtemittierenden Struktur 120 und der Dammstruktur 130 ausgebildet werden.
  • Das Haftmaterial 225P kann eine ausgehärtete Haftschicht 225 bilden (siehe 5). In dem vorliegenden Vorgang kann die Dammstruktur 130 auf einer Peripherie der lichtemittierenden Struktur 120 angeordnet sein, um zu verhindern, dass das Haftmaterial 225P entlang einem Endabschnitt der lichtemittierenden Struktur 120 nach außen fließt, oder um zu verhindern, dass das Haftmaterial 225P nicht einheitlich aufgebracht wird. Zudem kann verhindert werden, dass der reflektierende Harzabschnitt 230 zu der lichtemittierenden Struktur 120 durchdringt. So kann verhindert werden, dass sich eine Lichtextraktionseffizienz und Farbverteilung in der lichtemittierenden Struktur 120 verringert.
  • Bezug nehmend auf 5 zusammen mit 9C kann der Wellenlängen-Umwandlungsabschnitt 220 an die lichtemittierende Struktur 120 und die Dammstruktur 130 geklebt werden. In dem vorliegenden Vorgang kann die Dammstruktur 130 auf der Peripherie der lichtemittierenden Struktur 120 angeordnet werden, um zu verhindern, dass der Wellenlängen-Umwandlungsabschnitt 220 die unebenen Abschnitte P beschädigt, indem die unebenen Abschnitte P gedrückt werden. So kann verhindert werden, dass eine Rissbildung in der lichtemittierenden Struktur 120 auftritt, sodass eine Verringerung einer Lichtextraktionseffizienz verhindert werden kann.
  • 10 ist eine schematische perspektivische Ansicht einer planaren Leuchtvorrichtung gemäß beispielhaften Ausführungsformen.
  • Bezug nehmend auf 10 kann eine planare Leuchtvorrichtung 1000 ein Lichtquellenmodul 1100, eine Leistungszufuhreinheit 1200 und ein Gehäuse 1300 umfassen.
  • Das Lichtquellenmodul 1100 kann ein Lichtquellen-Array umfassen und kann derart gebildet sein, dass es eine insgesamt flache Plattenform aufweist. Eine Lichtquelle, welche das Lichtquellenmodul 1100 bildet, kann konfiguriert sein, die lichtemittierenden Halbleitervorrichtungen 100, 100a, 100b, 100c und 100d aus 1A, 1B, 2A, 2B, 3A, 3B und 4 zu umfassen, oder kann konfiguriert sein, die lichtemittierenden Vorrichtungs-Packages 200, 200a und 200b aus 5 bis 7 zu umfassen.
  • Die Leistungszufuhreinheit 1200 kann eingerichtet sein, dem Lichtquellenmodul 1100 eine Leistung zuzuführen und kann eine Treibersteuereinheit (z. B. einen Hardware-Treiber) umfassen. Ein Aufnahmeraum kann in dem Gehäuse 1300 ausgebildet sein, um das Lichtquellenmodul 1100 und die Leistungszufuhreinheit 1200 aufzunehmen. Das Gehäuse 1300 kann eine hexaedrische Form aufweisen, die eine offene Seitenfläche aufweist, aber beispielhafte Ausführungsformen sind nicht darauf beschränkt. Das Lichtquellenmodul 1100 kann derart angeordnet sein, dass es Licht auf die offene Seitenfläche des Gehäuses 1300 emittiert.
  • 11 ist eine perspektivische Explosionsansicht einer Leuchtvorrichtung mit Glühlampe gemäß beispielhaften Ausführungsformen.
  • Bezug nehmend auf 11 kann eine Leuchtvorrichtung 2000 eine Fassung 2700, eine Leistungszufuhreinheit 2600, eine Wärmeableitungseinheit 2500, ein Lichtquellenmodul 2400 und eine Abdeckungseinheit 2300 umfassen.
