DE112011104378T5

DE112011104378T5 - Beol-Integration einer LED auf Oxidbasis

Info

Publication number: DE112011104378T5
Application number: DE112011104378T
Authority: DE
Inventors: James S. Nakos
Original assignee: International Business Machines Corp
Current assignee: GlobalFoundries Inc
Priority date: 2010-12-14
Filing date: 2011-12-07
Publication date: 2013-09-12
Also published as: WO2012082478A3; CN103229317A; US20120146069A1; CN103229317B; WO2012082478A2

Abstract

Es werden eine Struktur einer lichtemittierenden Diode (LED) (6g) und ein Verfahren zur Herstellung einer lichtemittierenden Diode offenbart. Die Struktur weist Tiefgraben-Metallelektroden (385) auf, zwischen welchen an den Seitenwänden der Elektroden (385) elektrolumineszierendes Material (320) angeordnet ist, welches eine Reihe von lumineszierenden Diodenelementen bildet, die horizontal auf einem Substrat gestapelt sind. (Vgl. 6g.) Das Verfahren zur Herstellung der Struktur der lichtemittierenden Diode kann für eine breite Vielfalt elektrolumineszierender Materialien angewendet werden.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft das Gebiet der lichtemittierenden Festkörpereinheiten, lichtemittierenden Festkörperdioden oder Festkörper-Beleuchtungsvorrichtungen.
Beschreibung des Standes der Technik
Typische lichtemittierende Festkörper-Halbleiterdioden (LEDs) bestehen aus lichtemittierendem Material (LEM), welches als Dünnschichten oder eine Kombination planarer Dünnschichten auf der oberen Fläche eines Substrats abgeschieden werden und mit planaren Elektroden in Kontakt gebracht werden, die unter und über dem lichtemittierenden Material und parallel zu der Fläche des Substrats angeordnet sind. Der Stand der Technik dieses Typs ist in 1 veranschaulicht. Das lichtemittierende Material 110 weist verschiedene Formen auf und emittiert Licht bei Wellenlängen, die für das verwendete Material charakteristisch sind. Abgeschieden als planare Dünnschicht, befindet sich das lichtemittierende Material zwischen der oberen 120 und unteren 130 planaren Metallelektrode, die auf der oberen Fläche des Substrats 140 bzw. der oberen Fläche des lichtemittierenden Materials 110 abgeschieden sind. Die Elektrolumineszenz wird in dieser Einheit durch Anlegen eines elektrischen Feldes an das lumineszierende Material zwischen den Elektroden aktiviert. Wenn die Elektroden in dem Wellenlängenbereich von Interesse nicht transparent sind, blockieren sie einen großen Teil des Lichts, das in der aktiven Zone erzeugt wird, wodurch verhindert wird, dass es die Außenseite erreicht. Ein Ansatz zur Lösung dieses Problems ist es, als oberen Metallelektrodenstapel einen transparenten Leiter wie Indiumzinnoxid (Indium Tin Oxide, ITO) oder Zinkoxid über dem elektrolumineszierenden Material zu verwenden.
KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung stellt eine Struktur für eine Festkörper-LED bereit, welche die Lichtleistung und die Einheitlichkeit für LEDs mit einer breiten Vielfalt von elektrolumineszierenden Materialien, die auf einer Vielfalt von Substraten abgeschieden sind, verbessert. Die Erfindung vergrößert auch den aktiven Bereich der LEDs, der an der Erzeugung von Licht beteiligt ist, indem die Blockade von emittiertem Licht durch die Elektroden auf ein Mindestmaß begrenzt wird. Obgleich die Erfindung mit der modernen Halbleitertechnologie und den modernen Materialien kompatibel ist, sind Halbleitersubstrate kein Erfordernis für die Verwirklichung der Einheit. Die Erfindung ist auf eine breite Vielfalt von elektrolumineszierenden Materialien anwendbar, z. B. auf kristalline oder nichtkristalline Halbleiter oder Isolatoren mit großer Bandlücke, welche sichtbares Licht emittieren. Transparente Substrate wie Glas oder Quarz können in den möglichen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ebenfalls verwendet werden, wie nachstehend noch beschrieben wird.
