DE10329884B4 - Lichtemissionsdiode mit einer Kleberschicht und einer Reflexionsschicht und Herstellverfahren für diese - Google Patents

Lichtemissionsdiode mit einer Kleberschicht und einer Reflexionsschicht und Herstellverfahren für diese Download PDF

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Abstract

Verfahren zum Herstellen einer Lichtemissionsdiode mit einer Kleberschicht und einer Reflexionsschicht, mit zumindest den folgenden Schritten:
– Herstellen eines LED-Stapels auf einem ersten Substrat;
– Herstellen einer ersten Reaktionsschicht auf dem LED-Stapel;
– Herstellen einer Reflexionsschicht auf einem zweiten Substrat;
– Herstellen einer zweiten Reaktionsschicht auf der Reflexionsschicht; und
– Zusammenhalten der ersten Reaktionsschicht und der zweiten Reaktionsschicht mittels einer transparenten Kleberschicht.

Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • 1. Gebiet der Erfindung
  • Die Erfindung betrifft eine Lichtemissionsdiode und ein Herstellverfahren für diese. Genauer gesagt, betrifft die Erfindung eine Lichtemissionsdiode mit einer Kleberschicht und einer Reflexionsschicht sowie ein Herstellverfahren für diese.
  • 2. Beschreibung der einschlägigen Technik
  • Lichtemissionsdioden können bei einer großen Vielfalt von Bauteilen verwendet werden, z. B. optischen Displays, Verkehrsampeln, Datenspeichergeräten, Kommunikationsgeräten, Beleuchtungsvorrichtungen und medizinischen Geräten. Es ist eine wichtige Ingenieuraufgabe, eine Lichtemissionsdiode mit höherer Helligkeit herzustellen.
  • Zu einem bekannten Verfahren zum Verbessern der LED-Helligkeit gehört das Verbinden zweier Halbleiterteile miteinander durch Van-der-Waals-Kräfte. Jedoch bestand ein Nachteil dahingehend, dass Van-der-Waals-Kräfte zu schwach sind, um für ausreichende mechanische Verbindungsfestigkeit zwischen den zwei Zeilen zu sorgen, weswegen sie dazu neigen, sich zu trennen.
  • Im US-Patent Nr. 5,376,580 A ist ein Verfahren zum Verbinden eines LED-Stapels und eines transparenten Substrats zum Erzeugen einer ohmschen Grenzfläche zwischen diesen offenbart. Das transparente Substrat kann aus GaP bestehen. Das vom LED-Stapel erzeugte Licht kann diesen und auch das transparente Substrat durchlaufen. Jedoch muss dieses bekannte Verfahren bei ungefähr 1000°C dadurch ausgeführt werden, dass eine koaxiale Kompressionskraft auf den LED-Stapel und das transparente Substrat ausgeübt wird, um dazwischen eine ohmsche Grenzfläche zu erzeugen. Der Hauptnachteil dieses bekannten Verfahrens liegt darin, dass die Eigenschaften der LED durch die hohe Temperatur während des Herstellprozesses zerstört werden, was zu einer LED mit niedrigem Lichtemissions-Wirkungsgrad führt. Außerdem hat das transparente GaP-Substrat eine Farbe und eine Transparenz von nur ungefähr 60–70%. Daher verringert es die Helligkeit der LED.
  • Zu einem anderen bekannten Verfahren zum Verbessern der LED-Helligkeit gehört eine Verbindungstechnik unter Verwendung einer Metallschicht zum Verbinden eines LED-Stapels und eines Substrats. Die Metallschicht erzeugt auf Grund ihrer Metalleigenschaften eine Verbindungsschicht und einen Spiegel. Dadurch können die vom LED-Stapel emittierten Lichtstrahlen an der Metallschicht reflektiert werden und erneut in den LED-Stapel eintreten, ohne die Metallschicht zu durchlaufen und in das Substrat einzutreten. Daher kann der Nachteil vermieden werden, dass einige Lichtstrahlen durch das Substrat absorbiert werden. Bei einem derartigen Herstellprozess beträgt die Verbindungstemperatur der Metallschicht nur ungefähr 300–450°C. Die LED-Eigenschaften werden bei diesen niedrigen Temperaturen nicht zerstört. Jedoch zeigt diese Verbindungstechnik einige wenige Nachteile. Einer der Nachteile besteht darin, dass zwar eine niedrige Verbindungstemperatur zu keinerlei Reaktion zwischen der Metallschicht und irgendeiner der Halbleiterschichten, die zu verbinden sind, führt, so dass eine stark reflektierende Metallfläche (Reflexionsvermögen über 90%) und verbesserter Lichtemissions-Wirkungsgrad erzielt werden können. Der Verbindungseffekt ist jedoch nicht ausreichend, da keine Reaktion zwischen der Metallschicht und irgendeiner der Halbleiterschichten, die zu verbinden sind, auftritt, so dass zwischen der Metallschicht und irgendeiner der Halbleiterschichten, die zu verbinden sind, keine ohmsche Grenzfläche erzeugt werden kann. Dennoch ist dann, wenn eine höhere Verbindungstemperatur verwendet wird, die Verbindung zwischen der Metallschicht und irgendeiner der zwei Halbleiterschichten, die zu verbinden sind, gut. Jedoch nimmt das Reflexionsvermögen der reflektierenden Metallschicht stark ab, und daher kann die Metallschicht für keine gute Spiegelfunktion sorgen. Dies ist ein anderer Nachteil dieser Verbindungstechnik.