  • Leistung, die der Leuchtvorrichtung 2000 zugeführt wird, kann durch die Fassung 2700 angelegt werden. Die Fassung 2700 kann eingerichtet sein, durch eine existierende Leuchtvorrichtung austauschbar zu sein. Wie in der Zeichnung dargestellt, kann die Leistungszufuhreinheit 2600 in eine erste Leistungszufuhreinheit 2620 und eine zweite Leistungszufuhreinheit 2640 getrennt werden und dann zusammengebaut werden. Die Wärmeableitungseinheit 2500 kann eine interne Wärmeableitungseinheit 2520 und eine externe Wärmeableitungseinheit 2540 umfassen. Die interne Wärmeableitungseinheit 2520 kann direkt mit dem Lichtquellenmodul 2400 und/oder der Leistungszufuhreinheit 2600 verbunden werden, wodurch es Wärme erlaubt wird, an die externe Wärmeableitungseinheit 2540 übertragen zu werden. Die Abdeckungseinheit 2300 kann eingerichtet sein, ein durch das Lichtquellenmodul 2400 emittiertes Licht einheitlich zu verteilen.
  • Das Lichtquellenmodul 2400 kann eine Leistung von der Leistungszufuhreinheit 2600 empfangen, um Licht an die Abdeckungseinheit 2300 zu emittieren. Das Lichtquellenmodul 2400 kann eine oder mehrere Lichtquellen 2440, eine Leiterplatte 2420 und einen Controller 2460 umfassen. Der Controller 2460 kann Ansteuerdaten der Lichtquelle 2440 speichern. Die Lichtquellen 2440 können jeweils konfiguriert sein, die lichtemittierenden Halbleitervorrichtungen 100, 100a, 100b, 100c und 100d aus 1A, 1B, 2A, 2B, 3A, 3B und 4 zu umfassen, oder können konfiguriert sein, die lichtemittierenden Vorrichtungs-Packages 200, 200a und 200b aus 5 bis 7 zu umfassen.
  • Die Leuchtvorrichtung 2000 kann ferner eine Reflektionsplatte 2100 umfassen, die über dem Lichtquellenmodul 2400 angeordnet ist. Die Reflektionsplatte 2100 kann Licht von der Lichtquelle einheitlich auf einer Seitenfläche und einer Rückfläche verteilen, um Blendlicht zu reduzieren.
  • Ein Kommunikationsmodul 2200 kann ferner auf der Reflektionsplatte 2100 montiert sein und eine Heimnetzwerkkommunikation kann durch das Kommunikationsmodul 2200 implementiert sein. Das Kommunikationsmodul 2200 kann ein drahtloses Kommunikationsmodul sein, das Zigbee, WiFi oder LiFi verwendet, und kann Leuchten steuern, die in und außerhalb eines Hauses montiert sind, kann zum Beispiel ein Einschalten/Ausschalten, Helligkeit und dergleichen einer Leuchtvorrichtung über ein Smartphone oder einen drahtlosen Controller steuern. Zudem können elektronische Produkte und Fahrzeugsysteme innerhalb und außerhalb des Hauses, wie beispielsweise Fernseher, Kühlschränke, Klimaanlagen, Türschlösser und Fahrzeuge über ein innerhalb oder außerhalb des Hauses installiertes Li-Fi-Kommunikationsmodul unter Verwendung einer Wellenlänge eines sichtbaren Lichts einer Leuchtvorrichtung gesteuert werden. Die Reflektionsplatte 2100 und das Kommunikationsmodul 2200 können mit der Abdeckungseinheit 2300 bedeckt sein.
  • 12 ist eine schematische Ansicht einer Leuchtvorrichtung gemäß beispielhaften Ausführungsformen. Die Leuchtvorrichtung kann zum Beispiel eine Rückleuchte eines Fahrzeugs umfassen.
  • Bezug nehmend auf 12 kann eine Leuchtvorrichtung 3000 ein Gehäuse 3020 umfassen, durch das ein Lichtquellenmodul 3010 gehalten wird, und eine Abdeckung 3030, die das Gehäuse 3020 abdeckt, um das Lichtquellenmodul 3010 zu schützen, und kann ferner eine Reflektionsplatte 3040 umfassen, die auf dem Lichtquellenmodul 3010 angeordnet ist. Die Reflektionsplatte 3040 kann eine Mehrzahl von reflektierenden Flächen 3042 und eine Mehrzahl von Durchgangslöchern 3041 aufweisen, die jeweils auf unteren Flächen der reflektierenden Flächen 3042 ausgebildet sind. Eine Mehrzahl von lichtemittierenden Einheiten 3200 des Lichtquellenmoduls 3010 kann jeweils bezüglich der reflektierenden Fläche 3042 durch das Durchgangsloch 3041 freigelegt sein. Die Mehrzahl von lichtemittierenden Einheiten 3200 kann jeweils konfiguriert sein, die lichtemittierenden Halbleitervorrichtungen 100, 100a, 100b, 100c und 100d aus 1A, 1B, 2A, 2B, 3A, 3B und 4 zu umfassen, oder kann konfiguriert sein, die lichtemittierenden Vorrichtungs-Packages 200, 200a und 200b aus 5 bis 7 zu umfassen.