Eine Erscheinungsform der vorliegenden Erfindung ist die Verwendung einer grabenbasierten Elektrodenstruktur zum Vergrößern des Volumens an aktivem elektrolumineszierendem Material je Flächeneinheit auf dem Substrat und zum Maximieren des Lichts, das von dem elektrolumineszierenden Material emittiert wird. Die Elektroden sind in Grabenreihen mit engem Abstand auf der Fläche des Substrats angeordnet und legen ein elektrisches Feld über dem elektrolumineszierenden Material an, das zwischen den Seitenwänden benachbarter Elektroden angeordnet ist. Die Elektroden erstrecken sich unterhalb der lichtemittierenden Fläche der LED und verlaufen senkrecht zu dieser Fläche. Durch diese Anordnung bleibt die lichtemittierende obere Fläche des elektrolumineszierenden Materials frei von einer lichtblockierenden Metallbedeckung, und es wird die Herstellung von Dioden mit höherer Leuchtkraft je Flächeneinheit als derzeit möglich ermöglicht.
In einer anderen Erscheinungsform der Erfindung werden verschiedene Herstellungsverfahren für verschiedene Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung offenbart. Die Elektrodenstruktur ist mit einer breiten Vielfalt von elektrolumineszierenden Materialien, Substraten und LED-Typen kompatibel und ermöglicht eine Lichtemission sowohl von der Vorder- als auch von der Rückfläche der LED. Diese Ausführungsformen können mit Halbleiterverfahren und Materialien des Standes der Technik hergestellt werden, sind aber nicht auf diese beschränkt.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die vorliegende Erfindung ist durch die folgende detaillierte Beschreibung in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen zu verstehen. In diesen Zeichnungen sind durch gleiche Bezugszahlen gleiche Strukturelemente gekennzeichnet.
1 zeigt eine Querschnittsansicht einer herkömmlichen lichtemittierenden Diode des Standes der Technik.
2 zeigt eine perspektivische Ansicht der lichtemittierenden Diode gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
3a zeigt eine Querschnittsansicht einer lichtemittierenden Diode gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit einem opaken isolierenden Substrat, welches Licht von der oberen Fläche der LED emittiert.
3b zeigt eine Querschnittsansicht einer lichtemittierenden Diode gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit einem transparenten isolierenden Substrat mit einer reflektierenden Schicht, welche Licht für die Emission an die obere Fläche führt.
3c zeigt eine Querschnittsansicht einer lichtemittierenden Diode gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit einem transparenten isolierenden Substrat, welche eine Lichtemission sowohl von der oberen als auch von der unteren Fläche der LED ermöglicht.
3d zeigt eine Querschnittsansicht einer lichtemittierenden Diode gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wobei als Ausgangssubstrat eine metallische reflektierende Schicht verwendet wird und von einer isolierenden Schicht bedeckt ist, so dass von der oberen LED-Fläche Licht emittiert wird.
4a zeigt eine Draufsicht auf die lichtemittierende Diode gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
4b zeigt eine Querschnittsansicht durch den Schnitt A-A', der in 3a dargestellt ist.
4c zeigt eine Querschnittsansicht durch den Schnitt B-B', der in 3a dargestellt ist.
5a zeigt eine Draufsicht auf die lichtemittierende Diode gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
5b zeigt eine Querschnittsansicht durch den Schnitt A-A', der in 4a dargestellt ist.
5c zeigt eine Querschnittsansicht durch den Schnitt B-B', der in 4a dargestellt ist.
6a veranschaulicht einen Querschnitt eines Ausgangssubstrats, welches leitend und absorbierend ist, gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
6b veranschaulicht die Abscheidung geeigneter metallischer und isolierender Schichten, die auf dem leitenden absorbierenden Ausgangssubstrat abgeschieden werden.
6c veranschaulicht die Abscheidung des lichtemittierenden Materials auf dem Substrat und abgeschiedenen Schichten.
6d veranschaulicht das Bilden von Gräben in dem lichtemittierenden Material unter Anwendung von mikroelektronischen Standardverarbeitungstechniken.