  • Um die oben genannten Nachteile zu vermeiden, gelangten die Erfinder der vorliegenden Anmeldung zu einem erfindungsgemäßen Konzept, das nachfolgend erläutert wird. Wenn zum Ankleben einer Metallschicht an einen LED-Stapel eine transparente Kleberschicht verwendet wird, wie oben angegeben, können durch den LED-Stapel erzeugte Lichstrahlen durch die trans parente Kleberschicht laufen, durch die Metallschicht reflektiert werden und dann durch den LED-Stapel laufen. Wenn jedoch die Metallschicht unter Verwendung einer Kleberschicht einfach auf den LED-Stapel geklebt wird, wird die Haftung zwischen ihnen nur durch Van-der-Waals-Kräfte erzielt, und es besteht die Tendenz, dass an der Klebefläche ein Abschälen auftritt. Das erfindungsgemäße Konzept liegt darin, dass zwischen der transparenten Kleberschicht und dem LED-Stapel und/oder der Metallschicht eine Reaktionsschicht erzeugt wird, wobei zwischen dieser und der transparenten Kleberschicht eine Reaktion dahingehend auftritt, dass Wasserstoff- oder Ionenbindungen erzeugt werden, um die durch die transparente Kleberschicht erzeugten Verbindungskräfte zu verstärken. Dadurch kann die transparente Kleberschicht für verbesserte mechanische Festigkeit sorgen, und so kann der oben genannte Nachteil des Ablösens vermieden werden. Außerdem kann durch das Verwenden der transparenten Kleberschicht der oben genannte Nachteil vermieden werden, zu dem es durch die Verbindung zwischen der Metallschicht und dem LED-Stapel kommt. Darüber hinaus kann zwischen der transparenten Kleberschicht und dem LED-Stapel eine transparente, leitende Schicht erzeugt werden, um die Effizienz der Stromausbreitung zu verbessern, wodurch die Helligkeit der LED verbessert werden kann.
  • Die DE 101 18 447 A1 beschreibt eine Leuchtdiode und ein Verfahren zum Herstellen derselben. Hierbei wird eine Schicht aus einem transparenten Haftmaterial zum Verbinden eines transparenten Substrats und einer Leuchtdioden-Epitaxialstruktur auf einem Licht absorbierenden Substrat verwendet. Das Licht absorbierende Substrat wird nach dem Verbinden von der Leuchtdiode, die auf das transparente Substrat aufgebracht ist, getrennt. Durch die Verwendung des transparenten Substrates wird die Lichtleistung der Leuchtdiode gesteigert. Die Leuchtdiode umfasst somit eine mehrschichtige AlGaInP-Epitaxialstruktur, ein transparentes Substrat und ein transparentes Haftmittel zum Verbinden des transparenten Substrates und der mehrschichtigen AlGaInP-Epitaxialstruktur. Eine Reflexionsschicht wird bei dieser Leuchtdiode nicht eingesetzt.
  • Die JP 2000-091628 A beschreibt ein Halbleiterlichtemissionselement. Hierbei wird eine metallische Schicht auf der Oberfläche eines keramischen Substrats gebildet. Auf diese Schicht wird eine ZnO-Schicht aufgebracht, die einen Bereich der metallischen Schicht freilässt. Auf der ZnO-Schicht wird dann eine p-Typ-GaN-Schicht und eine n-Typ-GaN-Schicht epitaktisch auf der ZnO-Schicht aufgewachsen. Weiter wird eine untere Elektrode auf dem freigelassenen Bereich der metallischen Schicht gebildet und eine obere Elektrode wird in einem Teilbereich der Oberfläche der n-Typ-GaN-Schicht gebildet.
  • Die EP 1 115 271 A1 beschreibt eine Leuchtdiode, bei der das Substrat, auf der die LED gebildet wird, aus amorphen Substraten aus Glas und Quarz oder kristallinen Substraten aus beispielsweise Silicium bestehen kann. Es ist jedoch auch möglich, metallische Substrate aus Mo, Al, Pt, Ir, Au oder Pd zu verwenden.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine Lichtemissionsdiode mit einer Kleberschicht und einer Reflexionsschicht und ein Herstellverfahren für diese zu schaffen. Beim Herstellverfahren wird eine transparente Kleberschicht dazu verwendet, einen LED-Stapel und ein Substrat mit einer Reflexionsschicht so zu verbinden, dass Licht durch die transparente Kleberschicht laufen und an der Reflexionsschicht reflektiert werden kann. Sowohl auf der Ober- als auch der Unter seite der transparenten Kleberschicht ist eine Reaktionsschicht ausgebildet. Die Reaktionsschicht führt zu einer Reaktion, wenn sie und die transparente Kleberschicht Druck und Wärme ausgesetzt werden, um die Verbindungskräfte an der Klebefläche zum Verbessern der mechanischen Festigkeit zu erhöhen. Das zur Reflexionsschicht gerichtete Licht wird herausreflektiert, um die Helligkeit der Lichtemissionsdiode zu verbessern. Außerdem kann die Reflexionsschicht auch zwischen dem LED-Stapel und der Reaktionsschicht hergestellt werden, so dass die Kleberschicht nicht auf eine transparente Kleberschicht beschränkt sein muss und zur Reflexionsschicht gerichtetes Licht selbst dann herausreflektiert werden kann, wenn eine nicht transparente Kleberschicht verwendet wird. Bei diesem Verfahren bestehen keinerlei Probleme hinsichtlich einer Verringerung des Reflexionsvermögens und einer Verringerung des Verbindungseffekts. Dadurch kann der Effekt einer vollständigen Reflexion erzielt werden, und es kann die Aufgabe gelöst werden, die Helligkeit einer LED zu erhöhen.