  • Die Leuchtvorrichtung 3000 kann eine insgesamt derart glatt gekrümmte Struktur haben, dass sie einer Form eines Eckabschnitts des Fahrzeugs entspricht. Entsprechend kann die lichtemittierende Einheit 3200 an einen Rahmen 3100 derart angebaut werden, dass sie sich der gekrümmten Struktur der Leuchtvorrichtung 3000 anpasst, um ein Lichtquellenmodul 3010 zu bilden, das eine Stufenstruktur aufweist, die der gekrümmten Struktur entspricht. Eine Struktur des Lichtquellenmoduls 3010 kann abhängig von einer Gestaltung der Leuchtvorrichtung 3000, zum Beispiel der Rückleuchte, unterschiedlich modifiziert werden. Zudem kann die Anzahl zusammengebauter lichtemittierender Einheiten 3200 unterschiedlich variieren.
  • Die Leuchtvorrichtung 3000 ist als Rückleuchte des Fahrzeugs dargestellt, aber beispielhafte Ausführungsformen sind nicht darauf beschränkt. Die Leuchtvorrichtung 3000 kann zum Beispiel einen Frontscheinwerfer des Fahrzeugs und eine Blinkerleuchte, die an einem Türspiegel des Fahrzeugs montiert ist, umfassen. In diesem Fall kann das Lichtquellenmodul 3010 derart ausgebildet sein, dass es eine mehrstufige Struktur aufweist, die gekrümmten Flächen des Frontscheinwerfers und der Blinkerleuchte entspricht.
  • Wie oben beschrieben, kann eine lichtemittierende Halbleitervorrichtung eine Dammstruktur umfassen, die mindestens einen Abschnitt einer lichtemittierenden Struktur umgibt. Entsprechend können eine lichtemittierende Vorrichtung mit verbesserter Lichtextraktionseffizienz und ein lichtemittierendes Vorrichtungs-Package, das die lichtemittierende Halbleitervorrichtung umfasst, geschaffen werden.
  • Während beispielhafte Ausführungsformen gezeigt und vorstehend beschrieben worden sind, wird es für den durchschnittlichen Fachmann ersichtlich sein, dass Modifikationen und Variationen vorgenommen werden könnten, ohne von dem Umfang der beigefügten Ansprüche abzuweichen.

Claims (20)

  1. Lichtemittierende Halbleitervorrichtung, aufweisend: eine Substratstruktur (110); eine lichtemittierende Struktur (120) aufweisend eine Halbleiterschicht (122) eines ersten Leitfähigkeitstyps, eine aktive Schicht (124) und eine Halbleiterschicht (126) eines zweiten Leitfähigkeitstyps, die aufeinanderfolgend auf der Substratstruktur ausgebildet sind, wobei ein Loch (TH) durch die Halbleiterschicht (122) des ersten Leitfähigkeitstyps und die aktive Schicht (124) hindurchtritt, um die Halbleiterschicht (126) des zweiten Leitfähigkeitstyps freizulegen, und unebene Abschnitte (P) auf einer Fläche der Halbleiterschicht (126) des zweiten Leitfähigkeitstyps ausgebildet sind; eine Dammstruktur (130), die benachbart zu einem Abschnitt der lichtemittierenden Struktur (120) auf der Substratstruktur (110) ausgebildet ist; eine erste Elektrode (140), die zwischen der Substratstruktur (110) und der lichtemittierenden Struktur ausgebildet ist, und die mit der Halbleiterschicht des ersten Leitfähigkeitstyps verbunden ist; und eine zweite Elektrode (150), die in dem Loch (TH) zwischen der Substratstruktur und der lichtemittierenden Struktur ausgebildet ist, und die mit der Halbleiterschicht des zweiten Leitfähigkeitstyps verbunden ist, wobei sich die Halbleiterschicht (122) des ersten Leitfähigkeitstyps durch die lichtemittierende Struktur (120) und die Dammstruktur (130) erstreckt.