6e veranschaulicht die Implantation etwaiger Dotierstoffionen, die zum Aktivieren benötigt werden oder dafür benötigt werden, die Wellenlänge des Lichts einzustellen, das durch das lichtemittierende Material emittiert wird.
6f veranschaulicht die Abscheidung eines metallischen Leiters in den Gräben, die in dem lichtemittierenden Material gebildet wurden.
6g veranschaulicht die Entfernung von überschüssigem Metall von der Fläche des lichtemittierenden Materials durch Standard-Planarisierungstechniken, die in der Mikroelektroniktechnologie angewendet werden, um isolierte Elektroden zu bilden.
7a zeigt einen Querschnitt durch ein Ausgangssubstrat, welches isolierend und transparent ist (z. B. Glas), gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
7b zeigt einen Querschnitt durch ein Ausgangssubstrat, welches leitend und reflektierend ist (z. B. Metall), gemäß der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Es wird eine lichtemittierende Diodenstruktur und ein Verfahren zur Herstellung derselben offenbart.
In der folgenden Beschreibung werden zahlreiche spezielle Einzelheiten angegeben, um für ein gründliches Verständnis der vorliegenden Erfindung zu sorgen. Der Fachmann versteht, dass die vorliegende Erfindung auch ohne einige oder alle dieser speziellen Einzelheiten ausgeführt werden kann.
Außerdem werden einige wohlbekannte Verfahrensoperationen nicht detailliert beschrieben, um die Erfindung und ihre bevorzugten Ausführungsformen prägnant zu beschreiben.
Die Struktur der Erfindung ist in 2 veranschaulicht. Die lichtemittierende Diode 200 ist aus leitenden Metallelektroden 210 und 230 und zwischen diesen angeordnetem elektrolumineszierendem Material 220 auf dem Substrat 240 zusammengesetzt. Um das elektrolumineszierende Material zu aktivieren, wird über positive 210 und negative 230 Elektroden ein elektrisches Feld angelegt. Die Elektroden werden durch Ätzen von Gräben mit hohem Seitenverhältnis in das elektrolumineszierende Material und anschließendes Füllen dieser Gräben mit einem elektrischen Leiter gebildet. In der Ausführungsform, die hier zu Zwecken der Veranschaulichung gewählt wird, weisen die Elektroden die Form von ineinander verzahnten Kämmen mit positiver Spannung auf einem Kamm und einer negativen Spannung auf dem anderen auf. Der Fachmann versteht, dass auch andere Elektrodenanordnungen möglich sind und durch das Beispiel, das gewählt wird, um die Konzeptionen zu veranschaulichen, nicht ausgeschlossen werden. Unter den richtigen Umständen erhöht diese Anordnung die Menge des aktiven lumineszierenden Materials, das je Flächeneinheit des Substrats verfügbar ist.
Man betrachte die Struktur der vorliegenden Erfindung, die in 2 dargestellt ist. Wenn jeder Abschnitt elektrolumineszierenden Materials zwischen den Elektroden 220 eine Tiefe d und Dicke t aufweist, ist das Gesamtvolumen des Materials in jedem Graben durch I × t × d gegeben, wobei I für die Länge des Grabens steht. Wenn p die Entfernung oder der Abstand zwischen den Gräben ist, ist die Anzahl der Gräben in der Fläche A durch w/p gegeben. Das Gesamtvolumen des Materials, das zu der Fläche A gehört, beträgt dann I × t × d × w/p oder A × t × d/p. So wird die Menge des Materials, das in derselben Fläche A enthalten ist, wenn das lumineszierende Material in Gräben angeordnet ist, um einen Faktor d/p gegenüber dem Fall erhöht, wobei die aktive Dünnschicht wie in 1 in planarer Form abgeschieden wird. In typischen Technologien des Standes der Technik sind Grabentiefen von 10 Mikrometern und ein Abstand von 0,2 Mikrometern erreichbar. Diese Abmessungen zeigen, dass Füllfaktorerhöhungen von 50 oder mehr gegenüber jenen möglich sind, die im Stand der Technik mit abgeschiedenen planaren Dünnschichtstrukturen erreicht werden. Durch geeignetes Auswählen der Grabentiefe und des Elektrodenabstands kann die lichtemittierende Festkörpereinheit der vorliegenden Erfindung Leuchtstärken je Flächeneinheit erreichen, welche gegenüber den des Standes der Technik um eine Größenordnung oder mehr erhöht sind.