  • Eine Lichtemissionsdiode mit einer Kleberschicht und einer Reflexionsschicht gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung verfügt über ein zweites Substrat, eine auf dem zweiten Substrat hergestellte reflektierende Metallschicht, eine auf der reflektierenden Metallschicht hergestellte erste Reaktionsschicht, eine auf der ersten Reaktionsschicht hergestellte transparente Kleberschicht, eine auf der transparenten Kleberschicht hergestellte zweite Reaktionsschicht, eine auf der zweiten Reaktionsschicht hergestellte transparente, leitende Schicht, wobei die Oberseite der transparenten, leitenden Schicht aus einem ersten Flächengebiet und einem zweiten Flächengebiet besteht. Auf dem ersten Flächengebiet ist eine erste Kontaktschicht ausgebildet. Auf der ersten Kontaktschicht ist eine erste Mantelschicht ausgebildet. Auf der ersten Mantelschicht ist eine aktive Schicht ausgebildet. Auf der aktiven Schicht ist eine zweite Mantelschicht ausgebildet. Auf der zweiten Mantelschicht ist eine zweite Kontaktschicht ausgebildet. Auf der zweiten Kontaktschicht ist eine erste Elektrode ausgebildet. Auf dem zweiten Flächengebiet ist eine zweite Elektrode ausgebildet.
  • Das Herstellverfahren für eine Lichtemissionsdiode gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung verfügt über die folgenden Schritte: aufeinanderfolgendes Herstellen, auf einem ersten Substrat, einer zweiten Kontaktschicht, einer zweiten Mantelschicht, einer aktiven Schicht, einer ersten Mantelschicht, einer ersten Kontaktschicht, einer transparenten, leitenden Schicht, einer zweiten Reaktionsschicht zum Bilden eines ersten Stapels; Herstellen einer reflektierenden Metallschicht auf einem zweiten Substrat, und Herstellen einer ersten Reaktionsschicht auf der reflektierenden Metallschicht, um einen zweiten Stapel zu bilden; Anbringen einer transparenten Kleberschicht und Verwenden derselben zum Verbinden des ersten und des zweiten Stapels dadurch miteinander, dass sie auf die Oberfläche der zweiten Reaktionsschicht und die Oberfläche der ersten Reaktionsschicht aufgeklebt wird, um einen dritten Stapel zu bilden; Entfernen des ersten Substrats, um einen vierten Stapel zu bilden; geeignetes Ätzen des vierten Stapels dieses zur transparenten, leitenden Schicht, um ein freiliegendes Oberflächengebiet der transparenten, leitenden Schicht zu erzeugen; und Herstellen einer ersten Elektrode auf der zweiten Kontaktschicht sowie einer zweiten Elektrode auf dem freigelegten Oberflächengebiet der transparenten, leitenden Schicht.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1 ist ein schematisches Diagramm, das eine Lichtemis sionsdiode mit einer Kleberschicht und einer Reflexionsschicht gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung zeigt.
  • 2 ist ein schematisches Diagramm, das einen ersten Stapel zur Verwendung bei einem Verfahren zum Herstellen einer Lichtemissionsdiode mit einer Kleberschicht und einer Reflexionsschicht, wie in der 1 dargestellt, gemäß der Erfindung zeigt.
  • 3 ist ein schematisches Diagramm, das einen zweiten Stapel zur Verwendung bei einem Verfahren zum Herstellen einer Lichtemissionsdiode mit einer Kleberschicht und einer Reflexionsschicht, wie in der 1 dargestellt, gemäß der Erfindung zeigt.
  • 4 ist ein schematisches Diagramm, das einen dritten Stapel zeigt, wie er, nach einem klebenden Verbinden des ersten und des zweiten Stapels und vor dem Entfernen des ersten Substrats, bei einem Herstellverfahren für eine Lichtemissionsdiode mit einer Kleberschicht und einer Reflexionsschicht, wie in der 1 dargestellt, gemäß der Erfindung gebildet ist.
  • 5 ist ein schematisches Diagramm, das einen vierten Stapel zeigt, wie er, nach dem Entfernen des ersten Substrats, bei einem Herstellverfahren für eine Lichtemissionsdiode mit einer Kleberschicht und einer Reflexionsschicht, wie in der 1 dargestellt, gemäß der Erfindung gebildet ist.
  • 6 ist ein schematisches Diagramm, das eine Lichtemissionsdiode mit einer Kleberschicht und einer Reflexionsschicht gemäß einer anderen bevorzugten Ausführungsform der Erfindung zeigt.
  • 7 ist ein schematisches Diagramm, das eine Lichtemissionsdiode mit einer Kleberschicht und einer Reflexionsschicht gemäß noch einer anderen bevorzugten Ausführungsform der Erfindung zeigt.
  • 8 ist ein schematisches Diagramm, das einen fünften Stapel zur Verwendung bei einem Verfahren zum Herstellen einer Lichtemissionsdiode mit einer Kleberschicht und einer Reflexionsschicht, wie in der 7 dargestellt, gemäß der Erfindung zeigt.
  • 9 ist ein schematisches Diagramm, das einen sechsten Stapel zur Verwendung bei einem Verfahren zum Herstellen einer Lichtemissionsdiode mit einer Kleberschicht und einer Reflexionsschicht, wie in der 7 dargestellt, gemäß der Erfindung zeigt.
  • 10 ist ein schematisches Diagramm, das einen siebten Stapel zeigt, wie er, nach einem klebenden Verbinden des ersten und des zweiten Stapels und vor dem Entfernen des ersten Substrats, bei einem Herstellverfahren für eine Lichtemissionsdiode mit einer Kleberschicht und einer Reflexionsschicht, wie in der 7 dargestellt, gemäß der Erfindung gebildet ist.
  • 11 ist ein schematisches Diagramm, das eine Lichtemissionsdiode mit einer Kleberschicht und einer Reflexionsschicht gemäß immer noch einer anderen bevorzugten Ausführungsform der Erfindung zeigt.