  2. Lichtemittierende Halbleitervorrichtung nach Anspruch 1, wobei sich die aktive Schicht (124) und die Halbleiterschicht (126) des zweiten Leitfähigkeitstyps durch die lichtemittierende Struktur (120) und die Dammstruktur (130) erstrecken.
  3. Lichtemittierende Halbleitervorrichtung nach Anspruch 2, wobei in der Dammstruktur (130) die Halbleiterschicht (126) des zweiten Leitfähigkeitstyps eine im Wesentlichen planare obere Fläche aufweist.
  4. Lichtemittierende Halbleitervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Dammstruktur (130) und die lichtemittierende Struktur (120) im Wesentlichen ähnliche Höhen aufweisen.
  5. Lichtemittierende Halbleitervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die erste Elektrode (140) zwischen der lichtemittierenden Struktur (120) und der zweiten Elektrode (150) ausgebildet ist.
  6. Lichtemittierende Halbleitervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die erste Elektrode (140) eine Verbindungselektrode (144) aufweist, die sich zu einer Seite der lichtemittierenden Struktur (120) erstreckt, und wobei die lichtemittierende Halbleitervorrichtung ferner ein Elektroden-Pad (170) aufweist, das auf der Verbindungselektrode (144) ausgebildet ist.
  7. Lichtemittierende Halbleitervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, ferner aufweisend eine Wellenlängen-Umwandlungsschicht (180), die auf der lichtemittierenden Struktur (120) und der Dammstruktur (130) ausgebildet ist, und eingerichtet ist, eine Wellenlänge eines Lichts, das von der aktiven Schicht (124) emittiert wird, umzuwandeln.
  8. Lichtemittierende Halbleitervorrichtung nach Anspruch 7, wobei eine obere Fläche der Dammstruktur (130) mit der Wellenlängen-Umwandlungsschicht (180) in Kontakt ist.
  9. Lichtemittierende Halbleitervorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, wobei eine externe Seitenfläche der Dammstruktur (130) und eine Seitenfläche der Wellenlängen-Umwandlungsschicht (180) im Wesentlichen koplanar sind.
  10. Lichtemittierendes Vorrichtungs-Package, aufweisend: ein Package-Substrat (210), das eine Verdrahtungsschicht (214) umfasst, die auf einer oberen Fläche des Package-Substrats (210) ausgebildet ist; eine lichtemittierende Halbleitervorrichtung (100; 100a), die auf dem Package-Substrat (210) ausgebildet ist; einen Wellenlängen-Umwandlungsabschnitt (220), der auf der lichtemittierenden Halbleitervorrichtung (100; 100a) ausgebildet ist; und einen reflektierenden Harzabschnitt (230), der auf dem Package-Substrat (210) ausgebildet ist, benachbart zu der lichtemittierenden Halbleitervorrichtung (100; 100a) und dem Wellenlängen-Umwandlungsabschnitt (220), wobei die lichtemittierende Halbleitervorrichtung (100; 100a) aufweist: eine Substratstruktur (110); eine lichtemittierende Struktur (120) aufweisend eine Halbleiterschicht (122) eines ersten Leitfähigkeitstyps, eine aktive Schicht (124) und eine Halbleiterschicht (126) eines zweiten Leitfähigkeitstyps, die aufeinanderfolgend auf der Substratstruktur (110) ausgebildet sind, wobei ein Loch (TH) durch die Halbleiterschicht (122) des ersten Leitfähigkeitstyps und die aktive Schicht (124) hindurchtritt, um die Halbleiterschicht (126) des zweiten Leitfähigkeitstyps freizulegen, und unebene Abschnitte (P) auf einer Fläche der Halbleiterschicht (126) des zweiten Leitfähigkeitstyps ausgebildet sind, eine Dammstruktur (130; 130a), die benachbart zu einem Abschnitt der lichtemittierenden Struktur (120) auf der Substratstruktur (110) ausgebildet ist, eine erste Elektrode (140), die zwischen der Substratstruktur (110) und der lichtemittierenden Struktur (120) ausgebildet ist, und die mit der Halbleiterschicht (122) des ersten Leitfähigkeitstyps verbunden ist; und eine zweite Elektrode (150), die in dem Loch (TH) zwischen der Substratstruktur (110) und der lichtemittierenden Struktur (120) ausgebildet ist, und die mit der Halbleiterschicht (126) des zweiten Leitfähigkeitstyps verbunden ist, und wobei eine externe Seitenfläche der Dammstruktur (130) mit dem reflektierenden Harzabschnitt (230) in Kontakt ist.