3a ist eine Querschnittsansicht einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wobei das elektrolumineszierende Material 320 und die Elektroden 310 und 330 auf einem opaken nichtleitenden Substrat abgeschieden sind, um eine LED-Einheit 301 zu bilden. Mögliche lichtemittierende Materialien umfassen epitaxial abgeschiedene kristalline III-V-Verbindungen, dotierte II-VI-Verbindungen, dotiertes oder undotiertes nichtkristallines poröses Silicium, dotiertes oder undotiertes nichtkristallines siliciumreiches Siliciumoxid (SRSO) und dotiertes oder undotiertes siliciumreiches Nitrid (SRSN). In dieser Ausführungsform wird Licht in dem Substrat absorbiert und von der oberen Fläche der Einheit emittiert.
3b ist eine Querschnittsansicht einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wobei das elektrolumineszierende Material 320 und die Elektroden 310 und 330 auf einem opaken oder transparenten leitenden oder nichtleitenden Substrat abgeschieden sind, um eine LED-Einheit 302 zu bilden. Eine metallische reflektierende Schicht 350 ist hinzugefügt, um die Emission von der oberen Fläche zu erhöhen, und eine isolierende Schicht 360 ist hinzugefügt, um für eine elektrische Isolierung der Elektroden 310 und 330 zu sorgen. Die isolierende Schicht erhöht die gewünschte optische Emission von der oberen Fläche.
3c ist eine Querschnittsansicht einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wobei das elektrolumineszierende Material 320 und die Elektroden 310 und 330 auf einem transparenten nichtleitenden Substrat 380 wie z. B. Glas oder Kunststoff abgeschieden sind, um eine LED-Einheit 303 zu bilden. In dieser Ausführungsform wird Licht von der oberen und unteren Fläche der lichtemittierenden Diode emittiert.
3d ist eine Querschnittsansicht einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wobei das elektrolumineszierende Material 320 und die Elektroden 310 und 330 auf einem reflektierenden leitenden Substrat 390 wie z. B. Metall abgeschieden sind, um eine LED-Einheit 304 zu bilden. Eine isolierende Dünnschicht wie z. B. Glas, Siliciumnitrid oder Kunststoff 360 ist über dem Substrat vorhanden, um für eine elektrische Isolierung für die Elektroden zu sorgen, und kann so ausgewählt werden, dass die gewünschte optische Emission von der oberen Fläche erhöht wird.
4a ist eine Draufsicht auf die lichtemittierende Diode 500 mit Verbindungen zu positiven und negativen Stromschienen 540 der oberen Fläche, die mit den Grabenelektroden 510 und 530 verbunden sind, welche ein elektrisches Feld über das elektrolumineszierende Material 520 anlegen. Diese Art der Verbindung zu den Stromschienen ist nur ein Beispiel eines Verbindungsschemas und beschränkt nicht die Anwendung anderer Mittel.
4b ist eine Querschnittsansicht durch den Schnitt A-A' in 4a der lichtemittierenden Diode 500. Die Elektroden 510 und 530 und das elektrolumineszierende Material 520 sind auf dem Substrat 550 abgeschieden dargestellt, welches in der ersten Ausführungsform beschrieben wird, es versteht sich jedoch, dass jede der beschriebenen Ausführungsformen oder Variationen dieser ebenso umfasst sind.
4c ist eine Querschnittsansicht durch den Schnitt B-B' in 4a der lichtemittierenden Diode 500. Die Elektroden 510 oder 530 und das elektrolumineszierende Material 520 sind auf dem Substrat abgeschieden dargestellt, welches in der ersten Ausführungsform beschrieben wird, es versteht sich jedoch, dass sie auf jede der beschriebenen Ausführungsformen oder Variationen dieser anwendbar sind. Man beachte, dass sich die Elektrode 510 von der oberen Fläche bis zum darunter liegenden Substrat erstreckt.