  • 12 ist ein schematisches Diagramm, das einen achten Stapel zur Verwendung bei einem Verfahren zum Herstellen einer Lichtemissionsdiode mit einer Kleberschicht und einer Reflexionsschicht, wie in der 11 dargestellt, gemäß der Erfindung zeigt.
  • 13 ist ein schematisches Diagramm, das einen neunten Stapel zur Verwendung bei einem Verfahren zum Herstellen einer Lichtemissionsdiode mit einer Kleberschicht und einer Reflexionsschicht, wie in der 11 dargestellt, gemäß der Erfindung zeigt.
  • 14 ist ein schematisches Diagramm, das einen zehnten Stapel zeigt, wie er, nach einem klebenden Verbinden des ersten und des zweiten Stapels und vor dem Entfernen des ersten Substrats, bei einem Herstellverfahren für eine Lichtemissionsdiode mit einer Kleberschicht und einer Reflexionsschicht, wie in der 11 dargestellt, gemäß der Erfindung gebildet ist.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
  • Gemäß der 1 verfügt eine Lichtemissionsdiode 1 mit einer Kleberschicht und einer Reflexionsschicht gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung über ein zweites Substrat 10, eine auf dem zweiten Substrat 10 hergestellte reflektierende Metallschicht 11, eine auf der reflektierenden Metallschicht 11 hergestellte erste Reaktionsschicht 22, eine auf der ersten Reaktionsschicht 22 hergestellte transparente Kleberschicht 12, eine auf der transparenten Kleberschicht 12 hergestellte zweite Reaktionsschicht 23, eine auf der zweiten Reaktionsschicht 23 hergestellte transparente, leitende Schicht 21, wobei die Oberseite der transparenten, leitenden Schicht 21 aus einem ersten und einem zweiten Flächengebiet besteht. Auf dem ersten Flächengebiet ist eine erste Kontaktschicht 13 hergestellt. Auf der ersten Kontaktschicht 13 ist eine erste Mantelschicht 14 hergestellt. Auf der ersten Mantelschicht 14 ist eine aktive Schicht 15 hergestellt. Auf der aktiven Schicht 15 ist eine zweite Mantel schicht 16 hergestellt. Auf der zweiten Mantelschicht 16 ist eine zweite Kontaktschicht 17 hergestellt. Auf der zweiten Kontaktschicht 17 ist eine erste Elektrode 19 hergestellt. Auf dem zweiten Flächengebiet ist eine zweite Elektrode 20 hergestellt.
  • Gemäß den 1 bis 5 verfügt das Herstellverfahren für die Lichtemissionsdiode 1 über die folgenden Schritte: aufeinanderfolgendes Herstellen, auf einen ersten Substrat 18, einer zweiten Kontaktschicht 17, einer zweiten Mantelschicht 16, einer aktiven Schicht 15, einer ersten Mantelschicht 14, einer ersten Kontaktschicht 13, einer transparenten, leitenden Schicht 21, einer zweiten Reaktionsschicht 23 zum Bilden eines ersten Stapels; Herstellen einer reflektierenden Metallschicht 11 auf einem zweiten Substrat 10, und Herstellen einer ersten Reaktionsschicht 22 auf der reflektierenden Metallschicht 11, um einen zweiten Stapel 3 zu bilden, wie er in der 3 dargestellt ist; Anbringen einer transparenten Kleberschicht 12, und Verwenden derselben zum Verbinden des ersten Stapels 2 und des zweiten Stapels 3 dadurch miteinander, dass sie mit der Oberfläche der zweiten Reaktionsschicht 23 und der Oberfläche der ersten Reaktionsschicht 22 verklebt wird, um einen dritten Stapel 4 zu bilden, wie er in der 4 dargestellt ist; Entfernen des ersten Substrats 18, um einen vierten Stapel 5 zu bilden, wie er in der 5 dargestellt ist; geeignetes Ätzen des vierten Stapels 5 bis zur transparenten, leitenden Schicht 21, um ein freigelegtes Flächengebiet derselben zu erzeugen; und Herstellen einer ersten Elektrode 19 auf der zweiten Kontaktschicht 17 sowie einer zweiten Elektrode 20 auf dem freigelegten Flächengebiet der transparenten, leitenden Schicht 21.
  • In der 6 ist eine Lichtemissionsdiode 6 mit einer Kleberschicht und einer Reflexionsschicht gemäß einer anderen bevorzugten Ausführungsform der Erfindung dargestellt. Die LED-Struktur und das Herstellverfahren für diese LED 6 sind ähnlich denen gemäß der oben genannten bevorzugten Ausführungsform, jedoch mit der Ausnahme, dass die reflektierende Metallschicht 11 durch eine reflektierende Oxidschicht 611 ersetzt ist, durch die das zu ihr gerichtete Licht reflektiert und entnommen werden kann.
  • Gemäß der 7 verfügt eine Lichtemissionsdiode 7 mit einer Kleberschicht und einer Reflexionsschicht gemäß noch einer anderen bevorzugten Ausführungsform der Erfindung über ein reflektierendes Metallsubstrat 710; eine auf dem reflektierenden Metallsubstrat 710 hergestellte erste Reaktionsschicht 722; eine auf der ersten Reaktionsschicht 722 hergestellte transparente Kleberschicht 712; eine auf der transparenten Kleberschicht 712 hergestellte zweite Reaktionsschicht 723; eine auf der zweiten Reaktionsschicht 723 hergestellte transparente, leitende Schicht 721; wobei die transparente, leitende Schicht 721 ein erstes und ein zweites Flächengebiet aufweist; eine auf dem ersten Flächengebiet hergestellte erste Kontaktschicht 713; eine auf der ersten Kontaktschicht 713 hergestellte erste Mantelschicht 714; eine auf der ersten Mantelschicht 714 hergestellte aktive Schicht 715; eine auf der aktiven Schicht 715 hergestellte zweite Mantelschicht 716; eine auf der zweiten Mantelschicht 716 hergestellte zweite Kontaktschicht 717; eine auf der zweiten Kontaktschicht 717 hergestellte erste Elektrode 719; und eine auf dem zweiten Flächengebiet hergestellte zweite Elektrode 720.