  11. Lichtemittierendes Vorrichtungs-Package nach Anspruch 10, wobei eine innere Seitenfläche des reflektierenden Harzabschnitts (230) mit einer Seitenfläche des Wellenlängen-Umwandlungsabschnitts (220) und der externen Seitenfläche der Dammstruktur (130; 130a) in Kontakt ist.
  12. Lichtemittierendes Vorrichtungs-Package nach Anspruch 10 oder 11, wobei die Dammstruktur (130a) von der lichtemittierenden Struktur (100a) beabstandet ist.
  13. Lichtemittierendes Vorrichtungs-Package nach Anspruch 12, wobei die Dammstruktur (130a) ein metallisches Material aufweist.
  14. Lichtemittierendes Vorrichtungs-Package nach Anspruch 10 oder 11, wobei sich die Halbleiterschicht (122) des ersten Leitfähigkeitstyps, die aktive Schicht (124) und die Halbleiterschicht (126) des zweiten Leitfähigkeitstyps durch die Dammstruktur (130) und die lichtemittierende Struktur (100) erstrecken.
  15. Lichtemittierendes Vorrichtungs-Package nach Anspruch 14, wobei in der Dammstruktur (130) die Halbleiterschicht (126) des zweiten Leitfähigkeitstyps eine im Wesentlichen planare obere Fläche aufweist.
  16. Lichtemittierendes Vorrichtungs-Package nach einem der Ansprüche 10 bis 15, ferner aufweisend eine haftvermittelnde Schicht (225), die zwischen der lichtemittierenden Struktur (100; 100a) und dem Wellenlängen-Umwandlungsabschnitt (220) ausgebildet ist.
  17. Lichtemittierendes Vorrichtungs-Package, aufweisend: ein Package-Substrat (210); eine lichtemittierende Halbleitervorrichtung (100; 100a; 100e), die auf dem Package-Substrat (210) ausgebildet ist; einen Wellenlängen-Umwandlungsabschnitt (220), der auf der lichtemittierenden Halbleitervorrichtung (100; 100a; 100e) ausgebildet ist; und einen reflektierenden Harzabschnitt (230), der auf dem Package-Substrat (210) ausgebildet ist, benachbart zu der lichtemittierenden Halbleitervorrichtung (100; 100a; 100e) und dem Wellenlängen-Umwandlungsabschnitt (220), wobei die lichtemittierende Halbleitervorrichtung (100; 100a; 100e) aufweist: eine lichtemittierende Struktur (120) aufweisend eine Halbleiterschicht (122) eines ersten Leitfähigkeitstyps, eine Halbleiterschicht (126) eines zweiten Leitfähigkeitstyps und eine aktive Schicht (124), die zwischen der Halbleiterschicht (122) des ersten Leitfähigkeitstyps und der Halbleiterschicht (126) des zweiten Leitfähigkeitstyps ausgebildet ist; eine Dammstruktur (130; 130a), die benachbart zu einem Abschnitt der lichtemittierenden Struktur (100; 100a; 100e) ausgebildet ist; eine erste Elektrode (140), die mit der Halbleiterschicht (122) des ersten Leitfähigkeitstyps verbunden ist; und eine zweite Elektrode (150), die mit der Halbleiterschicht (126) des zweiten Leitfähigkeitstyps verbunden ist, und wobei die Dammstruktur (130; 130a) zwischen der lichtemittierenden Struktur (120) und dem reflektierenden Harzabschnitt (230) ausgebildet ist.
  18. Lichtemittierendes Vorrichtungs-Package nach Anspruch 17, wobei unebene Abschnitte (P) auf einer oberen Fläche der lichtemittierenden Struktur (120) ausgebildet sind, und die Dammstruktur (130; 130a) eine ebene obere Fläche hat.