5a ist eine Draufsicht auf die lichtemittierende Diode 600, wobei die positive und negative Stromschiene 540 mit den Grabenelektroden 610 und 630 integriert sind, welche ein elektrisches Feld über das elektrolumineszierende Material 620 anlegen. Zu diesem Zweck können Metalle eines niedrigen spezifischen Widerstands verwendet werden, z. B., ohne darauf beschränkt zu sein, Aluminium, Kupfer, Silber, Gold. Diese Art der Verbindung mit den Stromschienen ist nur ein Beispiel für ein Verbindungsschema und beschränkt nicht die Anwendung anderer Mittel.
5b ist eine Querschnittsansicht durch den Schnitt A-A' in 5a der lichtemittierenden Diode 600. Die Elektroden 610 und 630 und das elektrolumineszierende Material 620 sind auf dem Substrat abgeschieden dargestellt, welches in der ersten Ausführungsform beschrieben wird, es versteht sich jedoch, dass jede der beschriebenen Ausführungsformen oder Variationen dieser ebenso umfasst sind.
5c ist eine Querschnittsansicht durch den Schnitt B-B' in 5a der lichtemittierenden Diode 600. Die Elektroden 610 und 630 und das elektrolumineszierende Material 620 sind auf dem Substrat abgeschieden dargestellt, welches in der ersten Ausführungsform beschrieben wird, es versteht sich jedoch, dass sie auf jede der beschriebenen Ausführungsformen oder Variationen dieser anwendbar sind. Man beachte, dass sich die Elektrode 610 von der oberen Fläche bis zum darunter liegenden Substrat erstreckt und dass das elektrolumineszierende Material 620 eine Isolierung zwischen den positiven und negativen Elektroden 610 und 630 bereitstellt.
6a bis 6g zeigen eine Folge von Herstellungsschritten für die zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wobei eine an der oberen Fläche emittierende LED hergestellt wird. Diese Ausführungsform wurde als ein Beispiel gewählt, da sie die umfassendste Schrittfolge bereitstellt. Der Fachmann kann unter Anwendung der Herstellungsschritte, die in dieser Figur beschrieben sind, jede der anderen Strukturen herstellen.
6a zeigt die Auswahl eines Substrats 370, welches entweder ein Isolator oder ein Leiter sein kann und welches für das Licht, das in der lichtemittierenden Diode hergestellt wird, auch transparent oder opak sein kann. Diese Auswahl bestimmt, ob die LED nur von der oberen Fläche oder in Übereinstimmung mit den anderen hierin beschriebenen Ausführungsformen von der oberen und unteren Fläche emittiert. Wie in 6b dargestellt, wird eine metallische reflektierende Schicht 350 auf der oberen Fläche des Substrats abgeschieden, um die Reflexion des Lichts zu erhöhen, welches diese Grenzfläche erreicht, und es zu der oberen Fläche der lichtemittierenden Diode zu leiten. Diese Dünnschicht ist in dem Fall eines transparenten Substrats mit Emission sowohl von der oberen als auch von der unteren Fläche optional. Es können metallische Dünnschichten mit hohem Reflexionsvermögen verwendet werden, wie z. B., ohne darauf beschränkt zu sein, Aluminium, Titan, Wolfram, Kupfer, Silber oder Gold. Anschließend wird eine isolierende Schicht 360 auf der metallischen reflektierenden Schicht abgeschieden, um die Elektroden, die später im Verfahren auf dieser Fläche gebildet werden, voneinander zu isolieren. Beim Bilden dieser Schicht können Dünnschichten wie z. B., ohne darauf beschränkt zu sein, Siliciumdioxid, Siliciumnitrid, Polyimid oder andere Isolatoren verwendet werden. Das elektrolumineszierende Material 320 wird auf der isolierenden Dünnschicht abgeschieden, wie in 6c dargestellt.
Elektrolumineszierende Materialien wie Galliumarsenid, Galliumaluminumarsenid, III-V- oder II-VI-Halbleiter mit direkter Bandlücke, dotiertes oder undotiertes siliciumreiches Oxid oder siliciumreiches Nitrid können als das lumineszierende Material verwendet werden. Die Erfindung ist nicht auf eine bestimmte Auswahl eines lumineszierenden Materials beschränkt, und es kann jedes verwendet werden, welches in planarer Weise anwachsen oder abgeschieden werden kann. In das elektrolumineszierende Material 320 werden Gräben 380 geätzt, wie in 6d dargestellt. Es können typische Ätzverfahren wie reaktives Ionenätzen angewendet werden, welche in Halbleiter-Herstellungsverfahren des Standes der Technik angewendet werden oder darauf zugeschnitten sind, das lumineszierende Material zu ätzen. An diesem Punkt werden alle Ionenimplantationsschritte durchgeführt, die erforderlich sind, um die Emissionen aus dem lichtemittierenden Material einzustellen oder zu aktivieren, wie in 6e dargestellt. Im Fall von siliciumreichem Siliciumdioxid oder siliciumreichem Nitrid erfolgt an diesem Punkt zum Zuschneiden der Lichtemission eine Implantation von Silicium. Im Fall von anderen elektrolumineszierenden Materialien werden für die Ionenimplantation passende andere Dotierstoffionen ausgewählt. 6f veranschaulicht das Füllen der Gräben 380 mit einem metallischen Leiter 385. Das Metall kann, ohne darauf beschränkt zu sein, eines der Metalle mit niedrigem Reflexionsvermögen sein, welches gewöhnlich bei der Halbleiterherstellung des Standes der Technik verwendet wird. Anschließend wird das überschüssige Metall durch Standard-Verarbeitungstechniken wie chemisch-mechanisches Polieren oder reaktives Ionenätzen von der oberen Fläche der Struktur entfernt, was zu der fertigen Struktur führt, wie sie in 6g dargestellt ist. Variationen dieser Schrittfolge und Materialien, welche zu anderen LED-Strukturen führen, werden durch das obige Verfahren nicht ausgeschlossen.
Andere Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung mit anderen Substrattypen können unter Anwendung derselben Verarbeitungsschritte hergestellt werden, wie sie in 6a bis 6g beschrieben sind. Wie in 7a veranschaulicht, führt die oben umrissene Folge bei einem transparenten nichtleitenden Substrat 350, auf welchem elektrolumineszierendes Material abgeschieden wird, zu der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die in 3c dargestellt ist. In ähnlicher Weise führt bei einem metallischen Substrat 390 mit einer darauf abgeschiedenen isolierenden Schicht 360, wie in 7b dargestellt, dieselbe Verfahrensfolge wie oben beschrieben zu der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die in 3d dargestellt ist.
Obwohl das vorstehende Herstellungsverfahren aus Gründen des klaren Verständnisses in gewissen Details beschrieben worden ist, wird ersichtlich sein, dass innerhalb des Umfangs der anhängenden Patentansprüche bestimmte Veränderungen und Modifikationen vorgenommen werden können. Dementsprechend sind die vorliegenden Ausführungsformen als veranschaulichend und nicht als beschränkend anzusehen, und die Erfindung ist nicht auf die hierin beschriebenen Details zu beschränken.

Claims

Lichtemittierende Diode mit einer oberen lichtemittierenden Fläche, welche ein Substrat mit einer oberen Fläche aufweist, welche auch ein lichtemittierendes Material aufweist, das auf der oberen Fläche des Substrats angeordnet ist, und welche mindestens eine Metallelektrode aufweist, die innerhalb eines Grabens in dem lichtemittierenden Material angeordnet ist, wobei sich die Tiefe des Grabens im Wesentlichen senkrecht zu der oberen lichtemittierenden Fläche der lichtemittierenden Diode in das lichtemittierende Material hinein erstreckt.
Lichtemittierende Diode nach Anspruch 1, wobei das Substrat ein elektrischer Leiter mit einer oberen und unteren Fläche ist, welche auch eine reflektierende metallische Dünnschicht mit einer oberen und unteren Fläche aufweist, die auf der oberen Fläche des Substrats angeordnet ist, und welche auch eine isolierende Dünnschicht aufweist, die zwischen der oberen Fläche der reflektierenden metallischen Dünnschicht und dem lichtemittierenden Material angeordnet ist.
Lichtemittierende Diode nach Anspruch 2, wobei das elektrisch leitende Substrat Silicium ist.
Lichtemittierende Diode nach Anspruch 2, wobei das elektrisch leitende Substrat Metall ist.
Lichtemittierende Diode nach Anspruch 1, wobei das Substrat ein optisch transparentes Material ist.
Lichtemittierende Diode, wobei das Substrat ein optisch transparentes Material mit einer oberen und unteren Fläche ist, welche auch eine reflektierende metallische Dünnschicht mit einer oberen und unteren Fläche aufweist, die auf der oberen Fläche des Siliciumsubstrats angeordnet ist.
Lichtemittierende Diode, wobei das Substrat ein optisch transparentes Material mit einer oberen und unteren Fläche ist, welche auch eine reflektierende metallische Dünnschicht mit einer oberen und unteren Fläche. aufweist, die auf der oberen Fläche des Siliciumsubstrats angeordnet ist, und welche auch eine isolierende Dünnschicht aufweist, die zwischen der oberen Fläche der reflektierenden metallischen Dünnschicht und dem lichtemittierenden Material angeordnet ist.
Lichtemittierende Diode nach Anspruch 6, wobei das transparente Material Glas ist.
Lichtemittierende Diode nach Anspruch 6, wobei das transparente Material ein Kunststoff ist.
Lichtemittierende Diode nach Anspruch 1, wobei das lichtemittierende Material eines aus der Gruppe von lichtemittierenden Materialien ist, die aus siliciumreichem Oxid, siliciumreichem Oxid, das mit Seltenerdelementen dotiert ist, siliciumreichem Nitrid, siliciumreichem Nitrid, das mit Seltenerdmetallen dotiert ist, II-VI-Halbleitern, die mit lichtemittierenden Elementen dotiert sind oder III-V-Halbleitern besteht.
Verfahren zur Herstellung einer lichtemittierenden Diode, aufweisend ein Bereitstellen eines Siliciumsubstrats, ein Anwachsen oder Abscheiden einer reflektierenden Metalldünnschicht, ein Abscheiden einer elektrisch isolierenden Dünnschicht wie beispielsweise Siliciumnitrid, ein Abscheiden eines lichtemittierenden Materials, ein Strukturieren des lichtemittierenden Materials, um mindestens einen Graben in dem Material zu bilden, ein Implantieren geeigneter Ionen in die lichtemittierende Dünnschicht nach Bedarf, ein Tempern oder Oxidieren der lichtemittierenden Materialdünnschicht, um die Effizienz ihrer optischen Emission zu optimieren, ein Abscheiden elektrisch leitenden Metalls in der Öffnung, die durch Strukturieren und Ätzen des mindestens einen Grabens gebildet wird, ein Entfernen des überschüssigen Metalls, ein Abscheiden und Strukturieren von Metall, um Kontakte zu den Seitenwandelektroden zu bilden.
Verfahren zur Herstellung einer lichtemittierenden Diode, aufweisend ein Bereitstellen eines Metallsubstrats, ein Anwachsen oder Abscheiden einer reflektierenden Metalldünnschicht, ein Abscheiden einer elektrisch isolierenden Dünnschicht wie beispielsweise Siliciumnitrid, ein Abscheiden eines lichtemittierenden Materials, ein Strukturieren des lichtemittierenden Materials, um mindestens einen Graben in dem Material zu bilden, ein Implantieren geeigneter Ionen in die lichtemittierende Dünnschicht nach Bedarf, ein Tempern oder Oxidieren der lichtemittierenden Materialdünnschicht, um die Effizienz ihrer optischen Emission zu optimieren, ein Abscheiden elektrisch leitenden Metalls in der Öffnung, die durch Strukturieren und Ätzen des mindestens einen Grabens gebildet wird, ein Entfernen des überschüssigen Metalls, ein Abscheiden und Strukturieren von Metall, um Kontakte zu den Seitenwandelektroden zu bilden.
Verfahren zur Herstellung einer lichtemittierenden Diode, aufweisend ein Bereitstellen eines transparenten isolierenden Substrats, ein Anwachsen oder Abscheiden einer reflektierenden Metalldünnschicht, ein Abscheiden einer elektrisch isolierenden Dünnschicht wie beispielsweise Siliciumnitrid, ein Abscheiden eines lichtemittierenden Materials, ein Strukturieren des lichtemittierenden Materials, um mindestens einen Graben in dem Material zu bilden, ein Implantieren geeigneter Ionen in die lichtemittierende Dünnschicht nach Bedarf, ein Tempern oder Oxidieren der lichtemittierenden Materialdünnschicht, um die Effizienz ihrer optischen Emission zu optimieren, ein Abscheiden elektrisch leitenden Metalls in der Öffnung, die durch Strukturieren und Ätzen des mindestens einen Grabens gebildet wird, ein Entfernen des überschüssigen Metalls, ein Abscheiden und Strukturieren von Metall, um Kontakte zu den Seitenwandelektroden zu bilden.
Verfahren zur Herstellung einer lichtemittierenden Diode, aufweisend ein Bereitstellen eines transparenten isolierenden Substrats, ein Abscheiden eines lichtemittierenden Materials, ein Strukturieren und Ätzen des lichtemittierenden Materials, um mindestens einen Graben in dem Material zu bilden, ein Implantieren der geeigneten Ionen in das Material, ein Tempern oder Oxidieren der lichtemittierenden Dünnschicht, um die Effizienz ihrer optischen Emission zu optimieren, ein Abscheiden elektrisch leitenden Metalls in den Öffnungen, die durch Strukturieren und Ätzen des mindestens einen Grabens gebildet werden, ein Entfernen jeglichen überschüssigen Metalls, ein Abscheiden und Strukturieren des Metalls, um Kontakte zu den Seitenwandelektroden zu bilden.
Verfahren zur Herstellung der lichtemittierenden Diode nach Anspruch 11, wobei das lichtemittierende Material eines der lichtemittierenden Materialien ist, die in der Gruppe von lichtemittierenden Materialien enthalten sind, die aus siliciumreichem Oxid, siliciumreichem Oxid, das mit Seltenerdelementen dotiert ist, siliciumreichem Nitrid, siliciumreichem Nitrid, das mit Seltenerdmetallen dotiert ist, II-VI-Halbleitern, die mit lichtemittierenden Elementen dotiert sind oder III-V-Halbleitern besteht.
Verfahren zur Herstellung der lichtemittierenden Diode nach Anspruch 12, wobei das lichtemittierende Material eines der lichtemittierenden Materialien ist, die in der Gruppe von lichtemittierenden Materialien enthalten sind, die aus siliciumreichem Oxid, siliciumreichem Oxid, das mit einem Seltenerdelement dotiert ist, siliciumreichem Nitrid, siliciumreichem Nitrid, das mit Seltenerdmetallen dotiert ist, II-VI-Halbleitern, die mit lichtemittierenden Elementen dotiert sind oder III-V-Halbleitern besteht.
Verfahren zur Herstellung der lichtemittierenden Diode nach Anspruch 13, wobei das lichtemittierende Material eines der lichtemittierenden Materialien ist, die in der Gruppe von lichtemittierenden Materialien enthalten sind, die aus siliciumreichem Oxid, siliciumreichem Oxid, das mit Seltenerdelementen dotiert ist, siliciumreichem Nitrid, siliciumreichem Nitrid, das mit Seltenerdmetallen dotiert ist, II-VI-Halbleitern, die mit lichtemittierenden Elementen dotiert sind oder III-V-Halbleitern besteht.
Verfahren zur Herstellung der lichtemittierenden Diode nach Anspruch 14, wobei das lichtemittierende Material eines der lichtemittierenden Materialien ist, die in der Gruppe von lichtemittierenden Materialien enthalten sind, die aus siliciumreichem Oxid, siliciumreichem Oxid, das mit einem Seltenerdelement dotiert ist, siliciumreichem Nitrid, siliciumreichem Nitrid, das mit Seltenerdmetallen dotiert ist, II-VI-Halbleitern, die mit lichtemittierenden Elementen dotiert sind oder III-V-Halbleitern besteht.