  • Gemäß den 7 bis 10 verfügt das Herstellverfahren für die LED 7 über die folgenden Schritte: aufeinanderfolgendes Herstellen, auf einem ersten Substrat 718, einer zweiten Kontaktschicht 717, einer zweiten Mantelschicht 716, einer aktiven Schicht 715, einer ersten Mantelschicht 714, einer ersten Kontaktschicht 713, einer transparenten, leitenden Schicht 721, einer zweiten Reaktionsschicht 723, um einen fünften Stapel 8 zu bilden; Herstellen einer ersten Reaktionsschicht 722 auf einem reflektierenden Metallsubstrat 710, um einen sechsten Stapel 9 zu bilden; Verbinden der Oberfläche der zweiten Reaktionsschicht des fünften Stapels mit der Oberfläche der ersten Reaktionsschicht des sechsten Stapels unter Verwendung einer transparenten Kleberschicht 712; Entfernern des ersten Substrats 718, um einen siebten Stapel 100 übrig zu lassen; geeignetes Ätzen des siebten Stapels 100, um ein freigelegtes Flächengebiet der transparente, leitenden Schicht 721 zu erzeugen; und Herstellen einer ersten Elektrode 719 und einer zweiten Elektrode 720 auf der zweiten Kontaktschicht 717 bzw. dem freigelegten Flächengebiet der transparenten, leitenden Schicht 721.
  • Gemäß der 11 verfügt eine Lichtemissionsdiode 110 gemäß einer anderen bevorzugten Ausführungsform der Erfindung über ein zweites Substrat 1110; eine auf dem zweiten Substrat 1110 hergestellte erste Reaktionsschicht 1122; eine auf der ersten Reaktionsschicht 1122 hergestellte Kleberschicht 1112; eine auf der Kleberschicht 1112 hergestellte zweite Reaktionsschicht 1123; eine auf der zweiten Reaktionsschicht 1123 hergestellte reflektierende Metallschicht 1111; eine auf der reflektierenden Metallschicht 1111 hergestellte transparente, leitende Schicht 1121, die über ein erstes und ein zweites Flächengebiet verfügt; eine auf dem ersten Flächengebiet hergestellte erste Kontaktschicht 1113; eine auf der ersten Kontaktschicht 1113 hergestellte erste Mantelschicht 1114; eine auf der ersten Mantelschicht 1114 hergestellte aktive Schicht 1115; eine auf der aktiven Schicht 1115 hergestellte zweite Mantelschicht 1116; eine auf der zweiten Mantelschicht 1116 hergestellte zweite Kontaktschicht 1117; eine auf der zweiten Kontaktschicht 1117 hergestellte erste Elektrode 1119; und eine auf dem zweiten Flächengebiet hergestellte zweite Elektrode 1120.
  • Gemäß den 12 bis 14 verfügt ein Herstellverfahren für die Lichtemissionsdiode 110 über die folgenden Schritte: aufeinanderfolgendes Herstellen, auf einem ersten Substrat 1118, einer zweiten Kontaktschicht 1117, einer zweiten Mantelschicht 1116, eine aktiven Schicht 1115, einer ersten Mantelschicht 1114, einer ersten Kontaktschicht 1113, einer transparenten, leitenden Schicht 1121, einer reflektierenden Metallschicht 1111, einer zweiten Reaktionsschicht 1123, um einen achten Stapel 120 zu bilden; Herstellen einer ersten Reaktionsschicht 1122 auf einem zweiten Substrat 1110, um einen neunten Stapel 130 zu bilden; Verbinden der Oberfläche der zweiten Reaktionsschicht 1123 des achten Stapels 120 und der Oberfläche der ersten Reaktionsschicht 1122 des neunten Stapels 130 unter Verwendung einer Kleberschicht 1112; Entfernen des ersten Substrats 1118, um einen zehnten Stapel 140 zu bilden; geeignetes Ätzen des zehnten Stapels 140 bis zur transparenten, leitenden Schicht 1121, um ein freigelegtes Flächengebiet der ersten Kontaktschicht 1113 zu erzeugen; und Herstellen einer ersten Elektrode 1119 und einer zweiten Elektrode 1120 auf der zweiten Kontaktschicht 1117 bzw. dem freigelegten Flächengebiet der ersten Kontaktschicht 1113.
  • Das erste Substrat 18, 718 oder 1118 verfügt über mindestens ein aus der aus GaP, GaAs und Ge bestehenden Gruppe ausgewähltes Material. Das zweite Substrat 10 oder 1110 verfügt über mindestens ein aus der aus Si, GaAs, SiC, Al2O3, Glas, GaP, GaAsP und AlGaAs bestehenden Gruppe ausgewähltes Material. Die transparente Kleberschicht 12 oder 1112 verfügt über mindestens ein aus der aus Polyimid (PI), Benzocyclobuten (BCB), Perfluorcyclobutan (PFCB) und dergleichen bestehenden Gruppe ausgewähltes Material. Die erste Reaktionsschicht 22, 722 oder 1122 verfügt über mindestens ein aus der aus SiNx, Ti und Cr bestehenden Gruppe ausgewähltes Material. Die zweite Reaktionsschicht 23, 723 oder 1123 verfügt über mindestens ein aus der aus SiNx, Ti und Cr und dergleichen bestehenden Gruppe ausgewähltes Material. Das reflektierende Metallsubstrat 710 verfügt über mindestens ein aus der aus der aus Sn, Al, Au, Pt, Zn, Ag, Ti, Pb, Pd, Ge, Cu, AuBe, AuGe, Ni, PbSn, AuZn und dergleichen bestehenden Gruppe ausgewähltes Material. Die erste Kontaktschicht 13, 713 oder 1113 verfügt über mindestens ein aus der aus der aus GaP, GaAs, GaAsP, InGaP, AlGaInP und AlGaAs bestehenden Gruppe ausgewähltes Material. Die reflektierende Oxidschicht 611 verfügt über mindestens ein aus der aus SiNx, SiO2, Al2O3, TiO2, MgO und dergleichen bestehenden Gruppe ausgewähltes Material. Die reflektierende Metallschicht 11 oder 1111 verfügt über mindestens ein aus der aus In, Sn, Al, Au, Pt, Zn, Ag, Ti, Pb, Pd, Ge, Cu, AuBe, AuGe, Ni, PbSn, AuZn und dergleichen bestehenden Gruppe ausgewähltes Material. Die erste Mantelschicht 14, 714 oder 1114, die aktive Schicht 15, 715 oder 1115 sowie die zweite Mantelschicht 16, 716 oder 1116 bestehen jeweils aus AlGaInP. Die zweite Kontaktschicht 17, 717, 1117 verfügt über mindestens ein aus der aus GaP, GaAs, GaAsP, InGaP, AlGaInP und AlGaAs bestehenden Gruppe ausgewähltes Material. Die transparente, leitende Schicht 21, 721 oder 1121 verfügt über mindestens ein aus der aus Indiumzinnoxid, Cadmiumzinnoxid, Antimonzinnoxid, Zinkoxid und Zinkzinnoxid bestehenden Gruppe ausgewähltes Material.
  • Obwohl oben die bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung veranschaulicht und beschrieben wurden, ist es für den Fachmann ersichtlich, dass verschiedene Modifizierungen vorgenommen werden können, ohne vom Schutzumfang und Grundgedanken der durch die beigefügten Ansprüche definierten Erfindung abzuweichen.

Claims (43)

  1. Verfahren zum Herstellen einer Lichtemissionsdiode mit einer Kleberschicht und einer Reflexionsschicht, mit zumindest den folgenden Schritten: – Herstellen eines LED-Stapels auf einem ersten Substrat; – Herstellen einer ersten Reaktionsschicht auf dem LED-Stapel; – Herstellen einer Reflexionsschicht auf einem zweiten Substrat; – Herstellen einer zweiten Reaktionsschicht auf der Reflexionsschicht; und – Zusammenhalten der ersten Reaktionsschicht und der zweiten Reaktionsschicht mittels einer transparenten Kleberschicht.
  2. Verfahren zum Herstellen einer Lichtemissionsdiode mit einer Kleberschicht und einer Reflexionsschicht nach Anspruch 1, bei dem die Reflexionsschicht eine reflektierende Metallschicht ist.
  3. Verfahren zum Herstellen einer Lichtemissionsdiode mit einer Kleberschicht und einer Reflexionsschicht nach Anspruch 2, bei dem die reflektierende Metallschicht über mindestens ein aus der aus In, Sn, Al, Au, Pt, Zn, Ag, Ti, Pb, Pd, Ge, Cu, AuBe, AuGe, Ni, PbSn, AuZn bestehenden Gruppe ausgewähltes Material verfügt.
  4. Verfahren zum Herstellen einer Lichtemissionsdiode mit einer Kleberschicht und einer Reflexionsschicht nach Anspruch 2, bei dem die Reflexionsschicht eine reflektierende Oxidschicht ist.
  5. Verfahren zum Herstellen einer Lichtemissionsdiode mit einer Kleberschicht und einer Reflexionsschicht nach Anspruch 4, bei dem die reflektierende Oxidschicht über mindestens ein aus der aus SiNx, SiO2, Al2O3, TiO2, MgO bestehenden Gruppe ausgewähltes Material verfügt.
  6. Verfahren zum Herstellen einer Lichtemissionsdiode mit einer Kleberschicht und einer Reflexionsschicht nach Anspruch 1, bei dem die transparente Kleberschicht über mindestens ein aus der aus Polyimid (PI), Benzocyclobuten (BCB), Perfluorcyclobutan (PFCB) und dergleichen bestehenden Gruppe ausgewähltes Material verfügt.
  7. Verfahren zum Herstellen einer Lichtemissionsdiode mit einer Kleberschicht und einer Reflexionsschicht nach Anspruch 1, bei dem die erste Reaktionsschicht oder die zweite Reaktionsschicht über mindestens ein aus der aus SiNx, Ti, Cr bestehenden Gruppe ausgewähltes Material E verfügt.
  8. Verfahren zum Herstellen einer Lichtemissionsdiode mit einer Kleberschicht und einer Reflexionsschicht nach Anspruch 1, bei dem das Herstellen einer Reflexionsschicht auf einem zweiten Substrat über die Schritte des Herstellens eines Halbleiterstapels auf dem zweiten Substrat und des Herstellens einer Reflexionsschicht auf dem Halbleiterstapel verfügt.
  9. Verfahren zum Herstellen einer Lichtemissionsdiode mit einer Kleberschicht und einer Reflexionsschicht nach Anspruch 1, ferner mit dem Schritt des Entfernens des ersten Substrats.
  10. Verfahren zum Herstellen einer Lichtemissionsdiode mit einer Kleberschicht und einer Reflexionsschicht, mit zumindest den folgenden Schritten: – Herstellen eines LED-Stapels auf einem ersten Substrat; – Herstellen einer ersten Reaktionsschicht auf dem LED-Stapel; – Herstellen einer zweiten Reaktionsschicht auf einem reflektierenden Metallsubstrat; und – Zusammenhalten der ersten Reaktionsschicht und der zweiten Reaktionsschicht mittels einer transparenten Kleberschicht.
  11. Verfahren zum Herstellen einer Lichtemissionsdiode mit einer Kleberschicht und einer Reflexionsschicht nach Anspruch 10, bei dem das reflektierende Metallsubstrat über mindestens ein aus der aus In, Sn, Al, Au, Pt, Zn, Ag, Ti, Pb, Pd, Ge, Cu, AuBe, AuGe, Ni, PbSn, AuZn bestehenden Gruppe ausgewähltes Material verfügt.
  12. Verfahren zum Herstellen einer Lichtemissionsdiode mit einer Kleberschicht und einer Reflexionsschicht nach Anspruch 10, bei dem die transparente Kleberschicht über mindestens ein aus der aus Polyimid (PI), Benzocyclobuten (BCB), Perfluorcyclobutan (PFCB) bestehenden Gruppe ausgewähltes Material verfügt.
  13. Verfahren zum Herstellen einer Lichtemissionsdiode mit einer Kleberschicht und einer Reflexionsschicht nach Anspruch 10, bei dem die erste Reaktionsschicht oder die zweite Reaktionsschicht über mindestens ein aus der aus SiNx, Ti, Cr bestehenden Gruppe ausgewähltes Material verfügt.
  14. Verfahren zum Herstellen einer Lichtemissionsdiode mit einer Kleberschicht und einer Reflexionsschicht nach Anspruch 10, bei dem der Schritt des Herstellens einer zweiten Reaktionsschicht auf einem reflektierenden Metallsubstrat über die Schritte des Herstellens einer Reflexionsschicht auf dem reflektierenden Metallsubstrat und des Herstellens einer zweiten Reaktionsschicht auf der Reflexionsschicht verfügt.
  15. Verfahren zum Herstellen einer Lichtemissionsdiode mit einer Kleberschicht und einer Reflexionsschicht nach Anspruch 10, ferner mit dem Schritt des Entfernens des ersten Substrats.
  16. Verfahren zum Herstellen einer Lichtemissionsdiode mit einer Kleberschicht und einer Reflexionsschicht, mit zumindest den folgenden Schritten: – Herstellen eines LED-Stapels auf einem ersten Substrat; – Herstellen einer Reflexionsschicht auf dem LED-Stapel; – Herstellen einer ersten Reaktionsschicht auf der Reflexionsschicht; – Herstellen einer zweiten Reaktionsschicht auf einem zweiten Substrat; und – Zusammenhalten der ersten Reaktionsschicht und der zweiten Reaktionsschicht mittels einer Kleberschicht.
  17. Verfahren zum Herstellen einer Lichtemissionsdiode mit einer Kleberschicht und einer Reflexionsschicht nach Anspruch 16, bei dem die Reflexionsschicht eine reflektierende Metallschicht ist.
  18. Verfahren zum Herstellen einer Lichtemissionsdiode mit einer Kleberschicht und einer Reflexionsschicht nach Anspruch 16, bei dem die Reflexionsschicht eine reflektierende Oxidschicht ist.
  19. Verfahren zum Herstellen einer Lichtemissionsdiode mit einer Kleberschicht und einer Reflexionsschicht nach Anspruch 17, bei dem die reflektierende Metallschicht über mindestens ein aus der aus In, Sn, Al, Au, Pt, Zn, Ag, Ti, Pb, Pd, Ge, Cu, AuBe, AuGe, Ni, PbSn, AuZn bestehenden Gruppe ausgewähltes Material verfügt.
  20. Verfahren zum Herstellen einer Lichtemissionsdiode mit einer Kleberschicht und einer Reflexionsschicht nach Anspruch 18, bei dem die reflektierende Oxidschicht über mindestens ein aus der aus SiNx, SiO2, Al2O3, TiO2, MgO bestehenden Gruppe ausgewähltes Material verfügt.
  21. Verfahren zum Herstellen einer Lichtemissionsdiode mit einer Kleberschicht und einer Reflexionsschicht nach Anspruch 16, bei dem die erste Reaktionsschicht oder die zweite Reaktionsschicht über mindestens ein aus der aus SiNx, Ti, Cr bestehenden Gruppe ausgewähltes Material verfügt.
  22. Verfahren zum Herstellen einer Lichtemissionsdiode mit einer Kleberschicht und einer Reflexionsschicht nach Anspruch 16, ferner mit dem Schritt des Entfernens des ersten Substrats.
  23. Lichtemissionsdiode mit einer Kleberschicht und einer Reflexionsschicht, die mindestens Folgendes aufweist: – ein Substrat; – eine auf dem Substrat hergestellte Reflexionsschicht; – eine auf der Reflexionsschicht hergestellte erste Reaktionsschicht; – eine auf der ersten Reaktionsschicht hergestellte transparente Kleberschicht; – eine auf der transparenten Kleberschicht hergestellte zweite Reaktionsschicht; und – einen auf der zweiten Reaktionsschicht hergestellten LED-Stapel.
  24. Lichtemissionsdiode mit einer Kleberschicht und einer Reflexionsschicht nach Anspruch 23, ferner mit einer transparenten, leitenden Schicht zwischen der zweiten Reaktionsschicht und dem LED-Stapel.
  25. Lichtemissionsdiode mit einer Kleberschicht und einer Reflexionsschicht nach Anspruch 23, bei der die Reflexionsschicht eine reflektierende Metallschicht ist.
  26. Lichtemissionsdiode mit einer Kleberschicht und einer Reflexionsschicht nach Anspruch 23, bei der die Reflexionsschicht eine reflektierende Oxidschicht ist.
  27. Lichtemissionsdiode mit einer Kleberschicht und einer Reflexionsschicht nach Anspruch 25, bei der die reflektierende Metallschicht über mindestens ein aus der aus In, Sn, Al, Au, Pt, Zn, Ag, Ti, Pb, Pd, Ge, Cu, AuBe, AuGe, Ni, PbSn, AuZn bestehenden Gruppe ausgewähltes Material verfügt.
  28. Lichtemissionsdiode mit einer Kleberschicht und einer Reflexionsschicht nach Anspruch 26, bei dem die reflektierende Oxidschicht über mindestens ein aus der aus SiNx, SiC2, Al2O3, TiO2, MgO bestehenden Gruppe ausgewähltes Material verfügt.
  29. Lichtemissionsdiode mit einer Kleberschicht und einer Reflexionsschicht nach Anspruch 23, bei dem die transparente Kleberschicht über mindestens ein aus der aus Polyimid (PI), Benzocyclobuten (BCB), Perfluorcyclobutan (PFCB) bestehenden Gruppe ausgewähltes Material verfügt.
  30. Lichtemissionsdiode mit einer Kleberschicht und einer Reflexionsschicht nach Anspruch 23, bei dem die erste Reaktionsschicht oder die zweite Reaktionsschicht über mindestens ein aus der aus SiNx, Ti, Cr bestehenden Gruppe ausgewähltes Material verfügt:
  31. Lichtemissionsdiode mit einer Kleberschicht und einer Reflexionsschicht, die mindestens Folgendes aufweist: – ein Substrat; – eine auf dem Substrat hergestellte erste Reaktionsschicht; – eine auf der ersten Reaktionsschicht hergestellte transparente Kleberschicht; – eine auf der transparenten Kleberschicht hergestellte zweite Reaktionsschicht; – eine auf der zweiten Reaktionsschicht hergestellte Reflexionsschicht; und – einen auf der Reflexionsschicht hergestellten LED-Stapel.
  32. Lichtemissionsdiode mit einer Kleberschicht und einer Reflexionsschicht nach Anspruch 31, ferner mit einer transparenten, leitenden Schicht zwischen der zweiten Reaktionsschicht und dem LED-Stapel.
  33. Lichtemissionsdiode mit einer Kleberschicht und einer Reflexionsschicht nach Anspruch 31, bei der die Reflexionsschicht eine reflektierende Metallschicht ist.
  34. Lichtemissionsdiode mit einer Kleberschicht und einer Reflexionsschicht nach Anspruch 31, bei der die Reflexionsschicht eine reflektierende Oxidschicht ist.
  35. Lichtemissionsdiode mit einer Kleberschicht und einer Reflexionsschicht nach Anspruch 33, bei der die reflektierende Metallschicht über mindestens ein aus der aus In, Sn, Al, Au, Pt, Zn, Ag, Ti, Pb, Pd, Ge, Cu, AuBe, AuGe, Ni, PbSn, AuZn bestehenden Gruppe ausgewähltes Material verfügt.
  36. Lichtemissionsdiode mit einer Kleberschicht und einer Reflexionsschicht nach Anspruch 34, bei dem die reflektierende Oxidschicht über mindestens ein aus der aus SiNx, SiO2, Al2O3, TiO2, MgO bestehenden Gruppe ausgewähltes Material verfügt.
  37. Lichtemissionsdiode mit einer Kleberschicht und einer Reflexionsschicht nach Anspruch 31, bei dem die transparente Kleberschicht über mindestens ein aus der aus Polyimid (PI), Benzocyclobuten (BCB), Perfluorcyclobutan (PFCB) bestehenden Gruppe ausgewähltes Material verfügt.
  38. Lichtemissionsdiode mit einer Kleberschicht und einer Reflexionsschicht nach Anspruch 31, bei dem die erste Reaktionsschicht oder die zweite Reaktionsschicht über mindestens ein aus der aus SiNx, Ti, Cr bestehenden Gruppe ausgewähltes Material verfügt.
  39. Lichtemissionsdiode mit einer Kleberschicht und einer Reflexionsschicht, die mindestens Folgendes aufweist: – ein reflektierendes Metallsubstrat; – eine auf dem reflektierenden Metallsubstrat hergestellte erste Reaktionsschicht, – eine auf der ersten Reaktionsschicht hergestellte transparente Kleberschicht; – eine auf der transparenten Kleberschicht hergestellte zweite Reaktionsschicht; und – einen auf der zweiten Reaktionsschicht hergestellten LED-Stapel.
  40. Lichtemissionsdiode mit einer Kleberschicht und einer Reflexionsschicht nach Anspruch 39, ferner mit einer transparenten, leitenden Schicht zwischen der zweiten Reaktionsschicht und dem LED-Stapel.
  41. Lichtemissionsdiode mit einer Kleberschicht und einer Reflexionsschicht nach Anspruch 39, bei der die reflektierende Metallschicht über mindestens ein aus der aus In, Sn, Al, Au, Pt, Zn, Ag, Ti, Pb, Pd, Ge, Cu, AuBe, AuGe, Ni, PbSn, AuZn bestehenden Gruppe ausgewähltes Material verfügt.
  42. Lichtemissionsdiode mit einer Kleberschicht und einer Reflexionsschicht nach Anspruch 39, bei dem die transparente Kleberschicht über mindestens ein aus der aus Polyimid (PI), Benzocyclobuten (BCB), Perfluorcyclobutan (PFCB) bestehenden Gruppe ausgewähltes Material verfügt.
  43. Lichtemissionsdiode mit einer Kleberschicht und einer Reflexionsschicht nach Anspruch 39, bei dem die erste Reaktionsschicht oder die zweite Reaktionsschicht über mindestens ein aus der aus SiNx, Ti, Cr bestehenden Gruppe ausgewähltes Material verfügt.
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