  19. Lichtemittierendes Vorrichtungs-Package nach Anspruch 17 oder 18, wobei die Dammstruktur (130) mit der lichtemittierenden Struktur (100, 100e) verbunden ist.
  20. Lichtemittierendes Vorrichtungs-Package nach einem der Ansprüche 17 bis 19, wobei eine Höhe (T2; T3; T4) der Dammstruktur (130; 130a) innerhalb eines Bereichs von etwa 15 % bis etwa 120 % einer Höhe (T1) der lichtemittierenden Struktur (120) liegt.
DE102021131751.7A 2020-12-16 2021-12-02 Lichtemittierende Halbleitervorrichtung und lichtemittierendes Vorrichtungs-Package mit derselben Pending DE102021131751A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200176694A KR20220086338A (ko) 2020-12-16 2020-12-16 반도체 발광소자 및 이를 구비한 발광소자 패키지
KR10-2020-0176694 2020-12-16

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102021131751A1 true DE102021131751A1 (de) 2022-06-23

Family

ID=81847391

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102021131751.7A Pending DE102021131751A1 (de) 2020-12-16 2021-12-02 Lichtemittierende Halbleitervorrichtung und lichtemittierendes Vorrichtungs-Package mit derselben

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20220190201A1 (de)
KR (1) KR20220086338A (de)
DE (1) DE102021131751A1 (de)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2024074702A1 (en) * 2022-10-06 2024-04-11 Ams-Osram International Gmbh Light emitting device

Also Published As

Publication number Publication date
US20220190201A1 (en) 2022-06-16
KR20220086338A (ko) 2022-06-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE112011106156B4 (de) Lichtemittierende Diodeneinheit auf Waferebene
DE112005002889B4 (de) Licht emittierendes Bauelement mit einer Mehrzahl Licht emittierender Zellen und Baugruppen-Montage desselben
US10840412B2 (en) Semiconductor light emitting device
DE102014011893B4 (de) Leuchtdiode
DE102005013264B4 (de) Herstellverfahren für eine Festkörperelementvorrichtung
DE10211531B4 (de) Hocheffiziente LED und Verfahren zur Herstellung derselben
DE112011103482T5 (de) Hochspannungs-LEDs ohne Drahtverbindung
DE102009018603B9 (de) Leuchtvorrichtung und Herstellungsverfahren derselben
DE112016004262T5 (de) Selbstausrichtender freischwebender Spiegel für Durchkontaktierungen
DE102013108769A1 (de) Lichtemittierende Halbleitervorrichtung und Verfahren zum Herstellen derselben
DE202010017388U1 (de) Lichtemittierende Halbleitervorrichtung
DE112017006432T5 (de) Hochzuverlässige lumineszenzdiode
DE202009018431U1 (de) Halbleiter-lichtemmitierende-Vorrichtung
DE112015005124T5 (de) Lichtemittierende Diode
DE202009018941U1 (de) Effiziente LED-Anordnung
DE102018110321A1 (de) Lichtemittierende Halbleitervorrichtung und LED-Modul, das dieselbe verwendet
US10411164B2 (en) Light-emitting element having ZnO transparent electrode and method for manufacturing same
DE112016000731T5 (de) Lichtaussendeelement und leuchtdiode
DE112015004410T5 (de) Lumineszenzdiode und verfahren zum herstellen derselben
DE102015110770A1 (de) Optoelektronische Vorrichtung und Verfahren zu ihrer Herstellung
DE102021102035A1 (de) Lichtquellenmodul mit einer lichtemittierenden Diode
DE202018006444U1 (de) Lichtemittierender Leuchtfaden
EP2415086A1 (de) Verfahren zur herstellung eines optoelektronischen bauelements, optoelektronisches bauelement und bauelementanordnung mit mehreren optoelektronischen bauelementen
DE102021131751A1 (de) Lichtemittierende Halbleitervorrichtung und lichtemittierendes Vorrichtungs-Package mit derselben
DE102018128692A1 (de) Optoelektronisches Halbleiterbauelement mit ersten Verbindungsbereichen und optoelektronische Vorrichtung

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed